Организация экрана ФР-дефектоскопа
Данный раздел позволит лучше понять структуру изображений, генерируемых фазированными решетками. В частности, будут рассмотрены обязательные для ввода параметры и взаимосвязь различных режимов отображения ФР относительно преобразователя и объекта контроля. Также, в разделе представлены A-сканы, соответствующие изображениям ФР.
Обязательные рекомендации для выполнения контроля
Как упоминалось выше, для выполнения любого ультразвукового контроля необходимо идентифицировать ряд факторов. Перед началом контроля выполняется калибровка прибора: для этого следует знать характеристики материала и преобразователя.
Материал:
- Необходимо задать скорость звука в инспектируемом материале для правильного измерения глубины. Будьте внимательны при выборе режима скорости звука (продольных или поперечных волн). Как вы знаете, при контроле прямым лучом обычно используются продольные волны, тогда как для контроля наклонным лучом чаще всего используются поперечные волны.
- Информация о толщине изделия обычно введена, что очень удобно при контроле наклонным лучом, т.к. позволяет точно измерить глубину относительно количества отрезков пути.
- Радиус кривизны должен быть установлен при выполнении контроля объемных (не плоских) изделий. Данную кривизну поверхности можно алгоритмически рассчитать для получения точных показаний глубины.
Преобразователь:
- Для правильной настройки параметров генератора и фильтра приемника необходимо знать частоту.
- Должно быть установлено смещение нуля для смещения электрических и механических задержек, вызванных контактной жидкостью, защитным слоем, кабелями и электронными вынужденными задержками для получения точных значений толщины.
- Необходимо также задать амплитуду известных отражателей, которая может служить опорным элементом при использования стандартных методик определения размеров с помощью амплитуды.
- Угол ввода УЗ-луча в инспектируемый материал
- Для фазированных преобразователей, необходимо знать количество элементов и шаг.
Призма:
- Скорость распространения звука в призме
- Угол падения луча в призме.
- Точка ввода луча или опорная точка поверхности преобразователя.
- Смещение высоты первого элемента ФР.
В случае традиционного ультразвукового контроля все вышеперечисленные шаги должны быть выполнены до начала сканирования, для получения точных результатов контроля. Поскольку одноэлементный преобразователь имеет фиксированную апертуру, выбор угла входа, смещение нуля и калибровка амплитуды характерны только для одного преобразователя или группы преобразователь/призма. При каждой замене преобразователя или призмы необходимо заново выполнить калибровку.
При использовании фазированных преобразователей пользователь должен следовать этим же принципам. Основное преимущество технологии фазированных решеток — способность динамического изменения апертуры, фокусировки и/или угла, что позволяет использовать несколько преобразователей одновременно. Это вызывает дополнительные требования к калибровке и настройкам каждого режима ФР-преобразователя (закона фокусировки). Таким образом, достигается точность измерения амплитуды и глубины для всей программируемой последовательности, а также улучшенное качество изображений, генерируемых приборами с ФР.
Одно из главных отличий между УЗК и технологией фазированных решеток наблюдается при сканировании наклонным лучом. При использовании традиционного ультразвука, в случае ввода неверного угла призмы или скорости звука в материале, будет сложно определить местоположение дефекта, но на распространение базовой волны (и, следовательно, результирующий A-скан) это не влияет, так как оно зависит только от механического преломления. Однако, для фазированных преобразователей необходимо ввести достоверные значения скорости звука в материале и в призме, а также правильные параметры ПФР и призмы, с целью получения нужных законов фокусировки, необходимых для электронного отклонения луча под нужными углами и генерирования качественных изображений. В более усовершенствованных приборах, функция автоматического распознавания преобразователя автоматически передает критическую информацию и использует хорошо организованные библиотеки для управления выбором параметров призмы.
Необходимо ввести следующие ниже значения для программирования сканирования ФР:
Параметры преобразователя:
Частота
Полоса пропускания
Габариты
Число элементов
Шаг элементов
Параметры призмы:
Угол падения луча в призме
Номинальная скорость звука в призме
Смещение Z = высота до центра первого элемента
Смещение оси индексирования X = расстояние от передней части призмы до первого элемента
Смещение оси сканирования Y = расстояние от боковой стенки призмы до центра элементов
Перейти к разделу:
Настройка законов фокусировки>>