Présentation du logiciel WeldSight
Le logiciel WeldSight d’Olympus accélère l’inspection multiélément
et UT-TOFD des soudures et fournit des résultats
reproductibles conformes aux normes.
Créé pour l’inspection de soudures, WeldSight offre les outils
nécessaires pour la configuration, l’étalonnage, l’acquisition
et l’analyse lors d’inspections en cours de fabrication et en service.
Une solution d’inspection de système complète comprend
des appareils Focus PX d’Olympus,
des scanners d’Olympus,
et des sondes et sabots personnalisés et de la
nouvelle série pour soudures d’Olympus.
Intégration de BeamTool et création de groupes de faisceaux
WeldSight intègre le logiciel de développement
des techniques UT et PA de pointe
d’Eclipse Scientific, appelé BeamTool,
pour la gestion de tous les éléments : pièce du composant,
superposition de soudures, bloc d’étalonnage, sonde,
sabot et groupe de faisceaux.
Les types de sondes pris en charge sont les sondes à réseau linéaire 1D,
à réseau linéaire double, à réseau matriciel double 1,5,
et les sondes UT-TOFD conventionnelles.
WeldSight est compatible avec une licence logicielle BeamTool,
ou avec une clé USB pour l’installation standard.
On peut créer en un clic dans WeldSight
des groupes de faisceaux depuis tout fichier BeamTool prédéfini
en sélectionnant « Update All Beamsets and Piece »,
ou en ajoutant ou remplaçant tout groupe de faisceaux sélectionné.
Après la création des groupes, les délais, les angles et les décalages
des points d’incidence des faisceaux, ainsi que la trigonométrie
sont validés à l’aide des vues S-scan, A-scan et B-scan.
Le fichier .Btcb du bloc d’étalonnage BeamTool
est un composant modulaire offrant l’alternance rapide
entre le bloc d’étalonnage et les superpositions de soudures
dans les affichages de données.
On peut sélectionner le mode de suivi A-scan dans les préférences
pour les détections de la porte A
ou de toute la plage UT.
La barre de tâches de WeldSight est
organisée par tâches de flux de travaux
pour la configuration, l’étalonnage, l’inspection et l’analyse,
et les icônes s’actualisent selon le
type de groupe de faisceaux sélectionné.
Appareil à ultrasons multiéléments Focus PX
Le Focus PX est un appareil à ultrasons
multiéléments léger, compact et robuste
conçu pour l’utilisation dans des conditions difficiles,
à des températures de fonctionnement allant jusqu’à 40 oC.
Conçu pour satisfaire aux exigences IP65,
le Focus PX est muni
de pare-chocs à robustesse industrielle
pour une installation sur bâti,
ou directement sur le système d’inspection.
Le Focus PX génère un signal PA et UT
d’excellente qualité, ce qui crée
des données d’inspection avec rapport signal sur bruit amélioré.
Il offre aussi une numérisation de l’amplitude à 12 bits,
un débit numérique de 30 Mo/s,
65 000 échantillons par A-scan,
deux entrées pour codeur,
et la possibilité de combiner jusqu’à 4 appareils Focus PX
pour l’inspection simultanée dans WeldSight.
La fréquence de récurrence, la vitesse d’acquisition et la vitesse du scanner
sont mesurées en temps réel durant l’inspection,
et les ralentissements sont calculés pour optimiser
la qualité du signal UT et la vitesse d’inspection.
Outils d’étalonnage
Après la configuration de base,
le flux de travaux se poursuit dans « Calibration ».
L’outil de validation acoustique du sabot
crée en un seul clic un E-scan de l’ouverture et du pas
de la sonde monoélément,
lequel sert à valider les paramètres du sabot
et visualiser la qualité du couplage entre le sabot et la sonde.
Lorsque les paramètres sont dans
les limites définies par l’utilisateur,
des indicateurs verts s’affichent.
Le A-scan sert à rétablir les problèmes,
et le groupe de faisceaux actif peut être actualisé
selon les nouvelles valeurs mesurées
en cliquant sur « Update Beam Delays ».
La fonction de vérification
de la sonde crée elle aussi un E-scan monoélément
pour la validation des émetteurs,
du multiplexeur, de la sonde et des connecteurs de l’appareil,
des câbles coaxiaux et de l’activité de chaque élément de la sonde.
On peut voir les émetteurs inactifs
de l’appareil ou des éléments de la sonde,
et les statistiques sont comparées aux limites définies par l’utilisateur.
Un étalonnage dynamique à un seul point de la sensibilité
enregistre une correction du gain pour chaque faisceau.
La fenêtre affiche une amplitude de 200 %
et une limite de saturation de 400 %,
de même qu’une zone pour les limites
en décibels définies par l’utilisateur.
Lorsque les fonctions d’étalonnage sont utilisées,
les activités en arrière-plan dans WeldSight sont suspendues pour
permettre une fréquence de rafraîchissement
rapide et un affichage fluide pour l’étalonnage.
L’étalonnage manuel de la sensibilité
s’effectue sur un nombre de faisceaux défini par l’utilisateur,
et des images des cibles sont créées à
partir d’une position statique de la sonde.
Le nombre de cibles est entré,
la porte est positionnée sur les cibles,
et les crêtes sont sélectionnées par
l’utilisateur dans n’importe quel ordre.
Lorsque terminé, une courbe s’affiche
et une correction de décalage de décibels s’applique pour égaliser
tous les faisceaux en fonction de la sensibilité de référence.
La fonction TCG de WeldSight permet la création simultanée de points,
la création successive de points,
ou la combinaison des deux.
Le nombre de points TCG requis est entré,
et une fenêtre affichant l’enveloppe et la
porte TCG est créée pour chaque point.
Les enveloppes sont effacées,
et le bloc d’étalonnage est balayé.
Les portes TCG sont positionnées sur chaque cible
pour inclure les limites de divergence du faisceau pour chaque point.
Pour chaque point TCG, on peut
retrancher le premier ou le dernier faisceau,
et les faisceaux pour lesquels la plage UT est trop courte
pour la création du point TCG sont traités comme retranchés.
Tous les points TCG ou ceux sélectionnés sont étalonnés,
et le bloc d’étalonnage est rebalayé aux fins de vérification
des limites en dB définies par l’utilisateur.
La répétabilité TCG est validée après la création des points
ou dans un fichier rappelé montrant une enveloppe A-scan,
alors que les cibles s’affichent dans le S-scan.
Paramètres du mouvement d’inspection et options d’affichage
Après la configuration et l’étalonnage,
le flux de travaux se poursuit dans les
paramètres du mouvement d’inspection,
où on choisit le type de balayage : sur une ligne,
ligne par ligne, ou rotatif.
Le C-scan d’amplitude dans la porte A
propre à l’inspection avec un OmniScan
affiche toutes les détections dans la porte A.
Le C-scan d’amplitude dans la porte de soudure
affiche seulement les détections dans la soudure
et les zones thermiquement affectées sur le revêtement de la pièce.
L’option de C-scan d’amplitude fusionné
combine dynamiquement tous les faisceaux pour afficher les détections
dans un C-scan à vue de dessus et à correction
volumétrique avec superposition de soudures.
Réservoirs sous pression ASME et tours éoliennes ISO (PA-TOFD)
L’inspection des réservoirs ASME
et des tours éoliennes ISO
et d’autres inspections similaires nécessitent
l’ajout d’un groupe de faisceaux TOFD
pour l’amélioration de la probabilité de détection sur
les chanfreins de soudure verticaux,
et pour le raffinement des mesures
supplémentaires et des contrôles de laminage.
Les décalages de balayage sont configurés
pour l’inspection à sondes multiples,
et le plan d’inspection BeamTool est créé dans WeldSight
en un clic avec le bouton « Update All Beamsets and Piece ».
Pour chaque groupe de faisceaux PA, le TCG est créé ou importé,
et la sensibilité de référence est définie
au moyen d’une ou de plusieurs cibles d’étalonnage pour chaque sonde PA.
La configuration et l’étalonnage TOFD sont effectués
sur une fenêtre affichant un A-scan et un B-scan à défilement.
La plage UT est définie avec les curseurs,
et l’étalonnage du délai du sabot/PCS est effectué
au moyen des curseurs UT.
L’étalonnage TOFD, la synchronisation des ondes latérales,
le retrait des ondes latérales et le traitement SAFT
sont disponibles après l’acquisition des données.
Un écran d’affichage de l’inspection est chargé,
le type, la longueur, la résolution de l’inspection
et la fenêtre de zoom sont configurés,
et la résolution du codeur est étalonnée, au besoin.
Le nom du fichier et les options liées aux données sont configurés,
et le système est prêt pour l’acquisition de données.
Les taux d’acquisition allant jusqu’à 100 mm/s
à une résolution de 1 mm sont courants,
mais ils dépendent de l’épaisseur de la soudure et de la qualité UT.
Après le balayage, le fichier est enregistré et prêt pour l’analyse.
Inspection de réservoirs de GNL API 620
Les réservoirs cryogéniques de GNL
ont une coquille faite à 9 % de nickel,
ainsi qu’une soudure métallique hétérogène Inconel 625
qui nécessite une stratégie de sonde pour alliages austénitiques.
Notre sonde multiélément quadruple pour réservoirs de GNL
est optimisée pour la soudure Inconel 625 et
combine des sondes de contrôle par
réflexion à ondes transversales A32 de 4 MHz
avec des sondes Dual Linear Array (DLA) A27 de 4 MHz
dans un seul connecteur multiélément,
et utilise l’ensemble des 128 éléments du multiplexeur.
On peut créer les 4 S-scans en un clic dans WeldSight
à partir de l’outil BeamTool en sélectionnant
« Update All Beamsets and Piece ».
Les critères d’acceptation de la norme API 620
pour la fabrication de réservoirs de GNL demandent
des mesures de longueur et de hauteur précises
en raison de la mécanique de la rupture.
L’utilisation de sondes linéaires à ondes transversales
permet la mesure précise du chanfrein et des défauts dans la ZAT,
mais seuls les ultrasons de la sonde
DLA pénètrent à l’intérieur de la soudure.
Après la configuration UT et l’importation TCG,
le S-scan des ondes longitudinales réfractées affiche les génératrices
dans les parties supérieure et inférieure de la soudure
pour valider le temps de vol et définir la
sensibilité du balayage pendant l’inspection.
À l’aide des deux génératrices, le logiciel
applique à tous les faisceaux une courbe de correction
des décibels jusqu’à une amplitude de 80 %.
La correction des décibels peut être copiée
ou recalculée pour la sonde DLA opposée.
Les inspections successives des coquilles sont mises à jour rapidement
par l’importation des superpositions de soudure
au moyen des fichiers .ebp de Beamtool créés à l’avance.
Des écrans d’acquisition des données personnalisables
affichent les 4 C-scans et les S-scans correspondants.
La configuration classique permet une acquisition de données
de 75 mm/s à une résolution de 1 mm sur des chanfreins
d’une épaisseur allant jusqu’à 40 mm
et la création de fichiers de 1 à 3 Go pour les
soudures d’une longueur allant jusqu’à 12 m.
Selon les exigences habituelles, les systèmes et les procédures doivent
permettre la détection et la mesure des défauts intégrés
ou reliés à la soudure, et des défauts de chanfrein et de ZAT.
Les soudures en production sans indications enregistrables
sont analysées en temps réel avant la prochaine inspection.
Les écrans personnalisables d’affichage des données d’analyse
sont mis à jour pour le faisceau actif.
Dans cet exemple, un défaut de fusion intégré a été détecté,
et sa longueur a été mesurée à l’aide du signal RTT
avec la sensibilité de référence.
Sa profondeur et sa hauteur ont été mesurées
à l’aide des ondes longitudinales directes après le gain logiciel.
Dans le passé, une grande partie des compétences et de l’expertise
nécessaires pour la réalisation d’inspections multiéléments avancées
était liées aux logiciels complexes à utiliser.
WeldSight a été conçu pour pour être plus simple.
Tirant profit du logiciel BeamTool destiné à l’ingénierie d’inspection,
WeldSight a été développé afin d’offrir un flux de travaux efficace,
d’accélérer la formation pour maximiser la productivité,
et de permettre des inspections conformes et reproductibles
pour l’industrie du soudage.