Defektoskopy phased array (PAUT)

Który defektoskop phased array wybrać

O możliwościach aparatu decyduje przede wszystkim układ kanałów, zapisywany jako liczba kanałów odbiorczych na liczbę nadawczych. Zapis 32/128 znaczy, że głowica ma 128 elementów, ale w jednym strzale pracuje 32 z nich. Im więcej kanałów odbiorczych, tym większa apertura czynna, a więc głębsze ogniskowanie i mniej przesunięć głowicy na spoinie. Drugą liczbą jest częstotliwość powtarzania impulsów: to ona wyznacza, jak szybko wolno przesuwać skaner, żeby nie zgubić linii danych.

Poniżej cała rodzina Doppler w jednym miejscu. Wszystkie modele zapisują dane z enkodera i tworzą obrazy C-scan, różnią się zasięgiem konfiguracji i tym, jak zaawansowane obrazowanie liczą w czasie rzeczywistym.

Kiedy naprawdę potrzebny jest TFM

Klasyczne phased array sumuje sygnały jeszcze w aparacie, według praw ogniskowania ustawionych przed badaniem. Technika FMC zapisuje wszystkie kombinacje nadajnik–odbiornik osobno: głowica 64-elementowa daje 4096 przebiegów w każdym położeniu. Dopiero z tego zbioru algorytm TFM odtwarza obraz zogniskowany w każdym punkcie siatki, a nie tylko na wybranej głębokości.

Zysk jest realny przy drobnych nieciągłościach, materiałach gruboziarnistych i geometriach, w których echo wraca pod nieoczywistym kątem. Cena też: obróbka takiej ilości danych spowalnia skanowanie. W badaniach spoin obwodowych rurociągów technika strefowa pozwala jechać 50–100 mm/s, a układy z FMC/TFM pracują zwykle przy 25–30 mm/s (dane za publikacją o systemach AUT do rurociągów). Dlatego w praktyce TFM włącza się tam, gdzie zwykłe PA zostawia wątpliwość, a nie zamiast niego.

Obrazowanie TFM, w odmianach FMC-TFM i PWI-TFM, mają u nas wszystkie Novascany: Novascan L3, Novascan V1, Novascan V2 i Novascan V3. Krok dalej idzie PCI, które buduje obraz na spójności fazowej sygnałów zamiast na ich amplitudzie — wyciąga z szumu materiału drobne nieciągłości ustawione niekorzystnie względem wiązki. FMC-PCI i PWI-PCI ma wyłącznie Novascan V3, najnowszy i najmocniejszy model rodziny. TFM liczy też Phascan II. FLEXSCAN pracuje w phased array, TOFD i klasycznym UT — klasyczny kanał UT ma zresztą każdy defektoskop z tej listy.

TFM czy PCI — co pokazuje który obraz

Obie techniki liczą obraz z tych samych danych: z macierzy surowych A-skanów zebranych metodą FMC albo PWI. FMC wzbudza elementy po kolei i zapisuje wszystkie kombinacje — przy 64 elementach 4096 przebiegów. PWI wysyła falę płaską pod kilkoma kątami naraz, więc akwizycja jest kilkakrotnie szybsza, a obraz odświeża się częściej. Różnica między TFM a PCI zaczyna się dopiero przy liczeniu: TFM wyznacza dla każdego piksela amplitudę zsumowanego sygnału, PCI — współczynnik spójności fazowej, całkowicie pomijając wysokość echa.

Jak się tego używa w praktyce

Techniki się nie wykluczają, tylko uzupełniają. TFM jest tym, co wpisuje się do protokołu odbiorowego: ma znormalizowane kryteria i wiernie odwzorowuje geometrię złącza. PCI uruchamia się na tych samych danych jako narzędzie sondażowe — tam, gdzie wada rozprasza falę zamiast ją odbijać: porowatość, wczesne stadia uszkodzeń wodorowych HTHA, rozgałęzione pęknięcia korozyjne SCC w austenicie. Przy przyklejeniach brzegowych TFM pokazuje odbicie od powierzchni przyklejenia, a PCI wyciąga sygnały dyfrakcyjne z obu jego wierzchołków, co ułatwia zwymiarowanie wysokości.

Aparaty liczące obie techniki pozwalają też złożyć obraz hybrydowy: amplitudę z TFM waży się współczynnikiem spójności z PCI. Ocena zostaje amplitudowa, zgodna z normą, a szum strukturalny materiału gruboziarnistego gaśnie. U nas taki zestaw daje Novascan V3 — jedyny model z PCI — oraz karta ROBUST F1 w systemach zautomatyzowanych.