Ba cải tiến trên FMC/TFM của thiết bị OmniScan X3

Thiết bị kiểm tra siêu âm mảng pha(PAUT) OmniScan® X3đi kèm với khả năng thu thập và xử lý dữ liệu tiên tiến được gọi là phương pháp thu toàn ma trận / dựng ánh nét tổng thể (FMC / TFM). Kỹ thuật này tối ưu hóa các tín hiệu đầu dò và cho ra các hình ảnh được cải thiện và kết quả đáng tin cậy hơn trong các ứng dụng nhất định.

Được bổ sung FMC / TFM, OmniScan trở thành một thiết bị toàn diện hơn. Trong bài này, chúng tôi thảo luận về 3 cách cải thiện FMC / TFM trên thiết bị OmniScan. Nhưng trước tiên, hãy thảo luận về những kiến thức cơ bản.

FMC là gì?

Thu dữ liệu ma trận đầy đủ (FMC) là một chiến lược thu thập dữ liệu có được do kết hợp mọi phương án truyền và nhận có thể trên một đầu dò đa biến tử, nói cách khác, thông tin phản hồi sóng âm được cung cấp bởi tất cả các biến tử trên đầu dò mảng pha. Mỗi biến tử được kích hoạt riêng, khi tất cả các phần tử khác của mảng ở chế độ nhận các tín hiệu phản hồi. Cách thu dữ liệu này tạo ra một ma trận A-Scan cơ bản trong đó mọi pixel trong vùng quan tâm trở một điểm hội tụ. Không giống như siêu âm mảng pha, FMC không sử dụng cách kích hoạt biến tử trễ về thời gian để lái hay hội tụ chùm âm.

TFM là gì?

Phương pháp xử lý lấy nét tổng thể (TFM) xử lý dựa trên dữ liệu mà FMC thu được. Các thuật toán TFM sử dụng các cách tín toán cụ thể để sắp xếp dữ liệu A-scan thành các tập hợp sóng. Các tập sóng (hay chế độ lan truyền) đặc trưng bởi đường truyền của sóng âm từ biến tử phát, tới điểm thu nhận ảnh và trở về các biến tử nhận (bao gồm cả các phản hồi từ bất liên tục) và được phân biệt bởi các dạng sóng cắt (T) hay sóng dọc (L).

Trong thiết bị kiểm tra siêu âm OmniScan X3, khi đầu dò được quét dọc theo vật kiểm tra, dữ liệu FMC được ghi lại và mã hóa và sử dụng TFM xử lý để hiển thị kết quả trực tiếp trên mỗi tập sóng (tối đa bốn tập sóng cùng một lúc). Bộ dữ liệu FMC có thể được xử lý lại nhiều lần để tái tạo các chế độ hiển thị hình ảnh khác nhau.

Xác định khuyết tật trở nên dễ dàng hơn rất nhiều!

Trong một số điều kiện nhất định, các chế độ hiển thị TFM cung cấp hình ảnh nét toàn phần của khuyết tật theo vị trí hình học thực sự bên trong vật liệu. Độ chính xác đến mứcnào phụ thuộc vào một vài yếu tố, bao gồm đầu dò, nêm, phương pháp quét và chế độ lan truyền (hoặc bộ sóng) được sử dụng. Do vậy việc xác định định hướng hình học của bất liên tục sẽ dễ dàng hơn nhiều.

TFM có tốt hơn siêu âm mảng pha?

Tranh luận phương pháp ưu việt hơn giữa Lấy nét tổng thể so với Kiểm tra siêu âm mảng pha không luôn đưa ra những ý kiến trái chiều. Kỹ thuật FMC / TFM cung cấp nhiều lợi thế trong một số ứng dụng, trong khi Siêu âm mảng pha có thể có lợi hơn cho các ứng dụng khác. Có một thiết bị tiên tiến, hỗ trợ dựng hình ảnh chất lượng cao với cả hai công nghệ là lựa chọn tốt nhất của bạn.

Vì TFM có thể hội tụ và lấy nét ở mọi nơi một cách đồng đều, nó có thể cải thiện đáng kể khả năng phát hiện các bất liên tục rất nhỏ gần và gần như vô hình với siêu âm mảng pha tiêu chuẩn. Điều đó nói rằng, chức năng kiểm tra FMC / TFM có tốc độ quét chậm hơn so với Siêu âm mảng theo pha và hiệu suất hội tụ của FMC cũng chỉ hoạt động trong trường gần. Siêu âm mảng pha cũng có thể tạo ra hình ảnh tuyệt vời, thường có chất lượng tương tự với những gì TFM có thể cung cấp. Có thể tìm thấy thảo luận chi tiết về ưu điểm và nhược điểm trên trang Câu hỏi thường gặp về trang TFM của chúng tôi.

Thiết bị kiểm tra và phát hiện khuyết tật OmniScan X3 được thiết kế với một số tính năng cải tiến giúp nâng cao hơn nữa hình ảnh. Dưới đây là ba cải tiến hình ảnh đáng chú ý nhất:

Cải tiến 1: Đường bao TFM tăng chất lượng hình ảnh

Thiết bị siêu âm OmniScan X3 có thể xử lý TFM tương đối tinh tế, bằng cách kết hợp các gợn sóng riêng lẻ liên quan đến việc tái tạo hình ảnh TFM, qua đó nâng cao độ rõ nét của hình ảnh thu được. Tính năng đường bao cũng làm giảm tác dụng của các tín hiệu tái tạo không chính xác.

Khuyết tật nhỏ nhất hiện rõ trên màn hình

Bật tính năng đường bao giúp các khuyết tật rất nhỏ, chẳng hạn như ăn mòn tấn công Hydro ở nhiệt độ cao (HTHA) cũng trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết. Ví dụ dưới đây cho thấy các khuyết tật dạng HTHA với đường bao ở hình bên trái và hình ảnh với đường bao đã tắt ở bên phải.

Hình ảnh cho thấy rõ các khuyết tật HTHA có thể thu nhận qua đầu dò sử dụng chế độ L-L, đạt được hình ảnh chân thực trong vật liệu qua TFM.

Cải tiến 2: Mô phỏng AIM (Bản đồ ảnh hưởng âm thanh – Bản đồ biên độ phản hồi)

Với một hệ thống TFM điển hình, bạn có thể cho rằng vùng quan tâm (ROI) được bao phủ hoàn toàn bởi sóng âm đầu dò. Nhưng trong thực tế, các biến số như độ dày vật liệu, tốc độ âm thanh và tần số đầu dò có thể tác động đến các mức độ ảnh hưởng âm thanh trong ROI.

Để đảm bảo các khuyết tật mà bạn nhắm tới được phát hiện với tỷ lệ nhiễu tín hiệu (SNR) tốt, thiết bị OmniScan X3 được trang bị một tính năng độc quyền gọi là Bản đồ ảnh hưởng âm thanh hoặc AIM.

Khi xây dựng kế hoạch quét TFM trên thiết bị, công cụ mô hình AIM cho bạn thấy ảnh hưởng âm thanh hiệu quả ra sao trong ROI với mỗi chế độ lan truyền (hoặc bộ sóng). Trong ảnh chụp màn hình bên dưới, bạn có thể thấy vùng phủ sóng khác nhau được cung cấp bởi các bộ sóng TFM TT-L và TT-TT.

Bản đồ màu Hiển thị vùng phủ sóng với biên độ rõ ràng

Màu sắc của bản đồ biên độ AIM cung cấp cho bạn một chỉ thị rõ ràng về vùng phủ sóng mà các bộ sóng TFM sẽ cung cấp ở trong vùng ROI.

  • Vùng màu đỏ có nghĩa là phản hồi siêu âm từ vị trí đó tốt và thay đổi trong khoảng từ 0dB đến 3dB so với biên độ cực đại.
  • Vùng màu cam biểu thị sự khác nhau từ -3dB tới −6dB với biên độ cực đại
  • Vùng màu vàng từ −6dB đến -9dB
  • Và cứ thế

Công cụ này giúp bạn chọn các bộ sóng hay chế độ TFM phù hợp để sử dụng cho từng công việc cụ thể.

Cải tiến 3: So sánh 4 bộ sóng trên màn hình đồng thời

Trong quá trình kiểm tra, bạn có thể so sánh tối đa 4 hình ảnh đồng thời từ các chế độ sóng khác nhau trên thiết bị OmniScan X3. So sánh trực tiếp đồng thời các bộ sóng cung cấp thông tin bổ sung để có thể dễ dàng phát hiện và thực hiện các tác vụ phức tạp như định cỡ khuyết tật.

Đặt vị trí con trỏ chính xác hơn, định cỡ chính xác hơn

Với một bộ sóng, bạn có thể thấy tín hiệu nhiễu xạ đỉnh rõ hơn và ở một chế độ sóng khác lại thể cung cấp phản hồi tốt hơn từ hiệu ứng góc, trong khi chế độ sóng thứ ba (thường là sóng TT-T trong trường hợp kiểm tra mối hàn các mối hàn) cung cấp hình dáng gần như chính xác về mặt hình học của khuyết tật.

TFM trên thiết bị OmniScan hỗ trợ hiển thị đồng thời tới 4 chế độ khác nhau.

Bạn có thể sử dụng kết hợp các chế độ sóng khác nhau này đồng thời và đặt các con trỏ đo kích thước với nhiều thông tin hơn.

Nhìn rõ hơn – tự tin hơn

Sự kết hợp của các tính năng TFM đưa thiết bị OmniScan X3 trở thành một công cụ mạnh mẽ, đặc biệt khi kết hợp với khả năng kiểm tra siêu âm mảng pha ưu việt nhất trong công nghiệp từ trước tới nay. Ưu điểm chính là bạn có dữ liệu đa dạng và nhiều thông tin hơn để giúp xác nhận và thực hiện các đánh giá của mình một cách chắc chắn hơn.

Để tìm hiểu thêm về các lợi thế được cung cấp bởi FMC / TFM và các kỹ thuật siêu âm mảng pha cho các ứng dụng kiểm tra khác nhau, hãy tham khảo các liên kết dưới đây.

Hỏi đáp về TFM/FMC

Thiết bị liên quan đến bài viết