Často kladené otázky ohledně fázově koherentního zobrazování (PCI)

Otázka: Co znamená termín fázová koherence?

Odpověď: Fáze A-skenu poukazuje na soubor frekvencí, ze kterých se signál v konkrétním bodě skládá. Díky vlivům konstruktivní a destruktivní interference je možné popsat A-sken jeho fázovou složkou, která určuje složky frekvence a amplitudy signálu. V rámci fázově koherentního zobrazování (Phase Coherence Imaging; PCI), variantě techniky úplné fokusace (Total Focus Method; TFM), jsou porovnávány údaje o fázi napříč jednotlivými A-skeny a úroveň podobnosti jejich frekvenčních rozložení určuje fázovou koherenci. Čím větší je podobnost mezi rozložením frekvencí A-skenů, tím vyšší je úroveň koherence.

Otázka: Jak lze pro identifikaci defektů využít fázovou koherenci?

Odpověď: Jelikož defekty způsobují odraz či difrakci ultrazvukové vlny, fáze signálu navracejícího se z místa těchto defektů bude soustředěna v úzkém pásmu v blízkosti frekvence sondy. Fáze šumu pozadí naopak žádnou střední frekvenci nemá a pokrývá široké pásmo. Když větší počet A-skenů vrací stejnou střední frekvenci v úzkém pásmu na stejné pozici uvnitř TFM zóny, jsou koherentní. Čím vyšší je úroveň koherence, tím větší je průkaznost defektu na dané pozici.

Otázka: Co znamená, že je PCI bezamplitudová metoda?

Odpověď: V rámci PCI není amplituda signálu během generování TFM snímků vůbec zohledňována. Což znamená, že koherenci signálu lze stále vyhodnotit i v materiálech s vysokým útlumem či šumem pozadí, protože frekvenční rozložení je možné nalézt i u signálu s nízkou amplitudou.

Otázka: Jak dlouho generování PCI snímků trvá?

Odpověď: Fázově koherentní zobrazování defektoskopu OmniScan™ X3 64 probíhá v reálném čase, takže PCI snímky jsou během kontroly zobrazovány na obrazovce v přímém přenosu, zhruba se stejnou rychlostí, s jakou produkuje klasické TFM snímky. Přestože PCI vyžaduje přídavný krok zpracování, vzniklá prodleva je díky vysoce výkonnému datovému procesoru zařízení zanedbatelná.

Otázka: V čem se PCI odlišuje od jiných TFM zobrazovacích metod založených na principu fáze?

Odpověď: PCI technologie defektoskopu OmniScan X3 64 (integrována v aktualizaci MXU 5.10) je schopna živého zpracování dat během skenování, takže snímky jsou zobrazovány okamžitě. Těch několik málo momentálně dostupných fázově založených alternativ musí nejprve získat a uložit veškerá FMC data, předtím než mohou začít extrahovat informaci o fázi v rámci dodatečného zpracování. To má za následek nízkou rychlost skenování, vhodnou pouze pro bodovou kontrolu. Výkon zpracování PCI poskytuje rychlost skenování, která vám umožní provádět kompletní kontroly, zatímco poskytuje vysoce kvalitní zobrazování v přímém přenosu.

Otázka: Proč jsou drobné defekty a útvary lépe viditelné pomocí PCI?

Odpověď: Za použití metod založených na amplitudě jsou jisté drobné defekty při správných podmínkách stále viditelné. Protože je ale amplituda jejich návratového signálu nízká, mohou být ztraceny v šumu pozadí nebo zakryty jinou odezvou s vysokou amplitudou. Nehledě na jejich nízkou amplitudu, fáze signálu odraženého od těchto defektů je vysoce koherentní. Tato vysoká koherence vytváří v PCI snímku ohniska, která lze snadno charakterizovat a použít jako referenční bod pro stanovení velikosti. Tato ohniska mohou být také užitečná při rozhodování, zda je trhlina propojená s povrchem dílu, což nemusí být při použití tradičních TFM metod vždy viditelné.

Otázka: Proč je při použití PCI zablokováno nastavení zesílení?

Odpověď: Zesílení nemá na výsledek žádný vliv, protože výsledky PCI nejsou závislé na amplitudě.

Otázka: Jak mohu při použití PCI přizpůsobit svůj signál referenci?

Odpověď: To není potřeba! Jedná se o jednu z hlavních výhod PCI. Protože není potřeba přizpůsobovat zesílení referenčnímu reflektoru, proces přípravy je rychlejší.

Otázka: Jak mám rozhodnout, které TFM vlnové sady při práci s PCI použít?

Odpověď: V plánu skenování přístroje OmniScan X3 64 lze pro výběr vlnových sad stále použít nástroj Mapa akustického vlivu (Acoustic Influence Map; AIM). PCI klade na změny amplitudy menší důraz, stále je však důležité zajistit, aby uvnitř TFM zóny došlo k adekvátní distribuci zvuku.

Otázka: Jaké typy sond poskytnou při práci s PCI lepší výsledky?

Odpověď: Větší sondy s více měniči a vyšší frekvencí většinou poskytují lepší výkon. Protože je PCI metoda založená na statistickém porovnání mezi jednotlivými A-skeny, čím je více neupravených dat k dispozici, tím je větší kontrast mezi koherentními defekty a nekoherentním (vysoce proměnlivým) šumem pozadí. Při použití malých sond dochází k větší pravděpodobnosti koherence šumu pozadí. To stejné platí pro nízkofrekvenční sondy, kde vyšší frekvence nabízí zvýšenou viditelnost menších defektů.

Otázka: Lze PCI použít v režimu rozptýleného spuštění (Sparse Firing Mode)?

Odpověď: Ano! Podobně jako u konvenčního TFM, volba možnosti Sparse představuje rovnováhu mezi obrazovou kvalitou a rychlostí skenování. Pro nejlepší kvalitu obrazu je doporučena možnost Full Matrix, protože poskytuje větší množství dat pro statistickou analýzu. Volba Sparse však může být využita pro vyšší rychlost skenování.

Otázka: Proč při použití PCI zvedáme napětí?

Odpověď: Protože k saturaci signálu při práci s PCI nikdy dojít nemůže, dovoluje nám to zvýšit napětí (například na 160 Vpp) a naplno tak využít výkon generátoru pulzů, čímž navýšíme šum pozadí a získáme tak lepší kontrast mezi koherentními a nekoherentními signály. Navzdory uvažování tradičních ultrazvukových metod založených na amplitudě, výsledky PCI jsou díky zvýšení šumu naopak zlepšeny.

Otázka: Mohu použít PCI a TFM zároveň?

Odpověď: PCI režim je aplikován na všechny skupiny současně, defektoskop OmniScan X3 64 však umožňuje přepínání mezi režimy bez nutnosti návratu do plánu skenování.

Otázka: Jaký by měl být postup stanovení velikosti defektů při použití PCI?

Odpověď: Stanovení velikosti v rámci PCI je podobné stanovení velikosti difrakcí času doby průchodu (Time-Of-Flight Diffraction; TOFD). Namísto identifikace fázové inverze a umístění kurzorů na vrcholy signálu jednoduše identifikujte ohniska na okrajích defektu v koncovém zobrazení a umístěte kurzory na jejich maxima.

Pro více informací si přečtěte náš návod „Začínáme s PCI”.