Especificaciones Phased Array
Debido a la naturaleza de los múltiples elementos que conforman los instrumentos Phased Array, existen otras especificaciones clave que necesitan mayor consideración y revisión.
Cantidad de emisores: Definirá la cantidad máxima de elementos que pueden agruparse para formar una apertura activa o una apertura de sonda virtual.
Cantidad de receptores: Definirá la cantidad total de elementos que pueden usarse para secuenciar las aperturas y cuya función es conducir el aumento potencial de la cobertura basándose en la dimensión de una sola sonda.
XX:YY: Convención de nomenclatura en donde «XX» es la cantidad de emisores y «YY» es la cantidad de trayectorias de los receptores. La cantidad de receptores es siempre mayor o igual a la cantidad de emisores. Los instrumentos de 16:16 a 32:128 están disponibles en paquetes portátiles para campo. Existen combinaciones superiores de emisores y receptores disponibles para inspecciones en líneas de producción o sistemas que utilizan sondas de recuento con elementos más grandes.
Leyes focales: A menudo se especifica la cantidad de leyes focales que pueden combinarse para formar una imagen (representación). En general, las configuraciones más altas de XX:YY permiten más leyes focales, ya que soportan mayores aperturas de elementos o más pasos de apertura en el escaneo lineal. Tenga en cuenta que una cantidad elevada de leyes focales no siempre significa mayor funcionalidad. Considere el siguiente ejemplo: Se usa una sonda de 64 elementos que lleva a cabo un escaneo sectorial en tres taladros laterales desde 40° y 70°, se compara la orientación con los pasos de 1° (30 leyes), 2° (15 leyes) y 4° (7 leyes) sobre una trayectoria metálica de 2 pulgadas y 50 mm. Si bien la imagen presentará una definición ligeramente superior con los incrementos de ángulo más finos, la detección mediante una resolución más amplia es adecuada. A menos que el diámetro del haz se reduzca drásticamente con el enfoque, el dimensionamiento de las representaciones no cambia drásticamente.
A continuación, se muestran ejemplos de la cantidad de leyes focales que se requieren para los escaneos lineales a partir de combinaciones variables de aperturas virtuales de sonda y recuentos totales de elementos.
De lo anterior, se concluye de forma evidente que una configuración 16:16 con sondas de 16 elementos puede requerir solo 30 leyes, mientras que una configuración de instrumento 16:128 o 32:128 en el modo de escaneo lineal, con una sonda de 128 elementos, puede requerir precisamente 128 leyes focales.
Frecuencia de refresco de pantalla y PRF: Los instrumentos pueden variar mucho en cuanto de trata de refresco de pantalla en varios modos de imagen. En el caso de los modos de procesamiento de imágenes Phased Array:
Para fines de conceptualización, se muestra a continuación un ejemplo de una secuencia de escaneo lineal reducido de cuatro leyes focales con una frecuencia de visualización de 60 Hz.
La frecuencia de visualización de la imagen real puede verse afectada por otros parámetros. La frecuencia de refresco del A-scan basado en una sola ley focal variará entre instrumentos. En algunos instrumentos, la frecuencia de repetición de impulsos (PRF) del A-scan se encuentra limitada por el máximo nivel de refresco en la visualización de la imagen, ya sea al mostrar la representación PA o incluso al maximizar un A-scan completo. Por esta razón, en algunas aplicaciones puede ser importante verificar la PRF del A-scan cuando deriva de la secuencia de ley focal en los varios modos de visualización de imágenes.
Reconocimiento de sonda: La capacidad del instrumento para reconocer sondas Phased Array reduce el tiempo de configuración del operador, ya que la configuración del instrumento se lleva a cabo conforme a la cantidad adecuada de elementos y geometría de sonda.
Tipos de imágenes: Los escaneos sectoriales y lineales suelen estar disponibles en instrumentos de ultrasonido multielemento (Phased Array). La capacidad para agrupar estos modos de imagen con el fin de crear representaciones C-scan de amplitud y profundidad permite que se formen imágenes planas, y proporciona medios extendidos para dimensionar defectos.
Almacenamiento de formas de onda: La capacidad de almacenamiento para las formas de onda de RF sin procesar permite que los datos se revisen fuera de línea. Esto es particularmente útil cuando se recopilan datos a partir de una área grande.
Soporte multigrupo: Los instrumentos Phased Array del alto rendimiento permiten secuenciar múltiples grupos de leyes focales en una o más sondas conectadas. Esto es particularmente útil en aquellos casos que requieren la recopilación de datos volumétricos para su análisis posterior fuera de línea. Por ejemplo, una sonda de 5 MHz y 64 elementos puede ser programada para que use sus elementos 1-16 en un escaneo sectorial de 40° a 70°, mientras que un segundo grupo puede usarse para un escaneo lineal de 60° con una apertura de 16 elementos, dejando un paso intermedio de un elemento a través de toda la longitud de 64 elementos.
Codificación: Hay dos clases de instrumentos generalmente disponibles: manuales y codificados.
Un instrumento manual Phased Array funciona de manera muy similar a un detector de defectos convencional, ya que proporciona datos en tiempo real. Junto con un A-scan, el instrumento también muestra imágenes de escaneo lineal o S-scan en tiempo real que pueden ayudar en la detección y el análisis de discontinuidades. La capacidad de utilizar y visualizar más de un ángulo a la vez en un ensayo sería la razón principal para utilizar este tipo de instrumento. En algunos casos, como en el dimensionamiento de grietas, la representación puede usarse como herramienta para dimensionar la profundidad de una grieta.
Un instrumento Phased Array con codificador combina los datos de posición de la sonda, la geometría de la sonda y las secuencias de ley focal programadas para permitir representaciones de vista superior, final y lateral de la muestra bajo ensayo. En los instrumentos que también almacenan datos A-scan, las representaciones pueden reconstruirse para proporcionar vistas transversales a lo largo de la longitud del escaneo, o regenerar C-scan planos en varios niveles. Estas representaciones codificadas permiten el dimensionamiento plano de los defectos.
Cursores de referencia: Los instrumentos proporcionarán varios cursores que pueden usarse en una imagen para un dimensionamiento directo. En un escaneo sectorial, es posible utilizar cursores para medir la altura de la grieta. El tamaño aproximado del defecto también puede medirse a partir de C-scan codificados.
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