지금까지 TFM(Total Focusing Method) 위상 배열 초음파 검사법(PAUT) 장비에서 제공하는 빔 커버리지 정보는 부족했습니다. 기본적으로 수수께끼 같은 게임이었습니다. 검사자는 빔 커버리지가 표적 영역 전체에서 균일하다고 가정해야 했습니다. 하지만, 모두 알다시피 가정은 정확한 결과를 보장하지 못합니다.
각 전파 모드에서 제공하는 커버리지 수준과 신호 감도가 최상인 경우와 최악인 경우를 미리 알고 있으면 검사자에게 상당한 이점이 됩니다. 검사자는 찾고 있는 결함 유형을 탐지하는 각 모드의 기능을 훨씬 더 확신할 수 있습니다. 그리고 검사 작업에서 확실성의 증가는 상당한 이점이 됩니다.
음향 영역과 TFM
TFM(Total Focusing Method)은 의료 산업에서 수십 년 동안 사용되었고 NDT에서는 몇 년 동안 사용되었지만, 이 방법을 사용하는 검사자는 많은 시행착오를 겪은 후에야 적절한 결과를 얻었습니다. 과도한 전파 모드(이미징 경로 또는 음향 경로) 옵션은 사용자를 혼란스럽게 만들고 검사 결과를 예측할 수 없게 만들 수 있습니다.
일반적인 TFM 시스템의 경우 사용자는 음향 영향(또는 에너지) 영역이 스캔 계획에 따라 전체 대상 영역에 균일하게 분포되어 있다는 사실을 당연하게 생각합니다. 실제로 TFM 스캔 영역 내에서 음향 영향의 수준은 달라지므로 충분한 신호대 잡음비(SNR)로 일부 결함을 감지하지 못할 수 있습니다. 효과적인 음향 영향은 소재 속도, 프로브의 주파수, 결함 지향성 등 다양한 요인의 영향을 받습니다. 더욱 중요한 점은 음향 영향이 선택한 검사 모드에 따라 크게 달라진다는 것입니다.
TFM 사용에 따른 과제
작업 구역을 만드는 이 방법은 사용자에게 잘못된 기대치를 심어 줍니다. 소프트웨어 사후 획득으로 수행되는 빔 포커싱 또한 기존 PAUT처럼 초음파 물리학으로 제한됩니다. 특정 빔은 가정된 포커싱 출력으로 단순히 모든 영역에 도달할 수 없습니다. .
예를 들어, TTT 모드에서는 구역의 오른쪽 상단 모서리에서 반사면을 감지할 수 있을 정도로 충분히 높은 음향 감도를 확보할 수 없습니다(아래 스크린샷 참조). 그렇지만, 작업자는 이 부분이 이 구역에 포함된다고 쉽게 가정하고 이 부분에 초점을 맞춘다고 생각할 수 있습니다.
AIM 모델링 도구 - 평면 결함에 설정된 TT-T 파형 구역의 오른쪽 상단 모서리에 진폭 응답이 없음을 강조하기 위해 빨간색 화살표가 추가되었습니다.
AIM 개선
AIM(Acoustic Influence Map)은 사용자가 해당 결함에 최적인 모드를 선택할 수 있도록 안내하는 모델링 도구입니다. 이 도구는 OmniScan™ X3 결함 검출기에서 직접 모델을 생성하며, 이 모델은 설명된 구역에 있는 진폭 맵을 나타냅니다. 이 맵은 다음과 같이 색으로 구분되어 있습니다.
- 빨간색 영역은 초음파 반응이 매우 양호하고 최대 진폭에 대해 0dB~-3dB로 변화함을 의미함
- 주황색 영역은 최대 진폭이 −3dB~−6dB로 달라짐
- 노란색 영역은 −6dB~−9dB임
- 기타 등등
검사자는 다공성과 같은 전방향 반사기(용적 측정)나 균열과 같은 보다 평면적인 반사기를 선택할 수 있습니다. 결함 유형을 조절하면 AIM 모델이 업데이트되어 지정된 모드를 사용하는 지정된 결함의 진폭 차이를 표시합니다.
AIM 모델링 도구 - 반사기 각도 값이 조정되면 그에 따라 AIM 모델이 변경됨
이 기능을 통해 검사자는 각 모드의 커버리지를 비교하고 정의된 구역에서 감지할 수 있는 최적의 신호 감도를 확보할 수 있습니다. 검사자는 검사를 시작하기 전에 자신이 목표로 하는 결함 유형에 적절한 모드를 사용하고 있다는 사실을 알고 자신감을 가질 수 있습니다.
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