Оборудование на фазированных решетках — Технические характеристики
По причине своей многоэлементной структуры оборудование с фазированными решетками имеет дополнительные важные характеристики, на которые стоит обратить внимание.
Количество генераторов: максимальное число элементов, которые можно сгруппировать для формирования активной апертуры или виртуальной апертуры преобразователя.
Количество приемников: общее число элементов, используемых для последовательных апертур, ведущих к потенциальному увеличению охвата сканирования одного преобразователя.
XX:YY: Соглашение о наименованиях, где XX = кол-во генераторов, а YY= кол-во путей приемника. Количество приемников всегда больше или равно количеству генераторов. Приборы от 16:16 до 32:128 доступны в портативной конфигурации. Комбинации с большим количеством генераторов и приемников доступны для поточного контроля и/или систем, использующих преобразователи с большим количеством элементов.
Законы фокусировки: количество законов фокусировки, необходимых для формирования изображения, обычно указывается. Как правило, более высокие конфигурации XX:YY поддерживают большее количество законов фокусировки, т.к. поддерживают апертуры с большим числом элементов и/или большим шагом линейного сканирования. Следует отметить, что большее количество законов фокусировки не означает расширение функциональности прибора. На примере ниже показан 64-элементный преобразователь, выполняющий секторное сканирование трех боковых просверленных отверстий 40–70 градусов для сравнения отклонения с шагом 1 градус (30 законов), 2 градуса (15 законов) и 4 градуса (7 законов) на металлическом пути 50 мм. Несмотря на то, что качество изображения немного лучше с меньшим угловым приращением, коэффициент обнаружения при низкой разрешающей способности допустим. Если только диаметр луча при фокусировке резко не уменьшится, размер изображений кардинально не изменится.
Ниже показан пример требуемого количества законов фокусировки для линейного сканирования в зависимости от числа виртуальных апертур преобразователя и общего количества элементов.
Из вышеуказанного следует, что для конфигурации 16:16 при использовании 16-элементных преобразователей потребуется только 30 законов, тогда как конфигурация прибора 16:128 или 32:128 в режиме линейного сканирования с 128-элементным преобразователем может потребовать 128 законов фокусировки.
ЧЗИ/Частота обновления изображения: частота обновления изображения может сильно варьироваться в зависимости от режима отображения. Режимы отображения ФР:
Для наглядности, ниже показана сокращенная последовательность линейного сканирования с четырьмя законами фокусировки с частотой обновления изображения 60 Гц.
Частота обновления изображения в режиме реального времени может зависеть от других параметров. Частота обновления A-скана одного закона фокусировки варьируется от прибора к прибору. В некоторых приборах, ЧЗИ A-скана ограничивается максимальной частотой обновления изображения, будь то изображение ФР или полный A-скан. По этой причине, в некоторых приложениях важно проверить не вытекает ли ЧЗИ A-скана из последовательности законов фокусировки в разных режимах отображения.
Распознавание преобразователя: способность распознавать ФР-преобразователи сокращает время настройки прибора оператором за счет автоматической конфигурации прибора с соответствующим числом элементов и геометрией преобразователя.
Типы изображения: оборудование с фазированными решетками, как правило, предоставляет секторную и линейную развертки. Способность складывать эти режимы отображения для создания C-сканов амплитуды и глубины позволяет формировать двумерные изображения и предоставляет расширенные средства для измерения дефектов.
Сохранение форм волны: способность сохранения исходных волн радиосигналов позволяет просматривать данные в автономном режиме. Эта функция особенно удобна при сборе данных на поверхностях больших площадей.
Поддержка мультигруппы: более усовершенствованные приборы с фазированными решетками позволяют устанавливать последовательность многочисленных групп законов фокусировки с использованием одного или нескольких подключенных к прибору преобразователей. В ситуациях, когда необходимо собрать объемные данные для дальнейшего анализа в автономном режиме, это особенно важно. Например, 64-элементный преобразователь на 5 МГц может быть запрограммирован на использование 1-16 элементов для секторного сканирования 40–70 градусов, тогда как вторая группа может быть использована для осуществления линейного сканирования 60 градусов с апертурой 16 элементов, с увеличением на один элемент на протяжении всех 64 элементов.
Кодирование: доступно два класса приборов: ручные и кодированные.
Ручной дефектоскоп с фазированными решетками работает по принципу традиционного ультразвукового дефектоскопа, отображая данные в режиме реального времени. Помимо A-скана, прибор также отображает в режиме реального времени S-скан или линейную развертку, которая облегчает обнаружение дефектов и несплошностей. Способность использования и визуализации во время контроля более одного угла одновременно – основная причина выбора данного типа оборудования. В некоторых случаях, как например, определение размера трещин, изображение может использоваться как вспомогательное средство для измерения глубины трещин.
ФР-дефектоскоп с интерфейсом кодировщика объединяет информацию о положении преобразователя, геометрии преобразователя и программируемой последовательности законов фокусировки для отображения вида сверху/с торца/сбоку контрольного образца. В приборах, сохраняющих полные данные А-скан, возможно реконструировать изображение для просмотра поперечного сечения по всей длине сканирования или регенерировать двумерные C-сканы на разных уровнях. Эти кодированные изображения позволяют определить планарные размеры дефектов.
Опорные маркеры: доступны различные маркеры для прямого измерения дефектов на отображаемом экране. В случае секторного сканирования, курсоры позволяют измерить высоту трещин. Приблизительный размер дефекта можно также определить в кодированных линейных C-сканах.
Перейти к разделу:
Калибровка и нормализация >>