Загрузил Valter Z

Метод ToFD выводы

реклама
Метод ToFD, особенно с использованием энкодера, обеспечивает
проведение измерений в реальных единицах, например, миллиметрах,
которые являются намного более полезными для инженеров, чем децибелы
или эквивалентные им шкалы. Сканирование, сварного соединения с
использованием ToFD выполненное одним специалистом, будет практически
идентично сканированию ToFD, выполненному другим специалистом с
использованием подобные преобразователей и настройки аппаратуры. Это
делает ToFD идеальным для отслеживания за развитием дефектов.
Как правило, точность проведения измерений при контроле методом
ToFD находится в пределах ± 0,5мм при измерении высоты дефекта и
составляет величину от ± 0,5мм до ± 1,0 мм при измерении протяженности
дефекта. Определение положения в сварном соединении относительно
центральной линии сварного шва, как правило, находится в пределах ±
0,5мм, а угловое положение дефекта может быть определено в пределах
нескольких
градусов
при
использовании
соответствующего
способа
сканирования. Такая точность и надежность делают ToFD подходящим
средством неразрушающего контроля для оценки процесса механики
разрушения. В противном случае требуются разрушающие методы с целью
проведения прямых измерений.
Системы ToFD обеспечивают сохранение всех соответствующих
параметров на любом цифровом накопителе. Данные могут быть найдены и
повторно воспроизведены. Можно быть уверенным, что информация об
обнаруженном дефекте может быть достоверно идентифицирована и
пригодна для проведения сравнений при последующих периодических
контролях, проводимых с целью обнаружения происходящих изменений.
Хранение цифровых данных позволяет разрабатывать методы способные
облегчить проведение анализа связанного, например, с подавлением шумов,
процессов распознавания образов дефектов, вычитание сигнала с его
последующим выделением, а так же множество другой цифровой обработки
сигнала.
При выполнении контроля методом ToFD с использованием только
одного непараллельного сканирования, скорость получения результатов
ограничивается только скоростью проведения сканирования. Дебаты,
связанные с надёжностью обнаружения дефектов при увеличении скорости
контроля в случае с ToFD являются безосновательными. Большое количество
проведенных испытаний показали, что контроль с помощью данного метода
можно проводить с высокой скоростью и эффективностью, при самой
высокой вероятности обнаружения дефектов по отношению к любому из
методов неразрушающего контроля.
Коммерческие соображения делают скорость проведения контроля
одним важных факторов. Преимущества ToFD заключаются в том, что
данный метод может обеспечить и обнаружение и проведение измерений
одних и тех же данных без проведения повторной настройки аппаратуры
(калибровки), а так же проведения повторного сканирования, что в
значительной степени сокращает время проведения контроля, а так же
стоимость выполняемых работ.
Для большинства методов неразрушающего контроля охватываемый
объём контроля, а так же разрешающая способность связаны со скоростью
проведения контроля. Тем не менее, метод ToFD обеспечивает охват
большого объёма контролируемого материала широким расходящимся
пучком при проведении линейного сканирования с относительно высокой
скоростью проведения контроля, а так же обработкой получаемых данных
при проведении контроля практически в реальном масштабе времени. Так в
отличие от радиографии, где более толстые стенки требуют более
длительных экспозиций для получения плёнок, с таким же высоким
разрешением, при проведении сканирования методом ToFD возможно
проведение контроля более толстых стенок без снижения скорости и
разрешающей способности.
Весь
объем
металла
шва
и
зоны
термического
влияния
с
использованием с высокой скоростью контроля, которая даже не может
рассматриваться для обычных ультразвуковых методов, может быть
проконтролирован легко и быстро с помощью ToFD. Скорость сканирования
100-150 мм/c является обычной скоростью перемещения преобразователей
для ручного контроля, а для автоматизированного контроля могут быть
использованы ещё более высокие. Необходимо помнить, что такая скорость
контроля касается протяженных сварных соединений, осматриваемых за
один проход с помощью блока преобразователей, а не скорости сканирования
преобразователей.
Метод ToFD обычно конфигурируется таким образом, чтобы видеть
«всё». Это «всё» может означать любые неоднородности материала, включая
и
зернистую
структуру
металла.
Когда
контролируемое
изделие
относительно чисто или материал очищен от примесей, то в этом случае
отсутствуют проблемы с чувствительностью. Однако, в тех случаях, когда
контролируемый материал содержит много аномалий, которые являются
совместимыми со структурой материала или в крупнозернистом материале,
где границы зёрен соизмеримы с размерами дефектов, то высокая
чувствительность метода ToFD может восприниматься как препятствие и при
определенных обстоятельствах, может сделать толкование чрезвычайно
затруднительным.
Типичной проблемой при проведении ручного ультразвукового
контроля сварных соединений является проблема, связанная с навыками
специалиста в распознавании между сигналами от дефекта и сигналами,
получаемыми от особенностей конфигурации. При контроле стыковых
сварных соединений методом ToFD отображении информации нижней и
верхней части сварного шва дают однозначные легко различаемые
индикации.
По
причине
расхождения
дифрагированных
сигналов
во
всех
направлениях, метод ToFD чувствителен фактически к любому типу
дефектов независимо от их ориентации. Сюда же можно отнести широкий
охват контролируемого объёма связанный с угловым расхождением
ультразвукового пучка. При этом произойдёт приём части рассеянной
энергии ультразвукового пучка от дефекта в виде сигналов малой
амплитуды, дифрагированных от её краев, которые будут выведены на
экране в корректном относительном положении.
Сбор данных ToFD может производиться как ручным так и
механизированным
способом
перемещения
преобразователя.
Каждый
специалист при проведении ручного ультразвукового контроля эхо –
импульсным
методом
должен
следить
за
А-разверткой
на
экране
дефектоскопа и определять ухудшение качества акустического контакта по
снижению уровня шумов от «травы». Тем не менее, при контроле ToFD
специалист, например, в процессе сканирования длинного сварного шва или
при проведении механизированного контроля, не контролирует А-развертку,
так как у специалиста нет никакого смысла для оценки качества
акустического контакта путём простого наблюдения за преобразователями,
перемещающимися по поверхности. Эффективным показателем качества
акустического контакта преобразователей с поверхностью изделия при
контроле
ToFD
является
наблюдение
по
экрану
дефектоскопа
за
неразрывностью сигнала от продольной подповерхностной волны (lateral
wave), а так же шумов от структуры металла. Обеспечение качественного
контакта представляет большие трудности по сравнению с традиционным
методом, поскольку по поверхности перемещаются излучающий и приёмный
преобразователи, а так же энкодер.
Так как данные ToFD могут быть собраны и накоплены в
компьютерном файле для дальнейшего исследования, то в этом случае
имеется возможность снизить требования к специалисту перемещающего
преобразователи. Большинство настроек для проведения контроля могут
выполняться
старшим
специалистом,
а
сбор
данных
проводиться
специалистами «полевой группы». Такая группа может состоять из
персонала, который следит за сбором данных на дефектоскоп или
компьютер, а так же персонала, который перемещает преобразователи вдоль
сварного соединения. Для такой группы необходим достаточный опыт и
компетентность для того, чтобы убедиться в качественном сборе данных.
Затем, по прошествии некоторого времени, окончательная оценка и
заключение выдаётся старшим специалистом.
Обычно амплитуда дифрагированных сигналов при контроле ToFD на
20-30dB ниже, чем сигналы, получаемые при контроле с зеркальным
отражением при использовании эхо - импульсных методов. Это имеет
тенденцию
в
большинстве
случаев
выполнять
настройки
вблизи
максимальных возможностей усиления аппаратуры. Электрические помехи типичная проблема для многих системам ToFD и для снижения этих помех,
обычно
используют
предусилители
расположенные
недалеко
от
преобразователей или комбинации генератор/предусилитель.
У точечных дефектов нет ни протяженности, ни высоты. Обычно, это
изолированные поры или очень мелкие включения. У нитевидных дефектов
есть протяженность, но они не поддаются измерению по высоте при оценке
по экрану с отображением развёртки ToFD. Это означает, что сигнал от
нижнего края дефекта не различается. Плоские дефекты имеют как высоту,
так и протяженность. Это означает, что сигнал от нижнего края дефекта
является различимым.
С точки зрения механики разрушения, эти категории являются
достаточными для оценивания эффектов, которые могут быть связаны с
появлением данных типов дефектов на контролируемом объекте.
Скачать