С 09:00 ДО 19:00

Наш контактный телефон: +7 (495) 133-58-62

Написать нам письмо: info@techkontrol.ru

Ультразвуковой дефектоскоп OmniScan MX2

OmniScan MX2 – дефектоскоп второго поколения с увеличенной эффективностью, с ручными и расширенными AUT-приложениями. Оперативная настройка устройства OmniScan MX2, выявление циклов тестирования и построения отчетов, возможность совмещения с модулями различных фазированных решеток. Устройство OmniScan MX2 является лидером среди оборудования по проведению исследований с помощью фазированных решеток. Прибор обеспечивает высокую скорость сбора данных и обладает новыми программными функциями, объединенными в одной портативной системе с модульной конструкцией.

Дефектоскоп OmniScan MX2 упрощает и ускоряет процесс настройки благодаря новому программному модулю Weld Overly. Благодаря принципу открытой архитектуры система дает возможность устанавливать новые программные обновления и использовать оптимизированные ФР-модули различных конфигураций - от 16:64M до 32:128.

Ультразвуковой контроль (УЗК) является одним из двух основных видов неразрушающего контроля качества. Он способен, в частности, выявить внутренние дефекты-несплошности в различных материалах и изделиях.

Последним крупным достижением в технологии УЗК стало применение дефектоскопов с ультразвуковыми фазированными решетками (УЗФР).

Ультразвуковой дефектоскоп OmniScan MX2 Ультразвуковой дефектоскоп OmniScan MX2

Дефектоскопия фазированными решетками (томография), как исследование внутренней структуры объекта по слоям, уже несколько десятков лет используется в технике и в медицине. Но ее широкое применение началось лишь в последние годы, когда удалось создать надежные портативные приборы, такие как, ультразвуковые дефектоскопы серии OmniScan, пригодные для работы в полевых и других сложных условиях.

OmniScan MX OmniScan MX2 OmniScan SX

Пионерами в использовании подобных систем являются отрасли, где требуется самый тщательный контроль качества – атомная энергетика, нефтегазовая сфера, авиация и ракетно-космическая техника, строительство ответственных объектов.

Признанный лидер в этой категории средств неразрушающего контроля - ультразвуковой дефектоскоп OmniScan MX2 производства компании Olympus NDT.

Одним из главных отличий данного прибора от традиционных средств УЗК является его работа с УЗФР.

УЗФР – это компактно расположенный массив пьезоэлементов с общим полем излучения-приема ультразвука. При этом, программно изменяя характеристики излучения-приема для отдельных элементов, можно с высоким быстродействием реализовать нужные параметры контроля. Например, изменяя задержки зондирующих импульсов (ЗИ), поступающих на элементы УЗФР, можно управлять типом волн, вводимых в объект контроля, их углом ввода и фокусировкой на определенной глубине (см. Рис. 1).

Рис. 1. Управляемое излучение УЗФР Рис. 2. Схемы контроля с помощью УЗФР для основного металла Рис. 3. Схемы контроля с помощью УЗФР для сварного шва

Одна из основных целей применения УЗФР – более надежное выявление дефектов разных типов, форм и ориентаций. Для этого нужно проводить контроль объекта с разными углами ввода ультразвука.

В обычных пьезоэлектрических преобразователях (ПЭП) угол ввода задается конструктивно, поэтому для его изменения нужно использовать разные преобразователи и проводить повторный контроль. А с помощью одной УЗФР можно практически одновременно генерировать лучи под любыми углами, нужными для надежного выявления дефектов.

Пример по контролю основного металла приведен на Рис. 2, по контролю сварного соединения – на Рис. 3. Так, сечение сварного шва толщиной 16…32 мм может прозвучиваться одновременно по 3 схемам – с фиксированными углами ввода 50°и 65° (линейное сканирование), а также с плавным изменением угла в диапазоне 35…75° (секторное сканирование).

Другая важная цель применения УЗФР – повысить производительность контроля. При прозвучивании сечения сварного шва обычным ПЭП нужно выполнить его поперечное перемещение относительно продольной оси шва. И при контроле основное время уходит именно на этот вид перемещений (см. Рис. 4).

При использовании УЗФР сечение сварного шва проверяется за счет электронного сканирования. Оно проводится с большой скоростью (тактовая частота переключения между лучами порядка 1 кГц) и высоким пространственным разрешением (расстояние между соседними лучами до 0,1 мм).

При электронном сканировании контроль проводится путем перемещения УЗФР вдоль продольной оси шва, без поперечных перемещений. Это позволяет повысить производительность контроля по сравнению с обычными средствами УЗК примерно на порядок.

Важнейшее преимущество ультразвукового томографа «OmniScan» по сравнению с традиционными средствами УЗК – это трехмерная визуализация и документирование результатов контроля.

В обычных дефектоскопах результаты представляются в виде так называемого А-скана - развертки сигнала по координатам «время прихода-амплитуда». Этот А-скан отображается только по одному ультразвуковому лучу и не дает достаточно наглядного представления о пространственном положении дефектов в объекте контроля.

Рис.4.Высокопроизводительный контроль сварного шва с помощью УЗФР

Рис. 5. Сканы при контроле сварного шва

При использовании дефектоскопа идет сбор и обработка массива А‑сканов по всем ультразвуковым лучам, генерируемым в процессе электронного и механического сканирования. При этом в реальном времени (в процессе сканирования) отображается трехмерная структура объекта контроля с выявленными дефектами. Обычно используется комбинация 3 взаимно перпендикулярных видов или сечений, показанных на Рис. 5 – вид сверху (С-скан), вид сбоку (В-скан), вид с торца (D- или S-скан).

Важно отметить, что С-скан (вид сверху) является аналогом радиографического снимка. Но, в отличие от радиографии, другие типы ультразвуковых сканов позволяют легко определить положение дефекта также и по глубине.

Значительное преимущество дефектоскопа OmniScan MX2 состоит в том, что он может работать одновременно с несколькими УЗФР, с обычными и специализированными ПЭП. Также прибор комплектуется различными ручными и автоматическими сканерами, другими устройствами, разнообразным программным обеспечением.

Среди сотен приборов во всем мире OmniScan MX2 от OLYMPUS NDT является наиболее успешной разработкой мо­дульного портативного дефектоскопа на ультразвуковых фа­зированных решетках и вихретоковых матрицах. Семейство OmniScan включает приборы, использующие технологии уль­тразвуковых фазированных решеток и TOFD метод, а также технологии традиционного ультразвукового контроля. Olimpus предлагает универсальные, портативные модульные дефектоскопы, с возможностью со­хранения большого объема данных, мощным программным обеспечением, для осуществления эффективного контроля, как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Ударопрочный, пыле-влагозащищенный, портативный, с питанием от батареи или сети

Дефектоскоп OmniScan MX2 создан для работы в самых тяжелых полевых усло­виях, чему немало способствует отсутствие вентиляционных щелей. Его крепкий корпус с резиновыми защитными эле­ментами и отсутствие жесткого диска делает прибор устой­чивым к ударам и вибрации. OmniScan MX2 настолько компактен и легок (5 кг), что его можно брать с собой практи­чески куда угодно. Два встроенных аккумулятора Li-ion поз­воляют дефектоскопу OmniScan MX2 автономно работать от 6 до 8 часов.

Модульная платформа

Прибор выполнен в виде модульной конструкции, что позво­ляет Вам легко использовать его с модулями, поддерживаю­щими различные технологии контроля, такие как ультразву­ковой метод фазированных решеток, обычный УЗ контроль, TOFD метод, визуальный контроль и др. Прибор автоматически обнаруживает новый модуль и определяет поддерживаемую им технологию, а за­тем автоматически конфигурирует программное обеспече­ние и пользовательский интерфейс.

Специальный разъем в защищенном исполнении

OmniScan MX2 обладает способностью автоматически распоз­нать датчики, подключаемые к прибору.

  • Автоматически устанавливает соответствующую частоту датчика, во избежание его повреждения.
  • Загружает необходимые параметры датчиков.

Сохранение данных и отчет

  • Сохранение данных результата контроля и формирования отчета на карте памяти CompactFlash дефектоскопа в формате совместимом с Microsoft Windows.
  • Полная настройка и формирование отчетов, включая считывание кон­фигурации настроек. Формат отчетов может быть настроен путем ре­дактирования шаблона в формате HTML.
  • Интерактивная экранная справка, которая может быть настроена для про­цедурно-ориентированных установок за счет использования стандартных скриптов HTML.
  • Предварительный просмотр параметров настройки.

Сохранение и отображение данных, подключение внешних устройств

В приборе имеются выводы сигналов сигнализации, а также стандартные порты PC: Ethernet™, USB, RS-232, и выход SVGA. Omniscan MX2 предполагает как внутреннее хранение данных, так и подключение внешних накопителей через слот для CompactFlash® или через порт USB. Возможно прямое со­хранение данных на внешнем компьютере через сетевое соединение.

 

Некоторые примеры применения OmniScan MX2

Контроль стыковых швов трубопроводов

Фирма Olympus NDT разработала технологию контроля стыков трубопро­водов для нефтегазовой промышленности, основанную на использовании Omniscan. Эта система с УЗ фазированными решетками предназначена для контроля труб с диаметрами от 48 мм до 1524 мм и толщиной стенок от 5 мм до 25 мм в соответствии со стандартами ASME «Котлы и сосуды давления, раздел V». Полуавтоматическая система обеспечивает высокую скорость кон­троля и точное обнаружение дефектов, а также в значительной степени упро­щает интерпретацию найденных дефектов. 

 

Контроль швов сосудов, работающих под давлением

Комбинация методов TOFD (Time of Flight Diffraction Technique) и раздельно­го контроля, позволяющая осуществить полную диагностику за один проход, существенно уменьшает время контроля по сравнению с методами тради­ционного УЗК или радиографическим. Постоянное отображение результатов в процессе контроля позволяет определить проблемы, возникающие в про­цессе сварки и немедленно их устранить. Основанные на обширном опы­те работы в атомной энергетике и нефтехимии, такие системы включают в себя весь набор функций, необходимый для контроля сварных швов в зави­симости от применяемых нормативов. 

 

Выявление царапин без удаления краски

Информационный бюллетень по летной годности (FSAW 03 10B), выпущен­ный в ноябре 2003 года, сообщает о повреждениях нахлесточных, стыко­вых соединений обшивки фюзеляжа и других зон ряда воздушных судов вследствие применения острых инструментов при удалении краски и гер­метика.

OmniScan MX2 позволяет провести выявление царапин без удаления лакокра­сочного покрытия и сэкономить значительное время. Контроль проводит­ся за один проход при секторном сканировании по углу ввода от 60° до 85°. Применение дефектоскопа OmniScan рекомендовано Boeing NTM manuals, 737 NDT Manual, Part 4, 53-30-06, июль 2005 г. 

 

Контроль фюзеляжа самолета

Omniscan MX2 обеспечивает возможность обнаружения скрытой коррозии в многослойных структурах и, особенно, в соединениях внахлест. В настоящее время, потеря 10% толщины материа­ла может быть обнаружена в алюминии на глубине 5 мм. Так же могут быть обнаружены поверхностные и внутренние трещины в обшивке, соедини­тельных элементах, или в стыках соединений. Производительность контро­ля увеличивается более чем в 20 раз. 

 

 Метод традиционной ультразвуковой дефектоскопии

Контроль методом TOFD

Метод, основанный на использовании двух дат­чиков, работающих в раздельном режиме. В этом методе обрабатываются сигналы, дифрагирован­ные от границ дефекта, при этом происходит точ­ное определение, как местоположения, так и раз­меров дефекта.

Данные TOFD отображаются в виде B-скана с серой полутоновой шкалой. TOFD обеспечива­ет контроль практически всего объема шва и оп­ределение размеров дефектов независимо от ам­плитуды сигналов в соответствии с стандартом ASME-2235.

  • Сканирование вдоль одной линии с контро­лем всего объема шва
  • Параметры настройки не зависят от формы шва
  • Высокая чувствительность ко всем видам де­фектов и нечувствительность к их ориентации. 
 

Комбинация методов TOFD (Time of Flight Diffraction Technique) и раздельного контроля

Несмотря на всю свою мощь и эффективность, не­достаток метода TOFD — ограничение зоны конт­роля из-за наличия двух мертвых зон — одной у поверхности, другой — в области задней стенки контролируемого объекта.

OmniScan позволяет проводить контроль, одно­временно комбинируя методы TOFD и традици­онного раздельного контроля. Метод раздельного контроля дополняет TOFD и покрывает его мерт­вые зоны. Схема комбинированного контроля:

  • контроль методом TOFD
  • двусторонний контроль раздельными дат­чиками с углом ввода 45° для обследования верха шва
  • двусторонний контроль раздельными датчи­ками с углом ввода 60° для обследования кор­ня шва 
 

Контроль с нормальным вводом УЗ

(Иммерсионный контроль, контроль коррозионного износа и контроль композитных материалов). В этом режиме измеряются время пролета и ампли­туда ультразвуковых эхо-импульсов, отражаемых от дефектов в объекте контроля. Результатом являются:

  • Отображение С-скана.
  • Полная запись А-скана с постобработкой С-скана. 
 

Ультразвуковые датчики

OLYMPUS NDT предлагает тысячи УЗ датчиков стандартных частот, диаметров элементов, и ви­дов разъемов.

  • контактные и иммерсионные датчики
  • раздельно-совмещенные датчики
  • наклонные датчики и призмы
  • датчики со сменными линиями задержки
  • датчики с защищенной поверхностью
  • датчики нормального ввода сдвиговой волны 
 

Встроенное программное обеспечение метода программного УЗК

Полнофункциональный С-скан

  • Контроль амплитуды, положения максимума, позиции пересечения уровня и толщины в каждом стробе.
  • Автоматическая синхронизация одного строба с другим для отслеживания изменяющегося уровня толщины.
  • Сохранение всех данных А-скана, и возможность пос­тобработки при С-скане.
  • Дополнительный интерфейсный строб для отслежи­вания поверхности контролируемого изделия (напри­мер при иммерсионном контроле) и соответствую­щей коррекции положения измерительного строба или кривых ВРЧ/АРД.
  • Независимая установка для каждого строба сра­батывания по положительным или отрицательным периодам РЧ сигнала.
  • Три сигнализации полностью конфигурируемые на событие в стробе или логическую комбинацию собы­тий в разных стробах. Фильтрация по N событиям.
  • Настраиваемая цветовая палитра С-сканов амплиту­ды и толщины.
  • Поддержка 2-х координатных кодировщиков переме­щения для синхронизации сбора данных с координа­тами датчика во время его механического движения.
  • Опциональная возможность доступа к данным А–ска-нов и/или С-скану через отдельный компьютер с це­лью специальной обработки.
  • Частота обновления А-скана 60 Гц, с отслеживанием огибающей и максимума внутри строба.
 

Полнофункциональный B-скан

  • Легко интерпретируемый вид поперечного сече­ния контролируемого объекта.
  • Наглядное представление в виде карты коррозии котлов, трубопроводов, резервуаров.
  • Визуальная интерпретация толщины области конт­роля
  • Возможности метода TOFD для амплитудо-незави-симого определения размеров дефектов.
  

Полнофункциональный А-скан

  • Цветной дисплей А-скана.
  • Режим отсечки.
  • Режим Сохранения Огибающей (всегда сохраняет сигнал, показывающий максимальную амплитуду в стробе А).
  • Пересечение уровня строба (изменяет цвет кривой при пересечении уровня строба).
  • Частота регенерации экрана A-скана – 60 Гц.

Мастер пошаговой настройки

Весь процесс настройки прибора направляется пошаговыми мастерами:

  • Настройки скорости распространения УЗ волны
  • Настройки временной задержки в призме
  • Настройки TOFD
  • Настройки ВРЧ (TCG)
  • Настройки кодировщика перемещения
  

TOFD

  • Сохранение и отображение данных в виде A и B-сканов
  • Возможность изменения яркости и контраста цветовой гаммы
  • Оцифровка А-скана с частотй 100 МГц
  • Интерактивный мастер калибровки TOFD
  • Гиперболический   курсор   и   считывание   размеров   при TOFD
  • Ресинхронизации по поверхностной волне

Ультразвуковая дефектоскопия фазированными решетками

Технология фазированных решеток основыва­ется на генерации ультразвукового луча и диа­граммы приема УЗ сигнала, с возможным изме­нением его параметров, таких как угол наклона, фокальное расстояние, размер фокуса, с помо­щью программного обеспечения. Кроме того, зона, генерирующая этот луч, может мульти­плексироваться вдоль длинной решетки. Эти характеристики открывают ряд новых возмож­ностей в области дефектоскопии. Например, теперь существует возможность быстрого из­менения угла ввода луча для проведения кон­троля детали без изменения положения само­го датчика.

Фазированные решетки также подразумевают замену многоэлементных датчиков и даже ме­ханических деталей.

Дефектоскопия детали с изменением угла вво­да дает максимальный эффект независимо от ориентации дефекта, при оптимальном соотно­шении сигнал/шум.

 

Преимущество метода фазированных решеток

Данный метод предлагает следующие возмож­ности:

  • Программное управление углом наклона луча, фокальным расстоянием, и размером самого фокуса.
  • Дефектоскопия с множеством углов ввода, с использованием одного небольшого про­граммно управляемого, многоэлементного датчика.
  • Большие возможности, для контроля изде­лий сложной формы.
  • Высокоскоростной контроль, не требую­щий перемещения объекта или датчика.
 

Датчики фазированных решеток

Стандартные датчики с фазированными решет­ками производства Olympus делятся на четы­ре типа:

  • Датчики наклонные со сменной призмой (1) (2)
  • Датчики наклонные со встроенной приз­мой (3)
  • Контактные датчики (4)
  • Иммерсионные датчики (5)

Также предлагаются локальные иммерсион­ные ванны для иммерсионных датчиков, и множество других дополнительных деталей, например — кодировщики положения (6).

 

Программное обеспечение метода УЗК фазированными решетками

Полнофункциональные A, B, C – сканы

Аналогично блоку УЗК, блок OmniScan ФР поддерживает отображение полнофункциональных А, B, C – сканов

Полнофункциональный секторный скан

  • Отображение в ортогональной системе координат и в реальном масштабе времени
  • Частота обновления более 20 Гц (до 40 Гц)

 

Расширенные возможности обработки данных в режиме реального времени 

  • Интерполяция данных в режиме реального време­ни позволяет лучше представить пространственное расположение дефекта во время сбора данных.
  • Возможность выбора пользователем фильтрации по высоким или низким частотам для улучшения качес­тва отображения А-скана.
  • Возможность одновременного просмотра изображе­ния секторного сканирования и А-скана.
 
 

Процесс и параметры настройки

Весь процесс настройки направляется через пошаговое меню клавишами Next (Вперед) и Back (Назад).

 

Мастера настройки групп и фокальных законов

  • Мастер настройки групп позволяет ввести параметры датчика, контролируемого объекта и ультразвукового прозвучивания за один шаг вместо того, чтобы вводить каждый из них в соответствующем пункте меню.
  • Пошаговый ввод данных параметров предотвращает про­пуск пользователем настройки какого-нибудь из них.
  • Режим подсказки в реальном времени предоставляет об­щую информацию по настраиваемым параметрам.
 

Режим multiple-Group

В ПО управления ФР версии 1.4 стало возможно управлять более чем одним датчиком с различными настройками: раз­личными углами ввода, различными типами сканирования, различными областями контроля, и другими параметрами.

Примеры вариантов контроля в режиме multiple-Group:

  1. Используется один ФР датчик из 64 или более элемен­тов и создаются две различные группы
  2. Используется один ФР датчик из 64 или более элемен­тов и создаются две различные группы
  3. Используется один ФР датчик из 64 или 128 элементов и создаются 3 различные группы
  4. Используются два 16 – 64-элементных ФР датчика и со­здаются две различные группы

 

 

A
B
C
D

 

 

Другие материалы в этой категории: Ультразвуковой дефектоскоп OmniScan SX »