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).
|
|
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.
|
|
|
Сохранение данных и отчет
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.
|
|
|
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 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:
|
|
|
Ультразвуковые датчики OLYMPUS NDT предлагает тысячи УЗ датчиков стандартных частот, диаметров элементов, и видов разъемов.
|
|
Встроенное программное обеспечение метода программного УЗК
|
Полнофункциональный С-скан
|
|
|
Полнофункциональный B-скан
|
|
|
Полнофункциональный А-скан
|
|
|
Мастер пошаговой настройки Весь процесс настройки прибора направляется пошаговыми мастерами:
|
|
|
TOFD
|
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:
|
|
|
Датчики фазированных решеток Стандартные датчики с фазированными решетками производства Olympus делятся на четыре типа:
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
Расширенные возможности обработки данных в режиме реального времени
|
|
||||
|
|||||
|
Процесс и параметры настройки Весь процесс настройки направляется через пошаговое меню клавишами Next (Вперед) и Back (Назад). |
|
||||
|
Мастера настройки групп и фокальных законов
|
|
||||
|
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:
|
|
