Рассмотрено применение антенных решёток (АР) для получения изображения дефектов при автоматизированном неразрушающем ультразвуковом контроле (УЗК). Традиционный режим использования АР в качестве фазированной антенной решётки (ФАР) имеет ряд недостатков. Например, смещение бликов и ухудшение разрешающей способности при удалении от линии фокусировки. Предлагается альтернативный подход, когда регистрация эхосигналов проводится с помощью АР, работающей в режиме двойного сканирования, а для получения изображения дефектов применяется модифицированный алгоритм комбинированного SAFT, учитывающий многолучевое распространение ультразвука с учётом трансформацией типа волны при отражении от неровных границ объекта контроля. Такой подход позволяет по одному набору эхосигналов получать множество парциальных изображений, объединение которых позволяет определить тип дефекта. Это очень важно для создания системы УЗК с надежным автоматическим распознаванием типа дефекта. Сканирование антенной решёткой, работающей в режиме двойного сканирования так называемый режим тройного сканирования, позволяет когерентно складывать изображения для каждого положения антенной решётки, что дополнительно повышает качество итогового изображения.
В статье исследованы погрешности измерения основных параметров пьезоэлектрических преобразователей системой калибровки АВГУР 5.4. Исследованы некоторые функции влияния. Экспериментально определена реальная погрешность измерения при испытаниях системы с оценкой прецизионности в терминах повторяемости и воспроизводимости. Показана приемлемость погрешности измерений основных параметров пьезоэлектрических преобразователей в соответствии с требованиями ГОСТ 23702-90. Показана достаточность нормируемых метрологических характеристик системы для обеспечения единства измерений
В сборник статей включены основные работы коллектива НПЦ «ЭХО+», посвящённые созданию систем автоматизированного ультразвукового контроля опасных промышленных объектов. Отмечается, что использование в автоматизированных ультразвуковых системах когерентных методов обработки данных позволило осуществить переход от дефектоскопии к дефектометрии с выходом на оценку остаточного ресурса. Новая технология нашла широкое применение в ведущих отраслях народного хозяйства, прежде всего в атомной энергетике, ОАО «Газпром», ОАО «Транснефть», ОАО «Российские железные дороги». Приводятся результаты разработок систем серии «Авгур» и их применение в названных областях. Показано, что применение автоматизированных систем дает значительных технико-экономический эффект.
В сборник включены наиболее интересные работы, выполненные коллективом «НПЦ «ЭХО+» за последние годы. Одновременно с развитием и использованием автоматизированных ультразвуковых систем с когерентной обработкой данных, представлены работы, посвященные исследованию, разработке и применению приборов с фазированными антенными решетками. Описана новая электроника, сканирующие системы, алгоритмы улучшения качества изображений. Рассмотрены основные принципы построения методик контроля с использованием таких систем. Исследован вопрос о соотношении радиографии и ультразвука в неразрушаю щем контроле. Показано, что когерентный АУЗК в ряде случаев дает результаты не хуже, а в комплексе лучше, чем радиография. Приведены примеры применения средств визуализации данных и автоматизации ультразвукового контроля. Представлен новый ручной ультразвуковой дефектоскоп «АВГУР-АРТ2020», реализующий все современные и востребованные наработки.
Приведен опыт применения программы компьютерного моделирования задач УЗК CIVA для разработки методик ультразвукового контроля.
Описана технология автоматизации оценки параметров несплошности, выявленной с применением системы АУЗК с когерентной обработкой. Для определения параметров выявленных несплошностей используются основные, устойчивые признаки, характеризующие несплошность; для определения типа несплошности используется нечеткая логика. Приведены результаты испытаний данной технологии на данных АУЗК, полученных системой Авгур при контроле аустенитных сварных швов. Показано, что возможно определять тип несплошности (протяженная, непротяженная, объемная, плоскостная), ее координаты, реальную длину и высоту. Выполнено сопоставление результатов автоматизированного определения профиля несплошности и разрушающего контроля. Применение рассмотренной технологии позволяет снизить влияние субъективного фактора на результаты контроля и значительно сократить время анализа данных.
Рассмотрена возможность применения линейной интерполяции двумерного пространственного спектра при восстановлении изображений дефектов методом проекции в спектральном пространстве (ПСП) по данным ультразвукового неразрушающего контроля. Проанализированы различные алгоритмы интерполяции. Представлены результаты численных и модельных экспериментов, в которых получены изображения с применением интерполяции и при отсутствии интерполяции. Показана эффективность применения предложенного алгоритма для повышения качества изображений, полученных методом ПСП.
Приведено описание системы калибровки пьезоэлектрических преобразователей АВГУР 5.4, разработанной в НПЦ «ЭХО+». Подробно описана методика расчета всех параметров преобразователей в соответствии с ГОСТ 23702-90 и EN 12668-2. Приведены примеры паспортов пьезопреобразователей.
Рассмотрена технология автоматизированного ультразвукового контроля (АУЗК) кольцевых сварных соединений узла приварки коллекторов теплоносителя к патрубкам парогенераторов Ду1200 реакторов типа ВВЭР-1000 с использованием систем с когерентной обработкой данных серии Авгур. Даны акустические схемы контроля, характеристики пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) и особенности их использования при контроле. Результаты испытаний методики на тест – образце показали возможность измерения реальных размеров дефектов. Приведены данные измерений размеров реальных трещин на трех Российских АЭС и даны примеры когерентных изображений дефектов в области сварного соединения и галтельного перехода.
Рассматрены результаты работ НПЦ «ЭХО+» по теме ИТЭР: эксперименты по автоматизированному ультразвуковому контролю аустенитных сварных соединений, проведенные в 2006-2007 годах и обобщённые результаты по контролю тест-образцов начиная с 1997 года. Кратко описаны существующая методика контроля, новые схемы контроля, включённые в методику, тест-образцы ИТЭР, на которых проводились эксперименты в 2006-2007 годах, показаны примеры изображений дефектов и приведены общие выводы.
Приведено описание метода ультразвукового контроля внутреннего сварного соединения приварки патрубка (ответвления) к обечайке (магистрали) тройника сварного с усиливающими накладками с наружной поверхности патрубка. Метод основан на трёхмерной когерентной обработке данных автоматизированного ультразвукового контроля, полученных при сканировании преобразователями на значительном удалении от контролируемого сварного соединения, по поверхности патрубка, где отсутствуют накладки. Приведены результаты контроля тройников с искусственными и реальными дефектами, демонстрирующие возможности метода. Показана возможность проведения контроля на уровне чувствительности, регламентированном нормативными документами ОАО «Газпром».