Восстановление изображения отражателей на границе основного и наплавленного металла с использованием технологии Plane Wave Imaging

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предлагается использовать технологию Plane Wave Imaging (PWI) для ультразвукового контроля сварных соединений с узкой разделкой для выявления трещин на границе сплавления основного и наплавленного металла. В сравнении с методом цифровой фокусировки изображения (ЦФА) данный способ позволяет восстанавливать изображения отражателей с более высоким отношением сигнал/шум, с большей скоростью как регистрации эхосигналов, так и восстановления изображения несплошностей по разным акустическим схемам с учетом трансформации типа волны при отражении от границ объекта контроля. Численные и модельные эксперименты подтвердили эффективность применения технологии PWI для повышения скорости зонального контроля. Применение когерентного фактора повысило отношение сигнал/шум изображения моделей трещин как для режима FMC, так и для режима PWI.

Об авторах

Е. Г Базулин

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Бадалян В.Г. Выявление и достоверность контроля в ультразвуковой дефектоскопии и дефектометрии // Контроль. Диагностика. 2020. № 7. С. 4-7. doi: 10.14489/td.2020.07.pp.004-017
  2. Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications / Publisher: Waltham, MA: Olympus NDT, 2007. URL: https://www.olympus-ims.com/en/books/pa/pa-advances/(дата обращения: 22.11.2022).
  3. Воронков В.А., Воронков И.В., Козлов В.Н., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. О применимости технологии антенных решеток в решении задач ультразвукового контроля опасных производственных объектов // В мире неразрушающего контроля. 2011. № 1. С. 64-70.
  4. Базулин Е.Г. Сравнение систем для ультразвукового неразрушающего контроля, использующих антенные решетки или фазированные антенные решетки // Дефектоскопия. 2013. № 7. С. 51-75.
  5. ГОСТ Р ИСО 16826-2016 Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Выявление дефектов, перпендикулярных к поверхности.
  6. Mirmajid G. Codes for Automatic Ultrasonic Testing (AUT) of Pipeline Girth Welds / 11th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2014). Prague 2014. Oct. 6-11. URL: https://www.ndt.net/events/ECNDT2014/app/content/Paper/338_Ghaemi.pdf (дата обращения: 22.11.2022).
  7. Bazulin A.E., Bazulin E.G., Vopilkin A.K., Tikhonov D.S. Reconstructing the image of reflectors at base-metal-weld interface using ultrasonic antenna arrays // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2021. V. 57. No. 9. P. 739-752.
  8. Базулин А.Е., Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Тихонов Д.С. Восстановление изображения отражателей на границе основного металла и сварного соединения с использованием ультразвуковых антенных решеток // Дефектоскопия. 2021. № 9. С. 3-17.
  9. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Возможности оценки характера несплошности металла ультразвуковым томографом с цифровой фокусировкой антенной решетки // Контроль. Диагностика. 2011. № 10. С. 63-70.
  10. Deleye X., Hörchens L., Chougrani K. Experimental comparison of wave-field based ultra-sonic imaging with other advanced ultrasonic weld inspection techniques / 18th World Con-ference on Nondestructive Testing. 16-20 April 2012. Durban. South Africa.
  11. Chatillon S., Fidahoussen A., Iakovleva E., Calmon P. Time of flight inverse matching re-construction of ultrasonic array data exploiting forwards models / 6th Int'l Workshop. NDT Signal Processing. August 25-27. 2009. London. Ontario. Canada.
  12. Budyn N., Bevan R., Zhang J., Croxford A.J., Wilcox P.D. A Model for Multiview Ultra-sonic Array Inspection of Small Two-Dimensional Defects // IEEE Transactions on Ultra-sonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2019. V. 66. № 6. doi: 10.1109/TUFFC.2019.2909988
  13. Базулин Е.Г. Восстановление изображения отражателей методом C-SAFT при многократном отражении эхосигналов от границ цилиндрического объекта контроля // Дефектоскопия. 2013. № 2. С. 23-42.
  14. van der Ent Jan, Fandika Ardian, Brisac Gaspard, Pinier Ludovic, Pomie Laurent. Validation and Qualification of IWEX 3D Ultrasonic Imaging for Girth Weld Inspection. Rio Pipeline Conference & Exhibition, 2017.
  15. Avagyan V.K., Bazulin E.G. Increasing the Rate of Recording Echo Signals with an Ultrasonic Antenna Array Using Code Division Multiple Access Technology // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2020. V. 56. No. 11. P. 873-886.
  16. Авагян В.К., Базулин Е.Г. Увеличение скорости регистрации эхосигналов ультразвуковой антенной решеткой с применением технологии множественного доступа с кодовым разделением // Дефектоскопия. 2020. № 11. С. 3-16.
  17. Montaldo G., Tanter M., Bercoff J., Benech N., Fink M. Coherent plane wave compounding for very high frame rate ultrasonography and transient elastography // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2009. V. 56. P. 489-506. doi: 10.1109/TUFFC.2009.1067
  18. Jeune L. Imagerie ultrasonore par emission d'ondes planes pour le contrôle de structures complexes en immersion / Pour l'obtention du grade de Docteur de l'université Paris-Diderot. Paris. 2016. P. 119.
  19. Merabet L., Robert S., Prada C.Comparative study of 2D ultrasound imaging methods in the f-k domain and evaluation of their performances in a realistic NDT configuration // IEEE Transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. 2019. V. 66. №. 4. P. 772-788. doi: 10.1063/1.5031654
  20. Hunter A.J., Drinkwater B.W., Wilcox P.D. The wavenumber algorithm for full-matrix imaging using an ultrasonic array // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 2008. V. 55. No. 11. P. 2450-2462. doi: 10.1109/tuffc.952
  21. Ковалев А.В., Козлов В.Н., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г., Яковлев Н.Н. Импульсный эхо-метод при контроле бетона. Помехи и пространственная селекция // Дефектоскопия. 1990. № 2. С. 29-41.
  22. Holmes C., Drinkwater B.W., Wilcox P.D. Post-processing of the full matrix of ultrasonic transmit-receive array data for non-destructive evaluation // NDT&E International. 2005. V. 38. P. 701-711.
  23. Базулин Е.Г. Учет анизотропных свойств сварного соединения при восстановлении изображения отражателей по эхосигналам, измеренным ультразвуковой антенной решеткой // Дефектоскопия. 2017. № 1. С. 11-25.
  24. Kang S., Lee J., Chang J.H. Effectiveness of synthetic aperture focusing and coherence factor weighting for intravascular ultrasound imaging // Ultrasonics. 2021. V. 113. P. 106364. doi: 10.1016/j.ultras.2021.106364
  25. Базулин Е.Г. Использование коэффициента когерентности для повышения качества изображения отражателей при проведении ультразвукового контроля // Дефектоскопия. 2017. № 6. С. 5-17.
  26. Долматов Д.О., Седнев Д.А., Булавинов А.Н., Пинчук Р.В. Применение алгоритма расчета в частотной области в ультразвуковой томографии с использованием матричных фазированных антенных решеток и компенсацией непараллельности поверхности объекта контроля относительно плоскости сканирования // Дефектоскопия. 2019. № 7. С. 12-19.
  27. Официальный сайт фирмы EXTENDE. URL: http://www.extende.com/ (дата обращения: 22.11.2022).
  28. Bazulin E.G., Medvedev L.V. Increasing rate of recording of echo signals with ultrasonic antenna array using optimum sparsing of switching matrix with a genetic algorithm // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2021. V. 57. No. 11. P. 945-952.
  29. Базулин Е.Г., Медведев Л.В. Повышение скорости регистрации эхосигналов ультразвуковой антенной решеткой за счет оптимального прореживания коммутационной матрицы с помощью генетического алгоритма // Дефектоскопия. 2021. № 11. С. 15-23.
  30. Официальный сайт фирмы "ЭХО+": URL: http://www.echoplus.ru/ (дата обращения: 22.11.2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023