TFM(全聚焦法)檢測(cè)使用AIM 建模工具為反射體選擇最佳傳播模式

將全聚焦法引入無(wú)損檢測(cè)

全聚焦法(TFM)在無(wú)損檢測(cè)(NDT)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。但是在使用TFM時(shí)還有一些挑戰(zhàn)需要解決,比如為給定的檢查選擇正確的傳播模式(波集)。一些早期采用這種方法的人很快意識(shí)到,使用錯(cuò)誤的模式可能意味著完全失去來(lái)自屏幕的指示,這帶來(lái)了明顯的關(guān)鍵影響。

使用TFM選擇適當(dāng)設(shè)置的挑戰(zhàn)

當(dāng)選擇一個(gè)給定的檢驗(yàn)的傳播模式(波集)時(shí),檢驗(yàn)員需要知道在被檢驗(yàn)的部分可能會(huì)出現(xiàn)什么樣的缺陷。缺陷的類(lèi)型將提供反射器的方向信息,這在超聲檢測(cè)(UT)中是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)UT、相控陣UT或TFM的基本原理是相同的。為了有一個(gè)好的探測(cè)概率(POD),聲波需要與反射器有盡可能多的垂直度。另一個(gè)需要考慮的是探頭參數(shù)。根據(jù)所使用的探頭,能量可能無(wú)法達(dá)到目標(biāo)缺陷。盡管TFM區(qū)域是在一個(gè)特定的位置繪制的,但是物理上可能不允許這個(gè)特定的探測(cè)將焦點(diǎn)放在那個(gè)位置。有這么多的因素要記住,那么我們?nèi)绾魏?jiǎn)化并確保我們的檢查是適當(dāng)?shù)哪?

相同的探頭位置

Different modes used to try to image a series of SDHs

不同模式

TT mode
TTTTT modeTTTLLL modeLLL
圖1-嘗試將一系列SDHs成像的不同模式。

使用聲學(xué)影響圖建模工具求解

OmniScan®X3相控陣探傷儀配有內(nèi)置的掃描計(jì)劃工具。它是一個(gè)專(zhuān)門(mén)為T(mén)FM檢測(cè)設(shè)計(jì)的聲學(xué)影響圖(AIM)建模工具。AIM工具幫助用戶選擇正確的傳播模式,或波集,以供檢查。
OmniScan X3 scan plan in TFM showing the Acoustic Influence Map (AIM)
圖2- OmniScan X3在TFM中的掃描計(jì)劃,顯示聲學(xué)影響圖(AIM)
AIM建模工具考慮多個(gè)參數(shù),包括探頭和楔塊、速度、厚度、試樣的幾何形狀、檢測(cè)技術(shù)、波集,當(dāng)然,還有檢查員在“影響區(qū)”菜單中輸入的參數(shù),以描述目標(biāo)缺陷類(lèi)型。

缺陷的方向是影響聲波束探測(cè)缺陷的主要因素。AIM模型清楚地向用戶演示了針對(duì)給定缺陷在特定角度的信號(hào)覆蓋有多好。

利用目標(biāo)建模工具確定最佳傳播模式

用戶繪制所需的感興趣區(qū)域,然后輸入缺陷的預(yù)期方向(以度為單位),或者選擇“全向”尋找非角度的缺陷,如孔隙度或其他體積類(lèi)型的缺陷。

調(diào)色板可以清楚地識(shí)別影響區(qū)域的每個(gè)部分的靈敏度性能。每一種顏色覆蓋三分貝范圍,表示超聲波對(duì)最大振幅的響應(yīng):

A color palette identifies the sensitivity performance for each part of the zone of influence.
 
flaw adjusted ?5 degrees
flaw adjusted ?15 degrees
flaw adjusted ?25 degrees
圖2-三張掃描圖截圖顯示,當(dāng)缺陷的方向被調(diào)整到- 5、- 15和- 25度時(shí),目標(biāo)的變化

目標(biāo)建模工具在TFM中的優(yōu)勢(shì)總結(jié)

TFM為工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用提供了良好的機(jī)會(huì),但是沒(méi)有合適的建模工具,很難預(yù)測(cè)真實(shí)的聲波覆蓋范圍和靈敏度水平。OmniScan X3型探傷機(jī)的掃描計(jì)劃工具帶有目標(biāo)建模功能,使檢驗(yàn)員能夠自信地確定哪一種TFM模式適合進(jìn)行檢測(cè)。

有關(guān)TFM對(duì)相控陣超聲檢測(cè)的好處的更多信息,請(qǐng)閱讀我們的應(yīng)用說(shuō)明“使用總聚焦方法改進(jìn)相控陣超聲成像”。

AIM modeling tool—as the reflector angle value is adjusted the AIM model changes accordingly