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

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).