АРД (DGS) - диаграмма

[speaky]

Видимо Система отредактировало мое сообщение (оно неполно), высказался о новых данных к той теме, и о них, наверное, следует рассказать в той ветке )прошу у администрации извинения. Тогда после понедельника по подробней изложу в той ветке.

 

[Nady]

Во-первых, что за дефектоскоп-то?
Во-вторых, образцы из проката - не самый лучший вариант, мягко говоря. Прокат, обычно, имеет текстуру близ поверхностей, а, иначе говоря, выраженную анизотропию упругих (а, следовательно, и акустических) свойств.
В-третьих, СО-2 с D6,0/44 не самый лучший (опять-таки мягко говоря) опорный отражатель.

 

[speaky]

Во-первых, что за дефектоскоп-то?

EPOCH 600

Во-вторых, образцы из проката - не самый лучший вариант, мягко говоря. Прокат, обычно, имеет текстуру близ поверхностей, а, иначе говоря, выраженную анизотропию упругих (а, следовательно, и акустических) свойств.

Возможно, но 2 МГЦ дает вполне приемлемые результаты,

В-третьих, СО-2 с D6,0/44 не самый лучший (опять-таки мягко говоря) опорный отражатель.

отстроившись хоть от БЦО СО2 , хоть БЦО V2, без каких либо поправок.

Чего не скажешь о 4 МГц-х. Имеется предположение, что необходимо ввести поправку альфа, но я не знаю, как ее рассчитать конкретно для это опыта.

 

[speaky]

СО-2 с D6,0/44

Примечание: приемлемые результаты получаются для 2-х МГц, отстроившись от БЦО в СО-2 на глубине 15 мм.

 

[Nady]

EPOCH 600

Касательно EPOCH у меня самые отрицательные воспоминания.

отстроившись хоть от БЦО СО2 , хоть БЦО V2

Считаю (ИМХО), что единственно приемлемыми отражателями в качестве опорного для работы с АРД являются либо "бесконечная" плоскость, либо цилиндрические поверхности фирменных (но ни в коем разе не русских) V1/100 или V2/50(25).

 

[Alexander]

фирменных (но ни в коем разе не русских) V1/100 или V2/50(25).

А что с ними не так? И какие отризательные воспоминания об EPOCH - самая распространенная торговая марка "за бугром".

 

[dea135]

Касательно встроенных в дефектоскопы АРД-алгоритмов. Дефектоскопы включены в реестр и применяются в полном соответствии с фирменной инструкцией по эксплуатации.

это так, но какое это имеет отношение к АРД? я в метрологическом свидетельстве дефектоскопа ни одного слова про АРД не видел. полагаю, что у вас такие же свидетельства. а если там этого нет, то это никто и не проверял. и это безотносительно к ответственности поверителей за свое удостоверение.

 

[dea135]

Если же СОП изготовлен из того же материала, прошедшего все те же технологические операции, что и шатное изделие (т.е. с теми же акустическими свойствами), то зачем вообще нужно знание затухания? При настройке чувствительности по такому СОП затухание окажет ровно такое же воздействие, как и в объекте контроля. Т.е. какой-либо его дополнительный учет не требуется.

затухание то нужно, расчетные АРД идут без затухания. вы, очевидно, имели ввиду зачем АРД, если у нас есть живые ПДО да еще в нужном материале. ну тут дело такое, возможно, ПДО имеют эквивалентные площади не те, вот чтобы настроится на любой уровень или просто производить оценку в эквивалентной чувствительности очень удобно иметь такой образец для настройки, а заодно и проверить саму расчетную АРД.

 

[dea135]

Сколько-то лет назад был разговор с инспектором на эту тему. Не помню документ, но хорошо помню, что АРД-диаграмма, поставляемая совместно с ПЭП в качестве паспорта, должна быть заверена подписью и печатью изготовителя. В этом случае ей можно свободно пользоваться с данным ПЭП, всю ответственность о соответствии бумаги с действительностью несет изготовитель. Поверке (аттестации) подлежат АРД сторонних организаций, иначе - самопал.

вот я сомневаюсь, что даже в этом случае ответственность будет нести изготовитель. это же нужно доказать, что там что-то не правильно. сделать это сложно, изготовитель сошлется на какой-нибудь стандарт или научные положения и пр.
этим АРД диаграммам уже лет сорок, а их применение до сих пор крайне небольшое (хотя ПНАЭ требует в обязательном порядке).

 

[dea135]

АРД следует проверять по плоскодонкам на расстояниях от 0,5 до 2...3 бл.зон, далее все должно быть абсолютно шоколадно, если программер разработчика не полный идиот.

нет, ближняя зона здесь ни при чем. как раз АРД и нужны, чтобы наличие ближней зоны не было проблемой при контроле т.е. учтено АРД. вот посмотрите ПЭП от Крауткремер- там АРД начинается с 5 мм.
на самом деле, конечно, в ближней зоне погрешности измерения могут быть относительно большими, особенно когда призма изнашивается, а учет этого не производится. интерференция, вообще, количественному счету поддается с трудом.

 

[dea135]

И немного не понял про эти 6 дБ

посмотрите на АРД. увидите, что сигналы от ПДО, которые расположены между собой двукратно т.е. одно дальше другого в два раза, имеют различия по амплитуде в 6 дБ (это правило не относится к амплитуде от бесконечной плоскости). это без учета затухания, а вы будете проводить измерения в реальных образцах - там есть затухание и поэтому у вас уже не будет 6 дБ, а будет несколько больше. вот эта разница между как должно быть без затухания и как есть с затуханием и даст вам искомую величину затухания (расчетную формулу вы уже писали раньше). если введете в прибор правильно затухание, то все двукратные ПДО будут иметь разницу в 6 дБ. все затухание настроено и измерено.

 

[dea135]

Можете посоветовать подобные НТД (более-менее современные). Хотелось бы ознакомиться с формальной процедурой аттестации АРД.

вот тут собака и порылась. требования к аттестации есть в смысле во многих НТД указывают на то, что АРД должна быть как то проверена (то ли печатью заверена, то ли просто должна правильно быть рассчитана и соответствовать ПЭП), а вот формальной процедуры проверки АРД нигде нет. связано это, похоже, с тем, что процедура проверки АРД такая же как и настройка по образцам, а если у меня есть образцы, то зачем мне АРД?

 

[Nady]

сигналы от ПДО, которые расположены между собой двукратно т.е. одно дальше другого в два раза, имеют различия по амплитуде в 6 дБ (это правило не относится к амплитуде от бесконечной плоскости)

Это правило как раз относится к бесконечной плоскости в дальней зоне ПЭП: амплитуда обратнопропорциональна расстоянию, т.е. увеличение расстояния в 2 раза ведет к падению амплитуды на 6 дБ. Для плоскодонного отражателя в дальней зоне ПЭП амплитуда убывает обратнопропорционально квадрату расстояния, т.е. увеличение расстояния вдвое ведет к падению эхо-импульса в 4 раза или на 12 дБ. Упомянутые выше правила верны для дистанций, начиная примерно от 3-х ближних зон и далее.

 

[speaky]

Это правило как раз относится к бесконечной плоскости в дальней зоне ПЭП: амплитуда обратнопропорциональна расстоянию, т.е. увеличение расстояния в 2 раза ведет к падению амплитуды на 6 дБ. Для плоскодонного отражателя в дальней зоне ПЭП амплитуда убывает обратнопропорционально квадрату расстояния, т.е. увеличение расстояния вдвое ведет к падению эхо-импульса в 4 раза или на 12 дБ. Упомянутые выше правила верны для дистанций, начиная примерно от 3-х ближних зон и далее

Хмм. Хорошо, Настроил опорный по БЦО V2, как это предусмотрено прибором, проверяю 8 ПДО, с одной стороны СОП 4 ПДО одного диаметра, с другой 4 - разных диаметров ( на глубинах 10-60 мм, к примеру), 4-х МГц-вый ПЭП (ближняя зона 30 мм+-5 мм по паспорту) занижает показания более чем на двадцать процентов начиная с глубины 15 мм. Посоветуйте, как в данном случае рассчитать алафа способом 3?

 

[dea135]

Это правило как раз относится к бесконечной плоскости в дальней зоне ПЭП

да правильно, спасибо, что поправили.

 

[dea135]

Хмм. Хорошо, Настроил опорный по БЦО V2, как это предусмотрено прибором, проверяю 8 ПДО, с одной стороны СОП 4 ПДО одного диаметра, с другой 4 - разных диаметров ( на глубинах 10-60 мм, к примеру), 4-х МГц-вый ПЭП (ближняя зона 30 мм+-5 мм по паспорту) занижает показания более чем на двадцать процентов начиная с глубины 15 мм. Посоветуйте, как в данном случае рассчитать алафа способом 3?

ну примерно так как я написал выше, то что я там перепутал 6 дБ вместо 12 дБ ровным счетом ничего не меняет. посмотрите на АРД и вы увидите серию эквидистантных кривых - это графические зависимости амплитуды волны от ПДО и от расстояния и еще одна линия с меньшим углом наклона это отражение от бесконечной плоскости. там где эти линии похожи на прямые это дальняя зона, а максимум кривых граница ближней зоны (зона естественной фокусировки). если использовать двукратные расстояния (не важно от ПДО или бесконечной плоскости), то конкретная АРД не нужна, здесь главное чтобы и первый и второй сигнал были в дальней зоне. для бесконечной плоскости разница в амплитудах должна быть 6 дБ, для ПДО- 12 дБ. у вас, например, не будет 6 дБ, а будет 8 дБ (или для ПДО не 12 дБ, а 14 дБ). значит 2 дБ следует поделить на удвоенное расстояние между первым сигналом и вторым (поскольку волна проходит это расстояние туда и обратно). тут есть одна особенность, надо посмотреть какое затухание следует вбивать в прибор- умноженное на два или классическое (всякое может быть).
можно просто настроится так как вы делаете, используя V2 и штатную процедуру настройки АРД. изначально у вас затухание ноль. настроились. измерьте значение какого-нибудь ПДО в дальней зоне (принципиально не важно в дальней или ближней, но точнее будет так, как я написал). это значение не будет совпадать с реальной величиной вашего ПДО. измеренное значение (то которое будет показывать прибор) должно быть несколько меньше, например, у вас ПДО 10 кв.мм, а прибор покажет 9 кв.мм. вот эта разница вызвана затуханием. можно посчитать по расстоянию это затухание, а можете просто последовательно менять величину затухания в приборе пока не будет равно реальной площади вашего ПДО (в примере 10 кв. мм). после этого вы настроились. можете проверить какие показания будут для других ПДО.
При использовании АРД и настройки затухания по ПДО могут быть проблемы- ваше ПДО может быть не очень качественным ПДО т.е. сигнал от вашего ПДО будет меньше чем он должен быть. это выльется в погрешность при измерении и расчете затухания. при проверки работы АРД по ПДО тоже самое- вы же не знаете насколько ваши ПДО соответствуют идеальным. поэтому сама процедура проверки может быть смазана. а вот по бесконечной плоскости должно быть и проще и точнее.
как то так. писать пошаговую инструкцию достаточно долго, поэтому сами додумайте что будет не ясно. на конкретно сформулированный вопрос отвечу.

 

[Nady]

Посоветуйте, как в данном случае рассчитать алафа

Уважаемый speaky,
давайте рассмотрим рассчет на примере. Ориентируясь по данным, приведенными Вами здесь, построила с помощью калькулятора АРД для Вашего ПЭП:

Единственно, что не учтено при построении - время задержки в призме (я его просто не знаю, по-видимому что-то около 5...6 мкс). Но это не суть важно при обсуждении принципа определения затухания.

Итак, с тем, что Вы имеете, лучше всего работать с косой плоскостью образца, а не с плоскодонками и алгоритмами настройки АРД-кривых дефектоскопа. Вы в состоянии получить прямое отражение от указанной плоскости, иначе, донный сигнал. Измеряем его амплитуды А1(обр) и А2(обр) на расстояниях (по лучу), например, на R1=20 мм и R2=70 мм соответственно. Ну, пусть (в качестве примера), это будет 24 и 28 дБ, т.е. разность dА(обр) амплитуд донных эхо-импульсов равна

dА(обр)=А2(обр)-А1(обр)=28-24=4,0 дБ.

Смотрим по АРД на кривую для бесконечной плоскости. Для расстояний R1 и R2 находим значения А1(ард)=2,0 дБ и А2(ард)=4,5 дБ соответственно:

Разность dA(ард) амплитуд донных по АРД равна

dА(ард)=А2(ард)-А1(ард)=4,5-2,0=2,5 дБ.

Наша АРД построена для нулевого затухания, поэтому dА(ард)=2,5 дБ есть естественное убывание амплитуды с увеличением расстояния. В реальном образце мы наблюдаем более сильное изменение донного dА(обр)=4,0 дБ. Избыток dА(обр)-dА(ард) и есть та величина, которую сожрало затухание в слое реального металла от R1 до R2. Иначе, на каждый миллиметр металла приходится потеря чувствительности, равная

Альфа'=[dА(обр)-dА(ард)]/(R2-R1)=
=(4,0-2,5)/(70-20)=1,5/50=0,03 дБ/мм

Это величина затухания УЗ колебаний, приходящаяся на слой толщиной 1 мм в направлении распространения луча. По науке затухание считают на единицу пути, проходимого звуком. Поскольку мы пользуем эхо-метод, то звук проходит по сравнению с толщиной удвоенный путь - туда и обратно. Поэтому "академический" коэффициент затухания в нашем примере будет

Альфа=Альфа'/2=0,03/2=0,015 дБ/мм

PS
Вы, уважаемый speaky, используете образец из углеродистой стали марки Ст.3. Здесь в упомянутом Вами диапазоне глубин до 60 мм вряд ли следует ожидать сколь-либо существенного влияния затухания.

 

[Nady]

можете просто последовательно менять величину затухания в приборе пока не будет равно реальной площади вашего ПДО

Это да, но только при полной уверенности в том, что
-- прибор корректно строит и считает АРД;
-- плоскодонка выполнена качественно.

 

[dea135]

Это да, но только при полной уверенности в том, что
-- прибор корректно строит и считает АРД;
-- плоскодонка выполнена качественно.

я понимаю и специально это указал в своем сообщении, но это же замечание верно и в вашем примере (принцип то один и тот же). принципиально настройку удобнее осуществлять по плоскости т.к. ее можно выполнить надлежащим образом, а вот ПДО выполнить правильно сложно и сложно проверить как именно оно выполнено.
с другой стороны, надо же и проверить на чем-то настройку, какие-то правильные ПДО все одно иметь нужно.

 

[speaky]

Спасибо огромное Всем за подробные наглядные примеры по процедуре!