Физические основы работы фазированных решеток

Ответить

sabaqus

Бывалый
Регистрация
12.06.2014
Сообщения
200
Реакции
87
Вот не русские нифига! Народ, вас на почве квасного патриотизма контузило что-ли?
yanik, у Олимпуса на сайте три книги про применение ФР лежит, подробнейших с картинками, на аналогичную литературу от АКС даш ссылку?
wanderer_11, тема называется "травим dea135?" причём тут РЖД? причём EN? опохмелись иди!
Про отверстия в СО2, я по ним с 2010 года амплитуду выравниваю, не понимаю что в их обнаружении такого сложного может быть!? А впрочем, на изображение отверстия на 3мм на А1550 я бы посмотрел!
Ну и на вопрос об ограничениях SFAT кто нибудь ответит? Добавлю так же, как SFAT будет реагировать на неровную донную поверхность, кто нибудь проверял?
 

wanderer_11

Профессионал
Регистрация
17.01.2015
Сообщения
816
Реакции
47
Адрес
В Интернете
Вот не русские нифига! Народ, вас на почве квасного патриотизма контузило что-ли?
yanik, у Олимпуса на сайте три книги про применение ФР лежит, подробнейших с картинками, на аналогичную литературу от АКС даш ссылку?
wanderer_11, тема называется "травим dea135?" причём тут РЖД? причём EN? опохмелись иди!
Про отверстия в СО2, я по ним с 2010 года амплитуду выравниваю, не понимаю что в их обнаружении такого сложного может быть!? А впрочем, на изображение отверстия на 3мм на А1550 я бы посмотрел!
Ну и на вопрос об ограничениях SFAT кто нибудь ответит? Добавлю так же, как SFAT будет реагировать на неровную донную поверхность, кто нибудь проверял?
Ох.... как круто...Никого я не травил...Это он сам травит....РЖД тут причем дефектоскопия там присутствует.....И ещё как.....Особенно на заводах. А что касается EN - загляни на ветку ГОСТов....и может поймёшь.....
 

wanderer_11

Профессионал
Регистрация
17.01.2015
Сообщения
816
Реакции
47
Адрес
В Интернете
И чтож такое "квасной патриотизм"....Может объяснишь....А то я непонятливый....
 

wanderer_11

Профессионал
Регистрация
17.01.2015
Сообщения
816
Реакции
47
Адрес
В Интернете
А после объяснения - сам иди похмеляться....Стресс снимешь...он вреден..
 

sabaqus

Бывалый
Регистрация
12.06.2014
Сообщения
200
Реакции
87
Вопрос к Olympus, как долго продлиться 30% "Trade-in" на OmniScan? Предложение интересное, поменять свой MXU-M на MX2 планы есть, но сейчас все приборы в работе.
Для wanderer_11, тему про EN прочитал, ну во многом dea135 таки прав, например раздел РК свежего РД АК Транснефть почти весь списан как раз таки с ISO
 

hitomi2500

Свой
Регистрация
23.10.2012
Сообщения
33
Реакции
1
А давайте попробуем вернуться к научной дискуссии.
А в чём суть данной дискуссии?
Кто-то не понимает чем отличается ФР от ЦФА с точки зрения физики - это надо уточнить? Тогда это обращение не к производителям, а просто к специалистам по радиотехнике и физике.
Или надо рассказать о конкретных вариантах реализации данных технологий в дефектоскопах - тогда к производителям точно.
Может сначала вопросы сформулируем - кому чего непонятно?

А давайте попробуем. Мне например непонятно, как уже было замечено ранее, почему активно сравниваются приборы, а не методы. Для корректного сравнения хорошо бы взглянуть на разницу методов не на разных приборах, а на одном, с одной и той же решёткой, одним и тем же приёмно-передающим трактом, и прочими равными условиями.
Пока такое сравнение мне довелось видеть лишь в работах у Евгения Геннадиевича Базулина из ЭХО+. Может у кого-то из производителей есть похожие сравнения?

Евгений Геннадиевич, если Вы ещё участвуете в дискуссии, то у меня к Вам по этому поводу вопрос. В тексте вашей диссертации (на сайте МГТУ) сказано, что часть изображений получена с приборов Harfang X-32 и Omniscan MX в ЦФА-режиме (глава 2.5.2.1). Насколько мне известно, эти приборы не поддерживают метод ЦФА. Я ошибаюсь, или может неправильно Вас интерпретирую? Поясните пожалуйста.
 

wanderer_11

Профессионал
Регистрация
17.01.2015
Сообщения
816
Реакции
47
Адрес
В Интернете
Для wanderer_11, тему про EN прочитал, ну во многом dea135 таки прав, например раздел РК свежего РД АК Транснефть почти весь списан как раз таки с ISO
Похмелиться вчера не забыл?..Речь идет о теме "Проект нового ГОСТа по узк", ты её просматривал я видел. Там твой протеже активно проталкивал плохо переведённый проект не взирая ни на какие аргументы. Здесь была чем-то похожая ситуация - Олимпус жаловался на то что проект ГОСТ Р (тоже переводной) "торпедировали" в ТК371.
Можешь сам убедиться - где-то в районе 10 стр.
 
Последнее редактирование:

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
9,009
Реакции
1,760
То, что Вы на стороне Olympus, всем уже ясно. Что же вы не делаете замечание про впаривание ему, а обратились ко мне с предложением о неуместных посылах с учительской строгостью.
Тут на форуме нет вообще никаких сторон, я ни капли не думаю, что вы клакер. Это профессиональный форум, люди здесь все грамотные и вполне способны разобраться что к чему. Мы здесь делимся собственным опытом, знаниями и пр. Отстаиваем собственные позиции, а без этого какие-же мы специалисты, если за нашими позициями нет аргументов. Но это не значит, что нужно вести спор ради спора с элементами софистики: в таком споре истина не родиться. Я позицию Олимпуса вполне понимаю- он же с определенной аргументацией ее здесь изложил. Ну не согласны вы с этой позицией критикуйте, делайте это по делу, доказательно. Вот Базулин привел статью (все очень конкретно, без лишних слов) и там все изложено, в частности тоже что и говорил Олимпус. Давайте анализируйте что есть плюсом одной технологии, что есть плюсом другой, конкретно критикуйте, сравнивайте, делайте выводы. Я против откровенного полива, мы же не политикой здесь занимаемся, а техникой. Не хотите иметь дело с оборудованием Олимпус по политическим, моральным, нравственным соображениям это ваше дело, но понимать что к чему в этом оборудовании как специалист вы должны. Вот я призываю только к этому.
В отношении моей ангажированности. Безусловно как и все участники форума я человек и поэтому субъективен. Я могу ошибаться, но у меня нет никаких оснований впрягаться за Олимпус или за АКС или еще за кого-то. Нет у меня особых предубеждений к этим и другим фирмам. А мнение я пытаюсь формировать исходя из логики, технических решений и пр. Собственно форум для этого и существует, чтобы делиться опытом и знаниями. В результате дискуссий кто-то кого-то подтолкнет к новому пониманию проблемы или к другому углу зрения на проблему. Только ничего этого не может быть, если стиль нашего общения становится базарным. Это не значит, что не следует критиковать или говорить про производителя не комплементарно- говорите, но аргументируйте свою позицию.
Вот я специально для вас скопировал здесь свое раннее сообщение (https://defektoskopist.ru/showthread.php?t=2562) о дефектоскопе фирмы Олимпус. Оно у меня достаточно резкое, но конкретное. И это совсем не значит, что я теперь ко всему оборудованию фирмы Олимпус буду относится с предубеждением.

1. Яркость прибора при включении всегда устанавливается на 50% не зависимо от установки в меню прибора (т.е. в меню стоит 25%, а прибор устанавливается в 50%). Не зависимо ни от чего после включения всегда 50%. Если в это меню зайти и выйти, даже не активируя опцию, то прибор реагирует и устанавливается в соответствии с значением опции.
2. В режиме DAC изменение чувствительности (там допускается на 24 дБ в ту и другую сторону) можно дискретно изменять в соответствии с установленным значением шага. Однако, после того как я достигаю границы (отклонился на 24 дБ) и пытаюсь за нее выйти (ну, например я иду с шагом 6дБ- 0-6-…24-30), то вернуться назад в первоначальное значение усиления уже нельзя- в показаниях усиления (чувствительности) появляются какие-то непонятные значения (как-то так: было 14,0 стало 14,5), которые логично объяснить нельзя- это просто косяки программного обеспечения прибора.
Далее следует отметить странности для прибора от мирового производителя:
3. нельзя использовать знаки препинания в имени файлов т.е. записать обозначение ПЭП нельзя, доступны только английские буквы и цифры, даже нет точки и запятой. Это так в соответствии с техническим описанием на прибор.
4. нет возможости вводить затухание в режиме DAC (это уже не соответствие EN583-2) и главное невозможно корректировать кривую DAC- только построить заново. Такой подход к организации настройки данного режима крайне неудобен- представте у вас 10 точек кривой и из-за одной ошибки нужно все перестроить!? А как подстраивать кривую в процессе работы (призма стирается и какая-то корректировка по некоторым позициям необходима). Правильно когда прибор, кроме заложенных возможностей, позволяет строить DAC таблично и корректировать каждую точку DAC отдельно в любой момент времени.
5. На экран можно выводить разные показания типа "Амплитуда", "Толщина", "Глубина до отражателя" и подобные (их там много можно запутаться.). Так вот, если у меня выбрано "Глубина до отражателя", "Длинна пути УЗ", то эти значения для углов отличных от нуля нормально работают (считаются по формулам), а вот стоит угол изменить на нуль и показания перестают индицироваться- на экране нет ничего, формула перестает считаться. Ну не понятно с чего вдруг, что изменилось вот угол 0,1 считалось, а 0 уже перестало? Получается, что по задумке разработчиков при нулевом значении угла ввода работать должна только опция "Толщина". Это по меньшей мере странно. Как же так, что контроль прямым ПЭП не предусмотрен? А как по другому понимать, если не активируется опция "Глубина до отражателя", "Длинна пути УЗ". И вообще неправильно делать опцию "Толщина"- прибор же не понимает что он показывает, это зависит от того в какой позиции стоит строб. Ладно бы там был специальный режим толщинометрии (отсчет времени по переходу через ноль или что-то специальное), ну как то можно было понять наличие специальной опции "Толщина", а так просто неправильно. Вы контролируете прямым ПЭП сплошность основного металла, а дефектоскоп показывает «Толщину».
Итак, если позиции 3-5 можно трактовать как задумку разработчиков (?!), то позиции 1, 2 просто обычные банальные косяки, фактически прибор не функционирует правильно. Откровенно сказать больше всего меня огорчил 4 пункт, даже не знаю, как это комментировать – как непрофессионализм или пофигизм? Между тем, ПО по АРД кривым выполнено как надо- с учетом затухания.
Для мирового бренда уж очень много глупостев.
Следует отметить, что я прибором фактически не работал, только пытался зарядить, поэтом не исключаю, что при более глубоком знакомстве может еще что-нибудь выявиться.
А вот про эту GageView™ Pro я пытался выяснить смогу ли я на ее основе создать DAC (фактически то же, что и АРД) и менять затухание по потребности. Никто мне в этом вопросе ничего утвердительно не прояснил, а мне самом

под словом зарядить я имел ввиду не зарядить аккумулятор, а настроить прибор для работы - ввести данные ПЭП, настроить чувствительность и пр.
 

Alex435

Свой
Регистрация
26.04.2013
Сообщения
38
Реакции
4
часть изображений получена с приборов Harfang X-32 и Omniscan MX в ЦФА-режиме (глава 2.5.2.1). Насколько мне известно, эти приборы не поддерживают метод ЦФА.

Эти приборы могут использоваться для сбора данных в режиме SAFT. Организуется сбор данных в режиме когда один элемент ФАР излучает, все принимают и т.д. Сохраняются А-сканы. Обработка данных с получением SAFT изображения происходит на компьютере.
 

BazulinEG

Свой
Регистрация
01.07.2015
Сообщения
49
Реакции
35
Владимир задал конкретный вопрос об особых требованиях к чувствительности приёма эхосигналов ЦФА-дефектоскопами и я отвечу на него. Известно [Харкевич А.А. Борьба с помехами М. : Наука, 1965. 275 с..], что если происходит сложение нескольких реализаций сигнала s(t) с добавлением белого шума n(t), то отношение сигнал/шум в суммарном сигнале повышается в корень квадратной степени из количества реализаций. Когда 32-ух элементная антенная решётка излучает одним элементом, а принимает всеми элементами (режим двойного сканирования, он же FMC), то отношение сигнал/шум в каждом принятом сигнале будет примерно в 32 раза меньше, чем для эхосигнала, полученного той же решёткой, но использующейся в ФАР-режиме. Это следует из формулы акустического тракта [Данилов В.Н. К расчёту АРД-диаграмм наклонного преобразователя // Дефектоскопия. 2010. №5. С. 45-65.] гласящей, что в первом приближении амплитуда сигнала отражённого от плоскодонного отверстия радиусом много меньше, чем длина волны, пропорциональна площади поверхности пьезопластины преобразователя. Но, ЦФА-дефектоскоп формирует изображение отражателей, когерентно складывая со сдвигами 1024 измеренных ранее эхосигналов. Значит в итоговом изображении, которое и анализирует оператор, отношение сигнал/шум по сравнению с эхосигналами повысится в 32 раза (корень из 1024). То есть, теория говорит, что в случае белого шума отношение сигнал/шум ФАР- и ЦФА-изображения примерно одно и то же. В своё время я сделал рабочий отчёт на эту тему, который и пристёгиваю к своему ответу для чтения заинтересованными лицами.

Далее. Если бы Вы Владимир внимательно ознакомился с мой статьёй, упоминавшейся на форуме, то, в качестве практического подтверждения предыдущего тезиса, он бы обратил внимание на предложение в разделе 3.1 «Все изображения в данной статье были получены с помощью приборов «X-32» и «Olimpus MX», которые работали при соответствующий настройке, либо в режим ФАР-дефектоскопа, либо в режиме ЦФА-дефектоскопа.». Понятно, что в ЦФА-режиме упомянутые дефектоскопы только регистрировали эхосигналы. Приводя в этой статье ФАР- и ЦФА-изображения на рис. 7, рис. 8 и рис. 17, я отметил, что в случае, если отражатели находятся в области фокусировки ФАР-дефектоскопа, то ФАР- и ЦФА-изображения различаются не принципиально. На рис. 19 приведено изображение трёх отверстий в заварке с повышенным уровнем структурного шума, которое демонстрирует лучшее качество ЦФА-изображения в сравнении с ФАР-изображением. Это стало возможным за счёт того, что комплексные ЦФА-изображения были восстановлены методом C-SAFT для нескольких положений антенной решётки (режим тройного сканирования), а затем когерентно сложены.

Из сказанного следует вывод, что требования к излучающе-передающему тракту ФАР- и ЦФА-дефектоскопа в целом одинаковы.

Владимир, вы упомянули, что окончили университет. Какой? МГУ?

P.S. В журнале «В мире неразрушающего контроля» №1 от 2015 года появилась статья «Использование полноматричного захвата и метода полной фокусировки в приборе с фазированной решёткой на основе открытой платформы» сотрудников фирмы «AOS», в которой они рекламируют свой ЦФА-дефектоскоп. Мне статья не понравилась, так как авторы не обосновано опустили ФАР-дефектоскопы ниже плинтуса. Так при нормальной настройке ФАР-дефектоскопа изображение модели наклонной трещины на рис. 3 должно быть лучше!
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
9,009
Реакции
1,760
А давайте попробуем. Мне например непонятно, как уже было замечено ранее, почему активно сравниваются приборы, а не методы.
давайте определимся какие именно методы мы имеем ввиду, те что изложены здесь в статье или те, что реализованы в приборах фирм Олимпус и АКС. И там там идеи SAFT в каких-то модификациях. Возможно поэтому и сравнивают приборы. Ну и потом ЦФА как метод обладает заведомо большими возможностями, это и без сравнения ясно- имея набор или перебор А-сканов по всей матрице можно реализовать любое сканирование или фокусирование. А вот в плане реализации и конкретного использования могут быть вопросы.
 

BazulinEG

Свой
Регистрация
01.07.2015
Сообщения
49
Реакции
35
Прошу прощенья! В своём предыдущем сообщении забыл "пристегнуть" файл с примерами повышения отношения сигнал/шум.
 

Вложения

  • РМ. Обнаружение эхосигналов амплитуда, которых мень
    967.8 KB · Просмотры: 33

BazulinEG

Свой
Регистрация
01.07.2015
Сообщения
49
Реакции
35
По поводу возможностей ЦФА-технологий могу предложить статью "[FONT=&quot]Базулин Е.Г. Определение типа отражателя по изображению, восстановленному по эхосигналам, измеренным ультразвуковыми антенными решётками // Дефектоскопия. 2014. №3. С. 12-22. DOI: 10.1134/S1061830914030036[/FONT]".

На сайте "ЭХО+" есть раздел со статьями http://www.echoplus.ru/ob-algoritmah.html.
 

Вложения

  • Базулин.pdf
    Базулин.pdf
    589.8 KB · Просмотры: 29
  • Нравится
Реакции: swc

BazulinEG

Свой
Регистрация
01.07.2015
Сообщения
49
Реакции
35
Ну и на вопрос об ограничениях SFAT кто нибудь ответит? Добавлю так же, как SFAT будет реагировать на неровную донную поверхность, кто нибудь проверял?

Конечно проверяли! Это одна из сильных сторон ЦФА-технологии формировать изображения отражателей с учётом отражения импульсов от неровного дна с учётом их трансформации.

Справедливости ради надо сказать, что если самому рассчитать законы фокусировки учитывающие отражение от дна с трансформацией, загрузить их в ФАР-дефектоскоп, то в области фокусировки можно будет получить изображение близкое к ЦФА.

[FONT=&quot]С физической точки зрения принцип работы ФАР-дефектоскопов и ЦФА-дефектоскопов одинаковый – это фокусировка акустического поля в разных точках пространства. В рамках линейной акустики безразлично как достигается эффект фокусировки: физической фокусировкой или математической. Всё основано на расчёте времени задержек, а в более сложных случаях и амплитуды импульса, распространяющегося из одной точки пространства в другую. Если запрограммировать ФАР-дефектоскоп так, чтобы точка фокусировки последовательно проходила по растру 100 на 100 точек, а из суммарного сигнала брать только отсчёт соответствующий точке фокусировки, то можно сформировать растровое изображение отражателя, практически полностью совпадающее с изображением полученным ЦФА-дефектоскопом. Так в чём же преимущество ФАР-технологии, подчёркиваю технологии, с алгоритмической точки зрения? Другое дело, что ФАР-дефектоскопу понадобиться 10000 законов фокусировки и, следовательно, 10000 циклов излучения и приёма, а ЦФА-дефектоскопу с параллельным приёмом понадобится только 32 цикла, для 32-ух элементной решётки плюс время на формирование изображения. Но современная электроника позволяет формировать изображение на растре 256 на 256 с частотой не менее 30 Гц

[/FONT]
 

sabaqus

Бывалый
Регистрация
12.06.2014
Сообщения
200
Реакции
87
Интересно! Я наоборот думал что при неровной донной поверхности в полученном SAFT скане будут искажения
Тогда второй вопрос, в ЦФА ПЭП расстояние между элементами в решётке как бы является "базой измерений" если я всё правильно понял?
 

BazulinEG

Свой
Регистрация
01.07.2015
Сообщения
49
Реакции
35
Если при расчёте задержке в методе SAFT или C-SAFT отражения луча от неровной границе, то конечно изображение отражателя будет искажено, но если учесть отражение от дна и поверхности, то блики отражателя будут находится в нужном месте пространства и это позволяет точнее определять тип отражателя. Пример такой обработки есть в статье, которую я выложил в одном из предыдущих сообщений.

Под базой измерений подразумевается пространственная апертура на которой регистрируются эхосигналы. Для антенной решётки это расстояние от центра первого элемента до центра последнего. Если антенная решётка перемещается и эхосигналы для всех её положений обрабатываются совместно, то под базой будет подразумеваться расстояние между самым левым и самым правым элементом антенной решётки по всем положениям. То есть сканируя антенной решёткой можно увеличить пространственную апертуру и следовательно фронтальное разрешение изображения. Да и отношение сигнал/шум тоже увеличивается, так как будет работать эффект накопления.
 

swc

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.03.2013
Сообщения
4,960
Реакции
575

swc

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.03.2013
Сообщения
4,960
Реакции
575
SWC, случайно нашел в соседней ветке о достижениях наших ученых, как я понимаю Интротест:

На Урале создали дефектоскоп для обнаружения дефектов в котельных трубах

В новой установке сочетаются функции собственно дефектоскопа и толщиномера. Заказчиком такой разработки выступил Первоуральский новотрубный завод. Благодаря этому устройству на предприятии надеются отказаться от импортных труб для энергетической отрасли в пользу собственных.

Сообщается, что 3 года назад в связи с ужесточением требований к качеству производства котельных труб, предприятия были вынуждены перейти на продукцию из Европы и Китая. Теперь же, с новыми технологиями промышленники намерены вернуть свою долю рынка.

Новый дефектоскоп рассчитан на диагностику труб диаметром 16-73 мм со стенками толщиной 1-8 мм. При выборе в пользу иностранного оборудования пришлось бы закупать 2 системы: для диаметров 16-45 мм и 45-73 мм. За каждый из них пришлось бы заплатить по 110 млн рублей (+ расходы на толщиномер), в то время как отечественная установка стоит всего 15 млн рублей.

Как сообщает информационное агентство "Актуально", дефектоскоп был разработан и изготовлен всего за 1 месяц.

Написано много глупостей и откровенное вранье по поводу необходимости двух дефектоскопов и цена завышенна в 5-6 раз. Корреспондент не мог сам этого придумать. Как вы думаете, кто в Интротесте подсказал ему эти цифры?
Одна из немецких компаний более 20 лет выпускает систему на диапазон диаметров 10-170 мм, толщину 0,4-15 мм и скорость 1 м/сек и никто не жалуется.

Идет какой-то шум, связанный с компанией по импортозамещению. Я так понимаю, чиновники отчитаться спешат и все подряд гребут. По личному опыту, за месяц тех. задание не разработать. Обязательно зайду в Интротест, поговорю. Самому очень интересно. Если в течении 2 недель не успею - тогда в ближе к концу августа. Отпуск. А поскольку разговор наконец-то интересный пошел, замусоривать обсуждение не хочется.
 

swc

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.03.2013
Сообщения
4,960
Реакции
575
С физической точки зрения принцип работы ФАР-дефектоскопов и ЦФА-дефектоскопов одинаковый – это фокусировка акустического поля в разных точках пространства. В рамках линейной акустики безразлично как достигается эффект фокусировки: физической фокусировкой или математической.

Уважаемый BazulinEG. Может не совсем по физике процесса. Насколько я знаю, ЦФА технология будет работать и при выходе из стоя нескольких элементов. Фактически, при многоэлементной решетке, используется только часть из них. Потеря скольки % элементов будет критична для ЦФА? И, Ваше мнение, насколько критично для ФР отказ/поломка отдельных элементов?
 

Alex435

Свой
Регистрация
26.04.2013
Сообщения
38
Реакции
4
Если 1-2 элемента вышли из строя это не повлияет на SAFT изображение. В некоторых случаях при сканировании, например, 64 элементной решеткой в режиме SAFT для увеличения скорости сканирования и уменьшения количества обрабатываемых данных используются 32 элемента с шагом через 1. То есть 1-й, 3-й элемент и т.д. При этом качество фокусировки изменяется не сильно, но увеличивается уровень шумов.
 
  • Нравится
Реакции: swc
Сверху