по поводу длинны волны можно согласиться не полностью, но это не принципиально. действительно, небольшие отражатели переотражают фактически сферическую волну. но для нас отражатели с размером волны или даже несколько больше не совсем типичны, размеры опасных дефектов для реальных конструкций всегда больше. и именно поэтому оценка размера по амплитуде не очень информативна- если у вас большая амплитуда, то это всегда значительный дефект, а вот если маленькая амплитуда, то это не всегда маленький дефект.
Решения для правильного позиционирования ПЭП и отстройки от ложных сигналов
- Автор темы dea135
- Дата начала
metelev
Бывалый
Да, спасибо, не тот логарифм посчитал. Натуральный вместо десятичного.
а вы попробуйте. конечно, некоторые усилия приложить нужно, но уверяю понравится.
metelev
Бывалый
Не знаю, будет ли кому-нибудь интересно. Я хотя и учился, но на производстве не работал. Поэтому заранее опасаюсь, что сложно будет найти общий язык.
Если бы я писал ГОСТы, и если бы мы жили в идеальном мире, и можно было бы приборы тоже волшебным образом заменить, я бы вообще сделал всё по-другому.
Сами измерения должны быть максимально простые и повторяемые, без углубления в детали внутреннего устройства прибора, без всяких попыток со стороны прибора помочь в настройке. Процесс измерения от обработки результатов должен быть отделён. Шкала децибелов должна быть одна. Уровень фиксации, браковочный и т.п., это всё должно появляться на этапе обработки, не на этапе измерений.
Отсчёт децибелов может быть от чего угодно, это не важно, главное чтобы в процессе измерений первичные данные не менялись бы. Так же не нужно никаких середин экрана и т.п. При нынешних возможностях можно около каждого пика на экране писать, сколько децибел и автоматически масштабировать, чтобы влезало и какие-то отдельные пики помечать, как неинтересные и не подстраиваться под их масштаб.
Работу, как уже говорил, разделить на два этапа. На первом этапе задача дефектоскописта просто записать в протокол все обнаруженные сигналы выше какого-то уровня, в единой шкале амплитуд. В задании должен быть указан этот уровень и начало/конец строба. Можно было бы предусмотреть возможность, чтобы этот уровень зависел от времени отклика, но всё равно, записывать всегда именно первичную информацию, то есть амплитуду и время пика.
При таком подходе самый трудоёмкий этап, непосредственные измерения, не нужно было бы повторять, в них никогда не было бы сомнений. Там просто негде было бы ошибиться. Ну или почти негде. Настройку пришлось бы обязательно проводить, потому что иначе необработанные данные в окончательный результат не получилось бы конвертировать, но некоторые этапы настройки можно было бы делать после измерений. В принципе можно было бы сжульничать и взять настройку с прошлого раза, но это происходило бы не автоматически, когда в самом дефектоскопе запоминаются все данные, а надо было бы руками переписать сведения из одной бумаги в другую. Что мотивировало бы делать настройку честно, потому что небольшой выигрыш во времени.
Первичные данные в таком ГОСТ можно было бы сделать обязательными для протоколирования и архивирования.
Далее второй этап, обработка данных. Вот здесь уже надо было бы вычислять, исходя из измеренного на первом этапе сигнала от БЦО, и измеренных сигналов от дефектов, их условный размер. И на этом этапе уже решалось бы, превышен браковочный уровень или нет. Но решалось бы не дефектоскопистом, а заказчиком.
Зачем человеку, который занимается непосредственно измерениями, думать о том, какая там площадь этого дефекта и про особенности ближней и дальней зоны? Он работает с децибелами и пусть работает. Переведите то, что ему нужно знать, на его язык. Если он про размеры понимает, ну молодец. Но ориентироваться нужно на самого тихоходного. Достаточно у дефектоскописта квалификации или нет, главное чтобы он записал всё, что касается найденного им пика. В задании у него должен быть уровень, превышение которого служит основанием для записи в протокол и параметры строба и не надо ему лишнего.
Разбираться с переводом децибелов в условный размер и со спецификой всякой, вроде труб и т.п., нужно в лабораторных условиях. По большому счёту это вообще должны делать те люди, которые считают прочность. Они должны понимать специфику ультразвукового измерения, знать какой размер дефекта допустим, и с учётом это рассчитывать какие должны быть децибелы от этих дефектов и выдавать задание в виде единственного уровня, превышение которого служит основанием для записи в протокол, о котором я раньше говорил. Уровень этот конечно должен быть привязан к настроечному уровню, который должен быть напрямую оговорен. Допустим БЦО диаметром 6 глубиной 44. И писать это прямо словами. Невелика потеря места и времени. Допустим получили 50 децибел, неизвестно от какого уровня отсчитанных, но для данного прибора это величина постоянная. Так и записать, 50 децибел. Допустим в задании написано, что уровень для поиска дефектов +10 децибел. Тогда все сигналы начиная от 60 и выше записывать.
Нынешняя система содержит в себе элементы, провоцирующие ошибки. Говорят, например, коэффициент выявляемости +1 дБ. И попробуй, сообрази, что надо сделать, увеличить или уменьшить децибелы, чтобы получить требуемое. А может быть прибор сам умеет это делать, главное в нужное окошко вписать. А могут сказать не коэффициент выявляемости, а условную чувствительность. Или эквивалентную чувствительность. И вот и думаешь, вписал ли ты нужные данные? Цифры, которые ты видишь, с учётом или без? Как это проверить?
Причём задачку надо решить до измерения, а если решил её неправильно, то перемер с самого начала. Такого не должно быть.
Допустим человек цифру одну перепутал. Или отвлёкся и забыл одну из настроек. Или ввёл табличное значение скорости звука, а потом измерил и оказалось что отличие серьёзное, например на 10%. Всё, только перемерять?
Если же будут исходные данные о времени путешествия ультразвука от пьезоэлемента до отражателя и обратно, включающие и время в призме и т.п., то есть первичные данные, и мы вдруг узнали что перепутали одну цифру в скорости звука, то наши данные не пропали, мы их просто по-другому обработаем, с учётом правильной скорости звука.
Ещё один пример из того, что сейчас двусмысленно: например пишет дефектоскоп, время в призме 7 микросекунд. А удвоенное оно или одинарное? Не пишет.
Как-то так. Думаю, что всем стало бы гораздо проще жить.
это программные положения на следующую 50-летку.
в этих положениях многое понятно, а многое из того что написано уже есть и успешно работает, но не у нас. тем не менее обсудить и что-то уточнить можно.
metelev
Бывалый
Думаю, что рано или поздно научатся видеть звуковую волну на поверхности в реальном времени и это будет переворот в дефектоскопии. Только сделать не так-то просто. Фазированная решётка это что-то вроде, но слишком грубое и площадь маленькая.
В идеале было бы, чтобы на экране были бы не амплитуды, а уже готовые децибелы. Но к сожалению, АЦП имеют линейные характеристики и довольно узкий диапазон измеряемых уровней напряжения, потому такое сделать нереально (ну или на порядки поднимется стоимость дефектоскопов + нужны исследования для разработки логарифмирующего АЦП).
Потому для существующих дефектоскопов в основном экран включен на повышенную чувствительность (чтобы верхи бракуемых пиков срезались максимальным уровнем АЦП, но зато легче было заранее заметить нарастание сигнала), а по обнаружении дефекта усиление снижать, для того чтобы верх пика не срезался и его можно было сравнивать с уровнем.
Чтобы не запоминать значения уровней, у современных дефектоскопов есть "привязка порогов стробов к усилению" - т.е. этакие неподвижные линии на логарифмической шкале.
кроме пика нужно ещё определить, при каких механических перемещениях ПЭП этот пик остаётся выше выбранного уровня (пресловутые "условные размеры"). А это уже прибором никак не контролируется (правда используется хитрость, что некоторые размеры замеряются по шкале самого дефектоскопа - сколько пик "прошёл" по ней, но это только для продольных/вертикальных размеров, не поперечных).
ГОСТ Р 55725-2013
Написано, согласен, обтекаемо, но подразумевает только "в одну сторону".
По автонастройкам - там просто имеется система двух уравнений из двух неизвестных (время задержки и скорость звука), приборы просто его считают. Ранее же, чтобы не мучать дефектоскопистов арифметикой, сказали что в СО-2/СО-3 скорость звука 5900 и точка (а если не так, то СО-2/СО-3 неправильные). И нужно только время призмы подстроить.
Но тем не менее по сути это именно оно и есть. Определение звуковой волны на поверхности (или точнее в плоскости).
Последнее редактирование:
metelev
Бывалый
Кстати, вот мысль в голову пришла: почему бы не встроить в ПЭП датчик от лазерной мышки и не считывать с него перемещения по поверхности объекта контроля? Правда если использовать стандартные способы взаимодействия мышки с компьютером, то не будет чувствовать поворотов. Но хотя бы положение будет чувствовать, это уже что-то. У мышки, конечно, ошибка накапливается. При использовании по назначению это не важно. Чтобы решить проблему можно использовать механический упор, чтобы при каждой итерации ноль по крайней мере находился в одном и том же месте. Можно было бы для пробы просто изолентой ПЭП к мышке примотать и попробовать что-то такое изобразить.
Интересно, что мешает это реализовать? В принципе ведь всё есть. Разницу между серединой экрана и высотой пика современные дефектоскопы умеют посчитать. Почему бы вместо неё не писать абсолютную высоту пика? (и пусть она "абсолютная" для данного прибора с данным ПЭП, главное чтобы была единая шкала всё время работы)
А то, что всё в одно окно не помещается --- можно переключать усиление автоматически. Если АЦП выдаёт максимальные значения, автоматом менять усиление. И не страшно, что мы уже не контролируем величину усиления руками, если только потом дефектоскоп посчитает абсолютную высоту пика и напишет её, например под этим пиком на экране. Вместе с абсолютным временем.
Бывают, конечно, отражения заведомо нам не интересные. Но на то и придуман строб.
Если я правильно понял этот и дальнейший текст, это примерно то же самое что переключение между поисковым и браковочным уровнем. Не совсем то, что хотелось бы. Лишние движения надо делать. Что-то считать.
Это в настроечном образце. А в объекте контроля? Вряд ли скорость звука систематически проверяется, ожидаемая она или есть отличия. Если постфактум выясняется, что её надо корректировать, то следовательно и координаты обнаруженных дефектов надо будет корректировать. Само по себе может это и не так важно, но ведь это будет значить, что и размеры придётся корректировать.
metelev
Бывалый
В 2018 году на выставке по неразрушающему контролю в СПб видел двумерные решётки, из квадратиков, кажется 4х4 у Кропуса и может ещё у кого-то. Но этого мало же. Если представить себе как камень в воду бросают и от него круги расходятся, если мы эти круги видим, можно восстановить, где камень был. Так же можно и с дефектами. От них тоже как бы круги, если дефект точечный. Если знать информацию о волне со всей поверхности, можно вычислить, где этот дефект и о форме что-то сказать. Но понятно при этом, что надо большую площадь одновременно видеть и если частота у ПЭП 5 мегагерц, то с частотой хотя бы раз в 10 больше. Выглядит очень сложно технически.
да есть такие АЦП. можно купить логарифмирующий усилитель на 90-100 дБ. АЦП на 16 разрядов уже ставят в дефектоскопы, но не в ручные.
Так в том то и вопрос, что это нужно не для всех дефектов. + есть линейка, которая ошибок не накапливает
. Сразу вспоминается анекдот про изобретение американцами маркера.вопрос, где менять и на сколько. Когда "не понятно, что за усиление сейчас, и сигналы скачут" - это неудобно для восприятия оператором. И да, "зондирующий импульс" (т.е. сигнал, которым возбуждаются колебания в пьезоэлементе) всегда на порядки больше по амплитуде чем отражённые и вновь преобразованные в ЭДС сигналы.
Нужна не абсолютная величина пика, а отношение амплитуд от настроечного отражателя и текущей.
Это уже придумано до вас. Периодичность корректировки имеется в нормативных документах. Насчёт степени обоснованности её периодичности - вопрос к авторам документов.
есть такое направление в технике визуализации оно называется восстановлением фронтов.
да уж, конечно, можно. так то и в ручном режиме можно про форму дефекта почти все сказать и весьма точно. ну, например, шар, а в центре шара дефект. в этом случае оценка и формы и размера существенно упроститься. а можно и методами томографии воспользоваться. однако, в большинстве случаев так сделать нельзя- нет у нас таких шаров.
конечно, видеть это хорошо. мысль понятна- зрение это наиболее информативный канал. видеть волну в реальном времени мы все одно не сможем- у нас зрение для скоростей в металле не приспособлено. поэтому нам нужно совсем другое.
на мой взгляд, большим продвижением вперед и облегчением для нас был бы бесконтактный ввод и прием ультразвука с приемлемыми характеристиками (хотя бы такими же как и у ПЭП), вот это было бы дело.
а что вы разве не видели сканеров, которые имеют устройства позиционирования? такие устройства существуют много лет, они и сохраняют и визуализируют информацию. и датчиков там стоит много, т.е. реализуются сразу несколько способов или схемных решений. на таких устройствах существует разделение труда- одни информацию собирают в поле, а другие обрабатывают в офисе. ну самый распространенный подобный подход при контроле магистральных трубопроводов внутритрубными снарядами. есть похожие системы универсальные для обычных конструкций, рекламы этих систем везде хватает. просто эти системы денег больших стоят и в бедных странах экономически не выгодны и не целесообразны.
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Раз в 10 больше, это 50 МГц. Прикиньте, какое затухание в металлах будет на такой частоте?
metelev
Бывалый
Линейка это внешнее устройство, на неё надо специально смотреть и записывать положение. Линейку саму надо крепить и следить, чтобы она не уехала никуда. Мышка это устройство дешёвое и для работы с ней почти что ничего не надо. То, что она ошибаться будет на 5% или 10% это да. На пробеге 5 см. это не должно быть критично. В конце концов если уж руками устанавливать положение терпимо, то при помощи простых технических средств тем более. Мышка дала бы возможность нарисовать В-скан области прилегающей к дефекту.
Если ПЭП в паре с мышкой, то по крайней мере можно точно сказать, стоит ли он на месте или движется. И если стоит на месте или движется медленно, можно с какой то-то задержкой делать изменение масштаба и вычисление высоты пика.
Так а строб на что? Конечно подстройка должна быть под сигналы в стробе, а не под все сигналы на экране. Да, если необходимо ловить сигналы от отражателей близких к поверхности, которые накладываются на зондирующий импульс, так не получится.
Это понятно, но когда имеется абсолютная высота всегда есть возможность понять происхождение ошибки, если была допущена ошибка.
Я здесь немного про другое. Про то, что человек что-то измеряет 2 часа, а потом выясняется что забыл в приборе что-то установить. Если у него была записана абсолютная высота пика и абсолютное время, то сами измерения уже не поменяются никак. Он может быть не попал в нужное окно по времени или по амплитуде и в этом случае ему придётся перемерять. А может быть наоборот, лишние пики записывал и тогда перемерять не придётся. Просто пересчитать с новыми исходными данными.
metelev
Бывалый
Имеется в виду частота, с которой надо делать "фотографии", чтобы иметь возможность увидеть не одну лишь текущую картинку, а различать динамику.
metelev
Бывалый
Ну я мало что видел. Понятно, что раз есть В-скан, должны быть и устройства, которые позволяют его делать, то есть привязывать А-сканы к координате. Но как это технически делают не знаю. Видел энкодер у Скаруча. Но он выглядит ненадёжным и только одну координату даёт.
