Физические основы работы фазированных решеток

Ответить

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
т.е. возможность оцифровать одновременно все А-скны от единичных приемников нет?
Такая возможность есть, но для этого нужно специальным образом настраивать ПО.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
Конечно есть. По определению в ФР дефектоскопах должен быть минимум 16-ти канальный параллельный приёмный тракт. Но во многих моделях и 32-х канальный. Иначе они не смогут фазировать в режиме реального времени. Я не понимаю, почему Olympus не смог ответить Вам на этот прямой вопрос. Ведь процесс фазировки - это суммирование со сдвигом параллельно принятых реализаций (эквивалентно фокусировке на бесконечность). Значит они должны их принять и желательно в одном цикле зондирования. А многоканальные АЦП на сегодняшнем уровне схемотехники - это не проблема.
Уважаемый Sandrus,
"Я не понимаю, почему Olympus не смог ответить Вам на этот прямой вопрос." - мы ответили на вопрос. Ваши обвинения нам не понятны, кроме желания облить грязью Olympus по любому поводу. Мы будем стараться отвечать на все конструктивные вопросы максимально оперативно, но интервалы времени ответов на вопросы могут быть разные, в зависимости от загруженности нашего департамента.
 

fondue

Профессионал
Регистрация
20.02.2013
Сообщения
585
Реакции
259
sandrus, а вот по моему несколько АЦП (32) используются только в ISONICе.
OLYMPUS, не очень понял зачем вы мне пост написали)) Ну раз уж написали то ...
Да сканирование за один проход это конечно здорово, только тогда не нужно говорить об увеличении достоверности контроля за счет многоракурсного озвучивания. А с учетом нынешней цены на омнискан применять его можно только на особо ответственных узлах, где как важна достоверность контроля. Плюс все таки решения заточены под узлы без усиления (кстати этим печалит нещадно AdvancedCalculator). Авгуром магистралку контролировать это микроскопом гвозди забивать, насколько помню там для получения качественно изображения шаг нужен 0,5 мм. Ну и главное. А сколько времени после контроля вы потратили на аналитику? Системой по шву пошаркать это даже не пол дела, главное сколько времени проходит от момента начала контроля до момента выдачи заключения, и сколько людей необходимо для работы.
 

sunvic

Свой
Регистрация
06.09.2013
Сообщения
24
Реакции
1
Термин Full Matrix Capture в английской технической литературе используется только для двухмерных фазированных решеток (матричных ФР ПЭП, когда есть более одного ряда единичных пьезоэлементов). К сожалению, у нас его почему-то пытаются применить к линейным ФР.

А почему нельзя к линейным решёткам его применить? Вот представленное ранее изображение сечения образца СО-2 как раз получено с использованием этого полного захвата. Хотелось бы увидеть здесь такое же изображение этой же части образца СО-2, полученное с помощью Олимпуса.
 

sandrus

Свой
Регистрация
12.09.2013
Сообщения
22
Реакции
7
...главное сколько времени проходит от момента начала контроля до момента выдачи заключения, и сколько людей необходимо для работы.
Я при сравнении ЦФА и ФР описывал только физические аспекты и специально оговорил, что вопросы реализации, технологии и методик следует вынести в другую тему, т.к. заголовок этой - "Физические основы ФР". И здесь хотелось бы прояснить только принципиальные физические особенности данной технологии (не метода - этот метод по сути эхо-импульсный) контроля.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
sandrus, а вот по моему несколько АЦП (32) используются только в ISONICе.
OLYMPUS, не очень понял зачем вы мне пост написали)) Ну раз уж написали то ...
Да сканирование за один проход это конечно здорово, только тогда не нужно говорить об увеличении достоверности контроля за счет многоракурсного озвучивания. А с учетом нынешней цены на омнискан применять его можно только на особо ответственных узлах, где как важна достоверность контроля. Плюс все таки решения заточены под узлы без усиления (кстати этим печалит нещадно AdvancedCalculator). Авгуром магистралку контролировать это микроскопом гвозди забивать, насколько помню там для получения качественно изображения шаг нужен 0,5 мм. Ну и главное. А сколько времени после контроля вы потратили на аналитику? Системой по шву пошаркать это даже не пол дела, главное сколько времени проходит от момента начала контроля до момента выдачи заключения, и сколько людей необходимо для работы.
Достоверность контроля достигается за счет использования нескольких схем прозвучивания. 32-х канальные системы есть не только у компании SONOTRON NDT.
Наш самый производительный OmniScan MX 32:128PR. Описание на нашем сайте.
Время на анализ зависит от навыков дефектоскописта и количества дефектов в сварном соединении. В реальных условиях на трассе, когда сварка отлажена и дефектов не много, то анализ занимает несколько минут. Можно сохранять фалы данных на флэшку и анализировать спокойно на ПК с помощью OmniPC.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
sandrus, а вот по моему несколько АЦП (32) используются только в ISONICе.
OLYMPUS, не очень понял зачем вы мне пост написали)) Ну раз уж написали то ...
Да сканирование за один проход это конечно здорово, только тогда не нужно говорить об увеличении достоверности контроля за счет многоракурсного озвучивания. А с учетом нынешней цены на омнискан применять его можно только на особо ответственных узлах, где как важна достоверность контроля. Плюс все таки решения заточены под узлы без усиления (кстати этим печалит нещадно AdvancedCalculator). Авгуром магистралку контролировать это микроскопом гвозди забивать, насколько помню там для получения качественно изображения шаг нужен 0,5 мм. Ну и главное. А сколько времени после контроля вы потратили на аналитику? Системой по шву пошаркать это даже не пол дела, главное сколько времени проходит от момента начала контроля до момента выдачи заключения, и сколько людей необходимо для работы.
Возможно, ошибся, прошу прощения. Очень активная дискуссия.
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,984
Реакции
1,750
Конечно есть. По определению в ФР дефектоскопах должен быть минимум 16-ти канальный параллельный приёмный тракт. Но во многих моделях и 32-х канальный. Иначе они не смогут фазировать в режиме реального времени.
Ну не так очевидно. аппаратно можно экономить и реализовать только физическую фокусировку, а прием осуществлять простым суммированием. понятно, что это хуже, но существенно дешевле.
тогда вернемся к вопросу о динамической фокусировке. как прокомментируете вот это из книги "Введение в технологию применения ультразвуковых фазированных решеток":

"Динамическая фокусировка по глубине (DDF) – это программируемое управление в реальном времени величинами задержки, коэффициента усиления и амплитудами импульсов возбуждения для каждого элемента (рис. 3.33). При этом излучение производится слабосфокусированным импульсом, а в режиме приема последовательно производится сильная фокусировка на различных глубинах. Иными словами, DDF динамически изменяет фокусное расстояние по мере того, как отраженные сигналы возвращаются на преобразователь. Таким образом при DDF существенно увеличивается протяженность фокальной зоны."
мне, например, не совсем понятно как именно производится фокусировка: можно один раз записать сигналы (пучок же не фокусируется, скорее всего речь идет о Гауссовом пучке, а значит нет смысла зондировать постоянно одно и то же) и после этого просто пересчитать все с нужными задержками для разных фокальных областей. где то там дальше в книге написано, что в результате формируется один А-скан.
как думаете что такое "сильная фокусировка на различных глубинах"?

Ведь процесс фазировки - это суммирование со сдвигом
параллельно принятых реализаций (эквивалентно фокусировке на бесконечность).
не обязательно на бесконечность. чтобы сфазировать сдвиг определяется геометрией или точкой фокусировки, если точка в ближней зоне, то различия в сдвигах (задержках) большие, а если точка в дальней зоне, то разницы в сдвигах почти нет и само значение близко к нулю.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
А почему нельзя к линейным решёткам его применить? Вот представленное ранее изображение сечения образца СО-2 как раз получено с использованием этого полного захвата. Хотелось бы увидеть здесь такое же изображение этой же части образца СО-2, полученное с помощью Олимпуса.
Почему нельзя назвать грузовой автомобиль легковым? Очивидно, что это разные вещи. 2D матрицы позволяют качать и фокусировать УЗ лучи в двух плоскостях. При всем уважении к АКС, нас больше всего огорчает их стремление манипулировать терминлогией, полагаясь на то, что международные стандарты и статьи у нас мало кто читает, а российских ГОСТов по терминологии ФР нет. И видимо не скоро появятся.
Касательно картинки с СО-2. Сейчас выходной день (офис закрыт) и дефектоскопа, как и образца нет под рукой, как Вы понимаете. Если хочется увидеть картинки, то их очень много в нашем официальном издании "Промышленный контроль методом фазированных решеток. Теоретические основы." Книга доступна на нашем сайте. Для примера прикрепил пару страниц из книги.
 

Вложения

  • 52-53.pdf
    52-53.pdf
    193.3 KB · Просмотры: 47

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,984
Реакции
1,750
Я при сравнении ЦФА и ФР описывал только физические аспекты и специально оговорил, что вопросы реализации, технологии и методик следует вынести в другую тему, т.к. заголовок этой - "Физические основы ФР". И здесь хотелось бы прояснить только принципиальные физические особенности данной технологии (не метода - этот метод по сути эхо-импульсный) контроля.
а что такое технология ФР? без конкретного железа трудно говорить о технологии. по сути технология эхо-метода, ничего принципиального нет. фокусировка и обычными ПЭП (не АР) реализуется, углы также меняются. как раз особенности ФР позволяют все это делать очень быстро, что потенциально дает преимущества. получить столько информации обычным оборудованием почти не возможно.
 

sandrus

Свой
Регистрация
12.09.2013
Сообщения
22
Реакции
7
Я могу только предложить только своё понимание данного описанного процесса:
"Слабая фокусировка" - это когда при зондировании используется фокальный закон, формирующий протяженную (размазанную по линии) фокальную зону (например в вертикальной ориентации). Понятно, что в этой зоне амплитуда колебаний не будет максимальна, как для закона точечного фокуса).
Сильная фокусировка - это когда после однократного зондирования со "слабой фокусировкой" для набора зарегистрированных и оцифрованных сигналов (например 16-ти) осуществляется параллельная фазировка по нескольким фокусным законам для точечной фокусировки, причём точки фокуса должны располагаться в области размазанного фокусного пятна зондирующего сигнала. При этом формируется параллельно несколька виртуальных А-сканов, которые и отображаются на экране ФР дефектоскопа.
Данный приём может использоваться для повышения результирующей скорости формирования В-сканов (кадров) изображений, но при этом происходит проигрыш для фронтальной разрешающей способности и могут возникать дополнительные артефакты в изображении.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
Ну не так очевидно. аппаратно можно экономить и реализовать только физическую фокусировку, а прием осуществлять простым суммированием. понятно, что это хуже, но существенно дешевле.
тогда вернемся к вопросу о динамической фокусировке. как прокомментируете вот это из книги "Введение в технологию применения ультразвуковых фазированных решеток":

"Динамическая фокусировка по глубине (DDF) – это программируемое управление в реальном времени величинами задержки, коэффициента усиления и амплитудами импульсов возбуждения для каждого элемента (рис. 3.33). При этом излучение производится слабосфокусированным импульсом, а в режиме приема последовательно производится сильная фокусировка на различных глубинах. Иными словами, DDF динамически изменяет фокусное расстояние по мере того, как отраженные сигналы возвращаются на преобразователь. Таким образом при DDF существенно увеличивается протяженность фокальной зоны."
мне, например, не совсем понятно как именно производится фокусировка: можно один раз записать сигналы (пучок же не фокусируется, скорее всего речь идет о Гауссовом пучке, а значит нет смысла зондировать постоянно одно и то же) и после этого просто пересчитать все с нужными задержками для разных фокальных областей. где то там дальше в книге написано, что в результате формируется один А-скан.
как думаете что такое "сильная фокусировка на различных глубинах"?


не обязательно на бесконечность. чтобы сфазировать сдвиг определяется геометрией или точкой фокусировки, если точка в ближней зоне, то различия в сдвигах (задержках) большие, а если точка в дальней зоне, то разницы в сдвигах почти нет и само значение близко к нулю.
Книга "Введение в технологию применения ультразвуковых фазированных решеток" нами на русский язык еще не перводилась. В сети есть неофициальный перевод, но мы еще не оценивали его качество. На английском этот абзац звучит так:
"Dynamic depth focusing (DDF) is a programmable, real-time array response on reception by modifying the delay line, gain, and excitation of each element as a function of time (see Figure 3-33). DDF replaces multiple focal laws for the same focal range by the product of the emitted beam with separate “focused beams” at the receiving stage. In other words, DDF dynamically changes the focal distance as the signal returns to the phased array probe. DDF significantly increases the depth-of-field and SNR."
Мы рекомендуем все-таки пользоваться нашими официальными изданиями. Они тоже не затрахованы от ошибок и неточнотстей, но в этом случае это будет наша ответственность.
Касательно же динамической фокусировки, Вы совершенно правы. Наши разработчики предлагают один раз генерировать пучок, а потом несколько раз пересчытывать принятые сигналы, применяя разное фазирование (задержки) принятых сигналов. Я был не прав, мне казалось, что мы несколько раз зондируем с разными настройками распределения задержек по времени при генерации сигнала. В оригинале на английском, как раз пишут обратное, что для того чтобы выиграть по времени зондирование происходит только один раз.
Принципиально наши приборы генерировать и принимать сигналы в любых режимах. Тут все зависит от требований к контролю/производительности и ПО которое есть в наличии.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
а что такое технология ФР? без конкретного железа трудно говорить о технологии. по сути технология эхо-метода, ничего принципиального нет. фокусировка и обычными ПЭП (не АР) реализуется, углы также меняются. как раз особенности ФР позволяют все это делать очень быстро, что потенциально дает преимущества. получить столько информации обычным оборудованием почти не возможно.
Вы все верно описали. Так же как и физическую фокусировку на разной глубине можно получить используя обычные вогнутые ПЭП.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
Я могу только предложить только своё понимание данного описанного процесса:
"Слабая фокусировка" - это когда при зондировании используется фокальный закон, формирующий протяженную (размазанную по линии) фокальную зону (например в вертикальной ориентации). Понятно, что в этой зоне амплитуда колебаний не будет максимальна, как для закона точечного фокуса).
Сильная фокусировка - это когда после однократного зондирования со "слабой фокусировкой" для набора зарегистрированных и оцифрованных сигналов (например 16-ти) осуществляется параллельная фазировка по нескольким фокусным законам для точечной фокусировки, причём точки фокуса должны располагаться в области размазанного фокусного пятна зондирующего сигнала. При этом формируется параллельно несколька виртуальных А-сканов, которые и отображаются на экране ФР дефектоскопа.
Данный приём может использоваться для повышения результирующей скорости формирования В-сканов (кадров) изображений, но при этом происходит проигрыш для фронтальной разрешающей способности и могут возникать дополнительные артефакты в изображении.
Sandrus,
Я уже написал, что это неофициальный перевод. В оригинале на английском этого нет. У меня к Вам как специалисту по Интровизору тоже есть вопрос: "Может ли Интровизор подавать фазированные сигналы (с различными законами распределения задержек по времени) сразу на все 16 элементов (или более)? Или хотя бы подать одновременно зондирующий сигнал на все 16 элементов (эмуляция работы обычного ПЭП)?
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,984
Реакции
1,750
Я могу только предложить только своё понимание данного описанного процесса:
"Слабая фокусировка" - это когда при зондировании используется фокальный закон, формирующий протяженную (размазанную по линии) фокальную зону (например в вертикальной ориентации). Понятно, что в этой зоне амплитуда колебаний не будет максимальна, как для закона точечного фокуса).
Сильная фокусировка - это когда после однократного зондирования со "слабой фокусировкой" для набора зарегистрированных и оцифрованных сигналов (например 16-ти) осуществляется параллельная фазировка по нескольким фокусным законам для точечной фокусировки, причём точки фокуса должны располагаться в области размазанного фокусного пятна зондирующего сигнала. При этом формируется параллельно несколька виртуальных А-сканов, которые и отображаются на экране ФР дефектоскопа.
Данный приём может использоваться для повышения результирующей скорости формирования В-сканов (кадров) изображений, но при этом происходит проигрыш для фронтальной разрешающей способности и могут возникать дополнительные артефакты в изображении.
вот я тоже так думаю, собственно, я почти тоже и писал когда спрашивал у вас. а еще раньше я спрашивал чем динамическая фокусировка отличается от обычной. получается, что отличается (Олимпус это тоже подтвердил). поэтому когда вы считали кадры для ФР Олимпус, то для режима динамической фокусировки все будет несколько быстрее. Хотя реализовать можно очень по разному, все зависит от цели и приоритетов.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
чем же пользоваться если их в переводе нет?
Вопрос хороший. Одну книгу мы уже перевели. Оставщиеся три мы планируем перевести в ближайшие 12 месяцев. Пока можно использовать только оригиналы на английском. Проблема в том, что для корпорации Olympus российский рынок занимает очень небольшую долю в продажах, менее одного процента, что-то на уровне ошибки округления при составлении годовых отчетов. Поэтому к сожалению долгое время нашему рынку не уделялось должного внимания. Сейчас мы стараемся исправить это упущение.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
Уважаемый Dea135,
Нас (меня и моих коллег) впечатляет глубина Ваших знаний в области неразрушающего контроля и объективность ведения дискусии. Можем ли мы расчитывать познакомиться с Вами лично? Может быть, записаться на Ваши курсы или лекции?
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,984
Реакции
1,750
Уважаемый Dea135,
Нас (меня и моих коллег) впечатляет глубина Ваших знаний в области неразрушающего контроля и объективность ведения дискусии. Можем ли мы расчитывать познакомиться с Вами лично? Может быть, записаться на Ваши курсы или лекции?
польщен. конечно, можно и лично, но я не исключаю, что мы уже знакомы и возможно давно.
 

Olympus

Специалист
Регистрация
24.05.2015
Сообщения
282
Реакции
50
польщен. конечно, можно и лично, но я не исключаю, что мы уже знакомы и возможно давно.
Да, возможно мы действительно знакомы. В любом случае отправил Вам личное сообщение со своими координатами. Осенью у нас запланирован большой технический семинар с демонстрацией работы оборудования в ЦНИИТМАШ. Будем рады видеть Вас на данном семинаре. Так же будем рады видеть Вас в нашем офисе в любое удобное для Вас время.
Мое личное желание поделиться с российским сообществом специалистов по НК всеми нашими технологиями и решениями, чтобы потом после объективной оценки рынок сам выбрал, то что действительно заслуживает внимание.
 
Сверху