Физические основы работы фазированных решеток

[lona53]

Это аналогично простому перемещению линейно ФР и на матрицу не тянет. Не?

В средней школе мне грозил неуд по астрономии (прогуливал)).Учитель дал шанс - выступи с идеей. Выступил. Имеем неравноплечее коромысло, на конце короткого плеча груз, а на конце длинного - космический корабль. Вторая космическая достигалась при размере длинного плеча что-то около 4 км. Делов-то!)))
Так что если с одной рельсой "не тянет" - совершенствуем: пусть рельсов будет несколько!!! А за временем обработки мы не постоим. Нам бы только начАть, или нАчать...))

 

[dea135]

Это аналогично простому перемещению линейно ФР и на матрицу не тянет. Не?

как раз это и есть матрица. у вас есть матрица ФР, например, размерностью n*m. значит у вас количество элементов n*m и соответственно элементы матрицы займут на поверхности столько же мест или позиций. обозначим эти места и затем поместим в одно из мест (пусть это место с номером 1) излучающий элемент, а другой приемный последовательно во все остальные места и сохраним А-сканы. потом поставим излучающий элемент на место 2 и приемный опять же последовательно во все остальные и так пока все не переберем (с учетом теоремы взаимности, зачем лишнее писать). вот этот массив сохраненных данных позволяет реализовать все возможности реальной матрицы n*m. это верно с той точностью с какой суперпозиция повторяет интерференцию, если по простому, то для наших условий все будет эквивалентно.

 

[dea135]

Нам бы только начАть, или нАчать...

предлагаю углубИть или углУбить.

 

[astrut]

предлагаю углубИть или углУбить.

А также усугУбить или усугубИть :drinks:

 

[astrut]

поместим в одно из мест (пусть это место с номером 1) излучающий элемент, а другой приемный последовательно во все остальные места

Вот теперь матрица полноценная, согласен. И lona53 усовершенствовал уже

совершенствуем: пусть рельсов будет несколько!!!

 

[lona53]

Спрашиваете не меня, поэтому извините, что вклиниваюсь:
сама антенная решетка может и бесполезна (причем в некоторых случаях и в ближней зоне), но вот у девайса с решеткой есть несколько полезных функций:
-визуализация прозвучивания (правда надо знать геометрию соединения);
-определение оптимального (эффективного) значения угла ввода;
-создание документа контроля, напоминающего рентгеновский снимок....

За что ж тут извиняться - это форум. Во всяком случае на будущее - ваши замечания мне всегда интересны - welcome)).
Ну, а после любезностей по существу. Термин визуализация в УЗК мне не нравится (сугубо личное мнение). Кажется, в том, что связано с решетками больше подходят определения: реконструкция, моделирование образа. Да они, конечно, составляют, как теперь принято говорить, хорошо воспринимаемый визуальный ряд, но вот насколько точно описывают реальные дефекты - большой вопрос. Собственно об этом уже много здесь говорили.
Не знаю, известны ли вам работы по акустической голографии (если память не изменяет - семидесятые годы прошлого века). Тогда казалось: еще немного и можно будет строить точные образА внутренностей (неважно в медицине, или в НК) в трехмерной системе координат (видимо, 3d по-теперешнему).
Увы - пока сильно не получается!
А контроль проникающими излучениями, при всей его архаичности и шлейфе проблем - все-таки аналог реальной фотографии объекта.
Ну, и прошу пардона, за многословие: расчувствовался...)))

 

[BazulinEG]

О восстановлении всей границы ображателя

Тогда казалось: еще немного и можно будет строить точные образА внутренностей (неважно в медицине, или в НК) в трехмерной системе координат (видимо, 3d по-теперешнему).
Увы - пока сильно не получается!

Методом ЦФА можно восстановить только ту часть границы отражателя, эхосигналы от которой удалось зарегистрировать. Это либо зеркальное отражение, либо дифракция на краях трещины. Для восстановления изображения всей границы нужно облучить отражатель со всех сторон, и со всех же сторон зарегистрировать эхосигналы. Но в УЗК, как правило, можно получить доступ к зоне контроля только с одной границы объекта контроля. Поэтому нужно учитывать импульсы отражённые от границ объекта контроля, да ещё с учётом трансформации типа волны.
На рисунке ниже показано изображение границы отверстия диаметром 2 мм в образце из стали толщиной 18 мм. Эхосигналы измерялись двумя обычными решётками, расположенными слева и справа от отверстия, по трём каналам (излучил и принял справа, излучили и принял слева и излучил слева и принял справа). Использовались акустические схемы на прямом и однократно отражённом луче на поперечной волне. Глядя на это изображение можно без труда решить как задачу классификации - обнаружен объемный отражатель, так и задачу определения его размеров - по двум маркерам на изображении можно сделать вывод, что обнаружено БЦО диаметром около 2 мм. Но такой подход требует достаточно точного знания формы дна и поверхности объекта контроля. Строго говоря нужно решать, как задачу получения информации об акустно-геометрических свойствах объекта контроля и задачу восстановления изображения отражателя.

 

[Kaktus_SPb]

За что ж тут извиняться - это форум. Во всяком случае на будущее - ваши замечания мне всегда интересны - welcome)).
Ну, а после любезностей по существу. Термин визуализация в УЗК мне не нравится (сугубо личное мнение). Кажется, в том, что связано с решетками больше подходят определения: реконструкция, моделирование образа. Да они, конечно, составляют, как теперь принято говорить, хорошо воспринимаемый визуальный ряд, но вот насколько точно описывают реальные дефекты - большой вопрос. Собственно об этом уже много здесь говорили.
Не знаю, известны ли вам работы по акустической голографии (если память не изменяет - семидесятые годы прошлого века). Тогда казалось: еще немного и можно будет строить точные образА внутренностей (неважно в медицине, или в НК) в трехмерной системе координат (видимо, 3d по-теперешнему).
Увы - пока сильно не получается!
А контроль проникающими излучениями, при всей его архаичности и шлейфе проблем - все-таки аналог реальной фотографии объекта.
Ну, и прошу пардона, за многословие: расчувствовался...)))

К сожалению в УЗК у каждого свои термины и понятия....
Я под визуализацией понимаю графическое представление распространения "ультразвуковых лучей" в объекте контроля:
то что Sonotron NDT называет "VAUT (Video Aided UT) technology"....
только без визуализации отражателей, тут согласен уже идет реконструкция изображения
https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=19116&content=1

 

[lona53]

Методом ЦФА можно восстановить только ту часть границы отражателя, эхосигналы от которой удалось зарегистрировать

Уважаемый BazulinEG.Насколько понимаю, вопросы распознавания и реконструкции образов несплошностей в твердых телах - уже давно в сфере ваших научных интересов. Так что ваше мнение тут, безусловно, значимо.
Вот вы приводите наглядный пример с БЦО, сопровождая это ва
жной оговоркой:

Но такой подход требует достаточно точного знания формы дна и поверхности объекта контроля. Строго говоря нужно решать, как задачу получения информации об акустно-геометрических свойствах объекта контроля и задачу восстановления изображения отражателя.

Правильно понимаю, что (пусть в частности будет метод ЦФА) в плане практическом задачи достоверного распознавания характера реальных несплошностей (чуть больше, чем просто объемный - плокостной), определения их ориентации, координат и размеров (ну, наверное это все можно назвать дефектометрией) еще далековаты от решения?
Ну вот, если бы удавалось уже распознавать случайным образом расположенные и ориентированные несплошности (да еще и имеющие случайным образом ориентированные части отражающих поверхностей, как, к примеру, у усталостных трещин) в УЗК можно было бы забыть о профессии дефектоскописта - и роботов бы хватило))
В этой связи вопрос: ваше отношение к вероятностным моделям в УЗК.
Спасибо.

 

[BazulinEG]

В этой связи вопрос: ваше отношение к вероятностным моделям в УЗК.
Спасибо.

Я сталкивался с анализом изображения с целью выделения бликов отражателей, когда в скользящем окне проверялась гипотеза - распределение шума по распределению Рэлея или нет? Или с вариантом, когда декоррелировался структурный шум. В этом случае многомерное зависимое Гауссово распределение, трансформировалось специальной процедурой в независимое.
Но в сообщении, по-видимому, речь идёт о подходе, когда обнаруженному отражателю приписывается некая вероятность считать его или трещиной, или двумя порами или ещё чем-нибудь. Если я правильно понял суть подхода, то впервые слышу о нём, и если y Iona53 есть статьи на эту тему, то я бы был признателен, если бы Вы мне переслали их для ознакомления.

 

[lona53]

по-видимому, речь идёт о подходе, когда обнаруженному отражателю приписывается некая вероятность считать его или трещиной, или двумя порами или ещё чем-нибудь.

Наверное, можно и так сказать, но не ограничиваясь только (и даже не столько) характером дефекта ...

Если я правильно понял суть подхода, то впервые слышу о нём, и если y Iona53 есть статьи на эту тему, то я бы был признателен, если бы Вы мне переслали их для ознакомления.

Нет, своих статей на эту тему нет))
Из отечественных работ упомянул бы статью Щербинского и Самедова (Дефектоскопия 7, 1987 - могу выложить), там и библиография есть.
Ну и конечно все то, что связано с вероятностью обнаружения (POD).
Впрочем, возможно, все это Вам хорошо известно.

 

[lona53]

К сожалению в УЗК у каждого свои термины и понятия....

Ну, почему же к сожалению? Если бы все шаги в УЗК на все случаи жизни были жестко расписаны, тогда было бы, наверное, не интересно...
А про "визуализацию" не удержусь привести цитату из обзорной статьи Бархатова (есть грех - нравится как он пишет))):
"Изображение сканера должно быть похоже
больше на чертеж изделия с дефектами, чем на реальное изображение, на котором интенсивность пропорциональна коэффициенту отражения. Тем самым, прибор, некоторым образом направляет оператора к принятию того или
иного решения. Представляет ему данные в форме, упрощающей анализ дефектов."

 

[Kaktus_SPb]

Ну, почему же к сожалению? Если бы все шаги в УЗК на все случаи жизни были жестко расписаны, тогда было бы, наверное, не интересно...
А про "визуализацию" не удержусь привести цитату из обзорной статьи Бархатова (есть грех - нравится как он пишет))):
"Изображение сканера должно быть похоже
больше на чертеж изделия с дефектами, чем на реальное изображение, на котором интенсивность пропорциональна коэффициенту отражения. Тем самым, прибор, некоторым образом направляет оператора к принятию того или
иного решения. Представляет ему данные в форме, упрощающей анализ дефектов."

1.Хорошо написано!

2. Во многих школах черчение есть только как строка в аттестате, студенты технических вузов не могут нарисовать (про начертить речи не идет) простые сварные соединения.....

 

[BazulinEG]

Зональный контроль с использованием технологии ЦФА

Предлагаю участникам форума отчёт о проведении зонального контроля с использованием технологии ЦФА. Возможно он кого-нибудь заинтересует.

 

[Olympus]

Предлагаю участникам форума отчёт о проведении зонального контроля с использованием технологии ЦФА. Возможно он кого-нибудь заинтересует.

Добрый день!

Спасибо за отчет. На второй странице отчета сказано: "Диаметр торцов ПДО можно определить с точностью ±0.5 мм".
Если Вы не против, хотелось бы узнать подробнее:

1. Какой именно метод оценки размера ПДО использовался? Границы контура индикации оценивались вручную, так сказать "на глаз" или был использован какой-то другой инструмент?
2. В образце все ПДО одного диаметра 3,5мм. Если диаметр ПДО будет больше или меньше, то абсолютная погрешность останется такой же ±0.5 мм или будет изменяться?
3. Как определяли величину абсолютной погрешности измерения, на какой выборке? Какой получился доверительный интервал?
4. Есть статья Н.В. Мелешко (NDT World, 2019, v. 22, no. 4, pp. 54–58), в которой как раз описана проблема достоверной оценки ПДО с помощью метода математической реконструкции изображения (или ЦФА если Вам так угодно). Так вот в статье Натальи Владимировны показано, что достоверность оценки размеров ПДО сильно разнится для разных размеров ПДО и выбранного уровня оконтуривания (-3, - 6 или - 10дБ)
Цифры есть в статье в таблице 1:

 

[lona53]

Есть статья Н.В. Мелешко (NDT World, 2019, v. 22, no. 4, pp. 54–58), в которой как раз описана проблема достоверной оценки ПДО с помощью метода математической реконструкции изображения (или ЦФА если Вам так угодно). Так вот в статье Натальи Владимировны показано, что достоверность оценки размеров ПДО сильно разнится для разных размеров ПДО и выбранного уровня оконтуривания (-3, - 6 или - 10дБ)

Спасибо за выложенную статью Н.В.Мелешко.
Сопоставлять оценки размеров образов отражателей в этой работе и в отчете Е.Г.Базулина я бы не стал:
1.Результаты работ относятся к конкретным ОК (нестандартное СС в статье и листовой металл в отчете) - разным и по геометрии и по структуре зон контроля. И в этом смысле листовой метал проще и понятнее.
2. Неоднократно коллеги на форуме указывали на значимую зависимость между отражательной способностью ПДО и технологией изготовления таких отражателей: недостаточно точное изготовление ПДО - источник серьезных погрешностей. Кстати и непонятно: чего уж так за ПДО цепляться в подобных работах - проще и понятнее оценивать для начала образА БЦО и/или пропилов.
А вот к вопросам, связанным с методами оценки размеров образОв отражателей я бы присоединился.

 

[Olympus]

Спасибо за выложенную статью Н.В.Мелешко.
Сопоставлять оценки размеров образов отражателей в этой работе и в отчете Е.Г.Базулина я бы не стал:
1.Результаты работ относятся к конкретным ОК (нестандартное СС в статье и листовой металл в отчете) - разным и по геометрии и по структуре зон контроля. И в этом смысле листовой метал проще и понятнее.
2. Неоднократно коллеги на форуме указывали на значимую зависимость между отражательной способностью ПДО и технологией изготовления таких отражателей: недостаточно точное изготовление ПДО - источник серьезных погрешностей. Кстати и непонятно: чего уж так за ПДО цепляться в подобных работах - проще и понятнее оценивать для начала образА БЦО и/или пропилов.
А вот к вопросам, связанным с методами оценки размеров образОв отражателей я бы присоединился.

Добрый вечер,

Статья Наталии Владимировны действительно рассматривает вопрос контроля СС, но эксперимент (с результатами в таблице 1) был проведен на обычном образце из углеродистой стали. Т.е. не на сварном соединении. Об этом указано в статье. При желании можно попросить у Наталии Владимировны фотографии этих образцов.
Поэтому работу Базулина и Мелешко на мой взгляд вполне можно и нужно сравнивать.
На данный момент для меня лично работа Евгения Геннадьевича, при всем уважении, больше выглядит как рекламный проспект, в то время как работа Наталии Владимировны действительно поднимает актуальный вопрос оценки размеров несплошностей при работе в режимах математической реконструкции изображения.
Еще раз подчеркну, это мое личное мнение и оно может измениться, если коллеги из ЭХО+ смогут дать предоставить больше информации.

 

[BazulinEG]

ля меня лично работа Евгения Геннадьевича, при всем уважении, больше выглядит как рекламный проспект,

Так оно и есть! Элемент рекламы вне всякого сомнения присутствует. Здесь я продолжаю традиции создателей этого раздела форума.

Про размеры ПДО. Я их измерял по уровню 0.7 для блика каждого ПДО - для этого у меня есть простейшие программные приспособления. Можно пользоваться и более замысловатыми методами определения размеров бликов, например, по результатам обработки изображения каким-нибудь текстурным фильтром. Я проводил аналогичные измерения и для пяти ПДО диаметром 2.5 мм.

Засада при измерениях размеров торца ПДО антенной решёткой в том, что решётку можно рассматривать как 2D-инструмент, а торец ПДО - это 3D-объект (в отличии от паза). Для более точной оценки размеров ПДО нужно пользоваться антенной матрицей, которая является 3D-инструментом. Полагаю, что точность в этом случае измерений будет около половины длины волны.

Более развёрнуто планирую изложить результаты в статье для "Дефектоскопии".

 

[Olympus]

Так оно и есть! Элемент рекламы вне всякого сомнения присутствует. Здесь я продолжаю традиции создателей этого раздела форума.

Про размеры ПДО. Я их измерял по уровню 0.7 для блика каждого ПДО - для этого у меня есть простейшие программные приспособления. Можно пользоваться и более замысловатыми методами определения размеров бликов, например, по результатам обработки изображения каким-нибудь текстурным фильтром. Я проводил аналогичные измерения и для пяти ПДО диаметром 2.5 мм.

Засада при измерениях размеров торца ПДО антенной решёткой в том, что решётку можно рассматривать как 2D-инструмент, а торец ПДО - это 3D-объект (в отличии от паза). Для более точной оценки размеров ПДО нужно пользоваться антенной матрицей, которая является 3D-инструментом. Полагаю, что точность в этом случае измерений будет около половины длины волны.

Более развёрнуто планирую изложить результаты в статье для "Дефектоскопии".

Добрый день!

Рад что Вы нашли время на ответ.
Как я понимаю 0.7 это плюс минус уровень падения амплитуды на 3дБ?
Почему именно 3 а не 6 или 12?
Как ведет себя такая оценка при работе с ПДО большего и меньшего диаметра? Например из таблицы 1 в статье Н.В. Мелешко видно, что оценка по критерию минус 3дБ дает хорошую точность для ПДО небольшого диаметра и наоборот занижает размер ПДО для больших диаметров.

 

[lona53]

При желании можно попросить у Наталии Владимировны фотографии этих образцов.

Хорошая идея.
И не только (и даже не столько) фото, но и пообсуждать эту работу в целом. С кем же еще, как не с автором статьи "Опыт применения дефектоскопа..." - очень по тематике форума (надеюсь, что вопросы есть не только у меня)?
Не поможете с приглашением (к сожалению с автором не знаком)?