Первый признак, что чувствительности в этих двух случаях очень разные это как раз то, что плоскодонки в одном случае как бы плоские, а в другом менее плоские. и вот там где менее плоские чувствительность выше, а поэтому есть фантомы, как вы говорите. Поднимите чувствительность для ФАР и вы увидите вблизи ПЭП кучу этих фантомов, таких картинок выложено очень много. Это же очевидно.
Теперь так, вы много написали и много ссылок, я так быстро все переварить не смогу, но почитаю и посмотрю. попозже отвечу по существу.
Пока вам задам интересующие меня вопросы.
При использовании ФР все далaeтся так, как и при обычном контроле: задается размер минимального отражателя, подлежащего выявлению, после чего по отражателям стоится DAC, а затем добавляется некоторое количество dB
A как настраивается чувствительность при контроле с применением ЦФАР нам до сих пор никто внятно не ответил, мы, вообще-то, знаем, как люди работают, но, с учетом того, что вы себя позиционируете человеком, который в этом вопросе понимает лучше, чем мы, то хотелось бы получить разъяснение от вас, может быть, мы не совсем точно понимаем.
Я, кстати, об этом спросил вас в прошлый раз тоже, но ответа пока не получил
1) что означает оптимально? эти инженеры как то привязывались по чувствительности друг к другу? например, так как это происходит в УЗК- все все измеряют от некого заданного отражателя и всем должно быть понятно сколько дБ сигнал от этого отражателя составляет на экране каждого прибора. вот тогда можно что-то сравнивать. без этого сравнивать бессмысленно.
2. сами АР которые использовались для представленных вами случаев ФАР и ЦФАР одинаковые или разные? Если они одинаковые, то будем разбираться, а если разные, то опять же смысла особого нет- непонятно что мы сравниваем алгоритмы обработки или само оборудование.
Использовался один и тот же ФР-преобразователь
оптимальные настройки: двум опытным инженерам, работающим с приборами практически на протяжении нескольких лет, было предложено
получить наилучший возможный результат в режиме “от поверхности” на известных отражателях в известном стандартном образце, причем на одном и том же
При использовании ЦФАР и ФАР алгоритмы разные, поэтому и результаты разные, а насчет выпуклостей при изображении плоских отражателей – инженер, работающий на ЦФАР ее видел и всячески пытался картинку сгладить, – то, что я показал – это самое плоское, что получилось на плоскодонках, которые озвучивались
3) при суммировании элементарных приемников никто никаких сдвигов не вносит, все происходить само на пластине (теоретически это интеграл Френеля- там никаких сдвигов нет). сдвиги это уже обработка, если есть какая- то обработка, то нужно понимать какая именно прежде чем сравнивать.
Алгоритм формирования суммарного А-Скана апертуры в ФР-дефектоскопе определяется функциональной схемой самого прибора:
• оцифровываются все А-Сканы, принимаемые элементами приемной апертуры
• в цифровом виде осуществляется сдвиг каждого А-Скана в зависимости от:
o типа волны для принимаемого сигнала
o направления, из которого принимается сигнал (то есть реализуемого угла ввода для приемной апертуры)
o фокусного расстояния
o длительности развертки с учетом задержки в преобразователе (выражаясь языком А-Скана) или, другими словами, временнОго интервала, интересного для наблюдения сигналов
• сдвиг осуществляется “на лету”, то есть непосредственно в процессе оцифровки, и также “на лету” А-Сканы от всех элементов приемной апертуры суммируются, формируют результирующий А-Скан. Кстати, ФР-дефектоскопы с достаточной памятью фокальных законов, могут формировать несколько результирующих А-Сканов в одном и том же цикле излучения-приема, например, один – для приема волны того же типа, что и излученная с одной апертурой, а другой – для приема волны другого типа с такой же или другой апертурой, и т.д.
Это все, о чем сказано выше, объяснено доступно здесь:
http://www.sonotronndt.com/NDTWORLD/2010_3/49_12_16.pdf
http://www.sonotronndt.com/NDTWORLD/36_PAGES_BOOKLET.pdf
http://www.tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/01_2012/01_2012.pdf – стр.52...57
В как это происходит в случае ЦФАР? можете объяснить? Мы знаем, но, дабы избежать мнение о предвзятости, пока воздержусь
и позволю себе заметить еще раз:
пользователя волнует результат, а не алгоритмы. Вы утверждаете, что результаты одинаковые, но эксперименты показывают, что нет
4)
вот давайте про физику. она не привязана ни к какому оборудованию, проще разговаривать. в чем вы видите отличие в формировании сигналов ЦФАР и ФАР. Я никакого различия, на нашем уровне, не вижу.
Излучение
При использовании ФР в каждом цикле излучения-приема излучение осуществляется:
• излучение волны определенного (заданного, требуемого) типа определенной апертурой, состоящей из нескольких элементов
• в определенном направлении (т.е. с определенным углом ввода)
• с определенной фокусировкой / шириной диаграммы направленности
Механизм излучения доступно изложен в уже приведенных источниках, позволю себе их еще раз указать
http://www.sonotronndt.com/NDTWORLD/2010_3/49_12_16.pdf
http://www.sonotronndt.com/NDTWORLD/36_PAGES_BOOKLET.pdf
http://www.tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/01_2012/01_2012.pdf – стр.52...57
Даже если исключить фокусировку и формирование требуемых угла ввода, ширины диаграммы направленности и т.п. и предположить, что все элементы апертуры излучения стреляют одновременно, то
энергия излучения будет пропорциональна суммарной площади элементов, формирующих апертуры
При использовании ЦФАР в каждом цикле излучения-приема стреляет один элемент, при этом:
• энергия излучения рассеивается по кругу
• она
в разы, если не в десятки раз (зависит от количества элементов, образующих апертуру)
меньше, чем при использовании ФР-технологии
• продольная и поперечная волна в твердом материале начинают распространяться одновременно, а заодно с
ними – поверхностная и т.п.
Почувствовали разницу?
Прием
Как это происходит в случае ФР я объяснил выше, а для ЦФАР – тоже могу, но пока воздержусь, хотелось бы получить вашу версию
как и везде. если у вас есть некий массив данных, то вы можете отобразить только самые большие, ну скажем для примера с амплитудой 100 дБ, это будет полуокружность на вашей картинке, но только кое-где. потом понизим уровень отображения до 96 дБ. на экране появятся дополнительно сигналы, которые имеют амплитуду в 96-100 дБ. при этом на картинке уже явно будет видна полуокружность- граница образца. снизим этот уровень до 70 дБ- на экране появятся фрагменты изображений или некоторые отражения от плоскодонок. снизим еще до 65 дБ уже плоскодонки оформятся вполне отчетливо. если еще ниже- 50 дБ, то плоскодонки уже будут не плоские, а овальные и т.д. Вот это и есть уровень отображения, снижая его мы можем дойти до уровня шумов- весь экран будет в фантомах. поскольку мы работаем с амплитудами, то невозможно построить какое-то изображение дефекта вне связи с амплитудами отраженных сигналов. вот какие алгоритмы выберем для постобработки или просто обработки, то это и на экране будет отображаться. все в мелочах. поэтому прежде чем сравнивать одно с другим нужно разобраться насколько это корректно. может оказаться, что и сравнивать нечего.
Надо, наверно договориться, что понимается под фантомами. Мне кажется, что мы говорим о разных вещах, так я понял из вашего объяснения. Поэтому, позволю себе их сначала прокомментировать
На файле, представленном вам, есть изображение 3-х плоскодонок и вогнутой цилиндрической поверхности за ними, причем для каждого угла ввода есть свой результирующий А-Скан, картинка получена в результате объединения результирующих А-Сканов для всех реализованных углов ввода, каждый из таких А-Сканов легко воспроизвести в постобработке. Для каждого А-Скана есть DAC, который построен для плоскодонок диаметром 1.6 мм (эквивалентная площадь 2 кв.мм); а сигналы, полученные от плоскодонок, в полтора раза выше уровня DAC, что соответствует диаметру плоскодонок в образце 2 мм и эквивалентной площади ~3 кв.мм. Вы справедливо заметили, что в постобработке ISONIC PA OFFICE программа позволяет увеличить усиление на 6 dB, если так сделать, то кривая DAC, оставшись на том же месте, будет соответствовать плоскодонке площадью 1 кв.мм – это уже достаточно высокая чувствительность, но при ней нет фантомов на картинке. Если не достаточно, то ранее я написал, что цвета подобраны так, что картинка отображает сигналы, превышающие уровень минус 1.2 дБ от DAC. Но сигналы записаны в широком динамическом диапазоне, и
вы можете посмотреть изображение на уровне до минус 40 дБ от DAC, то есть на уровне, соответствующем эквивалентной площади 0.02 кв.мм,
не добавляя усиления. Если вы так сделаете с файлом, имеющимся у вас, то тоже не увидите ничего, кроме трех плоскодонок и вогнутой цилиндрической поверхности. Или этого тоже недостаточно?
С учетом предложенных вами манипуляций с высоким усилением (90...100 дБ) мне кажется, что под фантомами вы понимаете шумы, или я ошибаюсь?
Я же понимаю под фантомом отметку на изображении, которая по своей яркости (цвету) соизмерима с отметкой реального отражателя (скажем, в пределах +/- 6 дБ или сколько-нибудь еще), но не является таковой
Теперь, с учетом того, как я понимаю, что такое фантом, позволю себе поговорить о ЦФАР
Для определенности будем говорить о полной матрице, иными словами: в решетке есть N элементов, каждый из которых стреляет по одному разу и все N элементов принимают принимают в это время. В результате собирается N^2 А-Сканов.
Для начала предположим, что имеется только один тип волны в материале (жидкостная модель) и далее предположим, что где-то в этой жидкости находится один точечный отражатель.
Предположим теперь, что:
•
первый элемент выстрелил и принял эхо-сигнал. По нему можно определить только время задержки, а потому можно лишь предположить, что отражатель находится на окружности с центром в середине первого элемента и радиусом, определяемом временем пробега эхо-сигнала от элемента к отражателю и обратно
•
второй элемент принял сигнал от этого же отражателя, и у нас есть теперь суммарное время пробега, иными словами –
сумма длин двух сторон первого треугольника (по времени пробега)
и основание первого треугольника (расстояние между первым и вторым элементами);
вершины первого треугольника: первый элемент – второй элемент – отражатель. Геометрическим местом точек, в которых может находиться отражатель. в данном случае является эллипс (для определенности, назовем его
первый эллипс)
•
третий элемент принял сигнал от этого же отражателя, и у нас есть теперь суммарное время пробега, иными словами –
сумма длин двух сторон второго треугольника (по времени пробега)
и основание второго треугольника (расстояние между первым и третьим элементами); вершины первого треугольника: первый элемент – третий элемент – отражатель. Геометрическим местом точек, в которых может находиться отражатель. в данном случае является следующий эллипс (для определенности, назовем его
второй эллипс)
• и т.д. до последнего А-Скана (всего
N^2 А-Сканов) му теоретически можем получить N окружностей и
N*(N-1) эллипсов
Далее, для того, чтобы найти местоположение отражателя, надо определить, где все эти эллипсы и окружности пересекаются. Это задача решается путем решения уравнений второй степени, где корней, к сожалению, больше, чем 1, поэтому
для одного реального точеного отражателя решений будет много, и это будут разные точки. К этому добавляются прелести дискретизации: регион просмотра делится на клетки конечного размера; оцифровка эхо-сигналов тоже имеет определенную дискретность, а потому количество клеточек, закрашенных амплитудами в узлах (предполагаемых решений о точках пересечения численными методами) будет еще больше, чем при нахождении точных решений. Амплитуды для каждой клеточки суммируются и узловые клетки будут более яркими, но этих более ярких всегда будет значительно больше, чем одна.
Но только одна из них реальна, а остальные – фантомы и надо начинать с ними бороться
Вернувшись все-таки к реальному твердому телу, где есть более, чем один, тип волны, отнести сигнал, принимаемый ненаправленным отражателем, к определенному типу волн невозможно (сам сигнал об этом не рассказывает), особенно с учетом трансформации при отражении от границ объекта, а потому распознать, где фантом, а где - отражатель, невозможно, приходится фантазировать или оставаться с фантомами на экране или предоставить пользователю ломать голову самому