А1550 IntroVisor ультразвуковой дефектоскоп-томограф

Специальные алгоритмы обработки реализаций (режимы реконструкций)

В практике ультразвукового контроля встречаются объекты с плоскопараллельными поверхностями с известным расстоянием между ними, например, поковки, прокат с известной толщиной, сварные соединения с удаленными валиками усиления. Для них можно использовать специальные алгоритмы реконструкции, которые учитывают отражения от параллельных стенок.

В плоскопараллельном слое материала ультразвуковые волны от элементов антенной решётки распространяются не только по кратчайшим траекториям, но и претерпевают отражения от донной поверхности и поверхности сканирования. На пути к любой точке А в ОК от каждого элемента антенной решётки таких отражений может быть несколько (рисунок 2-12).

Рисунок 2-12 – Траектории ультразвуковых волн в плоскопараллельном ОК

В режиме ЦФА, благодаря независимому доступу к любому фрагменту каждой реализации, можно при реконструкции изображения выбирать разные группы фрагментов, соответствующие определённым траекториям распространения УЗ сигналов в ОК.

Так, если использовать сигналы с чётным количеством отражений (чётный алгоритм) от границ ОК, то в изображении будут присутствовать образы несплошностей, диффузно отражающих УЗ колебания.

Если использовать сигналы с нечётным количеством отражений (нечётный алгоритм), то на экране будут прорисованы зеркально отражающие несплошности с преимущественно вертикальной ориентацией по нормали к поверхностям ОК(рисунок 2-13).

Рисунок 2-13 – Примеры чётной (а) и нечётной (б) траекторий распространения УЗ сигнала от излучающего элемента решётки («И») к приёмному («П»). Цифрами обозначены номера отражений сигнала от границ ОК. «О» – отражатель

Также можно использовать все сигналы, как с чётным, так и с нечётным числом отражений, при этом будет обеспечиваться наилучшая прорисовка поверхностей несплошностей, имеющих сложную форму. Такой алгоритм обработки называется мульти-алгоритмом.

Таким образом, меняя алгоритмы обработки реализаций, можно реконструировать изображение одного и того же сечения ОК, выделяя отражатели разного вида. Включив мульти-алгоритм возможно увидеть изображение, которое может повторять реальную поверхность несплошности.

Рассмотрим применение различных алгоритмов обработки реализаций на примере построения изображения БЦО диаметром 6 мм в мере СО-2.

Активация переключения режимов реконструкций в приборе производится клавишей F3. Выбор нужного режима осуществляется клавишами ← → .

На рисунке 2-14 показаны направления хода некоторых пучков ультразвуковой волны до отверстия и их отражение от него.

Рисунок 2-14 – Направление некоторых пучков ультразвуковой волны и их отражение от поверхности БЦО

Эхо-сигнал 1 получен пучком, который достиг БЦО без отражений от границ меры СО-2. Визуализация только этого пути возможна с применением обычного алгоритма без учёта отражений (алгоритм полупространства). Данный алгоритм является тоже чётным алгоритмом. Под образом, полученным по пути 1, наблюдаем образ, полученный по пути 3 (рисунок 2-15).

Рисунок 2-15 – Сигнал по траектории 1. Режим полупространство

Эхо-сигнал 3 получен с двумя отражениями от донной границы меры. Визуализация только его возможна с применением алгоритма, который называется «Режим приповерхностных дефектов» и тоже является чётным алгоритмом (рисунок 2-16).

Рисунок 2-16 – Сигналы по траектории 3. Режим приповерхностных дефектов

Если включить «Режим пластины», то мы увидим образы, полученные по пути 1 и пути 3 вместе (рисунок 2-17).

Рисунок 2-17 – Сигналы по траекториям 1 и 3. Режим пластины. Чётный алгоритм

Эхо-сигнал 2 получен с одним отражением от донной границы образца, визуализация его возможна только с применением нечётного алгоритма, который называется «Режим вертикальных трещин» (рисунок 2-18).

Рисунок 2-18 – Сигналы по траектории 2. Нечётный алгоритм

Если включить мульти-алгоритм (режим нескольких алгоритмов), то на экране дефектоскопа получим изображение по всем трём путям (рисунок 2-19). Оно очень похоже на реальную поверхность отверстия.

Рисунок 2-19 – Сигналы по траекториям 1, 2, 3. Мульти-алгоритм

Показанные выше изображения получены при установленном в параметре «Макс. число отражений SAFT» значении «3». Данный параметр находится на второй странице режима НАСТРОЙКА и определяет количество отражений от поверхностей, которое будет участвовать в реконструкции изображения.

Фактическое число отражений ультразвуковых сигналов от донной и верхней границ ОК на траектории от АР к визуализируемому отражателю и обратно к АР приведено в таблице.

В нашем случае, при установленном по умолчанию значении параметра «Макс. число отражений SAFT» – «3» при выборе режимов реконструкции , в реконструкции принимают участие сигналы, которые претерпели два отражения от поверхностей (чётный алгоритм), при выборе режима анализируются сигналы до трёх отражений (нечётный алгоритм), при выборе анализируются и чётный и нечётный алгоритм.