Расчет АРД-диаграмм для изображений, восстановленных методом цифровой фокусировки апертуры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Широкое внедрение антенных решеток в практику ультразвукового контроля позволило получать изображения отражателей с использованием либо технологии фазированной антенной решетки, либо технологии цифровой фокусировки апертуры (ЦФА). Однако многие действующие нормативные документы, регламентирующие правила проведения ультразвукового неразрушающего контроля в атомной энергетике, нефтехимии, газодобывающей промышленности и т.п., требуют определять эквивалентные размеры отражателей. В статье предложена методика расчета ЦФА—АРД-массива для определения диаметра эквивалентного плоскодонного отверстия (ПДО) при анализе изображения. Показано, что эффективнее работать не с амплитудой изображения, а с интегральной амплитудой. Численные эксперименты показали точность определения диаметра ПДО порядка ±0,1 мм. В модельных экспериментах точность определения диаметра ПДО оказалась по модулю меньше 0,2 мм.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Е. Базулин

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Автор, ответственный за переписку.
Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458 Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»

Е. Г. Базулин

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458 Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»

А. Х. Вопилкин

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458 Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»

С. А. Коколев

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458 Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»

С. В. Ромашкин

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458 Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»

Д. С. Тихонов

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458 Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»

Список литературы

  1. Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications. Publisher: Waltham, MA: Olympus NDT, 2007. URL: https://www.olympus-ims.com/en/books/pa/pa-advances/ (дата обращения: 12.03.2022).
  2. Базулин Е.Г. Определение типа отражателя по изображению, восстановленному по эхосигналам, измеренным ультразвуковыми антенными решетками // Дефектоскопия. 2014. № 3. С. 12—22.
  3. НП-084-15. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций. URL: https://ohranatruda.ru/upload/iblock/a39/4293756285.pdf?ysclid=lsw7p981ry575993062 (дата обращения: 21.02.2024).
  4. СТО Газпром 15-1.3-004-2023. Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений промысловых и магистральных трубопроводов. URL: https://www.centrmag.ru/catalog/product/sto-gazprom-15-13-004-2023-nerazrushayushhie-metody-kontrolya/?ysclid=lsw7tbl059149326470 (дата обращения: 21.02.2024).
  5. РД-25.160.10-КТН-0016-23. Руководящий документ. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов неразрушающий контроль сварных соединений при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. ПАО «ТРАНСНЕФТЬ».
  6. Базулин А.Е., Базулин Е.Г., Исмаилов Г.М. Расчет АРД-диаграмм для систем ультразвукового контроля с применением фазированных решеток // Дефектоскопия. 2014. № 1. С. 37—46.
  7. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Оценка несплошностей металла ультразвуковым дефектоскопом с цифровой фокусировкой антенной решетки // В мире неразрушающего контроля. 2013. № 2. C. 8—13.
  8. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Оценка дефектов при ультразвуковом контроле методом цифровой фокусировки апертуры. Условия, возможности, границы применимости // Контроль. Диагностика. 2017. № 9. С. 6—18. doi: 10.14489/td.2017.09.pp.006-018
  9. Голубев А.С. Отражение плоских волн от цилиндрического дефекта // Акустический журнал. 1961. Т. VII. № 2. С. 174—180.
  10. Данилов В.Н. Расчеты акустических трактов наклонных преобразователей в ультразвуковой дефектоскопии. М.: Издательский дом «Спектр», 2021. 182 с.: ил.
  11. Ямщиков В.С., Данилов В.Н. Об отражении продольных и поперечных упругих волн от цилиндрической полости в полупространстве // Дефектоскопия. 1984. № 4. С. 3—11.
  12. Achenbach J.D., Brind R.J., Gubernatis J.E. Нigh-frequency scattering of elastic waves from cylindrical cavities // Wave Motion 6. North-Holland. 1982. P. 41—60.
  13. Официальный сайт фирмы EXTENDE. URL: http://www.extende.com/ (дата обращения: 25.11.2023).
  14. Борн М., Вольф Э. Основы оптики / Пер. с англ. Изд. 2, испр. М.: Наука, 1973. 720 с.
  15. Базулин Е.Г., Голубев А.С., Коколев С.А. Применение ультразвуковой антенной решетки для регистрации эхосигналов методом двойного сканирования для получения изображений дефектов // Дефектоскопия. 2009. № 2. С. 18—32.
  16. Данилов В.Н. К расчету эхосигналов поперечных и продольных волн от отражателей с плоскими поверхностями // Дефектоскопия. 2010. № 1. С. 34—55.
  17. Официальный сайт фирмы «ЭХО+». URL: https://echoplus.ru/ (дата обращения: 25.11.2023).
  18. ГОСТР 50.05.14—2019 Средства ультразвукового контроля основных материалов, сварных соединений и наплавленных поверхностей оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Общие требования. URL: https://ntcexpert.ru/documents/gost-r-50-05-14-2019.pdf?ysclid=lrhxpks7td424904104 (дата обращения: 17.01.2024).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. ЦФА-изображение I(xᵢ, zᵢ) (а) и АРД-изображение d(xᵢ, zᵢ) (б) при расчете ЦФА—АРД-массива A(xᵢ, zᵢ, dᵢ).

3. Рис. 2. График амплитуды индикации ЦФА-изображения I(xᵢ, zᵢ) при расчете ЦФА—АРД-массива A(xᵢ, zᵢ, dᵢ) (а) и при расчете ЦФА—АРД-массива AIA(xᵢ, zᵢ, dᵢ) (б).

Скачать (182KB)
4. Рис. 3. АРД-изображение d(xᵢ, zᵢ) при расчете ЦФА—АРД-массива AIA(xᵢ, zᵢ, dᵢ).

5. Рис. 4. Эскиз образца с ПДО на разных глубинах и с разными диаметрами.

6. Рис. 5. Вид функции D(xᵢ, zᵢ), рассчитанный по формуле (5), для коэффициентов затухания продольной волны в призме и материале, равных (0,2, 0,002) мм⁻¹.

Скачать (835KB)

© Российская академия наук, 2024