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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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