Ультразвуковой дефектоскоп Olympus OmniScan MX

Прибор OmniScan MX производства Olympus NDT является наиболее успешным портатив­ным модульным дефектоскопом, работаю­щим как с фазированными решётками, так и с вихретоковыми матрицами. Серия приборов OmniScan включает с поддерж­кой фазированных решёток, вихретоковых матриц и модули для традиционного уль­тразвукового и вихретокового контроля. Все модули дефектоскопа отвечают самым последним требованиям неразрушающего контроля (НК). Несмотря на то, что OmniScan MX портативный модульный дефектоскоп, его основным отличием является высокая частота измерений и современное программное обеспечение. Именно это делает его незаменимым для ручного и автоматизированного контроля.

 

Дефектоскоп OmniScan предназначен для работы в жёстких полевых условиях. Прочный кор­пус из поликарбоната и защитные резино­вые накладки позволяют этому прибору стойко переносить удары и падения.

OmniScan настолько небольшой и лёгкий (всего 4,6 кг), что его можно использовать на любом объекте, как внутри помещения, так и на улице. Время работы OmniScan составляет минимум 6 часов, благодаря двум литий-ионным аккумуляторам.

SVGA-дисплей дефектоскопа (8,4″, 60 Гц, 800 x 600 пик­селей) позволяет чётко видеть дефекты во всех подробностях при любом освещении. С помощью ручки прокрутки и функцио­нальных кнопок обеспечивается лёгкий доступ к пунктам меню и осуществляется выбор функций. При необходимости можно подключить стандартную мышь и клавиа­туру, чтобы управлять прибором OmniScan более привычными способами.

В дефектоскопе OmniScan MX Вы можете менять модули на приборе в любое время и в любом месте. При уста­новке нового модуля, дефектоскоп автоматиче­ски распознаёт его и активирует соответствующее ПО.

OmniScan автоматически распознаёт под­ключаемые к нему датчики.

– Настройка частоты датчика во избежание его повреждения.

– Настройка разрешения С-скана для датчиков с вихретоковой матрицей.

– Загрузка необходимых параметров датчика.

– Запись настроек в формате, совместимом с Microsoft® Windows® (экспорт при помощи карты CompactFlash).

– Детальная настройка отчётов, включая настраиваемый список показаний (возможность редактирования в HTML).

– Быстрое создание отчётов

– Экранная справка. Возможность составления собственных HTML-файлов справки для конкретных процедур.

– Предпросмотр настройки

– Предустановленные настройки

В дефектоскопе OmniScan присутствуют выходы сигнализаций и стандартные компьютерные разъёмы: USB, выход SVGA и Ethernet. Сохра­нение данных осуществляется во внутреннюю память, на карту CompactFlash, на любое устройство USB или сетевое устрой­ство.

 

 

Компания Olympus NDT разработала систему контроля на базе прибора OmniScan PA для контроля кольцевых сварных швов в нефтяной и газовой отраслях промышленно­сти. Система контроля фазированными решётками соответствует требованиям контро­ля труб диаметром от 48 мм до 1524 мм с толщиной стенок от 5 мм до 25 мм (Стандарт ассоциации ASME по котлам и сосудам высокого давления, раздел V). Полуавтоматиче­ская система обеспечивает высокую скорость контроля и качественное обнаружение дефектов, а также упрощает анализ полученных данных.

Комбинация методов TOFD и импульс-эхо позволяет осуществить полный контроль объекта за один проход. Таким образом, значительно уменьшается время контроля по сравнению с радиографическим методом и методом традиционного УЗК. Постоянное отображение данных в процессе контроля позволяет тут же на месте найти и устранить дефект сварки. Данная система контроля была разработана на основе нашего обшир­ного опыта в ядерной и нефтехимической отраслях, и содержит все функции, необходи­мые для контроля сварных швов в соответствии с применяемыми нормативами.

В информационном бюллетене по лётной годности (FSAW 03-10B), выпущенном в ноя­бре 2003, сообщается о повреждениях стыковых и нахлёсточных соединений обшивки фюзеляжа, а также в других зонах ряда воздушных судов. Эти повреждения вызваны применением острых инструментов при удалении краски и герметика.

OmniScan позволяет находить царапины без снятия краски, что значительно эконо­мит время. Контроль проводится за один проход с секторным сканированием при угле ввода от 60° до 85°. OmniScan PA рекомендован к применению на самолётах компании Boeing (737 NDT Manual, Part 4, 53-30-06, июль 2005).

OmniScan ECA (вихретоковая матрица) позволяет находить скрытую коррозию и трещины в многослойных структурах. В настоящее время в нахлёсточных соединениях в алюминии на глубине 5 мм можно обнаружить до 10% потери толщины материала. Поверхностные и подповерхностные трещины можно найти в обшивке, в крепёжных элементах или на кромках нахлёсточных соединений.

 

 

Дифракционно-временной метод (TOFD) основан на использовании двух датчиков, работающих в раздельном режиме. TOFD обнаруживает и ре­гистрирует сигналы, отражённые от границ дефекта, при этом происходит определение местоположения и раз­меров дефекта. Данные TOFD отобра­жаются в оттенках серого на B-скане. Метод TOFD обеспечивает широкое покрытие и определение размеров дефекта независимо от амплитуды сигналов в соответствии с нормами ASME-2235.

– Сканирование вдоль одной линии с контролем всего объёма шва

– Настройка, независимая от типа сварного шва

– Большая чувствительность к дефектам любого типа вне зависимости от их расположения и ориентации

КОНТРОЛЬ МЕТОДАМИ TOFD И ИМПУЛЬС-ЭХО Несмотря на то, что метод TOFD является мощным и эффективным инструментом контроля, его покрытие несколько ограничено: неохваченными остаются зоны у обеих поверхностей.

Дефектоскоп OmniScan UT позволяет использовать комбинированные методы контроля — TOFD совместно с методом импульс- эхо, который охватывает мёртвые зоны.

– контроль TOFD

– импульс-эхо с углом ввода 45º для контроля верхней части сварного шва по обеим сторонам

– импульс-эхо с углом ввода 60º для контроля корня по обеим сторонам сварного шва

Осуществляется измерение времени пролёта и амплитуды эхо-сигналов в стробе с целью обнаружения дефектов и определения их размеров.

– Отображение С-скана

– Запись полного А-скана с последующей обработкой С-скана

Olympus NDT предлагает тысячи моде­лей преобразователей со стандартны­ми частотами, диаметром элементов и типами разъёмов.

– Контактные и иммерсионные преобразователи

– Раздельно-совмещённые преобразователи

– Наклонные преобразователи

– Со сменными линиями задержки преобразователи

– С защищённой контактной поверхностью преобразователи

– Преобразователи поперечных волн с нормальным вводом преобразователи

– Контроль амплитуды, максимума сигнала, позиции пересечения линии строба и толщины изделия.

– Автоматический строб синхронизируется с предыдущим стробом, что позволяет расширить динамический диапазон толщины.

– Запись полного А-скана и возможность последующей обработки С-скана

– Дополнительный интерфейсный строб для привязки к поверхности контролируемого объекта и для коррекции положения измерительного строба или кривых ВРЧ/DAC

– Положительный или отрицательный строб на РЧ-сигнале (независимое срабатывание для каждого строба)

– Восемь настраиваемых сигнализаций на срабатывание в одном или нескольких стробах, фильтр для n событий для одного или нескольких каналов

– Настраиваемая цветовая палитра для С-сканов амплитуды и толщины

– Настраиваемая палитра на 256 цветов

– 2-осевой кодировщик положения с синхронизацией сбора данных по механическому движению

– Опциональная библиотека данных для специальной обработки А-сканов и С-сканов на компьютере

– Наглядное изображение профиля объекта контроля

– Качественное изображение карты коррозии для котлов, труб и цистерн

– Визуальное распознавание значений толщины

– Контроль TOFD с использованием кодировщика положения для определения размеров дефектов вне зависимости от амплитуды

– Изображение А-скана в настраиваемой цветовой палитре

– Режим отсечки

– Режим контурного отображения

– Режим сравнения с сохранённым А-сканом (отображение сигнала с максимальной амплитудой в стробе А)

– Мониторинг пересечения строба (изменение цвета сигнала после пересечения им строба)

– Частота обновления А-скана 60 Гц с отображением огибающей и максимума сигнала в стробе

Все процедуры калибровки осуществляются при помощи по­шаговых мастеров

– Калибровка скорости звука

– Калибровка задержки в призме

– Калибровка TOFD

– Калибровка ВРЧ

– Калибровка датчика положения

– Отображение и сохранение В-скана с данными кодировщика положения

– Отображение в оттенках серого с настройкой яркости и контраста

– Оцифровка А-скана с частотой 100 МГц

– Мастер калибровки TOFD

– Гиперболический курсор и показания для определения размеров дефекта методом TOFD

– Повторная синхронизация по поверхностной волне

 

 

При использовании метода контроля фазированными решётками генериру­ется ультразвуковой луч с настраивае­мыми углом ввода, фокусным расстоя­нием и размером фокусного пятна. При этом также можно настроить генериро­вание луча в разных зонах фазирован­ной решётки. Эти функции открывают целый ряд новых возможностей. Напри­мер, можно быстро изменить пара­метры угла ввода луча и направление сканирования, не передвигая датчик. Таким образом, эта технология заменя­ет собой целую гамму датчиков, и даже некоторые механические приспособле­ния. При контроле лучом с переменным углом ввода процент обнаруживаемых дефектов, как правило, выше вне за­висимости от их ориентации. При этом соотношение сигнал-шум остаётся оптимальным.

Фазированные решётки имеют следую­щие преимущества:

– Программное управление углом ввода УЗ, фокусным расстоянием и размером фокусного пятна.

– Контроль одним маленьким многоэлементным датчиком под разными углами.

– Широкие возможности при контроле объектов сложной формы

– Высокоскоростное сканирование без механического перемещения

Стандартные датчики с фазированны­ми решётками марки R/D Tech® подраз­деляются на 3 категории:

– Наклонные датчики с внешней призмой 

– Наклонные датчики с встроенной призмой 

– Иммерсионные датчики

Также имеются в наличии самые раз­ные аксессуары, такие как кодировщи­ки положения.

Дефектоскоп OmniScan PA (ФР) создан на базе OmniScan UT (УЗ) и позво­ляет представлять результаты контроля в виде А, В, С-сканов.

– Представление данных в реальном времени и в ортогональной системе координат

– Частота обновления от 20 до 40 Гц

– Интерполяция данных в реальном времени для улучшения пространственного представления дефектов

– Определяемые пользователем высоко- и низкочастотные фильтры для повышения качества отображения А-скана

– Функция проекции, позволяющая просматривать вертикально расположенный А-скан одновременно с изображением секторной развёртки.

Все калибровочные процедуры сопровождаются пошаговой настройкой с возможностью перехода вперёд и назад.

– Мастер настройки группы позволяет ввести все параметры датчика, объекта контроля и луча и сгенерировать все законы фокусировки за один приём.

– Пошаговая настройка предотвращает пропуск настройки важных параметров.

– Интерактивная справка даёт общую информацию о настраиваемых параметрах.

Теперь можно использовать более одного датчика с двумя разными конфигурациями: разные углы ввода, типы сканиро­вания, области контроля и т.п.

А. Один датчик с фазированной решёткой из 64 или более элементов и 2 разные группы:

– Линейное сканирование под углом 45º для контроля верхней части шва отражённым лучом

– Линейное сканирование под углом 60º для контроля нижней части шва прямым лучом

Б. Один датчик с фазированной решёткой из 64 или 128 элементов и 2 разные группы:

– Линейное сканирование под углом 0º с минимальным усилени­ем

– Линейное сканирование под углом 0º с высоким усилением

В. Один датчик с фазированной решёткой из 64 или 128 элементов и 3 разные группы:

– Линейное сканирование под углом 60º контроля нижней части шва прямым лучом

– Секторное сканирование под углом от 35º до 70º для повыше­ния выявляемости дефекта

Г. Два датчика с фазированной решёткой из 16 или 64 элементов и 2 разные группы:

– Секторное сканирование под углом от 35º до 70º для контроля с левой стороны прямым и от­ражённым лучом

– Секторное сканирование от 35º до 70º для контроля с правой сторо­ны прямым и отражённым лучом

 

 

Вихретоковый контроль это бескон­тактный метод контроля металлических деталей. Основу этого метода состав­ляет выносной датчик, который при протекании через него переменного тока, создаёт вихревые токи в контро­лируемой области. Любые несплош­ности или неоднородности материала, которые изменяют вихревые токи в контролируемой области, регистриру­ются датчиком и рассматриваются как возможные дефекты.

Совершенствование датчиков и алгоритмов обработки данных при­вело к тому, что теперь вихретоковый контроль признан одним их самых быстрых, простых и точных методов. Именно поэтому этот метод широко используется в аэрокосмической, автомобильной, нефтехимической отраслях промышленности, а также в электроэнергетике, для обнаружения подповерхностных и поверхностных дефектов в алюминии, нержавеющей стали, меди, титане, латуни, в сплаве инконель® и даже в углеродистой стали (только поверхностные дефекты).

Вихретоковый контроль имеет следую­щие преимущества:

– Быстрый, простой и надёжный метод контроля для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в проводящих материалах

– Может использоваться для измерения электрической проводимости материалов

– Измерение толщины диэлектрических покрытий

– Контроль отверстий с использованием высокоскоростного вращающегося сканера и накладного датчика

Стандартные вихретоковые датчики Olympus NDT выполняются в разных конфигурациях:

– Датчики для болтовых отверстий

– Накладные датчики разной формы и конфигурации

– Низкочастотные точечные и кольцевые датчики

– Скользящие датчики

– Вращающиеся датчики

– Датчики измерения проводимости

– Специальные датчики, изготовленные на заказ для конкретных задач

Olympus NDT также производит на заказ стан­дартные образцы с нанесёнными с помощью электроэрозии рисками.

а. Переменный ток, который проходит с выбранной частотой через катушку, создаёт магнитное поле вокруг неё.

б. При помещении катушки вблизи объекта из электропроводящего материала в объекте возбуждаются вихревые токи.

в. Если в объекте присутствует дефект, то он препятствует циркуляции вихревых токов, и магнитная связь нарушается. Изменения в импедансе катушек свидетельствуют о присутствии дефекта.

Минимальная подготовка поверхности. В отличие от капиллярного и магнитопорошкового методов контроля, нет необходимости в предварительной очистке поверхности от краски.

– Настраиваемое пользователем послесвечение экрана

– Возможность сохранения опорного сигнала на экране для упрощения дальнейшей интерпретации данных

– Режим стоп-кадра позволяет поворачивать изображение сигнала и настраивать усиление без необходимости держать датчик на объекте контроля

– Функции масштабирования и оптимального приближения

– Поддержка двух входов кодировщика для подключения различных сканеров

– Отображение С-скана с импедансной плоскостью и ленточной диаграммой

– До 8 частот (1 канал — 8 частот; 2 канала — 4 частоты; 4 канала — 2 частоты)

– Автоматическое микширование

– Возможность настройки 3 сигнализаций с различными параметрами с выводом на светодиод, зуммер и на выход TTL.

– Высокочастотный, низкочастотный и специальные фильтры.

– Полный спектр выбираемых пользователем сигнализаций (секторная, прямоугольная, кольцевая)

– Простая и быстрая настройка

– Полный контроль за выходом сигнализации

– Простое и быстрое составление отчёта

– Формат HTML позволяет легко пересылать отчёты по электронной почте и просматривать их в любом веб-браузере

– Предустановленные и настраиваемые шаблоны отчётов

 

 

Метод контроля с использованием ВТ-матрицы основан на электронном управлении и считывании информации с нескольких вихретоковых катушек, расположенных в виде матрицы в датчике. Сбор данных стал возможным благодаря использованию мультиплек­сора, который позволяет устранить взаимное влияние между отдельными катушками.

Дефектоскоп OmniScan ECA поддерживает работу матрицы из 32 катушек (с внешним мультиплексором до 64 каналов), ра­ботающих в режиме моста или приёма- передачи. Диапазон рабочих частот от 20 Гц до 6 МГц с возможностью одновременной работы на нескольких частотах.

По сравнению с одноканальным вих­ретоковым контролем, использование ВТ-матрицы имеет следующие преиму­щества:

– Существенное снижение времени контроля;

– Более широкий охват зоны сканирования;

– Отсутствие необходимости в сложных конструкциях механических и автоматизированных систем сканирования;

– Представление результатов контроля заданной области в режиме реального времени, упрощённая интерпретация данных;

– Контроль объектов сложной формы;

– Повышенная надёжность и достоверность контроля

Olympus NDT производит матричные датчики марки R/D Tech® для широ­кой области применения. Они могут быть сконструированы для выявления специфических дефектов или контроля деталей со сложной геометрией. Стан­дартные датчики предназначены для регистрации поверхностных дефектов (трещины и питтинг), подповерхност­ных дефектов (трещины в многослой­ных структурах), а также для выявле­ния коррозии.

– Сбор данных с отображением в виде С-скана для быстрого и эффективного обнаружения дефектов

– Выбор данных в режиме анализа для просмотра в импедансной плоскости и на ленточной диаграмме

– Измерение амплитуды, фазы и положения

– Настраиваемая цветовая палитра

– Крупные изображения импедансной плоскости и ленточной диаграммы

– Пошаговый процесс

– Все каналы группы калибруются одновременно, причём у каждого канала своё усиление и фазовый сдвиг.

– Амплитуду и фазу можно настроить на разные эталонные дефекты.

– Возможность настройки 3 сигнализаций со светодиодной и звуковой индикацией и выход TTL.

– Разные формы зон срабатывания сигнализации в импедансной плоскости (сектор, квадрат, круг, и т.п.)

– При подключении датчика автоматически настраиваются параметры С-скана и порядок мультиплексирования.

– Защита диапазона частот во избежание повреждения датчика

Эта функция может быть использована для исключения влияния отрыва отдельных элементов матрицы от поверх­ности объекта на результаты контроля. Особенно ярко это проявляется на соседних каналах.

– Интерполяция данных в реальном времени для улучшения пространственного представления дефектов

– При работе на двух частотах можно генерировать смешанный сигнал для того, чтобы устранить нежелательные сигналы (например, сигнал из-за изменения зазора, сигналы от крепёжных элементов и т.п.).

– Фильтрация данных: высокочастотный, низкочастотный, медианный и усредняющий фильтры. На расположенных ниже иллюстрациях показаны дефекты на кромке нахлёсточных соединений. На изображении чётко видно значительное изменение толщины. Применение фильтров может улучшить обнаружение дефектов, и в особенности мелких трещин.

 

 

– Электронный блок OmniScan MX 16:64 для ручного контроля (без датчика пути)

– Блок питания/зарядки

– Батарея

– Карта памяти

– Преобразователь

– Кейс для переноски

– Руководство по эксплуатации