Архив

Monthly Archives: Февраль 2018

Во время работы над относительно большим проектом полезным инструментом может оказаться матрица коммуникации.

По строкам будут записаны дисциплины и отвественные лица по ним со стороны заказчика и подрядчика. Таким образом, всегда будет в наличии справочник со всеми контактами.

Например:

Screen Shot 2018-02-27 at 22.57.31

 

Усложненный вариант такой матрицы предполагает указание адресатов при переписке по каждой из дисциплин.

Например при общении на темы НК указывать в копии как руководителя проекта, так и сварщиков и контроль качества:

Screen Shot 2018-02-27 at 22.57.39

Может здорово сэкономить время на переписку не с тем человеком с которым надо.

Реклама

The customer has set a task to provide the AUT of the fusion line of two parts made from austenitic steel. The thickness of the part was about 150 mm. The obligatory conditions were:

• application of the phased array flaw detector already owned by the customer, the device had only 16 active channels for focusing.

• detection of a 1 mm FBH and measurement pf defects dimensions with high accuracy (~ 1 mm)

The task could be solved with the help of straight-beam probe, providing XY-scanning and SAFT-type coherent processing. For example of such approach see the paper.

However, in order to satisfy the customer’s requirements for the use of a phased arrays flaw detector, the following tricks were required:

— create the focal laws, simulating 15 transducers with different angles of incidence of the longitudinal wave;

0.jpeg

— the data acquired while scanning with a 0,4 mm step and processed to the coherent SAFT-type method;

0 (1).jpeg

— process all the data coherently and obtain an image with high resolution (on the image below — simple PA image for one position and PA+SAFT processed image);

0 (2)

— it was necessary to create a special algorithm for calibrating the parameters of the phased array operating in such an unusual mode, the calibration was performed at the SDH

The required sensitivity and measurement error was achieved.

There was one problem — the image of the FBH looked not round, but oval because of the lack of focusing in the plane perpendicular to the incidence plane. With the use of a straight beam probe with a round plate, this problem would not arise. In this case, the procedure had to include an additional scanning with phased array rotated by 90 °.

Ультразвуковые толщиномеры требуют указания скорости звука в объекте контроля при настройке по СОП.

1
В то же время, если ставится задача измерения скорости в объекте контроля (например для определения напряженно-деформированного состояния), то необходимо знать его толщину.

Что делать когда ни толщина ни скорость звука в объекте точно не известны, а их необходимо определить одновременно?

Решение может состоять в применении для сбора данных антенных решеток, работающих в режиме Full Matrux Capture (FMC) — перебор всех комбинаций излучатель-приемник. На первом этапе выполняется сбор данных. На втором этапе выполняется математическая обработка — с помощью алгоритма оптимизации вычисляются оптимальные значения толщины и скорости звука, которые соответствуют временным задержкам для экспериментально измеренных эхосигналов.

Таким образом в сущности решается задача минимизации методом наименьших квадратов по трем неизвестным (толщина, скорость звука продольной и поперечной волны) с заведомо избыточным количеством исходных данных (число комбинаций соответствует квадрату числа элементов в антенной решетке).

Достигнутая на образцах точность достигает 0,5 %.

Formulae

Let`s ask a question: if NDT report states that no defects were found in weld what is the chance that defect exists really?

The reliability of NDT system can be described by POD (probability of detection against the size of defect) curves or ROC (relative operating characteristics) curve. In any case, historical data obtained during qualification allows having quantitative information about the probability of defects detection.

Let`s assume that TP (True positive) probability of defect detection is 0.95, so FN (False negative) probability is 0.05.

Let`s assume that FP (False positive) probability of defect detection in its absence shown during qualification is 0.05, so TN (True negative) probability is 0.95.

Does it mean that probability to have a defect in the weld if no defects reported can be estimated as 0.05 (FN)?

The Bayesian analysis allows calculating this uncertainty taking into account conditional probabilities.

Let H1 will be the hypothesis that defect exists in the weld and apriori probability of defects from retrospective analysis or known statistics P(H1) is 0.1, so hypothesis H2 that no defects exist in the weld has probability P(H2) = 0.9.

E is the evidence — NDT report without defects.

Conditional probability to get E in case of H1 is true P(E|H1) = P(FN) = 0.05

Conditional probability to get E in case of H2 is true P(E|H2) = P(TN) = 0.95

Full Bayesian formulae gives aposteriori probability:

P(H1|E) = P(E|H1) * P(H1) / (P(E|H1) * P(H1) + P(E|H2) * P(H2)) =

=0.05*0.1 / (0.05*0.1+0.95*0.9) = 0.006

 which is surprisingly ten times less than intuitive estimation.

При решении практических задач ультразвукового контроля нередко перед разработчиками возникают задачи, касалось бы не имеющие решения. Выходящие за пределы возможностей традиционно применяемых оборудования и методик. Желание решить задачу изящно требует научного поиска, который в ряде случаев приводит к неожиданному применению имеющегося дефектоскопа, образца, преобразователя.

 

Я сделаю ряд заметок под названием Дефектоскопические истории с тем чтобы поделиться интересными находками, наблюдениями.

При отладке системы, реализующий метод TOFD, столкнулись со странным явлением: при установке ПЭП на образец из стали 20 уровень шума по отношению к амплитуде головной волны был приемлем, но при установке на образец из стали для изготовления роторов амплитуда шума существенно возрастала. Мало того, помеховые импульсы не уменьшались при усреднении и появлялись до сигнала головной волны.

 

 

Сейчас даже странно об этом говорить, но мы не сразу догадались, что проблема в слишком большой частоте посылки импульса возбуждения, а поскольку затухание в роторной стали оказалось существенно ниже чем в стали 20, то сигналы объемной реверберации, связанные с предыдущей посылкой зондирующего импульса попадали в интересующую область.

 

Конечно, сразу возникла идея, что если требуется усреднение по нескольким реализациям, то следует добавить случайную задержку перед посылкой каждого импульса. Тогда все полезные сигналы будут складываться в фазе, а помеховые сигналы от предыдущих посылок будут то запаздывать, то отставать.

 

Исследования, проведенные на моделях показали что решение эффективно.

TOFD

 

Возникла мысль запатентовать идею, однако умные люди такой подход уже продумали… http://www.freepatent.ru/patents/2517774

 

Так что если стоит задача сохранить высокую частоту посылок зондирующего импульса и применять усреднение сигналов — стоит задуматья о том, чтобы к задержке между импульсами добавлялась случайная величина не менее чем ширина импульса.