Архив

Tag Archives: технологии

Когда я задумал свою революционную идею о защите документов от подделки, то сразу решил, что опишу основные этапы пути в заметке на Хабре

Рад сообщить, что публикация одобрена.  Признаться, не терпится получить тонну критики, для того чтобы улучшить свой pet-проект.

 

 

 

Реклама
Занятия обычно начинаются с несложных дизайнерских упражнений, скажем, кратких описаний задачи, например: «Как вы можете изменить ощущения от утреннего кофе?»
Screen Shot 2018-12-27 at 23.32.34
Мне вот первым делом пришла идея — изменить обстановку, в которой потребляется привычный напиток. Для этого надо войти в капсулу VR, в которой на выбор предоставляется:
  • Мыс над морем (грохочущие волны, чайки и соленые брызги в лицо)
  • Утро в горах (пониженное давление, запах дыма от костра, туман и прохлада)
  • Полянка в лесу (тепло, тень, ручей, олень)
  • Вид с балкона Версаля (парк, золотое шитье, подушка под спину, придворные музыканты)
  • Совещание в блиндаже перед боем (деревянный стол, запах хвои, артиллерийские залпы, пыль со стропил)
  • Вокзал большого города (суета, объявление об отправлении поезда Москва-Брест, запах шпал)
  • … ваш вариант

 

Я думаю, многие согласятся, что именно обстановка делает вкус напитков таким особенным и не удивлюсь, что скоро что-то подобное будет предложено вместо просто телевизора или экрана смартфона.

В ООО «НПЦ «ЭХО+» проведены испытания дефектоскопов с фазированными решетками для контроля сварных соединений мостовых металлоконструкций.

1. Применялись дефектоскопы Геккон и АВГУР-АРТ на стыковых, тавровых сварных соединениях и сварных соедиинениях контактной сварки упоров Нельсона.

2. Применение фазированных решеток в режиме цифровой фокусировки антенных в сочетании со сканирующими устройствами позволило выявить дефекты на требуемом уровне чувствительности, обеспечить 100% запись данных.

3. В образце таврового сварного соединения на фоне конструктивного непровара выявлены модели дефектов в виде боковых, плоскодонных отверстий на границах сплавления и в наплавленно металле.

 

Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций

Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций

 

4. В стыковых сварных соединениях толщиной 14 мм, полученных автоматической сваркой (разделка С-21)  выявлены искусственные дефекты, имитирующие напровары по кромкам, в корне, подрезы. При контроле выявлены также непровары и провисания корня. Показано, что предпочтительно использование двух  фазированных решеток типа IM5M32E1P (частота 5 МГц, 32 элемента, шаг между элементами 1 мм).

Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций
Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций
Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций
Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций

5. При контроле сварных соединений упоров Нельсона показана возможности выявления дефектов в зоне контактной сварке при вводе ультразвука со стороны «пальца». В случае невозможности устранить неровности на контактной поверхности «пятака» возможно применение гибкого акваполимера, облегающего поверхность.

 

Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций
Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций
Ультразвуковой контроль сварных соединений мостовых металлоконструкций

6. В результате проведенных измерений сделаны выводы о пригодности средств контроля с применением фазированных решеток (в том числе работающих в режиме цифровой фокусировки антенны, ЦФА, TFM) для ультразвукового контроля сварных соединений мостовых металлоконструкций при производстве и в процессе эксплуатации.

 


 

В журнале «В мире НК» вышла статья Тейера Питера: «Неизбежность четвертой промышленной революции и роль НК и мониторинга». Статья переведена и перепечатана из журнала  Insignt за сентябрь 2017 года.

В статье анализируются итоги прогнозов касательно тенденций развития технологий неразрушающего контроля, сделанные 5 лет назад (в целом сбываются) и сделаны прогнозы на 5, 10 и 20 лет.

Ряд положений мне не совсем понятен и не кажется пока реализуемым, а именно:

  • существенное сокращение применения разрушающего контроля за счет измерения механических свойств материала
  • полное оснащение автономными системами с дальностью работы 10-100 км
  • биологические датчики — это уже чем-то напоминает придуманный в шутку к юбилею ЭХО+ наноавгур

 

Однако ряд технологий или уже на грани внедрения или уже внедрен, в том числе в продукции нашей компании ООО «НПЦ «ЭХО+».

Применение роботизации, контроль объектов сложной формы и неконтролепригодных ранее

Мы занимаемся автоматизированным УЗК уже более 20 лет и разработали множество систем контроля, в основном для кольцевых и продольных сварных соединений. В системе АВГУР-ТФ, прошедшей аттестацию в Газпроме реализован также и метод автоматизированного визуального контроля, когда с применением лазерного профилометра строится профиль сварного шва и выполняется оценка качества, а также вырабатывается вспомогательная информация для оператора ультразвукового контроля.

Тут есть еще куда стремиться, учитвая наличие не слишком дорогих манипуляторов, типа Kuka, которые можно подружить с дефектоскопом и научить водить датчиком по сложной траектории сложного объекта контроля. Мы находимся в поиске клиентов, которым требуется решение подобных задач.

maxresdefault.jpg

Что касается неконтролепригодных объектов, то мы их любим и решаем уникальные задачи, такие как контроль неоднородных сварных соединений, в которых при эксплуатации обнаруживаются трещины, контроль сварных соединений большой толщины в условиях ограниченного доступа с высочайшим (порядка 1 мм) разрешением на глубинах более 150 мм.

Применение искусственного интеллекта

Уже сейчас реализован сервис по расшифровке медицинских радиографических снимков, в ближайшее время подобный серсис появится и для снимков радиографического контроля. Пока речь не идет о том, чтобы полностью заменить оператора, однако для аудита за выполнением работ этот инструмент очень полезен.

Мы в ЭХО+ еще в начале 2000-х годов начали применять нейросети для анализа данных ультразвукового контроля, однако пошли по несколько иному пути. Теперь, чтобы встретить вызовы времени мы возобновляем работы, связанные с применением искусственного интеллекта к анализу данных УЗК и наиболее подходящими данными для анализа представляются данные TOFD. В сущности это двумерные растровые изображения, что облегчает работу с ними в отличии от трехмерных изображений, получаемых в режимах фазированной решетки и акустической голографии. Есть основание полагать, что нейросети позволят решить задачу выявления и классификации различных дефектов сварных швов.

TOF2-e1423006777737.jpg

Автоматическая адаптация к свойствам объекта контроля

Данная серия алгоритмов позволяет например:

  • учитывать форму наружной (измеренной лазером) и внутренней (измеренной ультразвуком)  поверхности в зоне сварного шва с тем, чтобы точно сфокусировать пучок ультразвука на требуемой глубине по требуемой траектории для выявления дефекта и определения его типа
  • учитывать анизотропию сварного шва для обеспечения фокусировки по всему сечения аустенитного сварного шва
  • На подходе алгоритм, который позволяет выявлять аномалии в виде областей со скоростью звука, отличающейся от номинальной на 1-2%.

Изображение в заварке.jpg

Усложнение расчетных моделей

С развитием вычислительной техники намного легче стало реализовывать алгоритмы моделирования распространения упругих волн в твердых телах и рассчитывать поля и отклики от различных дефектов. Мы пользуемся как коммерческим программным обеспечением Civa, так и самописными программами с расчетами в приближении геометрической оптики и методом конечных элементов. Эти расчеты помогают при разработке и аттестации методик, при разъяснении непонятных данных контроля и в сочетании с применением искусственного интеллекта подталкивают к совершенствованию технологии контроля, сокращают рутинную экспериментальную работу.

Беспроводное управление и интернет вещей

Уже сейчас это становится стандартом — управление дефектоскопами и толщиномерами по WiFi и Bluetooth. Наши современные модели дефектоскопов в составе автоматизированных систем также имеют управление по WiFi.

Мониторинг всего цикла производства и жизни объекта

Еще с 2004 года программное обеспечение АВГУР построено на использовании баз данных, что обеспечивает мониторинг всех данных, попавших в эту базу, с привязкой объектов контроля по дате, географической координате, условиям контроля, динамике числа и размера дефектов.

В случае необходимости эта информация может быть передана в автоматизированную систему управления жизненным циклом завода, АЭС, компрессорной станции или иного объекта, на котором проводился контроль.

1

 

Что бы еще хотелось попробовать

  • Расширить область применения роботизированных систем и увеличить число методов контроля — добавить к АУЗК и АВИК еще контроль методом ЭМА, телевизионный контроль
  • Контроль изделий, выполненных по аддитивным технологиям, тут, вероятно целесообразно будет применять вихретоковый контроль, автоматизированный визуальный контроль.
  • Работа с умными датчиками, постоянно установленными на объектах контроля.

По итогам просмотра данного вебинара и прочтения сопутствующей публикации у меня есть следующие выводы:

  • в очередной раз показана возможность отказаться от радиографического контроля в пользу ультразвукового;
  • применение ФР + TOFD это уже классика, но здесь показаны несколько интересных опций:
    • при сканировании поперек шва с грубым шагом (что собственно и есть одно из преимуществ ФР) для перекрытия зазоров в верхней части шва, неизбежно возникающих при использовании секторного скана, целесообразно использовать линейное сканирования поперечной волной под углом 70 градусов.
    • Screen Shot 2017-10-20 at 23.41.36.png

      Сканирование верхней части шва

    • при невозможности установить симметрично датчики TOFD (что в ряде случаев к сожалению встречается, особенно при эксплуатацонном контроле) можно применять асимметричный TOFD, когда один из датчиков устанавливается посередине шва и принимает (излучает) продольную волну под углом 0 градусов, причем сфокусированную на определенную глубину. В отечественной литературе это называется дельта-метод. Есть тут тонкость с тем, что головную волну в такой конфигурации особенно не поймаешь, но по словам авторов результаты ничуть не хуже чем при классическом TOFD
    • TOFD

      Asymmetrical TOFD

    • при обосновании шагов сканирования можно визуализировать поле в интересующей области объекта и показать размеры контролируемой области в которой амплитуда (до выравнивания) отклоняется не более чем на 12 или 20 дБ
    • field.png

      Field visualisation

    • при контроле методом ТАНДЕМ также можно рассчитать для заданной конфигурации ФР и толщины объекта геометрическое место точек в которые может быть осуществлена фокусировка

tandem

 

  • В конструкции сканера и калибровочного стенда реализована идея легкой перестановкеи всей линейки датчиков с ее поворотом на 90 градусов (для поиска поперечных дефектов) или 45 градусов (для диагональных дефектов)pan.png

 

  • Все это напомнило мне выполненную ЭХО+ в 2015-2016 работу для контроля сварных соединений парогенераторов АЭС с толщинами до 150 мм. Там сканер хоть и двухкоординатный, но имел более скромные размеры, TOFD не использовался (пока для Российских АЭС, насколько мне известно нет нормативных документов, которые бы регламентировали применение TOFD с целью измерения высоты и протяженности дефектов, хотя в целях толщинометрии  профиля под валиком усиления методика уже была аттестована).
  • При этом нам удалось максимально автоматизировать процесс сбора и анализа данных (калибровка чувствительности, слежение за контактом, обработка данных с выявлением и образмериванием несплошностей) — при контроле толстостенных швов сосудов большого диаметра эти технологии отлично работают. Об этом мы сделали в этом году доклад на конференции МНТК-2017.

 

Посмотрел тут пресловутого «Марсианина« и сделал интересное наблюдение.

В 2035 году при полетах на Марс все также в ходу будут промышленные ноутбуки Panasonic:

panasonic

Стяжные ремни S.F.S:

strope

И разъемы LEMO:

lemo

Все эти приспособления мы используем при проведении автоматизированного ультразвукового контроля на АЭС.

И я чувствую что мы уже почти в космосе, почти в 2035 году =)