10.14489/td.2021.08.pp.024-035

2021, 08 август (August)

DOI: 10.14489/td.2021.08.pp.024-035

Титов В. Ю.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА НА ФАЗИРОВАННЫХ РЕШЕТКАХ. РЕЖИМЫ ФОКУСИРОВКИ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА ТИПА OMNISCAN
(с. 24-35)

Аннотация. Рассмотрены возможности штатной фокусировки прибора Omniscan на фазированных решетках. Результаты основаны на экспериментах, проведенных на образцах с искусственными отражателями одного размера, но разных по типу: ненаправленный отражатель (боковое цилиндрическое отверстие) и направленный отражатель (плоскодонный отражатель), располагающиеся на одинаковой глубине. Получены семейства кривых зависимости амплитуды сигнала: от глубины залегания отражателя, от настройки глубины фокусировки, от типа отражателя. Результаты подчеркивают необходимость применения точной фокусировки в пределах ближней зоны преобразователя для малых толщин или малой глубины залегания несплошностей и большую вариативность выбора фокусировки для глубин в дальней зоне. Отмечается существенная разница значений глубины расположения отражателя при различных фокусировках при фиксированном положении преобразователя. Полученные данные не зависят от частоты преобразователя, а значит, вы-воды применимы для общего круга дефектоскопов на фазированных решетках.

Ключевые слова: фокусировка, фазированная решетка, ультразвуковой контроль, боковое цилиндрическое отверстие, плоскодонный отражатель.

Titov V. Yu.
INVESTIGATION PARAMETERS ULTRASONIC DEVICE ON PHASED ARRAYS. FOCUSING MODES FOR ULTRASONIC DEVICE TYPE OF OMNISCAN
(pp. 24-35)

Abstract. The article is devoted to possibilities of regular focusing of Omniscan device on phased arrays. Questions are raised about evaluation of testing results when using linear and sector scan-ning with different focus parameters. The question of size near-field for phased arrays and asso-ciated choice of focus mode is discussed. The article is based on experiments conducted on samples with artificial reflectors at the same size, but different in type: a non-directional reflector (a side-drill hole) and a directional reflector (a flat-bottomed reflector), located at the same depth. The study was conducted for transducers with different frequencies. Families of curves of the signal amplitude dependence are obtained: on depth reflector, on focus depth setting, and on type reflector. The results emphasize need for precise focusing with-in the near-field of the transducer for small thicknesses or shallow depth of occurrence of discontinuities, and large variability in choice of focusing for depths in far-field. The study notes a significant difference in values of depth reflector at different focusses at a fixed position of transducer. In this article, in addition to considering possibility of focusing a flaw detector with phased arrays, the focus is on interpretation of results and reliability of testing in the analysis and comparison data. An integral part of the technological testing protocol for phased array is the depth of focus and the type of scanning. The obtained data do not depend on the frequency of transducer, which means that conclusions are applicable to general range of flaw detectors on phased arrays.

Keywords: focusing, phased array, ultrasonic testing, side-drilled hole, flat-bottomed hole.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. Ю. Титов (ООО «Научно-техническая компания ЭКОНТ» (ООО «НТК ЭКОНТ»), Реутов, Россия; ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н. Э. Баумана), Москва, Россия; Государственный научный центр Российской Федерации, Акционерное общество «Научно-производственное объединение «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения» (ГНЦ РФ АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. Yu. Titov (LLC “STC EKONT”, Reutov, Russia; Bauman Moscow State Technical University (National Research University of Technology) (BMSTU), Moscow, Russia; RF State Research Centre JSC “RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Olympus NDT. Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications. USA, Waltham, 2007.
2. Ginzel E. A. Near Field and Focusing Considerations with Wedges // NDT.net Journal, 2009, January, Р. 1 – 7.
3. Ермолов И. Н., Алешин Н. П., Потапов А. И. Акустические методы контроля. М.: Высш. шк., 1991. 88 с.
4. Гребенников Д. В., Гребенников В. В., Титов В. Ю. Исследование акустического тракта ультразвукового дефектоскопа с пьезопреобразователями на фазированных решетках. Диаграммы направленности пьезопреобразователей ультразвукового дефектоскопа типа OmniScan // Контроль. Диагностика. 2017. № 2. С. 34 – 40.
5. Гребенников Д. В., Гребенников В. В., Титов В. Ю. Исследование акустического тракта ультразвукового дефектоскопа с пьезопреобразователями на фазированных решетках. АРД-диаграммы // Контроль. Диагностика. 2013. № 3. С. 9 – 16.
6. Данилов В. Н., Воронкова Л. В. Просто о физических основах работы ультразвуковых преобразователей с фазированными решетками. Ч. 1. Особенности формирования сигнала прямого линейного преобразователя с фазированной решеткой // Контроль. Диагностика. 2017. № 6. С. 26 – 33.
7. ГОСТ Р 50.05.02–2018. Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Унифицированные методики. Ультразвуковой контроль сварных соединений и наплавленных покрытий. М., 2018.
8. МЦУ-1–2012. Методика ультразвукового контроля сварных соединений трубопроводов главного циркуляционного контура энергоблоков АЭС с РУ ВВЭР-1000 с использованием технологии фазированных решеток. М., 2012.
9. Титов В. Ю. Возможности контроля ГЦТ приборами с ФАР // В мире НК. 2015. № 4. С. 42 – 48.
10. РД 34.17.302–97 (ОП 501 ЦД–97). Котлы паровые и водогрейные. Трубопроводы пара и горячей воды, сосуды. Сварные соединения. Контроль качества. Ультразвуковой контроль. Основные положения. М., 1997.
11. Harrich X., Coperet P. FAAST Very Fast Phased Array System // 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016. WCNDT 2016, Tu.3.a.2.

Eng

1. Olympus NDT. (2007). Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications. Waltham.
2. Ginzel E. A. (2009). Near Field and Focusing Considerations with Wedges. NDT.net Journal, pp. 1 – 7.
3. Ermolov I. N., Aleshin N. P., Potapov A. I. (1991). Acoustic control methods. Moscow Vysshaya shkola. [in Russian language]
4. Grebennikov D. V., Grebennikov V. V., Titov V. Yu. (2017). Study of the acoustic path of an ultrasonic flaw detector with piezoelectric transducers on phased arrays. Directional patterns of piezoelectric transducers of an ultrasonic flaw detector, OmniScan type. Kontrol'. Diagnostika, (2), pp. 34 – 40. [in Russian language] DOI 10.14489/ td.2017.02.pp.034-040
5. Grebennikov D. V., Grebennikov V. V., Titov V. Yu. (2013). Study of the acoustic path of an ultrasonic flaw detector with piezoelectric transducers on phased arrays. DGS diagrams. Kontrol'. Diagnostika, (3), pp. 9 – 16. [in Russian language]
6. Danilov V. N., Voronkova L. V. (2017). Just about the physical fundamentals of phased array ultrasonic transducers. Part 1. Features of signal formation of a direct linear converter with a phased array. Kontrol'. Diagnostika, (6), pp. 26 – 33. [in Russian language] DOI 10.14489/ td.2017.06.pp.026-033
7. Conformity assessment system in the field of atomic energy use. Conformity assessment in the form of control. Unified techniques. Ultrasonic testing of welded joints and deposited coatings. (2018). Ru Standard No. GOST R 50.05.02–2018. Moscow. [in Russian language]
8. Method of ultrasonic testing of welded joints of pipelines of the main circulation loop of NPP power units with VVER-1000 RP using phased array technology. (2012). Normative and technical documentation No. MCU-1–2012. Moscow. [in Russian language]
9. Titov V. Yu. (2015). Possibilities of monitoring MCP with devices with PAR. V mire NK, (4), pp. 42 – 48. [in Russian language]
10. Steam and hot water boilers. Steam and hot water pipelines, vessels. Welded connections. Quality control. Ultrasonic testing. Basic provisions. (1997). Guidance document No. RD 34.17.302–97 (OP 501 CD – 97). Moscow. [in Russian language]
11. Harrich X., Coperet P. (2016). FAAST Very Fast Phased Array System. 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016. WCNDT 2016.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2021.08.pp.024-035

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2021.08.pp.024-035

and fill out the form