|
DOI: 10.14489/td.2024.03.pp.023-034
Ковшов Е. Е., Кувшинников В. С.
ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ НА ГИБКОМ ДЕТЕКТОРЕ В СРЕДЕ СИМУЛЯТОРА ПРОМЫШЛЕННОЙ РАДИОГРАФИИ
(c. 23-34)
Аннотация. Рассмотрено создание цифрового двойника гибкого детектора, предложены модели и алгоритмы для его реализации в среде виртуальной реальности, приведены основные результаты вычислительных и лабораторных экспериментов, а также полученные радиографические изображения. Отмечается, что информационные технологии широко и активно применяются для формирования профессиональных навыков у промышленного персонала, а также в подготовке специалистов, принимающих ответственные решения при работе со сложными техническими системами, опасными объектами и в умном производстве. Среди используемых цифровых технологий выделяются цифровые тренажеры на основе виртуальной реальности, расширяющие диапазон образовательных возможностей и повышающие качество усвоения материала в различных областях знаний за счет более глубокого погружения в процесс обучения. Основной задачей при применении технологий виртуальной реальности в рамках программ подготовки квалифицированных технических специалистов выступает развитие их профессиональных навыков, формирование устойчивых паттернов поведения, обеспечивающих неукоснительное соблюдение правил и требований промышленной безопасности.
Ключевые слова: виртуальная реальность, симулятор радиографии, компьютерные технологии, гибкий детектор, математическое моделирование, неразрушающий контроль.
Kovshov E. E., Kuvshinnikov V. S.
TESTING OBJECT IMAGE GENERATION ON FLEXIBLE DETECTOR IN THE INDUSTRIAL RADIOGRAPHY SIMULATOR ENVIRONMENT
(pp. 23-34)
Abstract. Creation of a digital twin of a flexible detector is considered, models and algorithms for its implementation in a virtual reality environment are proposed, the main results of computational and laboratory experiments as well as the obtained radiographic images are presented. It is noted that information technologies are widely and actively used for the formation of professional skills among industrial personnel, as well as in the training of specialists who make responsible decisions when working with complex technical systems, hazardous objects and in smart manufacturing. Among the digital technologies used, digital simulators based on virtual reality stand out, expanding the range of educational opportunities and improving the quality of material assimilation in various fields of knowledge due to a deeper immersion in the educational process. The main task in the application of virtual reality technologies in the framework of training programs for qualified technical specialists is the development of their professional skills, the formation of stable patterns of behavior that ensure strict compliance with the rules and requirements of industrial safety.
Keywords: virtual reality, radiography simulator, computer technologies, flexible detector, mathematical modeling, nondestructive testing.
Е. Е. Ковшов, В. С. Кувшинников (АО «Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии – Атомстрой», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
E. E. Kovshov, V. S. Kuvshinnikov (Joint-Stock Company “Research and Development Institute of Construction Technology – Atomstroy”, Moscow, Russia)
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Radiography Demand Boosts Global X-Ray Inspection Systems Market: [Электронный ресурс] // Canadian Manufacturing: [сайт]. [24.03.2022]. URL: https://www.canadianmanufacturing.com/manufacturing/radiography-demand-boosts-global-x-ray-inspection-systems-market-280085 (дата обращения: 08.09.2023).
2. ГОСТ 7512–82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод. Технические требования. Введ. 1984-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1983. 18 с.
3. Радиографический контроль: увидеть объект насквозь [Электронный ресурс] // Дефектоскопист.ру: [сайт]. URL: https://defektoskopist.ru/osnovi-nk/radiografi cheskij-kontrol.31 (дата обращения: 08.09.2023).
4. ГОСТ Р 50.05.07–2018. Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Унифицированные методики. Радиографический контроль. Технические требования. Введ. 2018-02-02. М.: Стандартинформ, 2018. 32 с.
5. Багаев К. А. Гибкие детекторы для цифровой радиографии. Опыт применения // Газотранспортные системы: настоящее и будущее (ГТС‒2023) // Тез. IX Междунар. науч.-техн. конф., Казань, 3 – 7 апреля 2023 г. Казань: НИИ природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ, 2023. С. 66. EDN OHBPNX.
6. Гибкий цифровой детектор «Новоскан»: [Электронный ресурс] // TWN Технолоджи [сайт]. URL: https://twn-technology.ru/catalog/rentgenovskiy_ kontrol/tsifrovaya_radiografiya/gibkie_tsifrovye_detektory_novoskan (дата обращения: 08.09.2023).
7. Комплекс цифровой радиографии «КАРАТ РТС 1036» с гибким детектором: Электронный ресурс] // Компьютерная радиография Ньюком-НДТ: [сайт]. URL: https://newcom-ndt.ru/ploskopanelnye-detektory/rent gentelevizionnaya-sistema-kapat-ptc/karat-rts1036-s-gibkim- detektorom (дата обращения: 08.09.2023).
8. ГОСТ ISO 17636-1‒2017. Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 1. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением пленки. Технические требования. Введ. 2018-10-01. М.: Стандартинформ, 2018. 32 с.
9. ГОСТ ISO 17636-2‒2017. Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 2. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов. Технические требования. Введ. 2018-10-01. М.: Стандартинформ, 2018. 32 с.
10. Шаблов С. В., Косарина Е. И., Михайлова Н. А., Демидов А. А. Физические основы и практика радиационного неразрушающего контроля. М.: ИД «Спектр», 2023. 168 с.
11. Практические аспекты контроля качества сварных соединений трубопроводов методом цифровой радиографии с применением гибких цифровых детекторов: [электронный ресурс] // Дефектоскопия / NDT Санкт-Петербург: 22-я Междунар. специализированная выставка приборов и оборудования для промышленного неразрушающего контроля. Санкт-Петербург, 26‒27 апреля 2023 г. URL: https://www.ndt-defectoscopy.ru/ru-RU/Documents/Презентации-спикеров-2023/1-Промтех-НК-Титов-Д-Применение-гибких-цифровых-де.aspx (дата обращения: 08.09.2023).
12. Basiricò L. Ciavatti A., Fratelli I., et al. Medical Applications of Tissue-Equivalent, Organic-Based Flexible Direct X-Ray Detectors // Frontiers in Physics. 2020. V. 8. 13 p.
13. Han B., Kim K., Park M., Lee Y., et al. Characterization of Flexible Amorphous Silicon Thin-Film Transis-tor-Based Detectors with Positive-Intrinsic-Negative Diode in Radiography // Diagnostics. 2022. V. 12, No 9. P. 2103.
14. Li Z., Chang Sh., Zhang H., et al. Flexible Lead-Free X-Ray Detector from Metal – Organic Frameworks // Nano Letters. 2021. V. 21, No. 16. P. 6983 ‒ 6989.
15. Liu J., Shabbir B., Wang Ch., et al. Flexible, Printable Soft‐X‐Ray Detectors Based on All‐Inorganic Perovskite Quantum Dots // Advanced Materials. 2019. V. 31, No. 30. P. 1901644.
16. Odedra D., Narayanasamy S., Sabongui S., et al. Dual Energy CT Physics ‒ a Primer for the Emergency Radiologist // Frontiers in Radiology. 2022. V. 2. P. 820430.
17. Ковшов Е. Е., Кувшинников В. С., Казаков Д. Ф. Применение моделей цифровых двойников при формировании радиографического изображения в среде виртуальной реальности // Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26, № 9(303). С. 4 ‒ 15. DOI: 10.14489/td.2023.09.pp.004-015. EDN QMMXCC.
18. Halladay K. Practical Shader Development: Vertex and Fragment Shaders for Game Developers. Bristol: Apress, 2019. 404 p.
19. Ковшов Е. Е., Кувшинников В. С., Казаков Д. Ф. Формирование рентгеновского изображения объекта неразрушающего контроля в среде виртуальной реальности // Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24, № 8(278). С. 14 ‒ 22. DOI: 10.14489/td.2021.08.pp.014-022. EDN ITZZCU.
20. Ковшов Е. Е., Кувшинников В. С. Симуляция физических свойств материала объекта контроля в VR-тренажере промышленной радиографии // Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26, № 2(296). С. 4 ‒ 12. DOI: 10.14489/td.2023.02.pp.004-012. EDN DQOJIT.
1. Radiography Demand Boosts Global X-Ray Inspection Systems Market. Canadian Manufacturing. Retrieved from https://www.canadianmanufacturing.com/manufacturing/radiography-demand-boosts-global-x-ray-inspection-systems-market-280085 (Accessed: 08.09.2023).
2. Non-destructive testing. Welded connections. Radiographic method. Technical requirements. (1983). Ru Standard No. GOST 7512–82. Moscow: Izdatel'stvo standartov. [in Russian language]
3. Radiographic inspection: see through the object. Retrieved from https://defektoskopist.ru/osnovi-nk/radiografi cheskij-kontrol.31 (Accessed: 08.09.2023). [in Russian language]
4. Conformity assessment system in the field of nuclear energy use. Conformity assessment in the form of control. Unified methods. Radiographic control. Technical requirements. (2018). Ru Standard No. GOST R 50.05.07–2018. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
5. Bagaev K. A. (2023). Flexible detectors for digital radiography. Application experience. Gas transmission systems: present and future (GTS‒2023). Abstracts of the IX International Scientific and Technical Conference. Kazan': NII prirodnyh gazov i gazovyh tekhnologiy – Gazprom VNIIGAZ. EDN OHBPNX. [in Russian language]
6. Flexible digital detector "Novoscan". TWN Technology. Retrieved from https://twn-technology.ru/catalog/rentgenovskiy_kontrol/tsifrovaya_radiografiya/gibkie_tsifro-vye_detektory_novoskan (Accessed: 08.09.2023). [in Russian language]
7. Digital radiography complex “KARAT RTS 1036” with a flexible detector. Computed radiography Newcom-NDT. Retrieved from https://newcom-ndt.ru/ploskopanelnye-detektory/rentgentelevizionnaya-sistema-kapat-ptc/karat-rts1036-s-gibkim-detektorom (Accessed: 08.09.2023). [in Russian language]
8. Non-destructive testing of welded joints. Radiographic control. Part 1. Methods of X-ray and gammagraphic control using film. Technical requirements. (2018). International Standard No. GOST ISO 17636-1‒2017. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
9. Non-destructive testing of welded joints. Radiographic control. Part 2. Methods of X-ray and gammagraphic control using digital detectors. Technical requirements. (2018). International Standard No. GOST ISO 17636-2‒2017. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
10. Shablov S. V., Kosarina E. I., Mihaylova N. A., Demidov A. A. (2023). Physical foundations and practice of radiation non-destructive testing. Moscow: ID «Spektr». [in Russian language]
11. Practical aspects of quality control of pipeline welded joints using digital radiography using flexible digital detectors. (2023). Defectoscopy / NDT St. Petersburg": 22nd International specialized exhibition of instruments and equipment for industrial non-destructive testing. Saint Petersburg. Retrieved from https://www.ndt-defectoscopy.ru/ru-RU/Documents/Презентации-спикеров-2023/1-Пром-тех-НК-Титов-Д-Применение-гибких-цифровых-де.aspx (Accessed: 08.09.2023). [in Russian language]
12. Basiricò L. Ciavatti A., Fratelli I. et al. (2020). Medical Applications of Tissue-Equivalent, Organic-Based Flexible Direct X-Ray Detectors. Frontiers in Physics, 8.
13. Han B., Kim K., Park M., Lee Y. et al. (2022). Characterization of Flexible Amorphous Silicon Thin-Film Transistor-Based Detectors with Positive-Intrinsic-Negative Diode in Radiography. Diagnostics, 12(9).
14. Li Z., Chang Sh., Zhang H. et al. (2021). Flexible Lead-Free X-Ray Detector from Metal – Organic Frame-works. Nano Letters, Vol. 21 16, 6983 ‒ 6989.
15. Liu J., Shabbir B., Wang Ch. et al. (2019). Flexible, Printable Soft‐X‐Ray Detectors Based on All‐Inorganic Perovskite Quantum Dots. Advanced Materials, Vol. 31 30.
16. Odedra D., Narayanasamy S., Sabongui S. et al. (2022). Dual Energy CT Physics ‒ a Primer for the Emergency Radiologist. Frontiers in Radiology, 2.
17. Kovshov E. E., Kuvshinnikov V. S., Kazakov D. F. (2023). The use of digital twins models while a radiographic image formation in a virtual reality environment. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 26 303(9), 4 ‒ 15. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2023.09.pp.004-015. EDN QMMXCC.
18. Halladay K. (2019). Practical Shader Development: Vertex and Fragment Shaders for Game Developers. Bristol: Apress.
19. Kovshov E. E., Kuvshinnikov V. S., Kazakov D. F. (2021). Radiographic image of a non-destructive testing object generation in a virtual reality environment. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 24 278(8), 14 ‒ 22. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2021.08.pp.014-022. EDN ITZZCU.
20. Kovshov E. E., Kuvshinnikov V. S. (2023). Testing object’s material physical properties simulation in the industrial radiography VR environment. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 26 296(2), 4 ‒ 12. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2023.02.pp.004-012. EDN DQOJIT.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). 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.2024.03.pp.023-034
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). 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.2024.03.pp.023-034
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»