RayzorXPro и FlashXPro портативная система для рентгеновской дефектоскопии


Впервые в Беларуси - уникальная портативная система для рентгеновской дефектоскопии.

MEIJI TECHNO. Новые решения для промышленной микроскопии

Микроскопы отраженного света -идеальны для проведения следующего анализа микроструктур непрозрачных объектов:
•    Определение величины и расположения зерен металла.
•    Измерение размеров и подсчета количества мелких фаз в металле.
•    Контроль состояния поверхностного слоя изделия.
•    Выявление микродефектов (трещины, раковины).
•    Выявление некоторых дефектов кристаллического строения.

Серия МТ7000

Серия МТ7000 предлагает широкий набор возможностей и отличные оптические характеристики, благодаря высококачественной оптической системе MEIJI TECHNO Planachromat Epi ICOS™ (скорректированной «на бесконечность»). Новая оптика обеспечивает исключительно яркое, четкое изображение с хорошей цветопередачей и сверхплоским полем зрения. Благодаря модульному дизайну можно с легкостью добавлять к микроскопу различные принадлежности, включая видеокамеры CCD/CMOS и 35 мм фотокамеры.

Серия МТ7500

Применение
Стереомикроскопы серии ЕМ - великолепные модульные микроскопические системы, подходящие для множества разных областей применения, начиная с биологии и промышленности и заканчивая образованием. Приборы серии ЕМ успешно используют люди самых разных профессий: биологи, врачи, геологи, инженеры, стоматологи, ветеринары, палеонтологи, энтомологи, ювелиры, преподаватели, ученые-исследователи, специалисты по контролю качества, судебные эксперты, специалисты по сборке, эксперты по реставрации, специалисты текстильной промышленности, производители проволоки, специалисты по охране окружающей среды, офтальмологи, дерматологи, метрологи, профессионалы в области изготовления инструментов и штампов, специалисты по ремонту плат, профессионалы в области аквакультуры, специалисты по экстра¬корпоральному оплодотворению, экс¬перты в области садоводства, дезинсекторы, инспекторы службы охраны водоемов и диких животных, представители таможенной службы, производители полупроводников, лесничие, производители фармацевтической продукции, специалисты по гальванопластике, эксперты по баллистике и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Моторизованные решения в промышленной микроскопии

Бурное развитие полупроводниковых и компьютерных технологий во всех областях в последнее время дало также мощный толчок развитию автоматизации микроскопических исследований.

Раньше все процедуры подготовки и исследования микроскопического препарата выполнялись полностью вручную, что при большом количестве препаратов превращалось в рутинную и утомительную работу, с трудно воспроизводимыми условиями и соответственно плохой стандартизацией. Современным решением этих проблем явилось создание моторизованных вариантов основных блоков микроскопа:

во-первых, предметных столиков, которые обеспечивают перемещение исследуемого препарата в горизонтальной плоскости,
во-вторых, автоматизированного фокусировочного механизма — устройства для вращения микровинта — для настройки фокуса.

Эти блоки могут управляться с помощью специальных программ и, если необходимо, в автоматическом режиме без непосредственного участия оператора. Также при необходимости возможно ручное управление с помощью манипулятора, который обычно выполняется в виде джойстика или трек-болла.
Моторизованные предметные столики обеспечивают быстроту и точность перемещения препарата, недостижимую при ручном перемещении. Например, столики которыми комплектуются микроскопы Meiji Techno Co. Ltd. обеспечивают скорость перемещения препарата до 12 см/с с точностью 3–5 мкм, разрешением 0,05–0,1 мкм и отклонением от прямой линии не более 20’.

Для полной автоматизации процесса микроскопирования кроме моторизованного столика необходима также автоматическая настройка фокуса, т.е. перемещение столика по вертикальной оси (ось Z).
Хотелось бы отметить ряд ключевых моментов, характерных для моторизации:

•    Моторизованный микроскоп позволяет превращает повседневную рутинную работу в стандартизированный и увлекательный процесс.
•    Моторизованный микроскоп может управляться как с помощью специального ПО, так и ручными манипуляторами.
•    В случае использования микроскопов Meiji Techno возможно моторизовать уже имеющийся в наличии микроскоп без вмешательства в конструкцию,с сохранением всех условий гарантии.
•    Моторизация может быть проведена в ближайшем сервисном центре без необходимости отправки оборудования на завод изготовитель. 
Развитие цифровых технологий открывает новые возможности работы с изображениями, полученными с помощью микроскопа. Уже само по себе использование цифровых камер и простейшего программного обеспечения позволяет организовать обмен данными микроскопических исследований, организовать хранение полученных изображений, обеспечить их объективную оценку.

До недавнего времени результатом микроскопического исследования как правило становилось субъективное заключение специалиста. Проблема получения документа в микроскопии до сих пор существует во многих лабораториях. Единственный способ разрешения этой проблемы — это использование видео/фото камер.

Помимо получения снимка микроскопического исследования также стоит задача стандартизации процедуры исследования и обработки полученных изображений, определения диагностически значимых критериев, снижение зависимости конечного результата от субъективных факторов.
Использование моторизации и программного обеспечения в микроскопии позволяет в значительной мере решить описанные выше проблемы.

Моторизованный микроскоп — это в первую очередь полное изменение стиля работы. Однако по настоящему все возможности моторизации раскрываются с использованием специального ПО.
Для исследователей автоматизированная микроскопическая система позволяет снизить долю рутинных трудоемких операций и уделить больше времени собственно анализу полученных данных и решению поставленной задачи. Можно поручить системе просканировать и измерить определенные параметры исследуемого объекта. Такие морфометрические измерения и статистическая их обработка позволят затем создать алгоритм распознавания определенных элементов. Также этот подход позволяет устранить или существенно снизить субъективность оценки микроскопических препаратов.

В заключении следует отметить, что мы рассмотрели только основные на¬правления микроскопов MEIJI TECHNO. Помимо этого у компании существуют серии поляризационных микроскопов различного класса и возможностей, специализированные серии для исследования волокон асбеста, геммологические микроскопы, инспекционные системы для контроля микроэлектроники и прочие узко-специализированные решения.
Вне зависимости от того, где Вы находитесь и каковы Ваши требования, продукция компании Meiji Techno и профессионализм наших специалистов помогут Вам достичь ваших целей в области микроскопических методов ис¬следования.

 

Комплексное решение для инспекции сварных швов, повышающее производительность при изготовлении новых систем технологических трубопроводов.

Система USM Vision от GE Inspection Technologies — это оптимальное распределение задач инспекции, простота в эксплуатации и устранение ограничений, связанных с радиографией. 

Введение

Система USM Vision разрабатывалась для удовлетворения потребностей рынка в переходе от радиографического к ультразвуковому контролю при изготовлении новых систем технологических трубопроводов, применяемых в системах водоснабжения, в энергетике, а также в нефтегазовой и обрабатывающей промышленности. Долгое время предпочтительным методом контроля сварных швов в сварочных цехах являлась традиционная пленочная радиография, и этот метод дает превосходные результаты, которые легко интерпретируются.
Однако применение пленочной радиографии накладывает начительные ограничения в отношении безопасности, утилизации отходов, времени обработки, хранения химикатов и архивирования плёнок.

Несмотря на то что метод ультразвукового контроля не всегда может быть использован вместо радиографического, он свободен от всех приведенных ограничений и позволяет
быстро получить точные, надежные, соответствующие нормам анные. Как правило, для проведения подобного контроля необходим квалифицированный специалист. Найти высококвалифицированных специалистов — задача не из легких.

USM Vision — эффективное решение для управления распределением задач

Система USM Vision — это экономически выгодное и привлекательное решение этой проблемы. Возможность использовать ультразвук при контроле сварных швов на трубопроводах снимает ограничения, накладываемые леночной радиографией, а также позволяет разделять задачи инспекции между сотрудниками, не являющимися специалистами в области ультразвуковой дефектоскопии (например, дефектоскописты в области радиографии, прошедшие начальное обучение по ультразвуковому контролю) и высококвалифицированными экспертами, что обеспечивает птимальное использование труда специалистов неразрушающего контроля всех уровней. Гораздо эффективнее использовать труд высококвалифицированных специалистов ам, где он может принести наибольшую пользу: проверка параметров настройки, анализ данных, контроль за работой операторов оборудования УЗК, составляющих планы контроля, существляющих настройку, калибровку и сбор данных по месту. И все это не только без ущерба для точности и надежности данных, но и с существенным ростом производительности.

Область применения
Система USM Vision призвана упростить ультразвуковую дефектоскопию, повысить ее доступность и обеспечить соответствие международным нормам и стандартам. Все это становится возможным благодаря следующим факторам:
• Оптимизация распределения нагрузки специалистов при проведении
инспекций
• Повышение производительности
• Устранение ограничений, существующих при радиографическом контроле
сварных швов
• Упрощение ультразвукого контроля сварных швов
Система USM Vision специально предназначена для следующих целей:
• Инспекции при строительстве объектов энергетической промышленности
• Технический контроль перед вводом в эксплуатацию
• Инспекции труб из углеродистой стали
• Инспекции труб диаметром 73–1219 мм (2,875–48 дюймов)
• Инспекции труб толщиной 6–50 мм (1/4–2 дюйма) при автоматической
настройке; диапазон может быть расширен при ручной настройке
• Инспекции кольцевых сварных швов
• Инспекции при одностороннем или двухстороннем доступе в зависимости от
геометрических ограничений
• Предполагается обеспечить возможность проведения инспекций других типов
сварных швов
 

Создание плана инспекции
Проверка плана инспекции
Для создания и заполнения плана инспекции специальных знаний в области ультразвукового контроля не требуется. Нужно просто описать задачу контроля и указать исходную информацию, например местоположение, количество сварных вов, размер трубы, толщина и материал, подготовка сварного стыка, процедура и метод, которые требуется использовать. Затем программное обеспечение рассчитает и создаст набор астроек для ультразвукового контроля, необходимых для проведения инспекции указанных сварных швов методом TOFD и/или фазированной решетки. Эти настройки включают в себя: 

• выбор правильных датчиков и призм из базы данных;

• позиционирование датчиков;

• определение необходимых параметров ультразвукового контроля для эффективного проведения инспекции в соответствии со стандартами и с выбранной процедурой.

Затем квалифицированный технический специалист по УЗК утверждает созданные настройки. Для каждого шва задается количество проходов (один или несколько) для контроля методом TOFD или фазированных решеток. Специалисты по льтразвуковому контролю должны проверить проходы с помощью инструмента для построения траектории лучей. Они могут также изменить схему проходов, выбрав другой датчик из базы данных и корректируя положения датчика (датчиков). Когда все проходы проверены, инспекционный план можно экспортировать в устройство сбора данных.

Калибровка
Сбор данных
Поскольку процесс сбора данных на 100% определен планом, для выполнения этой задачи не требуется оператор, знакомый с УЗК. Технический специалист просто выбирает инспекционный
план, а затем проходит процесс шаг за шагом, проверяя датчики  призмы, производя калибровку ультразвуковых параметров (калибровку PCS и чувствительности для TOFD, проверку призмы, запись кривой АРК/ВРЧ для фазированной решетки), настраивая и калибруя сканер. Сбор данных для каждого сварного шва осуществляется в соответствии с соответствующим планом контроля, а различные проходы с применением метода TOFD и метода фазированных решеток рассчитываются в IPC. После каждого прохода программное обеспечение будет предлагать перейти к следующему сварному шву или выполнить следующий проход, подсказывая оператору наиболее эффективный путь выполнения инспекционного плана. Во время контроля можно в любой момент экспортировать данные для анализа и составления отчетов по одному проходу, одному сварному шву или по всей инспекции.

Анализ данных
Все данные инспекции соединяются для проведения анализа в программной платформе Rhythm. Здесь инспектор, имеющий соответствующую квалификацию, может просмотреть и проанализировать данные с помощью современных средств анализа, например объемных поправок изображения, корректируемого в реальном времени, а также цифровых инструментов для анализа, повышения качества и измерения изображений. Кроме того, программное обеспечение для анализа содержит множество средств для измерения и просмотра.

Отчеты
Можно сразу же получить экспертную интерпретацию результатов инспекции; отчеты могут печататься в режиме реального времени. Это позволяет очень быстро оценить состояние сварного шва и спользовать информацию для ремонта сварных швов.

Архивация данных инспекции
Данные инспекции сохраняются в программе Rhythm Archive, позволяющей сохранять исходные данные с необходимыми тегами. Ввод и получение информации осуществляется быстро
и легко. Данные могут поступать от любого числа удаленных  рабочих станций Rhythm Review, подключенных по локальной сети, и сохраняться с помощью различных методов сжатия для
экономии памяти без потери качества данных обмен данными инспекции. Данными инспекций можно обмениваться с другими заинтересованными сторонами и предоставлять их как в виде
изображений улучшенного качества, так и в виде исходных данных. Эти данные можно передать на другие станции Rhythm Review для проверки третьей стороной. Обмен данными можно
существенно расширить с помощью программы Rhythm Enterprise Web, которая предоставляет функции сети Интернет, обеспечивающие оптимальную доставку изображений и отчетов всем пользователям, независимо от вида их подключения, с помощью интернет-браузера на стандартном ПК. Превратить информацию в знание и обмениваться данными контроля между экспертами, находящимися в разных местах, теперь просто!

Система USM Vision — комплексное решение для инспекции сварных швов
Система USM Vision — это комплексное решение для инспекции сварных швов, включающее:
• Программное обеспечение IPC для составления планов инспекции и автоматического создания настроек для ультразвукового контроля. В систему интегрирована база данных процедур, основанных на международных нормах и стандартах, и возможность построения траектории лучей для проверки параметров ультразвукового контроля.
• Переносной дефектоскоп USM Vision обладает следующими функциями:
• Традиционный канал, TOFD, фазированная решетка 16/64, объемная коррекция изображений в реальном времени,  сохранение A-сканов
• Уникальный пользовательский интерфейс с управлением курсором при помощи двух устройств трекбол-мышь.
• Удобство эксплуатации для операторов, не проходивших специального обучения.
• Цветной сенсорный экран с диагональю 26,5 см (10,4 дюйма) с разрешением 1024 x 768
• Вес — всего 4 кг (8,8 фунтов)
• Возможность “горячей” замены аккумулятора во время работы для бесперебойной эксплуатации
• Прочный резиновый корпус, IP 54
• Размеры:
   длина в верхней части: 367 см (144,4 дюйма);
   длина в нижней части: 310 см (122 дюйма);
   ширина: 250 см (98,4 дюйма);
   высота: изменяется от 60 до 100 см (от 23,6 до 39,3 дюймов).
• Современные интерфейсы для подключения к ПК, включающие USB, Ethernet, беспроводное подключение (WiFi)
• Возможность с помощью системы USM Vision управлять ПО IPC и ПО для анализа.
• Кейс для транспортировки
• Датчик-сканер, разработанный для сбора данных с помощью датчиков TOFD и фазированной решетки,
основные компоненты которого приведены ниже.
• Ручная тележка с магнитными колесами.
• Цепь для инспекции трубопроводов (дополнительно).
• Кронштейн с датчиком и державками для указателя осевой линии, вилки для призм датчиков TOFD и фазированных решеток.
• Кейс для транспортировки
• Набор датчиков и призм, соответствующих определенному диапазону труб и нормам.
• Программное обеспечение Rhythm Review 4.0 для анализа и составления отчетов.
• Дополнительные модули ПО Rhythm, содержащие функции архивации, обмена данными и расширенные функции для создания отчетов.

Одним из наиболее характерных примеров таких деталей являются гнутые элементы труб (гибы, отводы) трубопроводов ТЭС и АЭС, работающие при высокой температуре и под внутренним давлением, т. е. в условиях высоких знакопеременных напряжений. По этой причине гибы склонны к разрушениям и надежный контроль за их состоянием – основное  средство обеспечения надежности и безопасности эксплуатации оборудования. Зоны повреждения гибов, работающих в водной среде -  внутренняя поверхность преимущественно в зоне нейтралей,  работающих при высокой температуре – растянутая зона. Наиболее эффективно контроль этих зон осуществляется ультразвуковым методом НК.
В 1965-1970г.г. был разработан ряд нормативных документов, в которых рассматривался вопрос контроля гибов различных толщин и диаметров. Одной из первых в 1970г. начала применяться инструкция  по контролю гибов толщиной 7-12 мм из перлитной стали,  предусматривающая применение  пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) с рабочей поверхностью, притертой под наружный диаметр трубы. Однако критерии ориентации ПЭП по углу ввода в этой инструкции отсутствовали, из-за чего не обеспечивалось надежное выявление трещин в гибах: имелись повреждения гибов после проведения контроля.
 В 1978 году начались работы над новой инструкцией по контролю гибов, которая была введена в действие в 1981 г. как широко известная и действующая до сих пор И №23 СД-80
(РД 34.17.418). В этой инструкции впервые были сформулированы требования к метрологическому обеспечению ультразвукового контроля (УЗК) гибов: нормированы требования к преобразователям, образцам и приведены нормированные комплексные характеристики акустического тракта, даны расчеты углов призмы преобразователей для обеспечения требуемого угла встречи с дефектом. При опробовании методики на реальных гибах она показала более высокую достоверность в сравнении с другими разработанными на то время методиками в части выявления трещин на внутренней поверхности гибов. Методика  построена на применении схемы прозвучивания, обеспечивающей угол встречи 450 с дефектом типа трещины, расположенном на внутренней поверхности гиба.     Контроль по схеме с углом встречи 450 предусматривался для гибов с отношением толщины стенки к наружному диаметру до 0,17. В связи с этим в 1987 г. было выпущено изменение к И №23 СД-80, предписывающее УЗК гибов труб с отношением толщины стенки к наружному диаметру более 0,17. При этом угол встречи луча с дефектом должен быть 900.  Однако при практическом контроле в соответствии с этим изменением имели место пропуски дефектов,  а также перебраковки, поэтому в вышедшем в 1985 г. «Положении об оценке ресурса, порядке контроля и замены гибов» РД 34.17.417 предусматривалась процедура корректировки чувствительности УЗК. В 1985 г. также вышел и начал применяться на котельных заводах для входного котроля труб ОСТ 108.885.01, регламентирующий в том числе методику УЗК  труб, который был разработан с учетом требований  ГОСТ 17410 и инструкции И №23 СД-80 . Приемы контроля, предусмотренные в ОСТ 108.885.01, позволяли в гибах и трубах выявлять технологические дефекты трубного производства, прежде всего – закаты за счет применения нормальных преобразователей.
В 1983 г. предприятием Уралтехэнерго была проведена работа по исследованию демонтированных при ремонтах дефектных гибов с целью определения достоверности контроля и выявляемости методом УЗК дефектов различной формы и ориентации. Установлено, что лучше выявляются дефекты типа углового отражателя, т.е. трещины и другие плоскостные дефекты, например, рисы, длинные задиры, закаты; объемные дефекты  выявляются значительно хуже. Так, выявляемость язв, питингов составляет  до 40%, ножевой коррозии, борозд – от 60 до 75 %, трещин – до 90%. Таким образом, выявляемость начального процесса растрескивания (стадия образования цепочек язв, являющихся местом зарождения и развития трещин)  низкая, что не удовлетворяет идеологии контроля в соответствии с РД 34.17.417, где предусмотрены «контрольные группы» гибов, по состоянию которых оцениваются другие гибы на данном объекте. Для возможности выявления трещин в гибах на стадии их зарождения был ужесточен уровень браковки. Это привело к тому, что рисы на внутренней поверхности труб,  допустимые по действующим в трубной промышленности ТУ, очень часто браковались при проведении входного контроля труб (гибов) на предприятиях Минэнерго. При этом еще и обострилась проблема идентификации рис и трещин на внутренней поверхности гибов.
Существенным недостатком рассмотренных выше нормативных документов по УЗК гибов является то, что оценка качества гибов труб производится только по амплитудному признаку (эхо-сигнал от дефекта больше или меньше эхо-сигнала от зарубки), без  определения размеров дефектного поля и высоты трещин. Последнее имеет очень важное значение, так как в настоящее время на базе механики разрушений в практику вошли расчеты допустимости эксплуатации трубопроводов, а также другого оборудования с трещинами на внутренней поверхности в зависимости от измеренной высоты трещин. Естественно, что эксплуатация такого оборудования с трещинами на внутренней поверхности возможна только при наличии аппаратуры, позволяющей контролировать процесс развития трещин и при этом измерять их размеры (в первую очередь высоту) с точностью, достаточной для поверочных расчетов.
Еще одним ярким примером дефектов, расположенных в подповерхностных слоях изделий, являются поднаплавочные трещины в плакированных трубопроводах и корпусном оборудовании АЭС .  Эти трещины зарождаются на границе раздела антикоррозионной наплавки с основным металлом  оборудования или перлитной частью сварных швов и идут перпендикулярно к границе раздела в перлитный металл. Актуальна также проблема идентификации  поднаплавочных трещин, т. к.  в корне сварного шва могут находиться  также и  другие дефекты - непровары, несплавления, шлаковые включения (рис. 1). Измерение высоты поднаплавочных трещин является важнейшей задачей, позволяющей принимать обоснованные решения о ремонте оборудования или его дальнейшей эксплуатации при условии наблюдения за выявленной трещиной.

Рис. 1. Поднаплавочная трещина и непровар в корне перлитной части сварного шва плакированного трубопровода Ду 800 мм  (макрошлифы).

Задачу измерения глубины трещин в сварных швах или основном металле можно решить путем применения волн дифракции, возникающих от краев трещины. Исследования [1-3] показали, что волны дифракции можно возбуждать, а затем и принимать, используя продольные и поперечные волны, а также  их комбинацию. Попытки измерения высоты продольных трещин на внутренней поверхности труб ультразвуковым методом в ручном варианте  с применением выпускаемой  в то время аппаратуры предпринимались еще в 80-90 годах прошлого века. Место расположения дефекта определялось в соответствии с действующим в отрасли НД (например, в трубах – по инструкции И №23 СД-80), затем место расположения дефекта прозвучивлось по так называемой «дельта-схеме»  [3]  с применением серийных ПЭП - двумя наклонными преобразователями либо наклонными и прямыми и выявлялся максимум эхо-сигнала от дефекта за счет возбуждения и приема волн дифракции от вершины трещины. Вначале выявлялся донный сигнал, затем вершина трещины. Для контроля  и измерения использовались различные дефектоскопы, в т.ч. УД2-12. Для возбуждения и приема волн дифракции при применении дефектоскопов УД2-12 необходимо было установливать высокие уровни излучаемого сигнала и усиления, что, в свою очередь, предъявляло жесткие требования к преобразователям.  Для настройки чувствительности и скорости развертки использовались образцы, изготовленные из трубы с такими же типоразмерами и той же маркой стали, что и контролируемая труба. В образце делались пропилы тонкой фрезой треугольного профиля. Для тарировки изготавливалось несколько образцов с пропилами разной глубины. Определение высоты трещины производится двумя путями – графическим – по построению схемы прозвучивания или по графику, построенному по результатам прозвучивания образцов с пропилами различной глубины. Таким образом, измерение высоты трещин с помощью дефектоскопов общего назначения и серийных ПЭП имеет целый ряд ограничений, в частности описанным способом можно  более-менее достоверно измерять высоту трещин до 10 мм.

        
В настоящее время для решения задач поиска дефектов и измерения их размеров во многих отраслях промышленности широкое применение получила технология TOFD, представляющая собой группу дифракционно-временных методов, используемых для оценки дефектов – в особенности трещин, расположенных как в приповерхносных слоях, так и в сечении изделий.
Рассмотрим принцип дифракционно-временного метода. На рис. 2 видно, что при  обнаружении внутренней трещины, принимаются четыре сигнала. Два из них – сигнал головной волны и донный эхо-сигнал присутствуют даже без обнаружения дефектов и ограничивают зону контроля. При обнаружении трещины мы можем наблюдать один или два дополнительных сигнала, дифрагированных от вершин трещины. Позиции этих сигналов по отношению к «базовой» паре сигналов, т. е.   их время распространения (Time Of Flight) дает нам информацию о высоте трещины. Зависимость между высотой трещины и разностями времен прихода сигналов является нелинейной, и производить такие расчеты вручную крайне сложно, поэтому эта функция обычно реализуется  в программном обеспечении TOFD-систем.
Одним из существенных преимуществ TOFD является его большая достоверности по сравнению с обычным УЗК и радиографией. При помощи обычного УЗК плоскостные дефекты типа трещин в сечении изделия могут быть надежно обнаружены только если они перпендикулярны направлению прозвучивания (или имеют незначительные отклонения от этого направления).  Трещины,  развивающиеся от поверхности изделия и образующие с ней угол 900  (угловой отражатель), выявляются несколько хуже, а в случае отклонения плоскости трещины от этого угла более, чем на
100 , практически не выявляются (кроме случаев, когда они перпендикулярны направлению прозвучивания). Таким образом, амплитуда эхо-сигнала от трещины имеет сложную угловую зависимость, что существенно снижает выявляемость трещин и их оценку только по амплитудному критерию.
TOFD позволяет обнаружить трещины практически любой ориентации, поскольку дифрагированный сигнал переизлучается во всех направлениях и поэтому может быть принят вторым датчиком, независимо от ориентации трещины (рис. 3).

Еще одно преимущество TOFD – это производительность  контроля. Дело в том, что для TOFD используются специализированные  ПЭП с чрезвычайно широкой диаграммой направленности, что позволяет контролировать все сечение сварного шва, не перемещая ПЭП перпендикулярно шву .  TOFD ПЭП используют продольные  волны, потому что они обладает самой высокой скоростью распространения и самым низким затуханием, а большинство обычных наклонных ПЭП использует поперечные волны. Дефектоскопы с TOFD ПЭП для  обеспечения  необходимого разрешения излучают очень короткий сигнал – в несколько раз короче, чем у обычных наклонных ПЭП. ПЭП TOFD как  правило являются составными и собираются из резонатора и призмы. Обычно используются 3 типа призм: для обеспечения угла  ввода 45°, 60° и 70° в зависимости от задач контроля [4-7].  Сканирование сварного шва сканером TOFD намного быстрее, чем его ручной контроль при обычном УЗК (рис. 4). В результате сокращается   время  контроля, что особенно актуально  в условиях эксплуатационного контроля оборудования и трубопроводов АЭС.

Все эти преимущества технологии TOFD реализованы в TOFD-версиях дефектоскопов для ручного контроля УД3-71 и УД4-76 в комплекте с TOFD сканером и ПЭП (разработка ООО «Промприлад», г. Киев, Украина).       
Рассмотрим  сканер, используемый с этими дефектоскопами (рис. 5).

Он позволяет располагать пару TOFD ПЭП друг против друга на необходимом расстоянии - его можно установить с помощью встроенной  линейки - и перемещать их вдоль и, при необходимости, поперек сварного шва. Сканер оснащен датчиком пути – для записи своего положения во время сканирования. Чтобы подготовить сканер к контролю, нужно установить расстояние между ПЭП для оптимального прозвучивания контролируемой области. Обычно предполагается, что акустические оси пары ПЭП  пересекаются на глубине, равной 2/3 от толщины объекта контроля. Так что расстояние между ПЭП может быть рассчитано по формуле:  , где H – толщина объекта контроля а α – угол ввода ПЭП.

Если разрывов линейных индикаций не наблюдается, зато имеются две дополнительных индикации одна под другой, то мы обнаружили внутреннюю трещину.
Если же мы видим непрерывные основные индикации и в дополнение видим только одну индикацию между ними, то мы обнаружили не трещину, а некий объемный дефект – непровар, шлаковое включение и т.п.    
И, наконец, если наблюдается разрыв обеих основных индикаций в одной точке, то это означает, что в этот момент был нарушен акустический контакт, по меньшей мере, одного ПЭП. В таком случае необходимо провести повторный контроль этой зоны.
Таким образом, проанализировав весь полученный TOFD-Скан для данного объекта контроля или его участка, мы получаем список обнаруженных дефектов с указанием их типов.
После этого следует провести дефектометрию. Для этого потребуется сделать еще одну калибровку – по записанному Б-Скану. Нужно указать программе УД3-71 или  УД4-76   главный полупериод головной волны. Он в дальнейшем будет использоваться как отправная точка при расчетах высоты трещины. Для этого следует установить курсор внутри индикации соответствующего полупериода и активировать пункт меню «Калибровка». После этого можно проводить измерение высоты трещины. Чтобы сделать это, следует установить курсор измерительного строба на главный полупериод индикации дифрагированного сигнала и активировать пункт меню «Измерить».
Если обнаружена  трещина в сечении, то для измерения ее высоты используются два строба. Первый строб устанавливается на индикацию от верхнего края трещины, а второй строб – на индикацию от нижнего края.
Следующий шаг в дефектометрии – это измерение длины трещины (рис. 7).

По индикациям дефектов на Б-Скане видно, что ни одна из них не является точечной. Все они имеют некоторую протяженность, но длина индикации  не совпадает с фактической длиной дефекта. Индикацию от протяженного дефекта можно разделить на 3 части – центральная соответствует длине дефекта, а два «крыла» «производит» диаграмма направленности ПЭП. И только одна из этих частей – центральная – является информативной и ее необходимо отделить от крыльев.  Для решения этой проблемы в программном обеспечении дефектоскопов УД3-71 и УД4-76 предусмотрен гиперболический строб, состоящий из двух гиперболических курсоров. Здесь используется специальный программный алгоритм, позволяющий накладывать левый и правый курсоры, соответственно, на левое и правое крылья индикации. Таким образом, они ограничивают центральную часть индикации, которая соответствует фактической длине дефекта. Все это делается полностью автоматически.
Но иногда, при низком соотношении сигнал/шум автоматический алгоритм может не совсем правильно определять позиции гиперболических курсоров. В таком случае нужно перейти на ручной режим и визуально совместить курсоры с «крыльями» индикации.
Иногда возникает необходимость сравнить два дефекта, их размеры и координаты. Для этого используются два строба – их размещают на индикациях обнаруженных дефектов, в результате чего дефектоскоп выдает сравнительную таблицу параметров этих дефектов.

Заключение
Использование TOFD версий дефектоскопов УД3-71 и УД4-76 в комплекте с TOFD сканером и ПЭП позволяет:

- сократить время простоя оборудования - для проведения контроля достаточно выполнить только продольное сканирование;
- повысить достоверность и информативность контроля, так как  выявляются и измеряются трещины практически любой ориентации;
- выявлять и измерять размеры дефектов на труднодоступных участках оборудования, что обеспечивается небольшими размерами применяемого TOFD сканера и дефектоскопов;
- принимать обоснованные решения о необходимости замены, ремонта или дальнейшей эксплуатации оборудования, зная  тип и фактические  размеры  (следовательно, и степень  опасности) дефектов, выявленных в процессе контроля;
- экономить средства на необоснованные  ремонты и замены деталей;
- снизить дозовые нагрузки на персонал, выполняющий контроль, заменяя в ряде случаев рентгенографию на TOFD, а также уменьшая время контроля оборудования, находящегося в зоне действия ионизирующего излучения.
- предоставить дефектоскописту богатый набор инструментов для анализа и визуализации данных контроля.