Разработка когерентных методов и средств ультразвуковой дефектометрии металлов

• Автор: Бадалян, Владимир Григорьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 296 с. : ил.

1. СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ С КОГЕРЕНТНОЙ ОБРАБОТКОЙ ДАННЫХ
1.1. Дефектоскопия как обратная задача
1.2. Классификация систем визуализации по признаку обработки
данных
1.3. Когерентные алгоритмы формирования изображении в
дефектоскопии
1.3.1. Голографические алгоритмы получения изображений
1.3.2. Временной алгоритм фокусированной синтезированной апертуры (SAFT)
1.4. Основные свойства акустических изображений
1.4.1. Предельная разрешающая способность. 3
1.4.2. Особенности когерентных изображений
1.5. Переход от дефектоскопии к дефектометрии
1.6. Выводы
1.7. Цели и задачи работы
2. РАЗРАБОТКА КОГЕРЕНТНЫХ АЛГОРИТМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЕФЕКТОВ И УЛУЧШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА
2.1. Алгоритм проекции в спектральном пространстве (ПСП)
2.1.1. Раздельный режим регистрации данных
2.1.2. Совмещенный режим регистрации данных
2.1.3. Предельная разрешающая способность алгоритма ПСП
2.1.4. Быстродействие алгоритма ПСП
2.2. Алгоритм Эталонной Голограммы
2.3. Алгоритмы улучшения качества изображения
2.3.1. Учет аппаратной функции
2.3.2. Учет формы контролируемого изделия
2.3.2.1. Фазовая коррекция распределения рассеянного поля
2.3.2.2. Коррекция спектра распределения рассеянного поля
2.3.2.3. Сопоставление корректирующих свойств алгоритмов коррекции
2.3.3. Гомоморфная фильтрация
2.3.4. Исследования особенностей применения сложных сигналов
2.3.4.1. Основные формулы
2.3.4.2. Результаты экспериментальных исследований
2.3.4.3. Сжатие сложных сигналов
2.3.4.4. Повышение чувствительности и помехоустойчивости систем, использующих сложные сигналы
2.3.5. Исследования возможностей улучшения качества изображении плоскостных дефектов
2.4. ВЫВОДЫ
3. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СИСТЕМЫ С КОГЕРЕНТНОЙ ОБРАБОТКОЙ ДАННЫХ СЕРИИ АВГУР
3.1. Ультразвуковые системы неразрушающего контроля
3.2. Ультразвуковые системы с когерентной обработкой данных серии Авгур
3.2.1. Принципы построения автоматизированных систем серии Авгур
3.2.2. Структура систем серии Авгур. 1
3.2.2.1. Аппаратные средства систем серии Авгур
3.2.2.2. Программное обеспечение систем серии Авгур
3.2.3. Основные технические характеристики систем серии Авгур
3.2.3.1. Назначение систем
3.2.3.2. Характеристики объектов контроля
3.2.3.3. Электрические и конструктивные характеристики
3.2.3.4. Чувствительность и точность выявления дефектов
3.2.3.5. Габариты и вес
3.2.4. Особенности систем серии Авгур
3.2.4.1. Схемы регистрации эхо-сигналов
3.2.4.2. Поисковый режим работы системы Авгур
3.2.4.3. Измерительный режим работы системы Авгур
3.2.4.4. Получение изображения дефектов
3.2.4.5. Основные требования, предъявляемые к ПЭП
3.2.4.6. Основные требования к регистрации данных контроля
3.3. Метрологическое обеспечение и выпуск систем серии Авгур
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НЕСПЛОШНОСТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ С КОГЕРЕНТНОЙ ОБРАБОТКОЙ ДАННЫХ
4.1. Анализ разрешающей способности систем с когерентной обработкой данных
4.2. Источники ошибок в определении параметров дефектов
4.2.1. Погрешность определения параметров при первичном кот роле
4.2.2. Погрешность определения профиля дефектов при повторном измерении
4.3. Сопоставление результатов измерений параметров дефектов с использованием системы Авгур и разрушающих испытаний
4.3.1. Определение профиля коррозионных дефектов
4.3.1.!. Особенности определения профиля коррозионных дефектом
4.3.1.2. Определение профиля коррозионных дефектом с использованием системы Авгур
4.3.2. Погрешность измерения параметров трещин в аустенптных сварных соединениях трубопроводов из нержавеющей стали диаметром 325x15 мм
4.3.2.1. Определение длины дефекта
4.3.2.2. Определение профиля дефекта при первичном контроле
4.3.2.3. Погрешность определения профиля дефекта при повторном контроле
4.4. Сравнительный анализ результатов ручного УЗК и ЛУЗК с когерентной обработкой данных
4.5. Выводы
5. ОЦЕНКА ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ СИСТЕМАМИ СЕРИИ АВГУР
5.1. Классификация дефектов по когерентным изображениям
5.1.1. Общие принципы формирования изображений в системе Авг ур
5.1.2. Характерные особенности изображений дефектов в системах серии Авгур
5.1.2.1. Выделение несплошности в изображении
5.1.2.2. Признаки типов несплошностей
5.2. Алгоритмы автоматической оценки результатов УЗК системами серии Авгур
5.2.1 Автоматическое определение «дефектных» зон
5.2.2 Автоматизация определения параметров дефектов
5.2.2.1 Предварительная обработка изображений
5.2.2.2 Выделение совокупности элементов изображений, относящихся к несплошностям, на фоне помех
5.2.3 Определение типа несплошности
5.2.4 Оконтуриванис несплошности и определение ее параметров
5.2.5 Формирование протокола контроля
6 ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ СЕРИИ АВГУР ПРИ МОНИТОРИНГЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОМ КОНТРОЛЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
6.1. Комплексная технология контроля сварных соединений
6.2 Применение комплексной технологии контроля сварных соединений в атомной энергетике
6.3 Применение комплексной технологии контроля сварных соединений в нефтегазовом комплексе (примеры)
1.7. Цели и задачи работы.
Цель комплексной научно-технической проблемы, решаемой в настоящей работе, следующая: «Повышение безопасности и эксплуатационной надежности потенциально опасных объектов путем разработки когерентных методов и аппаратуры с цифровой обработкой данных, которая должна обеспечит!, визуализацию дефектов с высоким разрешением и позволяет измерять их реальные параметры, что создает условия для перехода от дефектоскопии к дефектометрии».
Для ее реализации необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать когерентные методы и быстрые и эффективные алгоритмы получения изображений несплошностей в изотропном твердом теле и алгоритмы улучшения качества изображений в условиях практического использования на реальных объектах.
2. Разработать аппаратные средства ультразвукового контроля, реализующие разработанные методы и алгоритмы в условиях практического использования и создающие инструмент для перехода к дефектометрии.
3. Обеспечить высокую разрешающую способность, достоверность и погрешность определения размеров дефектов разработанной аппаратуры для выполнения дефектометрии сварных соединений контролируем ых изделий.
4. Разработать методологию и алгоритмы автоматизации оценки данных ультразвукового контроля, полученных с использованием разработанной аппаратуры.
5. Разработать комплексную технологию ультразвуковою контроля сварных соединений, объединяющую возможности дефектоскопии, дефектометрии и прочностного анализа, позволяющую, в конечном счете, определить надежность и срок возможной эксплуатации контролируемого сварного соединения.