Avancerad UT Phased Array Magnus Sandström

Transkript

1 Avancerad UT Phased Array Magnus Sandström

2 Innehåll Allmänt Phased Array Provning av svets avsökning och utvärdering Användningsområden. Sammanfattning

3 Introduktion Phased array teknik är förmågan att elektroniskt ändra probens egenskaper Ändringen av probens egenskaper sker genom att tidsförskjuta signaler som sänds och tas emot från individuella element i array proben. All detektering och storleksbestämning som görs med konventionell UT teknik kan tillämpas med phased array prober Data sparas till dokumentation och för återkommande provningar. Ultraljudets Fysikaliska lagar gäller även med Phased array.

4 Phased Array probe En Phased Array probe kan jämföras med en stor konventionell sökare vars aktiva område har delats upp i små segment eller element. En lång konventionell sökare som man kapat upp i många element

5 Avfyrningssekvenser (focal laws) Kontrollerar ljudvågen genom att avfyra elementen olika Man kan alltså genom att variera tiden för de pulserande elementen elektroniskt styra den resulterande ljudpulsen i riktning och fokusering. Fokuserad våg Fokuserad och riktad våg Riktad våg

6 Elektronisk skanning Elektronisk skanning använder samma avfyrningssekvens på en grupp av aktiva element. Rörelsen sker längs med längden av phased array proben med samma vinkel Kan jämföras med en konventionell sökare som förs fram och tillbaka

7 Sektor skanning Svepande rörele med flera olika vinklar 1 2

8 8mm Sektor scan Vertikalt flatbottenhål Gate A Topp ekon (topp diffraction) Gate B Hörneko

9 Sektor scan Notchar (referensfel sprickor) 0.1mm 0.2mm 0.3mm 0.4mm mm notch djup Notch avstånd = 10 mm Brett område täcks

10 Sektor scan Upplösning 2mm FBH 45, 60 and 70 3mm framför 50mm radien

11 Provning av svets Konstant Hela svetsens tvärsnitt täcks från en position av sökaren.

12 Avsöknings riktning Svets Snabb avsökning med ett scan Konstant

13 Utvärdering av svetsfel 32 mm top T = 24 mm bottom Enkelt att skilja mellan geometriska indikationer och defekter T 24mm 2T 48mm

14 Multigroup Det är även möjligt att använda samma probe med olika konfigurationer. Ex olika typer av skanningsmönster, olika provningsområden och andra parametrar. Några konfigurationer för provning med Multi-group En probe med två grupper: En probe med tre grupper: Linjärt scan med 45º Täcker överdelen Linjärt scan med 60º Täcker underdelen Linjärt scan med 45º täcker överdelen Linjärt scan med 60º täcker underdelen Sektor scan 35º till 70º ökar POD

15 Exempel på provning av svets Provbit på 20mm plåt med 3st gnistade sprickor 3x16mm 5x29mm 1x6mm

16 3D Samma plåt presenterad i 3D

17 Provning av tuber/rör med liten diameter Utrustning OmniScan 16/128 PA med multigroup Probe 16 element 7,5 MHz (specialdesignad för objekt med liten diameter) Manuell scanner, utformad för att i ett scan runt omkretsen ge position och 100% provning av tuber med diameter från 21.4mm till 114.3mm. Låg profil på 11mm gör att provning kan utföras i trånga utrymmen.

18 Provning av tuber/rör med liten diameter Phased array UT (puls-eko) med 16 element (för volym) med 8 främre element (för rot) TOFD 70 med 8 bakre element. Prober på båda sidor av svetsen (Riktade mot varandra)

19 Provning av tuber/rör med liten diameter Test block BT12 (Ø60x6) ID defekter: 1x3 mm, 3x6 mm. OD defekt 3x6 mm. Probe separation 20 mm för tjocklek på 6 mm.

20 3x6 ID 1x3 ID 3x6 OD

21 Resultat Alla plana defekter var lätta att detektera. Porsamlingar kan också detekteras. Enstaka porer kunde inte detekteras

22 Labbtest - Stuts Resultat: Samtliga sprickor detekterades.

23 Kartläggning av korossion, Pitting, HIC, lamineringar etc

24 Provning av kuggtänder Typiska defekter: Sprickor i roten Nötning pittings Några kan upptäckas visuellt Ibland är det nödvändigt att använda UT

25 Provning av kuggtänder Detektering och storleksbestämmning Snabbt ett skan per tand Ingen rengörning behövs All data sparas OmniScan med standard PA probe, speciell kil anpassad efter tandens geometri.

26 Provning av kuggtänder

27 Provning av kuggtänder 0,5mm 1,5mm 0,5mm 1,5mm

28 Provning av flänsar Typiska defekttyper är erosion / korrosion i tätningsytan. Vanligtvis måste flänsen demonteras för en visuell kontroll.

29 Provning av flänsar Detektering och storleksbedömning Snabbt ett skann runt omkretsen. It is not necessary to remove bolts Justerbar scanner lämplig för DN80 (EN1092) och större N.B. 65 (ANSI B16.5) och större All data sparas från provningen OmniScan med standard PA probe och en speciell kil.

30 Provning av flänsar

31 Provning av flänsar

32 Snabbare provning Data från provningen sparas och arkiveras, kan utvärderas i efterhand och jämföras med senare provningar. Grafiska färgbilder kan bifogas i rapporter så att alla kan förstå resultatet. Lätt att göra provningen automatiserad. Besvärliga geometrier kan provas Fördelar med Phased array Nackdelar / Vad behövs för en lyckad provning Planering (provningsteknik, mekanisering etc). Tillverkning och beställning av nödvändiga komponenter Prober, kilar. Mock-up (fullskalig modell av objektet med referensfel) Beroende på objektets geometri kan utvärderingen ta tid.

33 Frågor? Magnus Sandström