Ультразвуковой дефектоскоп на фазироанных решетках HARFANG X-32

Дефектоскоп X-32 – это первый портативный ультразвуковой прибор для неразрушающего контроля, в котором были применены преобразователи на фазированных решетках и самая современная микроэлектронная база. Его интерфейс нагляден и удобен в работе, а многочисленные функции, реализованные в нем, облегчают и оптимизируют процесс контроля.

Функции

• Наличие 32 активных элементов обеспечивает получение высокой пространственной разрешающей способности, что позволяет получать распределения и точные размеры дефектов
• Возможность использования до 128 элементов (с дополнительным блоком мультиплексирования M-box), что позволяет осуществлять мультиплексирование (линейное сканирование)
• Оперативное выполнение секторного сканирования (S-скан) при проведении производственного контроля
• Наличие режимов одномерной эхографии (А-сканирование), двухмерной эхографии (B-сканирование), линейного (L-) сканирования и секторного (S-) сканирования) в реальном масштабе времени
• Анализ изображений в режимах одномерной эхографии (А-сканирование), двухмерной эхографии (B- или D-сканирование), линейного (L-) сканирования и секторного (S-) сканирования
• Наличие входа для квадратурных кодировщиков положения (по дополнительному заказу)
• Возможность полного программирования при контроле изделий сложной формы
• Формирование ультразвуковых пучков под более 2 000 углами для получения максимальной зоны контроля и разрешающей способности
• Формирование прямоугольных импульсов зондирования напряжением до 200 В, обеспечивающее получение высококачественных импульсов излучения и изображений дефектов
• Наличие накопителя на жёстких магнитных дисках объёмом 40 Гб (с возможностью замены накопителем большего объёма) для регистрации результатов контроля, как в виде отдельных изображений, так и их серии
• Удобное составление протоколов контроля (файлы в формате BMP)
• Наличие 2 USB-портов  для подключения внешних накопителей данных
• Временное разрешение – 2,5 нс
• Масса: 4 кг

Корпус дефектоскопа выполнен из ударопрочного полиуретана, что обеспечивает его работоспособность в неблагоприятных производственных условиях.

Ультразвуковой дефектоскоп X-32 разрабатывался с тем, чтобы заполнить разрыв в области средств визуализации, образовавшийся между промышленными ультразвуковыми дефектоскопами, с одной стороны, и гидролокаторами и медицинскими эхотомоскопами, с другой стороны. При этом в приборе были реализованы следующие  характеристики:

• Малые размеры, малые массы  аккумуляторных батарей. Прибор получился примерно таких же размеров, как  существующие традиционные (одноканальные, без преобразователя с фазированной решеткой) ультразвуковые дефектоскопы
• Большое число каналов и прецизионное формирование ультразвуковых пучков
• Оперативное формирование изображений на экране обеспечивает бесперебойную работу прибора и облегчает интерпретацию получаемых данных
• Простота в эксплуатации, позволяет  выполнять ультразвуковой контроль, оператору, не требуя от него глубоких знаний принципа работы ультразвукового дефектоскопа. Данный прибор, как и в случае использования аналогичных приборов в медицине,  максимально наглядно обеспечивает выполнение большинства операций. Специалисту, работающему с Х-32, как правило, не нужно слишком много знать о природе ультразвуковых колебаний, принципах работы прибора и т.д, поскольку это ему не нужно для повседневной работы; областью его компетенции остается только интерпретация получаемых данных
• Для обеспечения работы прибора были разработаны две программы. Программа PhaseFX использовалась для установки параметров преобразователя, призмы и фокусировки, и в настоящее время полностью включена в операционную систему дефектоскопа X-32. Эта система используется для просмотра результатов ультразвукового контроля в реальном масштабе времени и выполнения различных регулировок (например, регулировки усиления) в реальном масштабе времени. Она также позволяет регистрировать результаты контроля либо в виде одиночного стоп-кадра изображения (в цифровом файле со всеми графическими объектами, курсорами и установками параметров), либо в виде серии изображений, аналогичной видиозаписи, которые для последующего анализа можно открывать с помощью программы UTStudio
• Дефектоскоп X-32 выполнен в соответствии с современными стандартами, что позволяет пользователю подсоединять его к локальным вычислительным сетям и сети Интернет, что дает возможность загружать новые версии программ непосредственно с сервера фирмы HMI, располагающейся в г. Квебеке, Канада. Обновлённые версии программы также могут быть записаны на USB-карты памяти, при подключении к дефектоскопу X-32 которых последует запрос об обновлении
• Общая архитектура аппаратного обеспечения способна обеспечивать трехмерную визуализацию дефектов, поскольку она способна поддерживать большое число ультразвуковых пучков (законов фокусировки). Аппаратные средства этой модели могут поддерживать формирование более 8000 ультразвуковых пучков

X-32 это многоканальный,  высоко производительный   портативный дефектоскоп с высокой пространственной разрешающей способностью, работающий на принципе фазированной решетки. Данный прибор является результатом последних достижений в науке и инновационных технологий, разработанных компанией Harfang Microtechniques Inc.

Высокие аппаратные характеристики  и  мощное программное обеспечение Х-32 позволят значительно повысить скорость контроля, сократить трудоемкость и получить достоверные результаты, соответствующие самым высоким требованиям к  ультразвуковому контролю.

ВЫСОКАЯ скорость контроля и производительность:

• Одновременное получение данных в множественном диапазоне углов и глубин с помощью одного многоэлементного датчика
• Уменьшаются трудозатраты на контроль
• габаритных объектов
• Уменьшается время контроля
• Уменьшается время нахождения оператора в промышленно опасных условиях (таких как повышенный уровень радиации либо других неблагоприятных для здоровья факторов)

ПРОСТОТА контроля и измерений:

• Портативный и легкий
• Удобный и понятный интерфейс
• Отображение результатов контроля  и измерения
• в реальном времени
• Самое быстрое отображение S- скана

НАДЕЖНОСТЬ И ТОЧНОСТЬ Контроля

• 32 элемента обеспечиваю высокую разрешающую способность для получения результатов размеров и расположения дефектов
• До 2048 лучей  позволяют достичь
• максимального покрытия при максимальном разрешении
• Полностью программируемый для настройки на контроль
• изделий со сложной геометрией

Применение

• Атомные электростанции
• Автомобильная промышленность
• Аэрокосмическая промышленность
• Нефтегазовая промышленность       
• Тяжелая промышленность

Основные особенности

• 32 канала работают на излучение и прием УЗ волн
• До 128 каналов с использованиеммультиплексора

• До 4 независимых сканов могут быть выведены на экран одновременно
• Генератор прямоугольных импульсов:  50 – 200 В,      с шагом 10 В

• Количество лучей :  до 2048
• 40 Гб внутренне накопительное устройство позволяет запись всего процесса контроля в реальном времени
• Сканы:  A-B-C-D-L (линейный) и S (секторный)
• Анализ и составление отчетов
• Русифицированное программное обеспечение

Технические характеристики

Режимы работы

Фазированная решетка, Одноканальный режим

Количество активных каналов	32
С использованием мультиплексора	до 128
Выходной импульс	От 50 В -  200 В, изменяемый с шагом 10 В
Частота используемых датчиков	От  1 до  12 MГц

      Прием

Фильтры	4 фильтра
Усиление	От  0 до 80 дБ,  с шагом 0.5 дБ
Частота выборки	50MHz  - 100 MHz
Усреднение в реальном масштабе времени	2,4,8 и 16
Выборка	8 бит

      Формирование луча

Архитектура	100% Цифровая, (DSB)
Разрешение по времени задержки	Минимальная - 2.5 нс,    81,000 нс- максимальная задержка
Максимальное количество лучей	2048
Количество одновременно отображаемых сканов	до 4 , возможно использовать от 1 до 4 датчиков
Отображаемые виды	A/B/D/L/S/Top/ в реальном времени и при анализе A/B/D/S/L/Top/Side/End при пост анализе

      Сбор данных

Частота отображения	20 кадров в секунду при 1000 лучах, до 10кГц  PRF
Запись	2.5 - 5 миллионов  выборок в секунду )
Внутренняя память	40 Гб внутреннее ПЗУ,  2 USB выхода
Удаленный доступ	Ethernet 10/100

      Общее

Дисплей	Цветной TFT  800 x 600 пикселей ( антибликовый )
DAC Кривая	Количество точек - Без ограничений
Тип разъема	Стандартный Hypertronic, 160 контакта
Питание	120V/220V @ 40 to 60 Hz, 75W
Батареи	одна 6600 mAh Li-Lon
Размеры (Ш x Д x В)	317 mm x 315 mm x 122 mm (12.48 in x 12.4 in x 4.8 in)
Максимальный размер экрана предназначенный для отображения сканов	170 mm x 115 mm = 19 550 mm2
Вес	4.22 кг
Рабочие температуры	0ºC to 50ºC
Температуры хранения	-20ºC to 70ºC
Относительная влажность	0 to 95 % без конденсации

Сравнительные технические характеристики ультразвуковых дефектоскопов

Технические характеристики	Phasor XS	Harfang X-32
Количество независимых каналов	16	32
Максимальное количество элементов в матрице ПЭП	До 64	До 128
Напряжение генератора	50-150 В	50 – 200 В
Максимальное количество одновременно выводимых сканов	2	4
Типы сканирования	Секторный, линейный	Секторный, линейный
Форма импульса	управляемый биполярный (прямоугольный импульс)	Отрицательный, прямоугольный импульс
Диапазон усилителя	Аналоговое до 40 дБ с шагом 0,2 дБ + цифровое 50 дБ шагом 0,2 дБ	до 80 дБ, с шагом 0.5 дБ
Диапазон частот	0.3-15 MHz	1-15 MHz
Представление сигналов	A/B/C/L/S-scan	A/В/C/L/S-scan
Языковая поддержка меню	Русифицированная	Русифицированная
Частота обновления	60 Гц	до 100 ГЦ (S-Scan)
Тип дисплея	TFT LCD	TFT LCD Transflective
Область экрана предназначенная для отображения видов	133х99 мм	170х115 мм
Размер экрана	6.5 дюймов	8.4 дюймов
Разрешение экрана	640 x 480 pixels	800 x 600 pixels
Цветопередача (кол-во градаций)	256	16 миллионов
Встроенная память	256 кБ, SD карта - внешняя памят	40 Gb Внутренняя память
Тип батареи	Smart Li-ion battery	Smart Li-ion battery
Время работы от батареи	6 часов от 1 батареей	до 3 часов от 1 батареи (в комплекте 2).
Диапазон рабочих температур по спецификации	-10° до 50°C	0°C до 40°C
Температура хранения	-20°C до 70°C	-20°C до 70°C
Размеры (mm)	317 x 315 x 122	282 x 171 x 159
Вес	3.8 kg	4,2 kg
Интерфейс удаленного управления	RS-232	Ethernet 10/100
Видео выход	Video out (SVGA)	Video out (SVGA)
Разъемные многоэлементные датчики	Да	Да