Введение
ГЛАВА 1. Методы восстановления изображения несплошностей 16
1.1. Обратная задача рассеивания 20
1.1.1. Метод проекции в спектральном пространстве (ПСП) для совмещённого режима 23
1.1.2. Метод ПСП для режима двойного сканирования 28
ГЛАВА 2. Восстановление изображения отражателей корреляционным методом 35
2.1. Описание положения элементов антенной решётки или матрицы 35
2.2. Описание обозначений акустических схем 38
2.3. Описание корреляционного метода 41
2.3.1. Метод C-SAFT и SAFT 42
2.3.2. Расчёт функции G для цилиндрического объекта 43
2.3.3. Учёт фазы при отражении эхосигналов от границ объекта контроля 53
2.3.4. Определение списка независимых и значащих акустических схем 55
2.3.5. Коммутационная матрица 58
2.3.6. Метод M-C-SAFT и TS-M-C-SAFT 59
2.3.7. Необходимая точность измерения скорости звука и толщины объекта контроля 59
2.3.8. Логическое сложение модулей парциальных изображений 62
2.3.9. Восстановление изображения отражателей по нескольким акустическим каналам 63
2.3.10. Модельные эксперименты 64
2.4. Учёт наличия в объекте контроля нескольких областей с разными скоростями 76
2.4.1. Основные правила задания объекта контроля 78
2.4.2. Расчёт времени пробега 79
2.4.3. Описание области призмы или иммерсионной среды 81
2.4.4. Описание траектории луча 82
2.4.5. Алгоритм формирования изображения отражателей 83
2.4.6. Основные этапы алгоритма восстановления изображения 84
2.4.7. Пример расчёта лучевых траекторий 85
2.4.8. Определение акустических схем и пересчёт задержек на прямоугольную сетку ОВИ 86
2.4.9. Расчёт задержек для алгоритма восстановления изображения отражателей 89
2.4.10. Проверка точности расчёта задержек для однородных образцов 89
2.4.11. Численные эксперименты 91
2.4.12. Модельные эксперименты 93
2.5. Сравнение возможностей ФАР и ЦФА 101
2.5.1. Обзор аппаратуры, использующей антенные решётки 102
2.5.2. Разрешающая способность в ОВИ и вид функции рассеивания точки 106
2.5.3. Получение изображения дна образца двумя антенными решётками 112
2.5.4. Когерентное объединение парциальных изображений 115
2.5.5. Получение изображений в режиме 3D при произвольной ориентации антенной решётки 117
2.5.6. Получение изображений по разным акустическим схемам по одному набору эхосигналов 121
2.5.7. Получение изображения отражателей в материалах со структурным шумом 126
2.5.8. Многоканальность или коомутация элементов антенной решётки? 126
2.5.9. Величина амплитуды смещения 127
2.5.10. Скорость получения изображения и объем данных 127
2.6. Выводы по главе 129
ГЛАВА 3. Калибровка антенной решётки на призме 133
3.1. Принцип калибровки 135
3.2. Требования к виду целевой функции 137
3.3. Оценка поля отражённого от отверстия бокового сверления 138
3.4. Целевая функция как величина обратная корреляции двух векторов 140
3.5. Определения времени задержки в протекторе 141
3.6. Повышение точности калибровки 142
3.7. Численные эксперименты 143
3.8. Модельные эксперименты 146
3.8.1. Образец для калибровки 146
3.8.2. Калибровка антенной решётки IM 5 MHz-32-l.O
10503 №А101 на призме X-32-35-R-IL42 №12244-6 147
3.8.3. Калибровка антенной решётки РЕ-5.0М32Е0.8Р №0334
на призме X-42-R420№l 149
3.9. Выводы по главе 151
ГЛАВА 4. Методы повышения разрешающей способности изображения 153
4.1. Метод максимальной энтропии как частный случай метода регуляризации 153
4.1.1. Выбор коэффициента Лагранжа и фонового коэффициента 160
4.1.2. Алгоритмы оптимизации 162
4.1.3. Предельное улучшение разрешения 163
4.2. Методы обработки эхосигналов для получения лучевого сверхразрешения 163
4.2.1. Экстраполяция спектра эхосигнала при построении его AR-модели 166
4.2.2. Экстраполяция спектра эхосигнала методом Гершберга-Папулиса 169
4.2.3. Деконволюция эхосигналов с применением метода максимальной энтропии 173
4.3. Экстраполяция двумерных (трёхмерных) спектров
изображений отражателей для повышения лучевого и
фронтального разрешения 180
4.4. Восстановление изображения отражателей по
набору эхосигналов методом максимальной энтропии 182
4.4.1. Матричная форма записи задачи рассеяния 183
4.4.2. Формирование матрицы G для разных способов сканирования 185
4.4.3. Качественное сравнение изображений полученных при разных способах сканирования 189
4.4.4. Технические требования к компьютеру для расчётов ММЭ 191
4.4.5. Модельные эксперименты 192
4.5. Выводы по главе 207
ГЛАВА 5. Методы определения формы границ объекта контроля 209
5.1. Определение формы поверхности и восстановление изображения отражателей с её учётом 209
5.1.1. Получение изображения отражателей методом SAFT с учётом профиля объекта контроля 210
5.1.2. Определение профиля поверхности объекта контроля 212
5.1.3. Модельные эксперименты 215
5.2. Одновременное определение скорости поперечной волны и толщины объекта контроля 222
5.2.1. Описание безэталонного метода 225
5.2.2. Факторы, влияющие на точность измерений 236
5.2.3. Численные эксперименты 238
5.2.4. Модельные эксперименты 240
5.3. Выводы по главе 244
ГЛАВА 6. Методы повышения отношения сигнал/шум изображения отражателей 246
6.1. Повышение отношения сигнал/шум при применении метода C-SAFT 249
6.2. Использование сложных сигналов 250
6.3. Технология прореженных антенных решёток (ПРАР) 251
6.3.1. Получение изображений отражателей методом M-SAFT 251
6.3.2. Калибровка многоэлементного преобразователя 255
6.3.3. Модельные эксперименты 258
6.4. Расщепление спектров и методы сверзразрешения эхосигналов 265
6.4.1. Постановка задачи 266
6.4.2. Модельные эксперименты 269
6.5. Метод максимальной энтропии для учёта перерассеивания 275
6.5.1. Постановка задачи 275
6.5.2. Модельный численный эксперимент 280
6.6. Выводы по главе 285
ГЛАВА 7. Программное обеспечение, аппаратные средства и методики для проведения эксплуатационного неразрушающего контроля 287
7.1. Система для проведения автоматизированного УЗК 287
7.1.1. Назначение системы 287
7.1.2. Общие принципы построения системы 287
7.1.3. Управляющий компьютер 289
7.1.4. Вычислительный сервер 289
7.1.5. Устройство сканирования 289
7.1.6. Система навигации 294
7.1.7 Линия связи 294
7.1.8. Блок сбора эхосигналов 294
7.1.9. Программное обеспечение 298
7.2. Методика проведения ультразвукового контроля сварных соединений трубопроводов ДуЗОО 301
7.3. Методика проведения ультразвукового контроля сварных соединений трубопроводов Ду800 307
7.3.1. Методические приёмы для определения типа несплошности в СС трубопроводов Ду800 308
7.3.2. Анализ изображений при испытаниях методики на АЭС 313
7.4. Методика проведения ультразвукового контроля сварных соединений колец ротора 319
7.5. Сводная таблица алгоритмов 323
Общие выводы и результаты работы 325
Список литературы
