OmniScan MX2超声波技术原理
时间：2014-11-22 阅读：530
超声波产品
OmniScan MX2
三则实业（上海）有限公司
报价
超声探伤仪
带有触摸屏界面的OmniScan MX2系列超声探伤仪可与新款机载或基于PC机的软件配合使用，具有更高的检测效率：可快速进行设置、检测及创建报告，从而保证了高水平的手动及AUT应用。
概览
十多年来，Olympus一直是研发模块化NDT检测平台的业内*的企业，其生产的OmniScan MX是迄今为止zui成功的便携式、模块化相控阵检测仪器，世界各地正在使用的OmniScan MX仪器有成千上万台。
现在，Olympus推出了一款使用TOFD技术的新型相控阵模块，一款新型UT模块，以及新软件程序（NDT SetupBuilder和新版OmniPC），这些新型模块与新推出的软件程序拓展了业已极为成功的OmniScan MX2平台的性能，提高了无损探伤工作流程的效率。
OmniScan MX2系列
| | 设计 NDT SetupBuilder NDT SetupBuilder设计软件是Olympus自动和半自动超声检测产品系列的一个非常重要的部分。NDT监控人员可以使用NDT SetupBuilder软件模拟检测方案，以确定所需使用的适当的声束数量和声束角度。模拟配置可被导入到OmniScan MX2，从而减少了配置时间和操作错误。 | ||
| 您的需要…… ……Olympus解决方案 在过去的几年中，为满足客户的需求，Olympus投入了大量精力创建了多种完整的解决方案，并将这些方案投放到市场、付诸实践。 | 采集 OmniScan MX2 OmniScan MX2探伤仪具有完成手动和自动探伤应用的强大检测性能。它可以与各种探头、扫查器和附件配合使用，从而使Olympus成为为石油化工、航空航天及其它工业领域提供无损探伤解决方案的理想企业。 | | |
| | 分析OmniPC 这款新开发的软件是用于OmniScan数据分析的zui为经济有效的选项。它带有与OmniScan机载软件相同的分析和报告工具，但是却具有更大的灵活性，因为它可以在个人电脑上运行。 | | |
基础坚实
OmniScan MX2这款第二代仪器，不仅可以与以前、现在及未来的所有相控阵和超声模块相兼容，而且还提高了检测效率：其更快的设置速度、更短的检测周期、更快地创建报告的特性保证了高水平的手动及AUT应用。作为NDT*产品的代表而研发的这款、可升级的检测平台可实现真正的未来新一代的NDT检测。
OmniScan MX2这款便携式、模块化的仪器不仅具有高采集速率，而且新添了多种强大的软件功能，因此可以更为有效地进行手动和自动检测。
| 更快更好！ 使用OmniScan MX2仪器，您的工作会更给力！OmniScan MX2仪器直观性*的焊缝覆盖软件功能，可简化和加速设置过程，因此用户在稍做准备后，即可开始进行检测。这款仪器配有更大、更亮的10.4英寸屏幕，并具有新式、*、直观的触摸屏功能，其符合工业标准的相控阵用户界面的反应速度以及传输数据的速度比以往更快，因此，用户可以更迅速地开始进行下一个检测。 |
不仅是一台普通的仪器，更是检测解决方案的核心
OmniScan MX2是检测解决方案的重要部分，与其它关键性组件结合在一起，可形成一个完整的检测系统。Olympus可提供完整的检测产品系列，包括：相控阵探头、扫查器、分析软件、以及各种附件。这些产品可根据具体的应用要求被整合、包装，成为可快速装配在一起的，针对某一特殊应用的解决方案包，用户在购买产品上的投资可以得到迅速的回报。此外，Olympus在世界范围内提供高质量的校准及维修服务，其精通相控阵应用的专家队伍保证了客户在需要帮助时可以得到即时的。
| 压力容器的焊缝检测 可以手动对压力容器焊缝进行完整的检测，也可以使用一台OmniScan和一个扫查器，依据某个交钥匙方案，通过单次扫查，完成对压力容器焊缝的检测。而且可以马上得到检测结果，这样检测人员可以随时发现焊接过程中出现的问题，并对这些问题马上进行解决。 | 复合材料检测 Olympus为碳纤维增强聚合物材料结构的检测提供了完整的解决方案。这些解决方案基于OmniScan探伤仪、GLIDER™扫查器，以及专为CFRP平面和曲面检测设计的探头和楔块。 | 小直径管件的焊缝检测 与COBRA手动扫查器一起使用时，OmniScan探伤仪可以检测外径范围在0.84英寸到4.5英寸的管件。这款手动扫查器的外形极为细窄，因此可以进入到狭窄的空间对管道进行检测。 | 腐蚀成像检测 OmniScan PA系统与HydroFORM扫查器配套使用的目的，是为探测出由于腐蚀、磨蚀、侵蚀而造成的壁厚减薄情况，提供*检测方案。在这项应用中，相控阵超声技术具有检测速度快、数据点密度适当，以及检出水平高等特点。 |
模块化仪器
需求更新不断，平台持续创新
我们在设计OmniScan MX2仪器的过程中，考虑到了用户在相控阵技术上当前及未来投资的回报性，因此这款仪器可以装配任何Olympus相控阵模块：无论是性能可靠、已经实地验证的已存在模块，还是将要开发的新一代模块。仪器的技术规格将会随着用户的需求，通过不断的软件更新，不断地发展完善，从而可保证用户的投资得到zui大的回报。
业内的PA2和UT2模块
| 双通道UT2 | 16:64 PA2 16:128 PA2 32:128 PA2 | 32:32 PA 32:128PR PA |
作为相控阵技术行业的企业，Olympus刚刚推出了一个新的与MX2仪器相兼容的模块系列。
PA2
以创新型PA2模块为代表的新相控阵模块系列在很多方面提高了性能，如：
迄今为止的相控阵和TOFD信号质量
- 信噪比更好
- 脉冲发生器更强大
- 64度纯灰色调
提高了多组性能
- 同时使用PA和UT通道的能力
一般硬件指标的完善
- 更高的工作温度（45°C）
- 带有快速闭锁系统的新型OmniScan探头连接器
- 设计符合IP66环境评级
- 电池工作时间更长
UT2
新型常规超声模块具有与PA2模块的UT通道相同的技术性能，但是其通道是PA2模块UT通道的2倍。
工作流程
利用NDT SetupBuilder进行设计
NDT SetupBuilder是一款基于PC机的新开发的软件，有助于创建检测设置，并显示声束的模拟图像。
这个软件具有多种功能，可方便、快速地制定全面的检测方案，这些方案可被直接导入到OmniScan MX2仪器中。
- 可在Olympus工件数据库中选择适当的楔块和探头
- 可即时模拟声束在材料中的传播轨迹
- 可在不同视图中显示并调整工件、探头、焊缝及声束的情况，这些视图如：侧视图、端视图、顶视图或3维视图
- 可体现zui常检测的材料和工件，如：平板、焊接管道的周向或轴向区域
- 可拷贝并以镜像方式显示已有的组，从而可快速完成多探头配置
利用OmniScan MX2仪器进行设置
创建设置的zui有效方法是在NDT SetupBuilder中以模拟方式创建设置，然后再将其直接导入到OmniScan。接下来在开始采集之前，在OmniScan中所需完成的步骤就只剩下如闸门设置和范围设置等少量的操作了。不过，由于OmniScan MX2具有自动探头识别功能，因此借助以下功能还可创建完整的设置：
- 直观的向导，使用互动帮助菜单可指导用户完成设置创建的每一步
- 焊缝覆盖和声线跟踪模拟
- 组拷贝选项，用于快速完成多组的配置
利用OmniScan MX2仪器采集数据
OmniScan MX2因为添加了NDT SetupBuilder和OmniPC这两个新软件，现在可以在宽大的触摸屏上直接完成检测所要求的所有步骤，或专门完成校准和采集操作。
校准
校准向导保证了每个组的每个聚焦法则都等同于一个单通道常规探伤仪，以使校准符合规范中的要求。校准向导指导用户分步进行声速、楔块延迟、灵敏度、TCG、DAC、AWS及编码器的校准。现在，还可以自动方式完成TOFD PCS校准与直通波拉直操作。
采集
OmniScan MX2可方便地为手动、单线、光栅或螺旋编码扫查配置检测参数。采集过程可被实时显示在屏幕上，在采集过程中还可改写数据，并将整个A扫描、S扫描和/或C扫描中的数据存储于具有热插拔功能的SD卡中或USB 2.0存储设备中。
- 不同闸门的同步功能
- 新的智能型布局，zui多可配置8组
- 全屏模式，可显示的范围更大
利用OmniPC进行数据分析
OmniPC是一款新软件程序，不仅具有与OmniScan相同的用户界面、分析功能和报告功能，而且具有更大的灵活性，可以在个人电脑中运行。
使用了OmniPC，OmniScan仪器就可以集中进行扫查操作，同时用户可以在个人电脑中对采集的数据进行分析。这个软件还可与超大屏幕一起使用，以提高图像的可视性，此外，计算机键盘的快捷方式会使操作更迅速。
利用OmniScan MX2进行数据分析
- 数据光标、参考光标和测量光标，用于定量缺陷
- 数据库和预先定义的列表中增添了更多的读数内容，其中包括：三角学方面的数据、轴上的缺陷统计数据、体积位置信息、基于规范的合格标准以及腐蚀成像的统计数据等。
- 在离线情况下对闸门重新定位时，可将不同视图链接起来，进行互动分析和自动更新。
- 经过优化的预先配置的布局用于为所发现的缺陷在长度、深度及高度上进行快速简便的定量。
报告制作
OmniScan MX2和OmniPC都可以生成包含缺陷报表的报告。缺陷报表zui多可列有8个读数，如：波幅、位置和缺陷大小。用户可以根据需要对报告自行定制，可添加更多的读数，可为每个缺陷指示添加注释，还可以将报告保存为HTML文件。声线跟踪（RayTracing）工具可在焊缝剖面图中表明缺陷指示的位置。高分辨率图像可被插入到所有相关的检测参数中。
技术规格
OmniScan MX2主机的技术规格
| 一般规格 | |
| 外型尺寸 （宽 x 高 x 厚） | 325 mm x 235 mm x 130 mm （12.8 in. x 9.3 in. x 5.1 in.） |
| 重量 | 3.2公斤，不含模块，带一节电池。 |
| 数据存储 | |
| 存储装置 | SDHC卡，大多数标准USB存储装置，或快速以太网 |
| 数据文件存储容量 | 300 MB |
| I/O接口 | |
| USB接口 | 3个 |
| 扬声器输出 | 有 |
| 视频输出 | 视频输出（SVGA） |
| 以太网 | 10/100 Mbps |
| 输入/输出线缆 | |
| 编码器 | 双轴编码器线（正交、向上、向下，或时钟/方向） |
| 数字输入 | 4个数字式TTL输入，5 V |
| 数字输出 | 4个数字式TTL输出，5 V，15 mA |
| 采集开启/关闭装置 | 远程采集启动TTL，5 V |
| 电源输出线 | 5 V，500 mA电源输出线（带短路保护） |
| 报警 | 3 TTL，5 V，15 mA |
| 模拟输出 | 2个模拟输出（12比特），±5 V，10 kΩ |
| 步速输入 | 5 V TTL步速输入 |
| 显示 | |
| 显示器尺寸 | 26.4 cm（10.4英寸）（对角线） |
| 分辨率 | 800 x 600像素 |
| 亮度 | 700 cd/m2 |
| 颜色数量 | 1千6百万 |
| 类型 | TFT LCD（薄膜晶体管液晶显示屏） |
| 电源 | |
| 电池类型 | 智能锂离子电池 |
| 电池数量 | 1节或2节电池（电池舱内可容纳两个热插拔电池） |
| 电池供电时间 | 使用两节电池，zui少7小时 |
| 环境指标 | |
| 工作温度范围 | -10°C～45°C （14 ºF～113 ºF） |
| 存储温度范围 | -20 °C～60 °C，带电池。 -20 °C～70 °C，不带电池。 |
| 相对湿度 | 45 °C无冷凝的条件下，zui大70 % RH。 |
| 侵入保护评级 | IP54 |
| 防撞击评级 | 通过美军标准MIL-STD-810G 516.6中的测试。 |
| MX2模块的兼容性 | |
| MXU 3.2及更新版本 | OMNI-M2-PA1664 |
| OMNI-M2-PA16128 | |
| OMNI-M2-PA32128 | |
| OMNI-M-PA32128PR | |
| OMNI-M-PA3232 （200 V） | |
| OMNI-M2-UT-2CH | |
| MXU 3.1及更早版本 | OMNI-M-UT-8CH |
| OMNI-M-PA1664 | |
| OMNI-M-PA16128 | |
| OMNI-M-PA32128 | |
| MXU-M 3.1及更早版本 | OMNI-M-PA1664M |
相控阵模块的技术规格（适用于OMNI-M2-PA32128）
| 一般规格 | |
| 外型尺寸 （宽 x 高 x 厚） | 226 mm x 183 mm x 40 mm （8.9 in. x 7.2 in. x 1.6 in.） |
| 重量 | 1.6公斤 |
| 接口 | 1个相控阵接口：Olympus PA接口 2个UT接口：LEMO 00 |
| 聚焦法则数量 | 256个 |
| 探头识别 | 自动探头识别 |
| 脉冲发生器/接收器 | |
| 孔径 | 32个晶片 |
| 晶片数量 | 128个晶片 |
| 脉冲发生器 | PA通道 | UT通道 |
| 电压 | 40 V、80 V、115 V | 95 V、175 V、340 V |
| 脉冲宽度 | 30 ns～500 ns可调，分辨率为2.5 ns。 | 30 ns ～ 1000 ns范围内可调，分辨率为2.5 ns。 |
| 脉冲形状 | 负方波 | 负方波 |
| 输出阻抗 | < 25 Ω | < 30 Ω |
| 接收器 | PA通道 | UT通道 |
| 增益 | 0 dB～80 dB，zui大输入信号为550 mVp-p（满屏高）。 | 0 dB～120 dB，zui大输入信号为34.5 mVp-p（满屏高）。 |
| 输入阻抗 | 65 Ω | 脉冲回波模式：60 Ω 脉冲发送接收模式：50 Ω |
| 系统带宽 | 0.6 MHz～18 MHz（–3 dB） | 0.25 MHz～28 MHz（–3 dB） |
| 声束形成 | |
| 扫查类型 | 扇形和线性 |
| 组数量 | zui多8个 |
| 孔径 | 32个 |
| 晶片数量 | 128个 |
| 数据采集 | |
| 数字化频率 | 400 MHz（12比特），在将4个点压缩为一个点以后* |
| zui大脉冲速率 | 高达10 kHz（C扫描） |
| 数据处理 | |
| 数据点数 | zui多8192个 |
| 实时平均 | PA：2、4、8、16 UT：2、4、8、16、32、64 |
| 检波器 | 射频、全波、正半波和负半波 |
| 滤波 | PA通道：3个低通、3个带通、5个高通滤波器 UT通道：3个低通、6个带通、3个高通滤波器（TOFD模式配置中为8个低通滤波器） |
| 视频滤波 | 平滑处理（根据探头频率范围调节） |
| 数据显示 | |
| A扫描刷新率 | 实时：60 Hz |
| 数据同步 | |
| 根据内部时钟 | 1 Hz～10 kHz |
| 根据编码器 | 双轴：1步～65536步 |
| 可编程的时间校正增益（TCG） | |
| 点数 | 32个：每个聚焦法则有一条TCG曲线。 |
| 报警 | |
| 报警数量 | 3个 |
| 条件 | 闸门的任意逻辑组合 |
| 模拟输出 | 2个 |
*在开启FFT时，TOFD通道的插值功能被禁用
UT2 TOFD Module and MXU Software
The new OmniScan MX2 UT2 module from Olympus represents a powerful, yet affordable solution for TOFD inspection. Several hardware and software improvements make weld inspection using the TOFD technique faster and easier. Leadingclass signal-to-noise ratio provides optimum data quality for TOFD inspection.
Improvements
- TOFD Wizard
- PCS calibration
- Crisper B-scan
- Multi-TOFD layouts
- Lateral Wave straightening
- Higher PRF on TOFD groups
- Higher voltage （up to 340 V） eliminates the need for preamplifiers
These improvements offer a faster and simpler setup, improved acquisition display, and more accurate defect sizing which improves overall productivity.
Multi-TOFD Layouts
The new Multi-TOFD layout can display more than one group at a time. This allows easy positioning and sizing of flaw indications by visual correlation between groups.
Lateral Wave Straightening
The use of the Lateral Wave straightening tool offers a more coherent display for easier interpretation. Lateral Wave straightening also enables more precise depth evaluation and flaw sizing.
| Raw TOFD data | TOFD data after Lateral Wave straightening |
The above mentioned software improvements are also incorporated into the OmniPC software allowing users to analyze data on a PC, while the OmniScan can be redeployed for other data acquisition jobs.
Dedicated Scanners and Accessories *HST-Lite TOFD Scanner
The new HST-Lite scanner is the perfect choice for cost effective, one-channel TOFD inspections when signal quality is important. The combination of magnetic wheels and spring-loaded probe holders offer the stability required to perform high quality, one-line inspections. The scanner can be operated using only one hand, and will attach to ferromagnetic surfaces even when in an upsidedown position.
Stainless Steel TOFD Wedges
| The HST-Lite, when bought as a kit, comes standard with the new stainless steel TOFD wedges. These wedges are considered a significant upgrade from the common Rexolite wedges, and a better option for most applications. They offer several advantages, including:
| The new stainless steel wedges （on the left） have a shorter approach by 3 mm for better coverage. |
These wedges are compatible with the Olympus high-performance line of TOFD transducers.
TOFD Inspection of Small Pipes
| Designed specifically for use with the wellestablished COBRA scanner, an additional line of TOFD wedges is available for low profile inspections. These wedges can be fitted with 3 mm element diameter ST1 probes to inspect pipes of 1 in. up to 4.5 in. These wedges are available in various longitudinal refracted angles and can be ordered for specific diameters, or from a kit covering the complete diameter range. | The COBRA small-diameter pipe scanner can perform TOFD inspections with the appropriate wedges, cables, and transducers. |
Click here for ordering information and specifications.
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