Una nueva herramienta para la verificación experimental de la resolución de la cuadrícula TFM.
Descripción
La herramienta de verificación de cuadrícula TFM, introducida en la versión 6.3 del software embarcado OmniScan™, agiliza la verificación experimental de la resolución de cuadrícula requerida y óptima para sus inspecciones con el Método de Enfoque Total (TFM). Esta característica brinda apoyo adicional para cumplir con ISO 23865:2021 y ASME BPVC 2023 Sección V.
Antecedentes y requisitos de los códigos
La resolución espacial de una imagen TFM—definida por el espaciamiento entre píxeles adyacentes o el número de píxeles por milímetro—debe ser suficientemente alta para mantener las variaciones de amplitud de un reflector dentro de una tolerancia aceptable cuando la posición de la sonda cambia ligeramente. Mantener una sensibilidad constante ayuda a garantizar que no se pasen por alto los reflectores pequeños y que la medición de su tamaño se mantenga precisa durante toda la inspección.
La variación máxima de amplitud para un reflector dado en una resolución de cuadrícula específica se expresa mediante el indicador TFM Amplitude Fidelity (ASME – BPVC 2023 Section V) o Amplitude Stability (ISO 23865:2021), definido como sigue:
donde Amin y Amax son las amplitudes mínima y máxima medidas para el mismo reflector a una resolución de cuadrícula fija.
La fidelidad de amplitud (o estabilidad) está influenciada principalmente por:
- Resolución de cuadrícula TFM
- Señal de entrada TFM (RF o envolvente)
- Características de la sonda (frecuencia central, ancho de banda)
- Propiedades del material (velocidad de onda)
Tanto las normas ISO como ASME especifican que la variación de amplitud no debe superar 2 dB.
Verificación de la fidelidad de amplitud y de la resolución de la cuadrícula TFM
Sección V de ASME BPVC 2023 autoriza la verificación de la fidelidad de amplitud mediante cálculo o validación experimental. ISO 23865:2021 fomenta la verificación experimental y exige que los resultados se incluyan en los informes de inspección.
OmniScan X3 y X4 introdujeron previamente un indicador de fidelidad de amplitud calculado, que permanece disponible y ofrece una estimación conservadora sin necesidad de realizar un procedimiento experimental completo.
Sin embargo, la validación experimental suele ser beneficiosa, especialmente para confirmar la resolución de la cuadrícula TFM. Ambos estándares recomiendan validar los resultados utilizando un bloque patrón que contenga orificios laterales taladrados alineados verticalmente (SDH). La nueva Herramienta de verificación de cuadrícula TFM en la versión 6.3 permite esta validación utilizando SDH o cualquier otro tipo de reflector relevante para la inspección.
Acceso a la herramienta de verificación de cuadrícula TFM
La herramienta está disponible en el menú Planificar y Calibrar > Herramientas de Calibración cuando la configuración de ley esté en FMC/TFM o PWI/TFM para un grupo específico. Tenga en cuenta que el menú Herramientas de calibración no está disponible cuando la configuración de ley esté en FMC/PCI.
Funcionamiento
La herramienta de verificación de cuadrícula TFM sigue los procedimientos recomendados en los códigos ISO y ASME y se basa en herramientas de calibración existentes, como la calibración TCG para TFM y la calibración de velocidad para PA. Verifica la cuadrícula TFM de cada reflector, permitiendo a los usuarios seleccionar una región de interés (ROI) y desplazando automáticamente la cuadrícula de reconstrucción en pequeños incrementos horizontales y verticales.
Antes de iniciar el proceso de verificación:
- Configure los grupos TFM con los parámetros deseados (muestra, sonda, cuña, conjunto de ondas, zona de reconstrucción).
- Coloque la sonda en un bloque de prueba con reflectores de referencia espaciados adecuadamente (por ejemplo, una fila de SDH vertical).
Flujo de trabajo
- Defina el ROI alrededor de un único reflector
- Ejecute la verificación para ese reflector.
Repita estos pasos para cada reflector según sea necesario.
Controles disponibles
- Ajuste de la ganancia: Establece la ganancia de la imagen TFM. La ganancia no influye en el cálculo.
- Definición de ROI: Defina el ROI utilizando Profundidad inicial, Profundidad final, Índice inicial e Índice final. El ROI debe ser lo suficientemente grande para evitar efectos de borde durante la verificación.
- Gestión de mediciones:
- Agregar punto: Inicie una medición para el ROI seleccionado.
- Restablecer: Borrar todas las mediciones.
- Listo: Guarde y acepte los resultados de la verificación para el grupo TFM.
Medición y verificación
Cuando se agrega una medición, comienza el proceso de verificación:
- La cuadrícula TFM se desplaza λ/20 horizontalmente y verticalmente (20 incrementos por dirección), donde λ es la longitud de onda mínima en el grupo TFM activo.
- Para cada posición de la cuadrícula, se reconstruye una imagen TFM y se registra la amplitud máxima (A) dentro del ROI.
- Para cada dirección, se calcula la variación máxima de amplitud en todos los incrementos:
Resultados de las mediciones
Una vez que se completa una medición, los resultados aparecen en la tabla de Mediciones, incluyendo:
- ID de medición (1–9)
- Posición central del ROI (Índice, Profundidad)
- Variación máxima de amplitud en dB en las direcciones horizontal y vertical
El indicador de Variación máxima muestra la mayor variación de todas las mediciones registradas, independientemente de la dirección.
Complementariedad con la estimación de la fidelidad de amplitud
Mientras la nueva herramienta proporciona validación experimental, el software OmniScan continúa ofreciendo un valor estimado de Fidelidad de Amplitud a través del menú Configuración TFM. Esta estimación—derivada de un modelo analítico validado experimentalmente—ayuda a los usuarios a seleccionar una resolución de cuadrícula TFM óptima que cumpla con los requisitos estándar.
El modelo tiene en cuenta:
- Resolución horizontal y vertical de cuadrícula
- Frecuencia central del palpador
- Velocidad de onda del material (la velocidad más baja según el conjunto de ondas)
Debido a que el modelo supone una variación a lo largo de la diagonal de la cuadrícula (el peor escenario para la envolvente del TFM), sus estimaciones son generalmente más conservadoras que los resultados experimentales.
Los usuarios pueden confiar en esta estimación para la mayoría de las inspecciones, recurriendo a la herramienta de verificación experimental cuando lo requieran las normas o cuando trabajen con materiales complejos, como aleaciones granuladas o compuestos.