개요

OmniScan™ 온보드 소프트웨어 버전 6.3에 도입된 TFM 그리드 검증 도구는 TFM(총집중법) 검사에 필요한 최적의 그리드 해상도를 실험적으로 검증하는 과정을 간소화합니다. 이 기능은 ISO 23865:2021 및 ASME BPVC 2023 섹션 V 준수를 위한 추가적인 지원을 제공합니다.

배경 및 규정 요구 사항

TFM 영상의 공간 해상도—인접한 픽셀 사이의 간격 또는 밀리미터당 픽셀 수로 정의됨—는 프로브 위치가 조금 변할 때에도 반사체의 진폭 변화가 허용 오차 범위 내에 있도록 충분히 정밀해야 합니다. 일관된 감도를 유지하면 작은 반사체를 놓치지 않고 검사 전반에 걸쳐 크기 측정이 정확하게 유지되도록 할 수 있습니다.

특정 격자 해상도에서 주어진 반사체의 최대 진폭 변화는 TFM 진폭 충실도 지표(ASME BPVC 2023 Section V) 또는 진폭 안정성 지표(ISO 23865:2021)로 표현되며, 정의는 다음과 같습니다:

여기서 A_{_min} 및 A_{_max}는 고정된 격자 해상도에서 동일한 반사체에 대해 측정된 최소 및 최대 진폭입니다.

진폭 충실도(또는 안정성)는 주로 다음 요인들의 영향을 받습니다:

• TFM 그리드 해상도
• TFM 입력 신호(RF 또는 엔벨로프)
• 프로브 특성(중심 주파수, 대역폭)
• 물질 특성(파동 속도)

ISO 및 ASME 표준 모두 진폭 변동이 2 dB.를 넘지 않아야 한다고 규정합니다.

진폭 충실도 및 TFM 그리드 해상도 검증

ASME BPVC 2023 Section V는 계산 또는 실험적 검증을 통해 진폭 충실도 검증을 허용합니다. ISO 23865:2021은 실험적 검증을 권장하며 검사 보고서에 결과를 포함하도록 의무화합니다.

OmniScan X3 및 X4는 이전에 계산된 진폭 충실도 지표를 도입했으며, 이 지표는 현재도 제공되며 전체 실험 절차 없이도 보수적인 추정치를 제공합니다.

그러나 실험적 검증은 특히 TFM 격자 해상도를 확인하는 데 매우 유용합니다. 두 표준 모두 수직 배열된 측면 드릴 구멍(SDH)이 포함된 시험 블록을 사용하여 결과를 검증할 것을 권장합니다. 버전 6.3의 새로운 TFM Grid Verification Tool은 SDH 또는 검사에 관련된 다른 반사체 유형을 사용하여 이러한 검증을 가능하게 합니다.

TFM 그리드 검증 도구에 액세스하기

도구는 Plan & Calibrate > Calibration Tools 메뉴에서법칙 구성이 FMC/TFM 또는 PWI/TFM으로 설정된 경우 특정 그룹에 대해 사용할 수 있습니다. 참고로 Law Configuration이 FMC/PCI.로 설정되어 있으면 Calibration Tools 메뉴를 사용할 수 없습니다.

작동 방법

TFM 그리드 검증 도구는 ISO 및 ASME 규정에 명시된 권장 절차를 준수하며, TFM의 TCG 보정 및 PA의 속도 보정과 같은 기존 보정 도구를 기반으로 하여 개발되었습니다. 이 도구는 사용자가 관심 영역(ROI)을 선택하고 재구성 그리드를 수평 및 수직으로 미세하게 자동 이동시켜 각 개별 반사체에 대해 TFM 그리드를 검증합니다.

검증 절차를 시작하기 전에:

1. 원하는 매개변수(시편, 프로브, 웨지, 웨이브 세트 및 재구성 영역)로 TFM 그룹을 구성하십시오.
2. 프로브를 적절한 간격으로 배치된 기준 반사체(예: 수직 SDH가 한 줄로 배열된 시험 블록) 위에 놓으십시오.

워크플로우

1. 단일 반사체 주변에 ROI를 정의합니다.
2. 해당 반사체에 대한 검증을 실행하세요.

필요에 따라 각 반사체에 대해 이 단계를 반복하십시오.

사용 가능한 제어 기능

• 이득 조절: TFM 이미지의 이득을 설정합니다. 게인은 계산에 영향을 미치지 않습니다.
• ROI 정의: ROI는 깊이 시작점과 끝점, 인덱스 시작점과 끝점을 사용하여 정의합니다. 검증 과정에서 경계 효과를 방지하려면 ROI(관심 영역)를 충분히 크게 지정해야 합니다.

• 측정 관리:
  • 포인트 추가: 선택한 ROI에 대한 측정을 시작합니다.
  • 재설정: 모든 측정값을 지웁니다.
  • 완료: TFM 그룹의 검증 결과를 저장하고 승인하세요.

측정 및 검증

측정이 추가되면 검증 프로세스가 시작됩니다:

• TFM 그리드는 활성 TFM 그룹의 최소 파장 λ에 대해 수평 및 수직 방향으로 λ/20씩, 각 방향당 20단계로 이동합니다.
• 각 격자 위치에서 TFM 이미지를 재구성하고, ROI 내의 최대 진폭(A)을 기록합니다.

• 각 방향마다 모든 단계에서 최대 진폭 변동을 계산합니다:

측정 결과

측정이 완료되면 결과가 측정표에 표시되며, 다음 항목이 포함됩니다:

• 측정 ID (1–9)
• ROI 중심 위치(색인, 깊이)
• 수평 및 수직 방향에 대한 최대 진폭 변화(dB)

최대 변동 표시기는 방향에 관계없이 기록된 모든 측정값 중에서 가장 큰 변동을 나타냅니다.

예상 진폭 충실도와의 상호보완성

새로운 도구가 실험적 검증을 제공하는 반면, OmniScan 소프트웨어는 예상 진폭 충실도 값을 TFM Settings 메뉴를 통해 계속 제공합니다. 이 추정치는 실험적으로 검증된 분석 모델을 기반으로 한 것으로, 사용자가 표준 요구 사항을 충족하는 최적의 TFM 격자 해상도를 선택하는 데 도움을 줍니다.

이 모델은 다음을 고려합니다:

• 수평 및 수직 격자 해상도
• 프로브 중심 주파수
• 재료의 파속 (파형 집합 중 가장 느린 속도)

모델은 격자 대각선 방향의 변동(즉, TFM 엔벨로프에서 최악의 시나리오)을 가정하므로, 일반적으로 실험 결과보다 더 보수적인 추정치를 제공합니다.

사용자는 대부분의 검사에서 이 추정치를 신뢰할 수 있으며, 표준에서 요구하거나 입자형 합금 또는 복합재료와 같은 복잡한 재료를 다룰 때 실험 검증 도구를 활용할 수 있습니다.