在之前的博客中，我们已经谈到相控阵技术这是一种现代超声波检测万博体育登录下载技术，通常用于石油和天然气炼油厂、发电厂和其他市场。今天，我们将讨论全矩阵捕获(FMC)和全聚焦方法(TFM)，相控阵超声检测(PAUT)的数据采集应用，以及如何使用机器人辅助和增强这些尖端技术的使用。万博体育登录下载
但首先……
什么是FMC/TFM?
融合是一种PAUT数据采集策略。PAUT涉及使用由编程脉冲控制合成的多元素探针，其时间延迟取决于多种因素，包括资产几何形状和声学特性。
通常，单个元件脉冲和随后由同一元件接收的结果是单个a扫描。在FMC过程中，单个元件是脉冲的，但是所有探测元件接收反射信号，而不仅仅是特定的单个探测。从本质上讲，这就产生了与单次脉冲接收元素一样多的a扫描。这个过程不断重复，直到数组中的每个元素都一个接一个地触发了所有可能的发送/接收组合。
例如，如果使用64个元素的探针，则获得的数据将是64的2次方(nXn)，生成4,096个a扫描。所有的a扫描都被捕获和记录，使完整的数据矩阵可以存储以供处理和审查。这实现了极其健壮、准确的数据收集，并改进了缺陷检测和/或表征。当然，如果没有一个处理程序，所有这些数据本身并不是特别有用，这就把我们带到了TFM。有关详细信息，请参见下面的图1。
解冻几个后处理算法中的一个是，一旦FMC完成，重建数据生成基本的，易于理解的高分辨率图像感兴趣的领域。TFM可以利用从FMC收集的所有数据，生成非常大的高分辨率文件。相应的，数据采集过程需要耗费大量的时间和存储空间。(注:需要一台非常好的计算机来处理数据并进行分析)
FMC和TFM能够检测和测量的一些常见损伤机制包括:但不限于：
- 早期开裂/HIC
- SOHIC
- HTHA
- 蠕变
- 晶间腐蚀开裂(PASCC)
- 体积缺陷。
- 泡罩外围开裂确认及上浆。
图2显示了HTHA损伤的检测和大小。
简而言之，FCM是数据收集技术，TFM是数据管理程序。FCM/TFM能够最大限度地捕获和利用数据，进一步扩展了PAUT的功能。
继续讨论这些技术的实际部署，机器人技术的使用可以提供更多的价值和许多优势。
增加价值，易于应用，与机器人
Gecko的机器人检测范围广泛，应用范围不断扩大，从锅炉罐、管道和燃料筒仓到烟囱、压力容器等等。
机器人主要有三大类:
- 无人驾驶飞机
- 管道的猪
- 爬虫
无人驾驶飞机:无人机越来越多地用于手动和自动飞行设施，以及资产内部和周围。无人机的主要好处是它们可以进入人类无法进入的地方，比如锅炉。目前，无人机的一个潜在缺点是它们可以进行的无损检测读数有限，而且在大多数情况下，它们被用来收集视觉图像。
管道的猪：这些专门的机器人经常用于石油和天然气行业。这些机器人最初的设计目的是对管道内部进行清洁，但通过添加传感器来收集无损检测数据，这些机器人变得更加“智能”。
爬虫：因此得名，它们被设计成爬行，或上升的资产，以收集读数和图像。它们通常需要附着在资产表面以实现爬升。，磁力轮。这些需要铁表面，如碳钢罐或锅炉，然而，有新的粘附方法正在研究，使他们能够爬上非铁表面，如不锈钢。
使用爬虫的好处包括能够在使用中的资产(例如坦克)上使用爬虫。爬行器可以收集无损检测读数，而无需使储罐离线。为了进行内部检查，必须清除资产中的物质，然而，潜水机器人的研究和开发正在取得进展。对于使用FMC/TFM的检查，使用爬行器和管道清管器可以增加许多好处，特别是与人工检查相比。参见图3显示TFM光栅扫描的扫描仪配置。
快
手动检查需要时间，通常需要几天或几周才能完成较大的资产。正因为如此，它们通常在可以收集的数据范围和数量上受到限制(以及架设脚手架、绳索访问等所需的时间)。虽然FCM/TFM数据处理需要时间，但机器人的使用大大减少了整体检查时间，从而最大限度地减少了数据处理速度较慢的挑战。
更多的可重复性
人工检查期间的数据收集效率通常依赖于操作人员的技能和知识。如果操作人员训练不正确，或者不熟悉设备，他们可能无法获得良好的读数;或者读数可能不会显示出逐年的趋势，因为每次收集的数据可能不同。机器人技术的一个重要因素是可重复性——数据收集方法每次都是完全相同的，从而产生准确的趋势数据。如果作业者想要重新访问存储的FMC/TFM数据，他们可以查看任何a扫描，以备将来参考。
更安全的
机器人可以去许多人类不能去的地方——比检查员能容纳的空间更小的地方——并且可以忍受高达120摄氏度(约120摄氏度)的恶劣操作条件。250华氏度)。机器人的使用也限制了现场人员的数量。回收锅炉的典型故障可能需要20到50名现场检查人员，而使用机器人技术，对于相同范围的项目，往往需要接近4到6名检查人员。
不停机
在大多数情况下，机器人可以在资产在线时访问资产，避免停机和启动过程。
当然，机器人也有一些潜在的缺点，人类检查员具有机器人所不具备的某些能力。例如，轻松地移动资产障碍物，如走秀。此外，前期服务成本可能比人工检测高得多，尽管在过去一年左右的时间里，价格已经大幅下降了40%——随着技术的进步，这种趋势可能会继续下去，并得到更广泛的应用。
将机器人技术与利用PAUT、FMC和TFM进行全面检查所提供的优势相结合，使操作人员能够主动进行维修，而不是被动地进行维修。T预测性维护能力和详细的数据见解，使当今的技术能够减少设备故障或计划外停机时间，提高检测的可靠性和概率，并最大限度地提高资产检查的价值。
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