先进的超声波技术，如自动超声波测试(AUT)，为在役资产提供了多种用途，并适用于许多行业，包括发电、石油万博体育登录下载和天然气、石化、纸浆和造纸。
万博体育登录下载超声波检测(UT)仪器有着悠久的历史，可以追溯到第一次世界大战，当时这项技术第一次被用来探测水下隐藏的物体，比如冰山或潜艇。然而，第一批仪器需要又大又重的真空管，需要交流电源，而且不便携。
技术发展到更小，电池供电的仪器，使UT更适用于现场应用。然而，早期的仪器利用模拟信号处理，更容易受到校准漂移不准确的影响。自20世纪90年代中期以来，数字仪器已成为标准，提供可重复和准确的测量，以及机载数据记录。共享屏幕和测试记录以及与计算机集成的能力极大地发展了该行业。
超声波的基础知识
在最简单的定义中，UT是将电能转换为声能，以寻找材料中的缺陷或获得一般厚度测量。在大多数工业应用中，使用脉冲回波配置。声音以一个角度发出，然后从表面反射出去，以发现裂缝、缺乏熔合或普遍腐蚀等不连续性。
随着数字、手持式超声波设备的进步，厚度测量可以使用超声波测厚仪手动获得。由于以下原因和注意事项，这种技术很容易被采用。
超声检测的优缺点万博体育登录下载
我们能做得更好吗?机器人控制、高速接口和信号处理方面的最新进展使工程师们再次重新思考技术的现状。
在上一篇博客文章中，我们介绍了自动超声波检测万博体育登录下载它集成了所有这些先进技术，使超声波检查更快，提供更大的覆盖范围，并提供更准确的测量。
自动超声波检测(AU万博体育登录下载T)，设备、技术和命名法已经成为同义词，使得区分系统变得困难。今天通常被称为AUT的是使用简单的机器人，这些机器人带着磁性车轮沿着检测材料的表面行驶。材料被自动扫描，通常在圆周方向上，使用单个或双元素探头，光栅扫描或扫描，沿着材料在y轴上。
常规AUT的优势在于其数据密度比手动方法高得多，与手动UT不同的是，AUT允许记录原始a扫描以供事后检查。然而，由于使用单探头和周向扫描，生产率很低。由于它是一个不可驱动的系统，因此必须将其精确放置在需要扫描的位置，然后手动移动到下一个位置。此外，需要直接访问资产，这可能会给技术人员带来暴露风险。
看到传统AUT的局限性，Gecko Robotics投入了大量资金，应用机器人技术和云处理来提高超声波检测的生产率，从大型资产筛选到精细损伤机制检测。让我们深入了解Gecko基于机器人的AUT检测技术套件:快速超声网格(RUG)快速AUT和相控阵UT (PAUT)。
RUG:用更少的时间覆盖更多的领域
快速超声网格(RUG)是一种由机器人驱动的超声波检测方法，可以生成厚度网格图，以识别腐蚀和其他损伤机制导致壁厚变薄的区域。其核心优势是覆盖面积大，速度比手动UT或传统AUT快10倍。在12小时的轮班中，RUG可以检查5000英尺的表面区域2(464.5米2）.它提供了更大网格尺寸(12英寸或0.3米)的快速筛选，但它也可以接近传统AUT(0.25英寸或6毫米)的网格分辨率。
RUG是一种定量工具，可以捕获所有原始a扫描，用于检验后分析。经过验证的数据上传到壁虎客户门户为了便于检查，它可以显示在2D或3D c扫描视图中，并使用交互式工具进行操作，以驱动预测性见解。
以下资产类型是使用RUG的优秀应用程序。
快速超声网格的应用
RUG的一个应用是用于管道回路。对于架空线或24英寸(0.6米)的工艺线，RUG机器人每12小时轮班可以覆盖500-600英尺(152-183米)，而传统AUT每次轮班只能覆盖40英尺(12米)。另一个应用是储罐地板。整个直径40英尺(12米)的区域可以在12小时内完成，而无需技术人员进入密闭空间。
最后，大型垂直容器，如锅炉，从RUG检查中受益。在没有搭建脚手架的情况下使用传统的AUT，技术人员可能需要大约五到六周的时间来完成检查，因为扫描仪必须放置在每个位置以覆盖大片区域。使用RUG，同样的任务可以在4天或更短的时间内完成，这取决于资产的大小。
对于所有资产类型，典型的现场时间减少了90%。
由于RUG可以快速检查大面积的表面区域，因此可以有效地识别整个资产中的孤立问题。然后，可以使用诸如PAUT和Rapid AUT之类的替代方法来确定颗粒级的损伤机制。
高清晰度数据的高级探针
相控阵超声检测(PAUT)万博体育登录下载是UT的一种应用，它利用计算机相控阵探头产生脉冲，识别在不同深度或在阵列长度上复用的损伤机制。pat检查包括焊缝、热影响区、法兰和任何其他容易开裂的区域(SCC、HIC/SOHIC)或其他损坏机制，如高温氢腐蚀(HTHA)。
PAUT比传统UT快得多，并产生高清晰度的资产状况数据。壁虎利用探针进行快速AUT技术。
快速AUT:(更多)数据，更快
Rapid AUT利用PAUT探头快速收集1mm x 1mm颗粒网格尺寸的高清资产状况数据。因此，它是了解特定损伤机制的完美工具，用于确定是否适合使用或检查后分析。
一般来说，Rapid AUT使用相控阵探头，可以容纳超过128个元件，每平方英尺可以收集超过94,000个厚度读数(每平方米超过1M个读数)。硬件运动和软件控制脉冲的结合允许更快的AUT系统。扫描的一个轴沿着相控阵，另一个轴由机械运动控制。与机械光栅化两个轴的传统AUT相反，快速AUT的扫描速度更快。
注意:由于这一过程是通过相控阵实现的，因此这些相同的技术可以用于快速扫描角度，寻找特定的损坏机制。但那是另一个故事了。
相控阵技术的一个潜在缺点是探头体积大，容易升空，导致数据丢失。这可以通过仔细的工艺设置和确保足够的表面来容纳探头来防止。
那么，Rapid AUT如何与传统AUT相抗衡呢?
快速AUT比传统AUT快5倍，产生的数据量是传统AUT的12倍。例如，检查一个10平方英尺的区域，Rapid AUT系统大约需要3分钟。与传统AUT相反，检查该部分需要14分钟。
AUT技术的效率比较
对于某些应用程序，它是有意义的将RUG与Rapid AUT相结合为了一个非常彻底，快速的检查。
RUG +快速AUT +相控阵=交钥匙解决方案
RUG是一种用于完成一般厚度检查的有效和准确的工具。随后可以进行快速AUT检查，以进一步探索腐蚀区域，并对可疑的损坏区域和焊缝进行PAUT检查。将这些工具组合在一起，可以提供最高保真度的非侵入式检测的交钥匙解决方案。
在计划检查时，Gecko Robotics与客户一起评估每个资产并审查以前的检查报告。我们的目标是测量所有容易发生已知损伤机制的敏感区域，例如焊缝或基材中的氢致开裂或应力导向开裂。通过结合这三种技术，我们可以锁定资产，并满足API检查、基于风险的检查(RBI)或适合服务(FFS)确定所需的NDE/NDT数据。
当地毯部署在快速AUT和PAUT，资产的每个部分都可以检查。收集到的综合信息可用于规划未来的维护活动、即将到来的停机、未来的周转，甚至监测缓慢的腐蚀增长，以最大限度地延长使用寿命。
现实世界的例子和应用
案例研究:子弹坦克(在流)
总结:通过RUG评估整个外壳和封头厚度，热影响区(HAZ)的快速AUT检查，以及用于每个焊缝疲劳裂纹检查的相控阵UT。
面积:1105平方英尺/ 714000 a - scan(102平方米/ 7.69M a - scan)
检查时间:1.5次(12小时)轮班
人力:3名技术人员和2个履带-(一个快速AUT +相控阵UT系统，一个RUG系统)。
结果:一次非侵入式的现场检查。消除了去库存、清洁和脚手架的成本。
案例研究:火炬线
总结:为期两天的RUG限制，随后在焊缝检查区域使用50%的相控阵UT
覆盖范围:1300线性英尺/ 1.54米a扫描(396米/ 5.05米a扫描)
检查时间:7班(12小时)
人力:5名操作员，2名机器人
结果:采用RUG替代常规AUT;减少70%的工时。
总之，超声探头、机器人和加工技术的进步正在不断提高AUT检测的生产率。这将导致更高效、准确和数据丰富的检查。借助Gecko Robotics的全套AUT系统，我们将与您的团队合作，确保应用正确的技术组合来实现您期望的检查结果，平衡时间、覆盖范围和数据质量。
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