Felsökning genom Phased Array

TD HandyScan

En arraysökare är en sökare som innehåller ett antal separata element i ett enda hölje, och fasning syftar på hur dessa element sekventiellt pulsas.

Eftersom fastekniken möjliggör elektronisk vågformning och styrning är det möjligt att generera ett stort antal olika ultraljudsvågsprofiler från en enda sökare. Denna strålstyrning kan dynamiskt programmeras att skapa elektroniska scanningar.

Kontakta oss

Fyll i formuläret nedan och skicka din förfrågan!

Hur fungerar felsökning med Phased Array?
Ultraljudsinstrument har använts i industriella tillämpningar i över sextio år. Sedan 1940-talet har fysikens lagar som styr utbredningen av högfrekventa ljudvågor genom fasta material använts för att upptäcka dolda sprickor, hålrum, porositet och andra interna defekter i metaller, kompositer, plast och keramik men även till att mäta tjockleken och analysera materialegenskaper. Ultraljudprovning är helt oförstörande och säker, och det är en väl etablerad testmetod i många grundläggande tillverkningsprocesser, särskilt i tillämpningar där svetsar och strukturella metaller ingår.

En arraysökare är helt enkelt en sökare som innehåller ett antal separata element i ett enda hölje, och fasning syftar på hur dessa element sekventiellt pulsas. Ett fasstyrt gruppsystem baseras normalt på en specialiserad ultraljudssökare som innehåller många enskilda element (generellt 16-256st) som kan pulsas separat i ett programmerat mönster. Dessa givare kan användas med olika typer av kilar, i ett kontaktläge, eller som immersion. Deras form kan vara kvadratisk, rektangulär eller rund och testfrekvenser är oftast i området från 1 till 10 MHz.

Fasstyrda system pulsar och tar emot från flera element i en array. Dessa element pulsas på ett sådant sätt att det orsakar multipla vågor av ljud för att sedan kombinera dessa och bilda en enda vågfront som färdas i den önskade riktningen. Likaså kombinerar mottagaren input från flera element i en enda presentation.

Eftersom fastekniken möjliggör elektronisk vågformning och styrning är detta en möjlighet att generera ett stort antal olika ultraljudsvågprofiler från en enda sökare. Denna strålstyrning kan dynamiskt programmeras att skapa elektroniska skanningar.

Detta möjliggör följande funktioner:

  • Mjukvarukontroll över spridningsvinkel, brännvidd och strålpunktens storlek. Dessa parametrar kan dynamiskt skannas vid varje inspektionspunkt för att optimera infallsvinkel och signal-till-brus för varje geometri.
  • Inspektion vid flera vinklar kan utföras med en enda, liten, flerelementsökare med kil, som erbjuder antingen enstaka fasta vinklar eller en skanning genom en rad olika vinklar. Dessa funktioner ger större flexibilitet för inspektion av komplexa geometrier.
  • Multiplexing över många element möjliggör höghastighetsskanning från en ensam sökare. Mer än en avsökning kan utföras från en enda plats med olika inspektionsvinklar.

Fasstyrda ultraljudssystem kan potentiellt användas i nästan alla test där konventionellt ultraljud traditionellt har använts. Svetsinspektion och sprickdetektering är de viktigaste tillämpningarna. Dessa tester görs idag inom ett brett spektrum av branscher inklusive flyg, kraftgenerering, petrokemi, valsning, rörledningar och underhåll, strukturella metaller och verkstadsindustri. Fasstyrda arrayer kan även effektivt användas för att profilera återstående väggtjocklek i korrosionsundersökningar.

Fördelarna med fastekniken jämfört med konventionellt ultraljud kommer från dess förmåga att använda flera element för att styra, fokusera och skanna  med en enda sökare. Ljudvågsstyrning, vanligen kallad sektorskanning, kan användas för att kartlägga komponenter vid lämpliga vinklar. Detta kan förenkla kontrollen av komponenter med komplex geometri. Givaren, samt förmågan att svepa strålen utan att flytta proben, ger också bättre kontroll av dessa komponenter där det finns begränsad tillgång för mekanisk avsökning. Sektorskanning används också för svetsinspektion. Möjligheten att testa svetsar med flera vinklar från en enkel sökare ökar kraftigt sannolikheten för upptäckt av avvikelser. Elektronisk fokus ger möjligheten till att optimera strålens form och storlek på det förväntade felets plats och då ytterligare optimera sannolikheten för upptäckt. Förmågan att fokusera på flera djup ökar också möjligheten för dimensionering av kritiska defekter. Fokusering kan avsevärt förbättra signal-brus-förhållande i krävande tillämpningar och elektronisk avsökning i många grupper av element medger C-scan bilder som skall produceras mycket snabbt.

Sökare
Fasstyrda sökare finns i en mängd olika storlekar, former, frekvenser och antal element, vad de alla har gemensamt är ett piezoelektriskt element som har delats upp i ett antal segment.

Samtida fasstyrda omvandlare för industriella NDT-tillämpningar är typiskt konstruerade runt ett piezokompositiskt material, vilka är uppbyggda av många små, tunna stavar av piezoelektrisk keramik som är inbäddade i en polymermatris. Även om de kan vara svårare att tillverka, erbjuder kompositsökare ofta en 10 till 30 dB bättre känslighet gentemot piezokeramiska sökare i en i övrigt liknande design. Segmenterad metallplätering används för att dela upp det sammansatta bandet i ett antal elektriskt separata element som kan pulsa individuellt. Dessa segmenterade element införlivas sedan i en omvandlarenhet som innefattar ett skyddande matchningsskikt, ett underlag och kabelanslutningar.

En mycket vanlig konfiguration för en fasstyrd grupp är den linjära gruppen, med ett rektangulärt fotavtryck. Fotavtrycket kan även arrangeras som en matris för att ge mer kontroll över en tvärsnittsyta eller så kan de arrangeras som cirkulära arrayer som ger ett mer sfäriskt fokuseringsmönster.

Fasade sökare är funktionellt kategoriserade enligt följande grundläggande parametrar:

Typ:
De flesta fasstyrda sökarna är av vinkelsökartyp, avsedda för att användas med antingen en kil eller fördröjningsledning. Direktkontakt- och immersionssökare finns också.

Frekvens:
Den mesta feldetekteringen sker mellan 2 MHz och 10 MHz, så de flesta fasstyrda givare faller inom detta område. Lägre och högre frekvenssonder finns också. Som med konventionella sökare ökar penetrationen med lägre frekvens, medan upplösning och skärpa ökar med högre frekvens.

Antal element:
Fasstyrda givare har oftast 16-128 element, men vissa har så många som 256. Ett större antal element ökar fokus och styrförmåga, och kan öka yttäckning också, men ökar gör också kostnaderna för både sökare och instrument. Vart och ett av dessa element är individuellt pulsat.

Elementstorlek:
Då elementbredden minskar ökar strålstyrningsförmågan, men för att få stor yttäckning krävs fler element.

Denna information används av instrumentets programvara för att generera den önskade strålens form. Om mjukvaran inte kan läsa in sökarens specifikationer måste de skrivas in manuellt av användaren under kalibreringen.

Kilar 
Förutom själva sökaren använder fasstyrda sökare vanligen också en plastkil. Kilar används i både skjuvvåg och longitudinella vågtillämpningar, inklusive raksökning. Dessa kilar utför i stort sett samma funktion i fasstyrda system som vid feldetektering med singelelement; för koppling av ljudenergi från sökaren till materialet på ett sådant sätt att ljudet bryts i en önskad vinkel i enlighet med Snells lag. Även om fasstyrda system utnyttjar strålstyrning för att skapa ljudvågor vid flera vinkar är även brytningseffekten en del av ljudvågens genereringsprocess. Kilar för skjuvvågor liknar kilarna som används vid konventionell feldetektering och finns i många storlekar och former.

Nollgraders kilar är i grunden ett platt plastblock som används för att koppla ljudenergi (och för att skydda sökaren från repor eller nötning) i raka linjära skanningar och även för longitudinella skanningar vid låg vinkel.

Kilar kan också vara specialanpassade för att efterfölja komplexa geometrier. Det finns flera kildimensioner utöver infallsvinkel som används vid fasstyrda skanningar, för att säkerställa rätt avstånds- och djupkalibrering men även lämplig brytningsvinkel.

Focal Law
Såsom tidigare noterats, är fasstyrda ljudvågor genererade genom pulsning av de individuella elementen eller grupper av element i ett speciellt mönster. Instrumenten kommer att generera dessa mönster baserat på information som har matats in av användaren.

Programvaror såsom en Phased Array-kalkylator beräknar särskilda fördröjningstider för avfyrning av varje grupp av element så att den önskade ljudvågsformen blir som den skall bli, med hänsyn tagen till sökarens och kilens egenskaper samt geometriska och akustiska egenskaper hos testmaterialet. Den programmerade pulssekvensen vald av instrumentet avfyrar sedan ett antal individuella vågfronter i materialet. Dessa vågfronter kombineras i sin tur konstruktivt och destruktivt i en enda primär vågfront som färdas genom provmaterialet och reflekteras från sprickor, diskontinuiteter, botten och andra materialgränser på samma sätt som med konventionellt ultraljud. Ljudvågen kan dynamiskt styras genom olika vinklar, brännvidder, och brännpunktstorlekar på ett sådant sätt att en enda sökare är i stånd att undersöka testmaterialet i en rad olika perspektiv. Denna strålstyrning händer mycket snabbt, så att skanningen från flera vinklar eller med flera bränndjup kan utföras på en bråkdel av en sekund.

Ljudvågor
Svaret från varje ultraljudstest är en kombination av faktorer: sökaren som använts, vilken typ av instrument som använts och dess inställningar samt de akustiska egenskaperna hos testmaterialet. Svaren som produceras av fasstyrda sökare, liknande som från andra ultraljudssökare för OFP, kommer att relateras såväl till givarkonstruktionsparametrar såsom frekvens, storlek och mekanisk dämpning som till parametrarna för exciteringspulsen som används för att driva den.

Fyra viktiga givarparametrar kommer att ha ett antal samverkande effekter på prestanda.

Frekvens:
Som nämnts tidigare har testfrekvensen en betydande effekt på närområdets längd och spridning. I praktiken kan högre frekvenser ge bättre signalbrusförhållande än lägre frekvenser eftersom de erbjuder potentiellt skarpare fokusering och därmed en tätare, mer optimerad fokuspunkt. Samtidigt kommer penetration i alla testmaterial minska med ökad frekvens på grund av ökande materialdämpning. Applikationer som omfattar mycket långa ljudvägar eller material som är mycket dämpande eller som innebär stor spridning kommer att kräva användning av lägre frekvenser. Vanligtvis erbjuds fasstyrda sökare med frekvenser mellan 1MHz och 15MHz.

Elementstorlek:
När storleken på de enskilda elementen i en array minskar ökar dess styrförmåga. Den minsta praktiska elementstorleken i kommersiella sökare är vanligtvis omkring 0,2 mm. Men om elementets storlek är mindre än en våglängd kommer stora oönskade sidolober uppträda.

Antal element:
När antalet element i en array ökar kan även sökarens fysiska täckningsområde öka. Men även dess känslighet, fokus- och styrförmåga ökar i takt med antalet element. Samtidigt måste användningen av stora matriser ofta vägas mot frågor som systemets komplexitet och kostnad.

Pitch och aperture:
Pitch är avståndet mellan enskilda element medan aperture är den effektiva storleken av en grupp pulserande element tillsammans. För att optimera styrområdet måste pitchen vara liten. För optimal känslighet, minsta oönskade spridning och stark fokusering, måste aperturen vara stor. Dagens fasstyrda instrument stöder oftast focal laws för upp till 16 element aperture. Mer avancerade system kan ha upp till 32 eller till och med 64 element aperture.

Som nämnts tidigare är kärnan hos fasad avsökning en ultraljudsstråle vars riktning och fokus kan styras elektroniskt genom att variera excitationsförseningen hos enskilda element eller grupper av element. Denna strålstyrning tillåter flera vinklar och/eller flerpunktsinspektion från en enkel sökare.

Såsom tidigare förklarats definieras ultraljudsstrålens egenskaper av många faktorer. Förutom elementens dimension, frekvens och dämpning som styr konventionella singelelements prestanda påverkas också fasstyrda sökares beteende av hur mindre enskilda element är placerade, måttsatta och grupperade för att skapa en effektiv öppning likvärdig med dess konventionella motsvarighet.

För fasstyrda givare är ett antal element grupperade tillsammans för att bilda en effektiv öppning för vilken spridningen kan approximeras med konventionella sökare.

För fasstyrda givare är den maximala styrvinkeln (vid -6 ​​dB) i ett givet fall härrörande från spridningsekvationen. Små element har större spridning och därmed högre vinkelenergiinnehåll som kan kombineras för att maximera styrning. När elementens storlek minskar måste flera element pulsas tillsammans för att upprätthålla känslighet.

Styrområdet kan modifieras ytterligare genom att använda en vinklad kil för att ändra infallsvinkeln för ljudstrålen oberoende av den elektroniska styrningen.

Fokus
Från spridningsvinkeln kan strålens diameter vid varje avstånd från givaren beräknas. I fallet med en kvadratisk eller rektangulär fasstyrd sökare kommer spridningen i det passiva planet att vara liknande den i en ofokuserad givare. I det styrda eller aktiva planet däremot, kan strålen elektroniskt fokuseras att konvergera akustisk energi vid ett önskat djup. Med en fokuserad givare kan strålprofilen typiskt representeras av en avsmalnande kon som konvergerar till en brännpunkt och sedan divergerar på lika vinkel utanför brännpunkten.

Närområdets längd och därmed naturliga divergens av en ultraljudsstråle bestäms genom aperturen och våglängden. Närområdets längd i ett givet material definierar också det maximala djup där en ljudstråle kan fokuseras. En stråle kan inte fokuseras längre än till slutet av närområdet.
En fokuserad sökares effektiva känslighet påverkas av stråldiametern vid punkten av intresse. Ju mindre stråldiameter desto större blir den mängd energi som kommer att reflekteras av en liten defekt.

Med hjälp av detta kan det bestämmas att när elementets diameter och/eller frekvensen ökar, minskar spridningsvinkeln. En mindre spridningsvinkel kan i sin tur leda till bättre känslighet i fjärrfältet eftersom energin försvinner långsammare. Inom sitt närområde, kan en givare fokuseras för att skapa en stråle som konvergerar i stället för att divergera. Att göra stråldiametern smalare vid en viss brännpunkt ökar ljudenergin per ytenhet inom brännzonen och därmed ökar känsligheten för små defekter.
I fallet med de mest använda linjära och kvadratiska fasstyrda arrayerna med rektangulära element, kommer strålen att fokuseras i styrriktningen och vara ofokuserade i den passiva riktningen. En ökning av aperturstorleken ökar skärpan i den fokuserade strålen.

Bildåtergivning
Både konventionella och fasstyrda ultraljudsinstrument använder högfrekventa ljudvågor för att kontrollera den interna strukturen av en provbit eller mäta dess tjocklek, och båda är beroende av samma grundläggande fysikens lagar. Liknande begrepp används i båda teknikerna för att presentera ultraljudet.

Ett typiskt konventionellt ultraljudsinstrument består av en enda kanal där pulser och mottagare genererar och mottar en ultraljudssignal som tillsammans med ett integrerat digitalt förvärvssystem samordnas med en inbyggd display och mätmodul. I mer avancerade system kan konventionella ultraljud integreras med positionsgivare, controllers och programvara som en del av ett avbildningssystem.

Fasstyrda instrument, å andra sidan, är naturligtvis flerkanaligt eftersom de måste ge ett exciteringsmönster till sökarna. Till skillnad från konventionella instrument kan fasstyrda system svepa ljudstrålen från en sökare genom en rad vinklar längs en linjär bana, eller dynamiskt fokusera på ett antal olika djup, vilket ökar både flexibilitet och kapacitet i inspektionens inställningar. Denna förmåga att generera flera givarvägar inom en sökare ger en stor fördel i att upptäcka och "visualisera" en inspektion genom att skapa en bild av inspektionszonen. Bildbehandlingen ger användaren möjlighet att se punkt-till-punktförändringar och defekter ur flera vinklar, vilket kan bidra till enklare urskiljning och dimensionering.

A-Scan
Alla ultraljudsinstrument registrerar normalt två grundläggande parametrar för ett eko: hur stort det är (amplitud), och där det förekommer i tiden i förhållande till en nollpunkt (pulstransittiden). Transittiden i sin tur är vanligtvis korrelerad till reflektorns djup eller avstånd, baserat på ljudhastigheten hos testmaterialet och den enkla relationen; Avstånd = hastighet x tid.

Den mest grundläggande presentationen av vågformen är i form av en A-scan eller vågform där ekoamplituden och transittiden är ritade på ett enkelt rutnät, där y-axeln representerar amplitud och x-axeln representerar tid.

B-Scan
Ett annat sätt att presentera denna information är som en B-scan. En singulär B-scan används ofta med konventionella instrument och korrosionstjockleksinstrument för att rita djupet av reflektorer med avseende på deras linjära läge. Tjockleken är avsatt som en funktion av tid eller position, medan sökaren skannar längs den delen för att åstadkomma dess djupprofil. En vy ritas ut baserat på ultraljudsinformationen samt sökarens läge så att det går att spåra defekter till specifika områden i materialet. Denna positionsspårning görs typiskt genom användning av elektromekaniska anordningar kända som kodare (encoder). Dessa givare används i armaturer som antingen manuellt skannas eller automatiserade system som flyttar givaren av en programmerbar motorstyrd skanner. I båda fallen registrerar kodaren läget för varje förvärvad data med avseende på ett önskat avsökningsmönster och indexupplösning.

En tvärsektions B-scan ger en detaljerad ändvy av ett provstycke längs en axel. Detta ger mer information än en singulär B-scan. Istället för att rita bara ett enda mätvärde, digitaliseras hela vågformen vid varje givarposition. Successiva A-skanningar ritas över förfluten tid eller faktisk givarposition för att dra rena tvärsnitt av den skannade raden. Detta möjliggör visualisering av både grunda och djupa reflektorer i provet.

C-Scan
Ett annat presentationsalternativ är en C-scan; en tvådimensionell presentation av data som visas som en topp eller planvy av en provbit, liknande i dess grafiska perspektiv till en röntgenbild, där färgen representerar signalamplituden eller djup för varje punkt synkad till sin position.
En C-Scan från ett fasstyrt system är mycket lik den från konventionell sökning. Med fasstyrda system flyttas emellertid sökaren vanligen fysiskt längs en axel varpå strålen avsöker elektroniskt längs den andra axeln enlighet med sina focal laws. Signalamplituden eller djupet samlas in på samma sätt som vid konventionella C-skanningar.

Linjär Scan
Ett Phased Array-system använder elektronisk avsökning utmed längden av en linjär Phased Array-sökare för att skapa en tvärsektionsprofil utan att flytta sökaren. Eftersom varje focal law sekvenseras är tillhörande A-Scan digitaliserad och plottad. Successiva aperturer staplas och skapar ett levande tvärsnitt. I praktiken sker detta elektroniska svepande i realtid så att ett levande tvärsnitt kontinuerligt kan ses när givaren fysiskt flyttas.

Sektoriell Scan
Av alla bildåtergivningsmetoder som diskuterats hittills är sektorskanningen unik för fasstyrda instrument. I en linjär avsökning sysselsätts alla focal laws i en fast vinkel med sekvenserande aperturer. Sektorskanningar, å andra sidan, använder fasta aperturer och styr genom en sekvens av vinklarna.

Två huvudformer används typiskt. Den mest kända, mycket vanlig i medicinsk avbildning, använder en noll-graders kil för att styra longitudinella vågor vid relativt låga vinklar vilket gör att instrumentet skapar en paj-formad bild.

Det andra formatet använder en vinklad kil för att öka den infallande vinkeln för generering av skjuvvågor, oftast i det brutna vinkelområdet av 30 till 70 grader. Denna teknik liknar konventionell vinkelsökning, förutom att strålen sveper genom en rad vinklar snarare än en enda fast vinkel som bestäms av en kil. Liksom vid den linjära skanningen är bildpresentationen en tvärsnittsbild av det inspekterade området på provstycket.

Den faktiska bildgenereringen fungerar enligt samma princip som den staplade A-skanningen. Slutanvändaren definierar minsta vinkeln, största vinkeln samt stegupplösningen för att generera sektorskanningen. Det kommer att märkas att aperturen förblir konstant varpå varje definierad vinkel alstrar en motsvarande ljudvåg med egenskaper som definieras av aperturen, frekvensen, dämpningen och liknande. Svarsvågen från varje vinkel digitaliseras och ritas relaterade till färg på lämplig motsvarande vinkel och skapar en tvärsnittsbild.

Instrument
På grund av fler-elementshanteringen i fasstyrda instrument finns det en del specifikationer som kräver lite övervägande och granskande.

Antalet pulsgivare:
Definierar det maximala antalet element som kan grupperas för att bilda en aktiv apertur eller virtuell sökarapertur.

Antalet mottagare:
Definierar det totala antalet element som kan användas för sekventiella aperturer som i sin tur leder till en potentiell ökning av täckningen från en ensam sökares fotavtryck.

XX:YY:
Där XX = Antal pulsgivare och YY = Antal mottagare. Antalet mottagare är alltid större än eller lika med antalet pulsgivare. Instrument från 16:16 till
32: 128 finns i fältet bärbara förpackningar. Högre pulsgivar- och mottagarkombinationer är tillgängliga för in-line inspektion och/eller system som använder större antalet element i en sökare.

Focal Laws:
Antalet focal laws som kan kombineras för att skapa en bild är ofta angivet. I allmänhet kan högre XX:YY-konfigurationer stödja fler focal laws eftersom de stödjer större aperturer och/eller mer apertur-stegning vid linjär skanning. Observera att fler focal laws inte alltid betyder mer funktionalitet.

Av ovanstående är det uppenbart att en 16:16 konfiguration som används med en 16-elementssökare bara kan ge 30 focal laws medan en 16:128 eller 32:128 konfiguration som används i linjär avsökning med en 128 elementssökare mycket väl kan ge 128 focal laws.

PRF (Display Uppdateringsfrekvens):
Instrument kan variera kraftigt i displayens uppdatering i olika bildlägen. Själva bildvisningshastigheten kan påverkas av andra parametrar. A-Scan uppdateringsfrekvens på en enda focal law kommer att variera mellan instrument. I vissa instrument är A-scans PRF-hastighet begränsad av den största displayuppdateringshastigheten, oavsett om den visas med Phased Array-bilden eller maximerad till en full A-scan.

Sökarigenkänning:
Förmågan att känna igen fasstyrda sökare minskar ställtiderna genom att automatiskt konfigurera ett instrument med korrekt antal element och sökargeometri.

Bildtyper:
Sektor- och linjära skannar är tillgängliga i fasstyrda instrument. Möjligheten att stapla dessa bildlägen för att skapa C-skanningar baserat på amplitud och djup kan innebära utökade medel för dimensionering av defekter.

Ljudvågslagring:
Förmågan att lagra rådata i form av RF vågformer gör att data kan ses off-line. Detta är särskilt användbart när du samlar data över ett stort område.

Multi-group stöd:
Mer avancerade fasstyrda instrument tillåter flera focal law-grupper som kan sekvenseras på en eller flera anslutna givare. Detta är särskilt användbart i fall där det är viktigt att samla volymetriska data som kommer att analyseras off-line. Till exempel kan en 5MHz, 64-elementssökare programmeras att använda element 1-16 för en 40- till 70-graders sektoravsökning, medan en andra grupp kan användas för att utföra en 60-graders linjär avsökning med en aperture av 16 element.

Kodning (encoding):
Det finns två typer av instrument allmänt tillgängliga: manuella och kodade.
Ett manuellt fasstyrt instrument fungerar ungefär som en vanlig feldetektor eftersom det ger realtidsdata. Tillsammans med en A-Scan kan instrumentet också visa en S-scan i realtid eller linjärskannade bilder som kan underlätta upptäckt och analys av diskontinuitet. Förmågan att använda och visualisera mer än en vinkel åt gången i ett test skulle vara den främsta orsaken till att använda denna typ av instrument.
Ett fasstyrt instrument med kodning sätter samman sökarpositionsdata, sökargeometri och programmerade focal law-sekvenser för att skapa toppvy och sidovyer av provexemplaret. I instrument som också lagrar full vågformsdata kan bilderna rekonstrueras för att ge tvärsnittsvyer längs längden på skanningen eller regenerera plana C-skanningar på olika nivåer.

Referensmarkörer:
Instrument kommer att ge olika markörer som kan användas på en scan för direkt storleksbedömning. I en sektoriell avsökning, är det möjligt att använda markörer för mätning av sprickhöjd. Den ungefärliga felstorleken kan även mätas i kodade linjära C-skanningar.

Applikationer
Applikationerna för Phased Array är i princip densamma som för konventionellt ultraljud. Fördelen med Phased Array är dock scanhastigheten.

Feldetektering med ultraljud kan potentiellt tillämpas på alla standardkonstruktionsmaterial för att hitta dolda sprickor, hålrum, porositet, integration och liknande diskontinuiteter. Medan de flesta tester fungerar på stål och andra strukturella metaller, kan instrumenten även användas på plaster, glasfiber, och keramik. Några vanliga användningsområden är:

  • Svetsinspektion - den i särklass viktigaste marknaden för feldetektering med ultraljud
  • Primära metaller - balkar, stänger, tackor, smide, rörformiga lager
  • Infrastruktur - brobalkar, brostift, järnvägsskenor, metallkonstruktioner
  • Petroleum - rörledningar, tankar, stödstrukturer
  • On-Line provning - järnvägshjul och axlar, landningsställ och motorfästen, kranarmar, drivaxlar, tankar och tryckkärl, bulttestning
  • Tillverkning - punktsvetsar, gjutgods, bond-testing
  • Kompositer - vindkraftverk, fordonskompositer, marina glasfiber

Sökarval

I många fall kommer den typ av givare som används i en viss provning bestämmas av etablerade kontrollkoder eller processkrav som inspektören måste följa. Om det inte finns någon kod eller något förfarande måste inspektören välja en lämplig sökare utifrån de specifika testkraven samt med hjälp av hans eller hennes kunskap om gemensamma testpraxis och allmän ultraljudsteori. I vissa fall kommer detta att innebära experiment med flera olika typer av givare på referensstandarder som företräder den del som skall testas för att fastställa vilket som ger bäst respons.
Sökarna som används för feldetektering faller i allmänhet in i fem kategorier:

  1. Kontaktsökare
  2. Vinkelsökare
  3. Sökare med förloppssträcka (kil)
  4. Dubbelkristallsökare
  5. Immersionssökare
Läs mer om sökare och tillbehör här

När en sökartyp har valts, påverkar andra viktiga faktorer prestandan. Dessa är frekvens, diameter, och bandbredd.

Frekvens:
Sökare med högre frekvens kan upptäcka mindre defekter på grund av sin kortare våglängd, medan sökare med lägre frekvens tränger längre in ett visst material eftersom dämpningen minskar med frekvensen.

Diameter:
Sökare med större diameter kan scanna ett visst område snabbare, medan sökare med mindre diameter ger ett bättre svar på små reflektorer och kopplar mer effektivt i krökta ytor.

Bandbredd:
Sökare med smal bandbredd har ett större genomslag men sämre upplösning nära ytan, medan sökare med bred bandbredd har bättre upplösning nära ytan men sämre penetration.