1. |
Lewandowski M.J.♦, Karwat P.♦, Jarosik P.♦, Rozbicki J.♦, Walczak M.♦, Smach H., A High-Speed Ultrasound Full-Matrix Capture Acquisition System for Robotic Weld Inspection,
Research and Review Journal of Nondestructive Testing, ISSN: 2941-4989, DOI: 10.58286/28163, Vol.1, No.1, pp.1-6, 2023Abstract: Phased-Array Ultrasonic Technique is traditionally used for the non-destructive inspection of welds and supported by industrial-grade inspection equipment. FullMatrix Capture (FMC) with Total Focusing Method (TFM) provide new capabilities and multimodal imaging, but available commercial scanners have limitations in acquisition speed (30–300MB/s) and reconstruction speed. Our goal was to develop a solution for FMC acquisition that can be applied to high-speed robotized weld scanning (speed of 100 mm/s with a resolution of 1 mm). For FMC acquisition, we have applied a portable programmable ultrasound research system us4R-lite™ (us4us Ltd., Poland) in a 64:256 channel configuration and standard angled 32-element Phased-Array probes. The system can acquire and store raw RF or demodulated I/Q data at a speed of 2–6 GB/s, enabling real-time FMC at high speed. Data can be stored on a PC during scanning and processed by a high-performance GPU. We have successfully tested our experimental setup while scanning flat-section welds with a motorized scanner at a speed approaching 100 mm/s. The acquisition and processing software developed uses Nvidia CUDA on GPU and can manage real-time storage and scanning. Next, we are planning to integrate the solution into an industrialgrade high-speed FMC acquisition system with embedded GPU processing
Keywords: Ultrasonic Testing (UT) (4285), robotic inspection (23), PAUT (42), FMC (16), TFM (28), GPU processing Affiliations:
Lewandowski M.J. | - | other affiliation | Karwat P. | - | other affiliation | Jarosik P. | - | other affiliation | Rozbicki J. | - | other affiliation | Walczak M. | - | other affiliation | Smach H. | - | IPPT PAN |
| |
2. |
Lewandowski M.J., Rozbicki J., Smach H., Karwat P., Szczurek A.♦, Sala J.♦, Bera A.♦, Modelowe rozwiązania skanerów UTPA do badań spawów dla wież wiatrowych, sekcji płaskich oraz konstrukcji wielkogabarytowych on-shore/off-shore,
BADANIA NIENISZCZĄCE I DIAGNOSTYKA, ISSN: 2451-4462, Vol.1-4, pp.97-100, 2023Abstract: W ramach realizowanego projektu wdrożeniowego (akronim: BalTECH, finansowanie NCBR POIR) opracowano modelowe stanowiska skanerów UTPA do badań nieniszczących spawów dla asortymentu produktów wytwarzanych w Baltic Operator sp. z o.o. Skanery zapewniają prowadzenie i sprzężenie dwóch głowic Phased-Array (badanie dwustronne). Do realizacji badań UTPA wykorzystano komercyjny aparat Olympus-OmniScan ™ X3, natomiast dla metody UTPA-FMC (Full-Matrix Capture) badawczą platformę ultradźwiękową us4R-lite™ firmy us4us sp. z o.o. Wykonano zestaw ok. 170 próbek testowych spawów z rożnymi niezgodnościami dla płyt w zakresie grubości 12–65 mm, które zostały przebadanie metodami VT, MT/PT, UT, RT, UTPA. Opracowana procedura badania i wzorce testowe pozwoliły na pełną walidację klasycznej metody UTPA do badania sekcji wież wiatrowych. Eksperymentalne zastosowanie i porównanie metody UTPA-FMC pokazało jej duży potencjał oraz nowe możliwości wizualizacji i oceny wad, w stosunku do klasycznej metody UTPA. Zweryfikowano także możliwość zbierania surowych danych FMC z prędkością do 100 mm/s. Kluczowe znaczenie ma wdrożenie nowoczesnych i ekonomicznych rozwiązań badań nieniszczących, które zapewnią ocenę jakości 100% długości spawu. Istotny wkład w rozwój laboratoriów badawczych, w kontekście wiarygodności uzyskiwanych wyników badania Keywords: ultradźwiękowe badania nieniszczące, spawy, Phased-Array, UTPA; FMC Affiliations:
Lewandowski M.J. | - | IPPT PAN | Rozbicki J. | - | IPPT PAN | Smach H. | - | IPPT PAN | Karwat P. | - | IPPT PAN | Szczurek A. | - | other affiliation | Sala J. | - | other affiliation | Bera A. | - | other affiliation |
| |
3. |
Lewandowski M., Rozbicki J., Smach H., Karwat P., Szczurek A.♦, Sala J.♦, Bera A.♦, Modelowe rozwiązania skanerów UTPA do badań spawów dla wież wiatrowych, sekcji płaskich oraz konstrukcji wielkogabarytowych on-shore/off-shore,
BADANIA NIENISZCZĄCE I DIAGNOSTYKA, ISSN: 2451-4462, DOI: 10.26357/BNID.2022.010, Vol.1-4, pp.89-92, 2022Abstract: W ramach realizowanego projektu wdrożeniowego (akronim: BalTECH, finansowanie NCBR POIR) opracowano modelowe stanowiska skanerow UTPA do badań nieniszczących spawow dla asortymentu produktow wytwarzanych w Baltic Operator sp. z o.o. Skanery zapewniają prowadzenie i sprzężenie dwoch głowic Phased-Array (badanie dwustronne). Do realizacji badań UTPA wykorzystano komercyjny aparat Olympus-OmniScan ™ X3, natomiast dlametody UTPA-FMC (Full-Matrix Capture) badawczą platformę ultradźwiękową us4R-lite™ firmy us4us sp. z o.o. Wykonano zestaw ok. 170 probek testowych spawow z rożnymi niezgodnościami dla płyt w zakresie grubości 12–65 mm, ktore zostały przebadanie metodami VT, MT/PT, UT, RT, UTPA. Opracowana procedura badania i wzorce testowe pozwoliły na pełną walidację klasycznej metody UTPA do badania sekcji wież wiatrowych. Eksperymentalne zastosowanie i porownanie metody UTPA-FMC pokazało jej duży potencjał oraz nowe możliwości wizualizacji i oceny wad, w stosunku do klasycznej metody UTPA. Zweryfikowano także możliwość zbierania surowych danych FMC z prędkością do 100 mm/s. Kluczowe znaczenie ma wdrożenie nowoczesnych i ekonomicznych rozwiązań badań nieniszczących, ktore zapewnią ocenę jakości 100% długości spawu. Istotny wkład w rozwoj laboratoriow badawczych, w kontekście wiarygodności uzyskiwanych wynikow badania. Keywords: ultradźwiękowe badania nieniszczące, spawy, Phased-Array, UTPA, FMC Affiliations:
Lewandowski M. | - | IPPT PAN | Rozbicki J. | - | IPPT PAN | Smach H. | - | IPPT PAN | Karwat P. | - | IPPT PAN | Szczurek A. | - | other affiliation | Sala J. | - | other affiliation | Bera A. | - | other affiliation |
| |
4. |
Lewandowski M., Walczak M., Witek B., Rozbicki J., Steifer T., Demonstrator przenosnego systemu Phased-Array z funkcją Full-Matrix Capture,
BADANIA NIENISZCZĄCE I DIAGNOSTYKA, ISSN: 2451-4462, DOI: 10.26357/BNiD.2018.026, Vol.3, pp.70-71, 2018Abstract: Ultradźwiękowe systemy Phased-Array (PA) umożliwiają detekcję i ocenę wad za pomocą wieloelementowych głowic ze skanowaniem elektronicznym. Zaawansowane metody kierowania wiązki oraz wizualizacji znacznie ułatwiają badania obiektów o skomplikowanej geometrii. Należy jednak pamiętać, ze klasyczna metoda PA bazuje na tych samych zasadach fizycznych, co skanowanie standardowymi głowicami jednoelementowymi i posiada te same ograniczenia. W naszym laboratorium pracujemy nad implementacją nowej klasy metod obrazowania UT, które wykorzystują technikę Full-Matrix Capture (FMC) oraz Total Focusing Method (TFM). Metody te dają zupełnie nowe możliwości rekonstrukcji obrazów wad i pozwalają na uzyskanie jednorodnej rozdzielczości poprzecznej w całej głębokości badania. W tym celu zbudowaliśmy demonstrator przenośnego systemu PA wyposażony w funkcje FMC i TFM. Akwizycja pełnej macierzy ech oraz przetwarzanie softwarowe na wbudowanym procesorze GPU (Nvidia Tegra) zapewniają duże możliwości przetwarzania i analizy sygnałów. Demonstrator jest wyposażony w 32-kanały akwizycji w konfiguracji 32:128 i współpracuje ze standardowymi głowicami PA firmy Olympus. Keywords: UT, Phased-Array, akwizycja pełnej macierzy, GPU Affiliations:
Lewandowski M. | - | IPPT PAN | Walczak M. | - | IPPT PAN | Witek B. | - | IPPT PAN | Rozbicki J. | - | IPPT PAN | Steifer T. | - | IPPT PAN |
| |