Improving elevation resolution in phased-array inspections for NDT

The Phased Array Ultrasonic Technique (PAUT) offers great advantages over the conventional ultrasound technique (UT), particularly because of beam focusing, beam steering and electronic scanning capabilities. However, the 2D images obtained have usually low resolution in the direction perpendicular to the array elements, which limits the inspection quality of large components by mechanical scanning. This paper describes a novel approach to improve image quality in these situations, by combining three ultrasonic techniques: Phased Array with dynamic depth focusing in reception, Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) and Phase Coherence Imaging (PCI). To be applied with conventional NDT arrays (1D and non-focused in elevation) a special mask to produce a wide beam in the movement direction was designed and analysed by simulation and experimentally. Then, the imaging algorithm is presented and validated by the inspection of test samples. The obtained images quality is comparable to that obtained with an equivalent matrix array, but using conventional NDT arrays and equipments, and implemented in real time.Fil: Brizuela, Jose David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Camacho, J.. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Cosarinsky, Guillermo Gerardo. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Iriarte, Juan Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Cruza, Jorge F.. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; Españ

Non-destructive evaluation techniques for pressure vessels made of composite material

Los recipientes fabricados en materiales compuestos COPVs (Composite Overwrapped Pressure Vessels) son extensamente aplicados en la industria aeroespacial para contener líquidos a alta presión debido a sus elevadas propiedades mecánicas, además de ser un componente muy liviano. Consisten en una delgada estructura metálica (contenedor o liner) recubierta por un compuesto plástico, reforzado con fibras estructurales de carbono. Un aspecto importante en el marco del desarrollo de estos componentes, es el aseguramiento de la calidad de los recipientes una vez completado el proceso de fabricación. Este trabajo aborda la inspección de un COPV de forma cilíndrica de 100 litros de capacidad con liner de aluminio. Para ello se emplean dos técnicas de ensayos no destructivos: ultrasonido acoplado en aire y shearografía. Ambas técnicas fueron adaptadas específicamente para este tipo de recipiente y montadas sobre un escáner experimental que proporciona soporte y repetitividad a los ensayos, garantizando resultados cualitativos en la inspección de estos componentes. Los resultados que se obtuvieron con las dos técnicas se comparan y se observa un acuerdo entre ellos en lo que concierne a la calidad del proceso de fabricación del componente. A partir de los ensayos efectuados y de sus resultados se realizaron aportes y recomendaciones para una posible mejora del proceso de fabricaciónComposite Overwrapped Pressure Vessels (COPV) are extensively applied in the aerospace industry to contain high pressure liquids due to their elevated mechanical properties as well as being a lightweight component. They consist of a thin metallic structure (liner) wrapped by a plastic compound, reinforced with structural carbon fibers. An important aspect in the development of COPVs is the quality assurance once the manufacturing process has been completed. This work aims to the inspection of a cylindrical-aluminum-liner COPV of 100 liters of capacity. For this purpose, two non-destructive testing techniques were applied: aircoupled ultrasound and shearography. Both techniques were specifically adapted to the COPV geometry and mounted on an experimental scanner that provides support and repetitiveness to the tests. This mechanical arrangement guarantees qualitative results in the COPVs inspection. The obtained results with both techniques were compared and they show good agreement regarding the quality of the manufacturing process. Based on the tests carried out and their results, contributions and recommendations were made for a possible improvement of the manufacturing process.Fil: Romero Rosero, Christian Rodrigo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Gerencia de Ende (CAC); ArgentinaFil: Cosarinsky, Guillermo Gerardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Gerencia de Ende (CAC); ArgentinaFil: Iriarte, Juan Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Gerencia de Ende (CAC); ArgentinaFil: Brizuela, Jose David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Poodts, Exequiel. Kohlenia; ArgentinaFil: Ruiz Gale, María Fernanda. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Gerencia de Ende (CAC); Argentin

Synthetic aperture ultrasound imaging using GPUs

Ultrasound images are widely used for medical diagnosis and for Non-Destructive Testing (NDT) in the industry. Among alternative imaging methods there are the Phased Array techniques, which allow processing ultrasound signals in real time and generating focused images within certain limits. On the other hand, there are synthetic aperture techniques, commonly called SAFT, which are post-processing procedures that allow the focusing of all image points in both emission and reception. However, the use of SAFT techniques often are conditioned on industry by the high computational cost that require. This paper deals with the implementation of an algorithm for synthetic aperture imaging using a parallel processing platform. The development has been tested and validated on reference parts and nuclear industry testing pieces.Fil: Iriarte, Juan Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Cosarinsky, Guillermo Gerardo. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Brizuela, Jose David. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Triangulación láser aplicada a la inspección sin contacto de componentes ferroviarios

Según un relevamiento de la empresa Sofse, durante el primer trimestre del 2014, el descarrilamiento fue la segunda causa de accidentes ferroviarios. Esto se puede vincular al funcionamiento de ejes, ruedas y rieles. Por estas razones, es de crucial importancia para un adecuado funcionamiento de los trenes, el buen estado de estos componentes y el control periódico de los mismos, con el objetivo de evitar siniestros de gran impacto socioeconómico. Referido a la inspección de defectos superficiales y geométricos en las ruedas, la reglamentación de la CNRT establece que los perfiles de rodadura deben ser controladas dimensionalmente, empleando para ello un calibre especialmente diseñado para este propósito. Con respecto al control de los rieles, actualmente no se ha establecido ninguna normativa a nivel nacional para el control de los mismos. No obstante, es posible la inspección sin contacto de rieles y ruedas, haciendo uso de cámaras digitales y láseres. Estos sistemas empleados ampliamente en Europa y Estados Unidos no están limitados únicamente a garantizar el buen estado de estos componentes, sino también a la reducción significativa de los costos de mantenimiento. En este estudio se presentan ensayos preliminares para el desarrollo y posible aplicación, en taller o directamente en campo, de estas técnicas a los trenes argentinos.Fil: Romero Alvarez, Rene Antonio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Cosarinsky, Guillermo Gerardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Brizuela, Jose David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentin

Inspección de ejes ferroviarios con tecnología de Phased Array

Ante el profundo detrimento en el que se encuentran las prácticas de Ensayos No Destructivos (END) para evaluar la integridad de los ejes ferroviarios en Argentina, y con perspectivas a la conservación de las nuevas formaciones que pronto prestarán servicio en la red ferroviaria interurbana, se presenta el desarrollo de un sistema piloto de inspección de ejes sólidos, basado en imágenes ultrasónicas, y adquiridas mediante tecnología de Phased Array (PA). La propuesta, permite la detección fiable de grietas transversales, que normalmente se forman en las regiones más vulnerables del eje.Fil: Brizuela, Jose David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Desimone, C.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Romero, R.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Cosarinsky, Guillermo Gerardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentin