Назначение
Дефектоскопы ультразвуковые рельсовые на фазированных решетках ФАЗАР (далее по тексту - дефектоскопы) предназначены для измерений глубины залегания дефекта, расстояния от передней грани призмы преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования при сплошном контроле рельсов со скоростью до 4 км/ч для обнаружения, регистрации и расшифровки сигналов от дефектов, расположенных по всей длине и сечению железнодорожных рельсов.
Описание
Принцип действия дефектоскопов основан на акустическом методе неразрушающего контроля, а именно на возбуждении импульсов ультразвуковых колебаний (далее - УЗК) в материале контролируемого объекта и регистрации отраженных эхо-сигналов от дефектов и границ материалов. Возбуждение и прием УЗК осуществляется многоэлементными преобразователями на фазированной решетке (далее - ФР) с установленными на них призмами продольной и/или поперечной волны. Каждый элемент ФР управляется дефектоскопом по отдельному каналу и имеет регулируемые задержки возбуждения и приема, что позволяет формировать фронт ультразвукового пучка под заданными углами ввода и фокусировать пучок в заданные точки объекта контроля. Предусмотрена возможность подключения устройства слежения за положением преобразователей на ФР. Для отображения эхо-сигналов предусмотрены развертки типа А, В, С, S.
Дефектоскопы выпускаются в следующих модификациях: ФАЗАР-01 и ФАЗАР-02, которые отличаются количеством каналов контроля, габаритными размерами, подключаемыми сканирующими устройствами, интерфейсом управления и версией программного обеспечения.
Дефектоскоп состоит из: специализированной дефектоскопной тележки (однониточная - для ФАЗАР-01 или двухниточная - для ФАЗАР-02), электронного блока, устройства ввода-вывода (планшет), сканера «ФАЗАР» (для ФАЗАР-02 - 2 сканера) с ультразвуковыми датчиками и емкости с контактной жидкостью. Электронный блок и планшет связаны удаленно кабелем Ethernet, либо беспроводной сетью Wi-Fi. К электронному блоку подсоединяются преобразователи на ФР и/или обычные низкочастотные преобразователи.
Общий вид дефектоскопа модификации ФАЗАР-01 представлен на рисунке 1, дефектоскопа модификации ФАЗАР-02 - на рисунке 2. Электронный блок дефектоскопов представлен на рисунке 3.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер в виде цифрового обозначения наносится методом лазерной гравировки на металлический шильдик, который наносится на корпус электронного блока. Схема с указанием места нанесения заводского номера представлена на рисунке 3.
Пломбирование наносится методом наклеивания пломбы на заднюю стенку электронного блока. Схема с указанием места пломбирования представлена на рисунке 4.
Рисунок 1 - Общий вид дефектоскопа ФАЗАР-01
Рисунок 2 - Общий вид дефектоскопа ФАЗАР-02
Рисунок 3 - Электронный блок дефектоскопов
Место нанесения заводского номера
Места нанесения пломбировки
Рисунок 4- Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) выполняет следующие основные функции:
- управление аппаратными ресурсами;
- хранение всех результатов измерений в единой базе данных;
- отображение результатов измерений в режиме реального времени;
- отображение результатов измерений в виде пересчетных значений по заранее предустановленным параметрам.
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные признаки ПО дефектоскопов соответствуют данным, приведенным в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные признаки ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Модификация | ФАЗАР-01 | ФАЗАР-02 | ФАЗАР-01/ ФАЗАР-02 |
| Идентификационное наименование ПО | ФАЗАР-01 | ФАЗАР-02 | Общего назначения |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0.1 и выше | 1.0.0.1 и выше | 0.3.1.0 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений глубины залегания дефекта и/или толщины изделий (по стали), мм | от 6 до 400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины залегания дефекта и/или толщины изделий (по стали), мм | ± (2,0+ 0,01<Н)1) |
| Диапазон измерений расстояния от передней грани призмы преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования (по стали), мм | от 1 до 120 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений расстояния от передней грани преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования (по стали), мм | ± (3,0 + 0,01Ъ)2) |
| Диапазон измерений расстояния до дефекта энкодером (датчиком пути), мм | от 2 до 10000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений расстояния до дефекта энкодером (датчиком пути), мм | ± (1,4 + 0,0ЬХ)3) |
| Н - измеренное значение глубины залегания дефекта и/или толщины изделия, мм; 2) L - измеренное значение расстояния от передней грани призмы преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования, мм; 3) Х - расстояние, измеренное энкодером, мм. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры дефектоскопа, мм, не более | |
| электронный блок: | |
| -высота | 60 |
| -ширина | 255 |
| -длина | 370 |
| дефектоскопная тележка модификации ФАЗАР-01: | |
| -высота | 1050 |
| -ширина | 150 |
| -длина | 710 |
| дефектоскопная тележка модификации ФАЗАР-02: | |
| -высота | 650 |
| -ширина | 1850 |
| -длина | 800 |
| Масса дефектоскопа, кг, не более: | |
| - модификации ФАЗАР-01 | 30 |
| - модификации ФАЗАР-02 | 50 |
| Максимальное значение длительности развертки, мкс | 250 |
| Диапазон показаний отношений амплитуд сигналов на входе приемника, дБ | от 4 до 400 |
| Диапазон показаний расстояния от передней грани призмы преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования (по стали), мм | от 1 до 400 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное значение амплитуды импульсов генератора импульсов возбуждения, В | 100 ± 25 |
| Диапазон регулировки усиления, дБ | от 0 до 80 с шагом 0,5 |
| Диапазон углов ввода, ° | от -90 до 90 с шагом 1 |
| Диапазон установки длительности зондирующих импульсов, нс | от 10 до 1000 с шагом 4 |
| Диапазон настройки задержек возбуждения элементов ФР, нс | от 0 до 40 000 с шагом 5 |
| Общее число фокальных законов | 1023 |
| Параметры электрического питания: от встроенного аккумулятора - номинальное напряжение, В - емкость, А^ч, не менее | 15 24 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25°С (без конденсации), %, не более - степень защиты дефектоскопа от проникновения внутрь пыли и воды по ГОСТ 14254-2015 | от - 40 до + 50 95 IP54 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
| Средняя наработка до отказа, ч | 18000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках: - электронный блок дефектоскопа - блок питания электронного блока дефектоскопа - специализированная однониточная дефектоскопная тележка ФАЗАР-01 или специализированная двухниточная дефектоскопная тележка ФАЗАР-02* | ФАЗАР -- - | 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Устройство ввода-вывода (планшет) | - | 1 шт. |
| Блок питания с сетевым кабелем для планшета | - | 1 шт. |
| Аккумуляторная батарея | - | 1 шт. |
| Блок Wi-Fi (по заказу) | | 1 шт. |
| Ручной преобразователь на фазированных решетках | - | 1 шт. |
| Кабели соединительные | - | 1 комплект |
| Сканер, включающий акустические блоки**: - на фазированных решетках - ультразвуковые, контактные, наклонные | «ФАЗАР» - - | 3 шт. 2 шт. |
| Емкость для контактирующей жидкости | - | 1 шт. |
| Настроечный образец | СО-3Р | 1 шт. |
Продолжение таблицы 4
| Наименование | Обозначение | Количество |
| ПО на компакт-диске или флэш накопителе: - «ФАЗАР-01» или «ФАЗАР-02» *** - общего назначения | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации: - дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках ФАЗАР-01 - дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках ФАЗАР-02 | РДГЕ.412239.003 РЭ РДГЕ.412239.004 РЭ | 1 экз. 1 экз. |
| Паспорт: - дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках ФАЗАР-01 - дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках ФАЗАР-02 | РДГЕ.412239.003 ПС РДГЕ.412239.004 ПС | 1 экз. 1 экз. |
| Кейс для инструмента | - | 1 шт. |
| Набор ключей | - | 1 комплект |
| Отвертка универсальная | - | 1 экз. |
| * - Определяется заказом; * * - Тип и количество определяется заказом; * ** - версия ПО определяется заказом. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе РДГЕ.412239.003 РЭ «Дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках ФАЗАР-01. Руководство по эксплуатации» и РДГЕ.412239.004 РЭ «Дефектоскоп ультразвуковой рельсовый на фазированных решетках ФАЗАР-02. Руководство по эксплуатации» раздел 10 «Устройство и работа дефектоскопа».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2842 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах»;
ТУ 26.51.66-012-83231613-2022 «Дефектоскопы ультразвуковые рельсовые на фазированных решетках ФАЗАР. Технические условия».
8437-81
