Назначение
Преобразователи акустической эмиссии (ПАЭ) широкополосные с предварительным усилителем (ПУ) АЕШД (далее - преобразователи АЕШД) предназначены для преобразования колебательного смещения или скорости смещения поверхности объекта контроля в переменное напряжение, пропорциональное колебательному смещению или скорости смещения поверхности объекта контроля.
Описание
Принцип действия ПАЭ основан на использовании пьезоэлектрического эффекта, при котором колебательные смещения или скорости смещения поверхности твердых тел преобразуются в электрические сигналы с помощью пьезокерамических преобразователей. Дальнейшее усиление электрических сигналов осуществляется ПУ.
Конструктивно ПАЭ выполнен в виде цилиндрического корпуса из нержавеющей стали, внутри которого расположены пьезокерамические чувствительные элементы. Конструкция преобразователя пылевлагонепроницаемая. С ПУ преобразователь соединяется посредством встроенного в боковую поверхность кабеля типа АВКТМ-2 длиной не менее 500 мм с разъемом типа дифференциальный BNC connector. Органов управления, расположенных непосредственно на преобразователе, не имеется.
Чувствительный элемент преобразователя состоит из двух кольцевых пьезоэлементов 018x015x2 мм и 013x010x2 мм, изготовленных из пьезокерамики ЦТС - 19, приклеенных концентрически на протекторе с помощью эпоксидного проводящего клея. Векторы поляризации пьезоэлементов направлены параллельно друг к другу. Оба пьезоэлемента имеют сверхширокополосную характеристику, которая достигается синтезом смежных частично пересекающихся мод колебаний: резонанса колебаний в окружном направлении и резонанса колебаний в осевом направлении.
При падении объемных волн на протектор преобразователя на верхних электродах пьезоэлементов возникают электрические заряды одинакового знака. Сигнал от преобразователя подается через соединительный кабель АВКТМ 2 и двухштырьковый разъем типа BNC на выносной дифференциальный ПУ. При дифференциальном подключении ПУ сигналы акустической эмиссии от обоих пьезоэлементов, некомпенсированные электрические помехи, вызванные наводками в кабеле, температурными колебаниями и др. влияющими на пьезокерамику физическими воздействиями, на выходе ПУ вычитаются, что позволяет существенно снизить влияние помех на показания преобразователя.
Работа схемы ПУ, использующего принцип прямого усиления, осуществляется следующим образом: сигналы с чувствительных пьезоэлементов поступают на входы дифференциального усилителя, где происходит усиление их разности. Рабочая полоса частот формируется блоками активных фильтров низкой и высокой частоты, которые ограничивают полосу пропускаемых сигналов снизу и сверху, соответственно. Выходной усилитель формирует сигнал необходимой мощности для работы на радиочастотный кабель (РК). Питание ПУ и передача полезного сигнала осуществляется по одному и тому же РК. Для исключения влияния цепей питания на сигнальные цепи в конструкции ПУ предусмотрена схема развязки. Схема развязки обеспечивает передачу постоянной составляющей тока линии на источник питания, который формирует все необходимые напряжения для питания ПУ. Подсоединение преобразователя к ПУ осуществляется с помощью разъёма типа
BNC (дифференциального типа - двухштырьковый соединитель). Подсоединение усилителя к оконечной преобразовательной аппаратуре выполняется с помощью одноштырькового соединителя типа BNC.
ПУ конструктивно размещается в стандартном корпусе, выполненном из алюминиевого сплава. Габариты ПУ - 52,5^38x27 мм (длина х ширина х высота). Подстыковоч-ные разъемы расположены на боковых поверхностях корпуса ПУ. Органов управления, расположенных непосредственно на ПУ, не имеется.
Внешний вид преобразователя АЕШД приведен на рисунках 1 - 3.
Примечание: * - место для нанесения обозначения типа преобразователя Рисунок 1 - Общий вид ПАЭ
Примечание: ** - место для размещения наклеек Рисунок 3 - ПУ (вид снизу)
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики преобразователей АЕШД приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Коэффициент электроакустического преобразования на среднегеометрической частоте диапазона рабочих частот Sm при воздействии продольных волн, дБ (относительно 1 В/(м/с)), не менее | 70 |
| Пределы относительной погрешности электроакустического преобразования, % | ± 25 |
| Диапазон рабочих частот, кГ ц | от 100 до 800 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики преобразователя в диапазоне рабочих частот при воздействии продольных волн, дБ, не более | ± 6 |
| Ослабление сигнала за пределами рабочей полосы частот, дБ/октава | 20 |
Основные технические характеристики преобразователей АЕШД приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Г абаритные размеры преобразователя (диаметр х высота), мм | 21х9,7 |
| Масса преобразователя, г, не более | 50 |
| Г абаритные размеры ПУ (длина х ширина х высота), мм | 52,5х38х27 |
| Масса ПУ, г, не более | 100 |
| Напряжение питания постоянного тока ПУ, В | 28 ± 3 |
| Рабочий диапазон температуры преобразователя, °С | от 0 до плюс 120 |
| Рабочий диапазон температуры ПУ, °С | от 0 до плюс 80 |
| Относительная влажность воздуха при температуре 20 °С | до 80 % |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| Среднее время наработки на отказ, ч | 4000 |
| Средний срок службы, лет | 5 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус преобразователя АЕШД методом лазерной гравировки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки включает:
- преобразователь акустической эмиссии широкополосный с предварительным усилителем АЕШД - 1 шт.;
- комплект эксплуатационной документации (Преобразователи акустической эмиссии широкополосные с предварительным усилителем АЕШД. Паспорт БГКН.433551.002 ПС; Преобразователи акустической эмиссии широкополосные с предварительным усилителем АЕШД. Руководство по эксплуатации БГКН.433551.002 РЭ.) - 1 комплект;
- методика поверки - 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу БГКН.433551.002 МП «Инструкция. Преобразователи акустической эмиссии широкополосные с предварительным усилителем АЕШД. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ОАО «НИЦПВ» 15.01.2013 г.
Основные средства поверки:
- система лазерная измерительная ЛИС-01М (регистрационный номер 42622-09), диапазон измерений виброперемещения (10-9 + 10-4) м с пределами допускаемой погрешности измерений ± 0,5 • 10-9 м, диапазон измерений линейного перемещения 10-9 + 10-3 м с пределами допускаемой погрешности измерений ± 3 • 10-9 м;
- осциллограф цифровой TDS-2014B (регистрационный номер 24018-06), полоса пропускания 100 МГц; коэффициент отклонения 2 мВ/дел...5 В/дел, погрешность установки ± 3 % (± 4 % при 2...5 мВ/дел); максимальное входное напряжение 300 В ср. кв.; коэффициент развертки 5 нс...50 с/дел, погрешность установки ± 0,005 %.
Сведения о методах измерений
«Преобразователи акустической эмиссии широкополосные с предварительным усилителем АЕШД. Руководство по эксплуатации БГКН.433551.002 РЭ».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к преобразователям акустической эмиссии широкополосным с предварительным усилителем АЕШД
«Преобразователь акустической эмиссии широкополосный. Технические условия БГКН.433551.002ТУ», «Предварительный усилитель. Технические условия БГКН.770162.003ТУ».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
54060-13: Описание типа СИСкачать120.1 Кб