Назначение
Система ультразвукового контроля СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880 (далее по тексту -система СОНОТРОН тм) предназначена для измерения координат дефектов в области головки и шейки рельса ультразвуковым импульсным зеркально-теневым методом.
Описание
Принцип действия системы основан на зеркально-теневом методе ультразвукового контроля. В качестве метода возбуждения и приема ультразвуковых колебаний применяется бесконтактный электромагнитно-акустический (ЭМА) метод, что уменьшает влияние окалины и других загрязнений поверхности рельса на результаты контроля. Данный метод основан на эффекте преобразования высокочастотных электромагнитных колебаний в акустические колебания (и наоборот) поверхностью металла в постоянном магнитном поле.
При пропускании через обмотку электромагнитно-акустических преобразователей (ЭМАП) импульсов тока ультразвуковой частоты на поверхности рельса возникает вихревой ток. Взаимодействие вихревого тока с внешним магнитным полем электромагнита приводит к возникновению ультразвуковых колебаний поверхности рельса, которая тем самым превращается в излучатель ультразвука. Прошедшие через изделие и отраженные от противоположной поверхности ультразвуковые колебания снова вызывают колебания поверхности рельса под ЭМАП. Поскольку эта поверхность тоже находится в магнитном поле электромагнита, её колебания приводят к возникновению тока на поверхности рельса, который трансформируется в обмотку приемного ЭМАП. Таким образом, при использовании ЭМАП излучателем и приемником ультразвука становится сама поверхность рельса, расположенная в зоне действии обмоток преобразователей.
На рисунке 1 представлена фотография общего вида системы СОНОТРОН ТМ
Лист № 2 Всего листов 5
По каждому синхроимпульсу компьютера микросистемы СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880 (Sonotron 880 MS) во всех четырех каналах одновременно с заданной вручную частотой заполнения и длительностью формируются радиоимпульсы, которые усиливаются в усилителе мощности зондирующих импульсов (УМЗИ). С выхода УМЗИ радиоимпульс поступает на соответствующий ЭМАП, расположенный под полюсом электромагнита (ЭМ). ЭМ создает магнитное поле, ориентированное по нормали к поверхности контролируемого изделия. Витки рабочей части ЭМАП параллельны поверхности изделия, поэтому к результате взаимодействия постоянного магнитного поля с полем вихревых токов в изделии возникают т.н. поперечные ультразвуковые колебания. Эти колебания распространяются в направлении противоположной поверхности рельса. Принятый ЭМАП-ом сигнал подается на соответствующий вход микросистемы СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880, усиливается с заданным коэффициентом усиления, оцифровывается и отображается на экране компьютера микросистемы СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880 в виде А-скана. Анализ амплитуды донных сигналов выполняется в зонах стробирующих импульсов. Для УЗК шейки рельса стробирующие импульсы располагают в зоне второго донного сигнала, для УЗК головки - как в зоне первого, так и в зоне второго донного сигнала. Далее оцифрованный сигнал передается в компьютер сбора данных СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880 DACQ (Sonotron 880 DACQ), который сохраняет и отображает информацию по амплитуде донных сигналов в зонах, указанных выше стробирующих импульсов, в виде В-сканов по всей длине контролируемого рельса.
Схема измерительных каналов УЗК приведена на рисунке 3.
Система предназначена для контроля рельсов типа: P43; P50; P65; P65K; UIC54; UIC60; S49; 136RE.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО), входящее в состав системы СОНОТРОН тм, выполняет функции отображения на экране персонального компьютера информации в удобном для оператора виде, а также задания условий измерения. На персональном компьютере установлена операционная система QNX.
Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование программного обеспечения | Идентификаци онное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификаци онный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатор а программного обеспечения |
| ПО контроля | Sonotron-880 MS | 1.50 | ---* | — |
| ПО контроля | Sonotron -880 DACQ | 1.170 | ---* | — |
* Оператору доступен только ограниченный пользовательский режим работы в операционной системе QNX. Доступ к файловой системе имеют лишь сервисные инженеры фирмы-производителя.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2. Таблица 2.
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Минимальный размер выявляемого дефекта, мм | 48 |
| Разрешающая способность измерения положения дефекта по длине объекта контроля, мм | 5 |
| Диапазон измерения координат дефекта относительно переднего торца рельса, мм | 50 - 105000 |
| Пределы допускаемого значения абсолютной погрешности измерения координат дефекта относительно переднего торца рельса, мм | ±50 |
| Скорость транспортировки рельса через зону контроля, м/с | 1,5 |
| Погрешность установки скорости транспортировки рельса через зону контроля, % | ±10 |
| Номинальная частота заполнения зондирующих импульсов, МГц | 5 •I- 2, 0 |
| Предельное отклонение от номинального значения частоты заполнения зондирующих импульсов, % | ±10 |
| Длительность зондирующего импульса, мкс | 4 - 10 |
| Номинальное значение частоты следования зондирующих импульсов, Гц | 600 - 2000 |
| Погрешность измерения отношения амплитуд сигналов на входе приемника, дБ | ±2 |
| Отношение сигнал/шум при зазоре (2,0 - 2,5) мм, дБ, не менее: для канала Тор1 для каналов Тор2, Side1, Side2 | 28 20 |
| Масса системы, не более, кг | 3600 |
| Г абаритные размеры, длина х ширина х высота, мм | 3300х2400х3000 |
| Срок службы, лет, не менее | 8 |
| Питание системы: напряжение, В частота, Гц | 187-242 50±1 |
| Условия эксплуатации: 0/'Ч - температура окружающего воздуха, С | |
| 5 •I- 4 о |
| - влажность, % | 2 о • 8 о |
| - давление, кПа | 90 • 110 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный листе руководства по эксплуатации в правом верхнем углу методом печати и на маркировочную бирку системы с помощью наклейки.
Комплектность
В комплект поставки системы ЭДДИТРОН ТМ входят:
- ЭМАП
4 шт. 4 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 экз. 1 экз.
- Система управления ЭМАП
- Компьютер микросистемы обработки данных Sonotron 880 MS
- Пульт управления оператора
- Компьютер сбора данных Sonotron 880 DACQ
- Руководство по эксплуатации
- Методика поверки
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой поверки «Система ультразвукового контроля СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880. Методика поверки» МП 50.Д4-11, утвержденная ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в ноябре 2011 г.
Основные средства поверки:
1. Осциллограф С1-103, полоса пропускания от 0 до 10 МГц, погрешность коэффициентов отклонения 4%;
2. Комплект мер моделей дефектов СО5, номинальное значение ширины МД и его отклонение (0,5±0,1) мм, номинальные значения глубины МД и их отклонения (1,0±0,1) мм и (1,5±0,1) мм, номинальные значения длины МД и их отклонения (20,0±0,5) мм и (10,0±0,5) мм.
Сведения о методах измерений
Используются для прямых измерений в соответствии с методикой, изложенной в руководстве по эксплуатации «Система контроля вихревым током ЭДДИТРОН ТМ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе ультразвукового контроля СОНОТРОН тм - ЕМАТ 880
Техническая документация фирмы NDT Technologies Inc. (Канада).
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством РФ обязательным требованиям.
48900-12: Описание типа СИСкачать139.4 Кб