Назначение
Система ультразвукового контроля SONOTRON™/24 (далее по тексту - система) предназначена для измерения координат дефектов в области головки, шейки и средней части подошвы рельса ультразвуковым эхо-импульсным методом.
Описание
Принцип действия системы основан на эхо-импульсном методе ультразвукового контроля. Ультразвуковые колебания генерируются при помощи пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) и передаются в объект контроля (ОК) через жидкую контактную среду (воду). Ультразвуковые колебания, распространяясь вглубь ОК, отражаются от несплошностей (при их наличии) и от конструктивных отражателей (например, противоположная сторона ОК). Признаком наличия дефекта является появление эхо-сигнала с амплитудой выше порогового уровня в определённой временной зоне. Для излучения и приёма ультразвуковых импульсов применяются ПЭП. Все датчики имеют регулировки положения, обеспечивающие настройку при смене типоразмера рельса. Настройку осуществляют на мере моделей дефектов (ММД), изготовленной из рельса соответствующего типоразмера и типа термообработки. Сборки датчиков установлены на плавающих подвесках для обеспечения их точного позиционирования . Также каждый датчик имеет индивидуальные регулировки положения в подвеске.
Система полностью компьютеризирована . После первоначальной калибровки и настройки оборудования параметры настроек сохраняются в электронном виде. Каждый канал контроля может быть настроен индивидуально для получения оптимального соотношения сигнал/шум.
На рисунке 1 представлена фотография общего вида системы.
Рисунок 1 - Общий вид системы
Лист № 2
Всего листов 5
В таблице 1 приведены обозначения ультразвуковых датчиков, соответствующие им каналы и зоны тестирования рельса. Схема распределения датчиков относительно рельса приведена на рисунке 1.
Таблица 1 - Тестируемые зоны, датчики, каналы
| Обозначение датчика | Зона тестирования | Каналы |
| A1, A2, A3, A4, A5, A6 | Головка с левой и правой боковых поверхностей | 6 |
| B1, В2 | Головка с поверхности катания, с левой и правой стороны | 2 |
| C1, C2, C3, C4, C5, C6 | Шейка сбоку | 6 |
| D1 | Головка с поверхности катания, по центру | 1 |
| D2 | Подошва снизу, по центру | 1 |
| F1, F2 | Подошва снизу, с левой и правой стороны | 2 |
| Итого: | Количество используемых каналов контроля | 18 |
Рисунок 1 - Схема распределения ультразвуковых датчиков.
Измерительный блок системы состоит из двух рам: внутренней рамы, на которой держатся сборки датчиков, гидравлические и пневматические цилиндры и клапаны; наружной рамы, которая является опорой для внутренней рамы, удаленного шкафа и пульта оператора (электронной станции настройки). Внутренняя рама размещается на внешней раме посредством двух направляющих для опорных штифтов на входе и двух эксцентриковых роликов на выходе. Наружная рама служит опорой для внутренней рамы, которая опирается на контактные плиты и сборку опорных штифтов.
Электропанель системы представляет собой отдельно стоящую панель. Эта панель содержит:
- модуль интерфейса центрального процессора;
- контроллера;
Лист № 3
Всего листов 5
- узел цифрового контроля гидроклапанов, который управляет движением сборок датчиков;
- блок питания постоянного тока 24 В.
Система содержит следующие электронные узлы:
- компьютер микросистемы УЗК;
- компьютер сбора и обработки данных УЗК;
- удаленный шкаф (основной узел УЗК, вспомогательные узлы);
- преобразователи УЗК;
- пульт оператора (станция настройки УЗК).
Система предназначена для контроля рельсов типа: P43; P50; P65; P65K; UIC54; UIC60; S49; 136RE и других.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО), входящее в состав системы, выполняет функции отображения на экране персонального компьютера информации в удобном для оператора виде, а также задания условий измерения.
Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Sonotron-880 UMS | 1.106 | a78a539c0423443292c95f 60496b39a197ae84e | SHA-1 |
| Sonotron-880 DACQ | 1.178 | 7cc3f1105dc7fb8518cce41 a7ff079c218496c77 | SHA-1 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 3. Таблица 3.
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Номинальные частоты заполнения зондирующих импульсов, МГц | 5,0; 7,0 |
| Предельное отклонение от номинального значения частоты заполнения зондирующих импульсов, % | ±10 |
| Номинальное значение частоты следования зондирующих импульсов, Гц: | 600-6000 |
| Погрешность измерения отношения амплитуд сигналов на входе приёмника, дБ, не более | ±2 |
| Минимальная длина контролируемого рельса, м | 9 |
| Максимальная длина контролируемого рельса, м | 110 |
| Диапазон скорости движения рельса, м/с | От 0,25 до 1,5 |
| Длина неконтролируемых концов рельса, мм, не более: передний задний | 200 70 |
| Пределы допускаемого значения абсолютной погрешности измерения координат дефекта, мм | ±50 |
| Количество каналов, шт.: - с поверхности катания рельса; | 3 |
| - с боковых поверхностей головки; | 6 |
| - со стороны шейки, не имеющий выпуклой маркировки; | 6 |
| - с нижней стороны подошвы; | 3 |
| Масса системы, не более, кг | 3600 |
| Габаритные размеры, длинахширинахвысота, мм | 3300x2400x3000 |
| Срок службы, лет, не менее | 8 |
| Питание системы: напряжение, В | От 207,2 до 242 |
| частота, Гц | 50 ± 1 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С | От 5 до 40 |
| - влажность, % | От 20 до 80 |
| - давление, кПа | От 90 до 110 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати и на маркировочную бирку системы с помощью наклейки.
Комплектность
Таблица 4.
| № п.п | Наименование и условное обозначение | Количество |
| 1. | Измерительный блок | 1 шт. |
| 2. | Пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи | 18 шт. |
| 3. | Система управления сборками преобразователей | 7 шт. |
| 4. | Компьютер Sonotron UMS | 1 шт. |
| 5. | Компьютер сбора и обработки данных | 1 шт. |
| 6. | Пульт управления оператора с переключателями ручного управления, автоматического режима и аварийным стопом | 1 шт. |
| 7. | Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| 8. | Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой поверки МП 100.Д4-13 «Система ультразвукового контроля SONOTRON™/24. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в декабре 2013 г.
Основные средства поверки:
1. Осциллограф С1-103, где полоса пропускания от 0 до 10 МГц, погрешность коэффициентов отклонения 4%;
2. Комплект мер моделей дефектов СОП1Р, где номинальное значение диаметра моделей дефектов (МД) и его отклонение (2+0,1) мм; номинальные значения глубины залегания МД и их отклонения (59+1) мм, (58,5+1) мм, (20+1) мм, (15+1) мм, (30+1) мм, (9,8+1) мм, (9,3+1) мм, (9+1) мм;
3. Ультразвуковой тестер МХ01-УЗТ-1 по ГОСТ 23667-85.
Сведения о методах измерений
Используются для прямых измерений в соответствии с методикой, изложенной в инструкции по эксплуатации «Система ультразвукового контроля рельсов SONOTRON™/24. Инструкция по эксплуатации».
Нормативные документы
Техническая документация фирмы NDT Technologies Inc. (Канада).
Рекомендации к применению
Система ультразвукового контроля SONOTRON™/24 используется вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
