Назначение
Системы акустико-эмиссионные «Малахит АС-15А» (далее АЭ-системы) предназначены для измерения параметров сигналов акустической эмиссии (АЭ) в процессе акустикоэмиссионных обследований: амплитуды, длительности, времени нарастания сигнала, энергии акустической эмиссии.
Описание
АЭ-системы являются многоканальными цифровыми автоматизированными системами сбора и обработки АЭ информации, получаемой с исследуемого объекта от первичных преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ) в реальном масштабе времени. Каждый канал включает в себя блок аналоговых измерений, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок связи с персональным компьютером (ПК).
Принцип действия АЭ-систем основан на регистрации упругих волн, генерируемых при высвобождении энергии из области дефектов нагруженным материалом. ПАЭ принимает волны механического напряжения, распространяющиеся в объекте контроля, и преобразует их в электрический сигнал, который затем усиливается предусилителем. В каждом канале регистрируются несколько параметров импульсов АЭ: время прихода, амплитуда, длительность, число превышений порога, энергетические параметры. В блоке АЦП сигнал АЭ, поступающий с предусилителя, преобразуется в поток цифровых данных. По разностям времен прихода АЭ сигналов к нескольким рядом расположенным акустическим приемникам производится расчет координат источников АЭ. Данные обрабатываются ПК и выводятся на экран в виде таблиц или графиков.
Рисунок 1 - общий вид АЭ-систем.
Измерительные АЭ каналы содержат программно устанавливаемые частотные полосовые фильтры, имеют фиксированные и автоматические уровни порогов, предусмотрена возможность регистрации формы волн в каждом канале, автоматическое тестирование акустических преобразователей.
АЭ-системы имеют 4 аналоговых входа, которые могут быть использованы для измерения дополнительных параметров (давление, температура).
Конструктивно АЭ-система состоит из ПК и одного или нескольких (до 4-х) электронных блоков.
Электронные блоки АЭ-систем различаются в зависимости от модификаций, приведенных в таблице 1.
Таблица1.
| Модификация | Количество каналов |
| Малахит АС-15А/2 | 2 |
| Малахит АС-15А/12 | от 2 до 12 с дискретностью 2 |
| Малахит АС-15А/18 | от 2 до 18 с дискретностью 2 |
| Малахит АС-15А/40 | от 2 до 40 с дискретностью 2 |
Программное обеспечение
Сбор и анализ данных, изменение параметров контроля осуществляется с помощью программного обеспечения (ПО) «Малахит АС-15А».
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2. Таблица 2.
| 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 идентификатора программного обеспечения |
| Малахит АС-15А | AE Studio AC-15A | 11.2.5.2 и выше | — |
Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 3.
Таблица 3.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот (по уровню минус 3дБ), кГц | 1 - 500 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в пределах рабочего диапазона, дБ | ±3 |
| Ослабление сигнала вне рабочего диапазона при расстройке относительно частот среза на октаву, дБ, не менее | 30 |
| Динамический диапазон измерения амплитуд АЭ-сигналов, дБ, не менее | 86 |
| Пределы допустимой абсолютной погрешности измерения амплитуды сигнала (на среднегеометрической частоте) , дБ, не более | ±2 |
| Диапазон измерения напряжения параметрического канала, В | От минус10 до +10 |
| Диапазон измерения тока параметрического канала, мА | От 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему значению диапазона погрешности измерения напряжения и тока параметрическими каналами, % | ±0,5 |
| Динамический диапазон измерения среднего значения выпрямленного сигнала по входу блока обработки сигнала (БОС-15А), дБ, не менее | 70 |
| Диапазон регистрации времени поступления АЭ импульсов, ч, не менее | 150 |
| Количество АЭ-каналов | 2 - 80 |
| Число программируемых частот среза фильтров: верхних частот (1 кГц, 10 кГц, 20 кГц, 100 кГц); нижних частот (20 кГц, 100 кГц, 300 кГц, 500 кГц). | 4 4 |
| Диапазон регистрации времени поступления АЭ импульсов, ч, не менее | 150 |
| Длина коаксиальных кабельных линий от акустических преобразователей до входов блоков обработки сигналов, м, не более | 300 |
| Габаритные размеры электронного блока, длина х ширина х высота, | |
| мм, не более: | |
| Малахит АС-15А/2 | 141 х 39 х 243 |
| Малахит АС-15А/12 | 177 х 140 х 307 |
| Малахит АС-15А/18 | 249 х 140 х 307 |
| Малахит АС-15А/40 | 464 х 140 х 307 |
| Масса, кг, не более: | |
| Малахит АС-15А/2 | 0,7 |
| Малахит АС-15А/12 | 3,2 |
| Малахит АС-15А/18 | 4,5 |
| Малахит АС-15А/40 | 9,2 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более: | |
| Малахит АС-15А/2 | 10 |
| Малахит АС-15А/12 | 50 |
| Малахит АС-15А/18 | 70 |
| Малахит АС-15А/40 | 150 |
| Напряжение питания от сети переменного тока, В | 198 + 231 |
| Условия эксплуатации: | |
| Температура окружающей среды, оС | От +5 до +40 |
| Относительная влажность воздуха, при температуре 30 оС, %, не более | 75 |
| Атмосферное давление, кПа | 84 + 106,7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульном листе паспорта в правом верхнем углу методом печати и на задней панели электронного блока с помощью наклейки.
Комплектность
Таблица 4.
| Наименование и условное обозначение | Кол-во, шт. |
| Электронный блок | 1 шт. |
| Блок питания | 1 шт. |
| Персональный компьютер (ноутбук) | 1 шт. |
| Магнитный держатель МГ-14А | в соответствии с количеством каналов |
| Катушка с коаксиальным кабелем РК-50 | в соответствии с количеством каналов |
| Преобразователь акустический | в соответствии с количеством каналов |
| Кабель сетевой | 1 шт. |
| Кабель интерфейсный USB | 1 шт. |
| Упаковка | 1 шт. |
| Паспорт | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации (п.3.2 - Методика поверки) | 1 экз. |
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой поверки п.3.2 руководства по эксплуатации «Системы акустико-эмиссионные «Малахит АС-15А». Руководство по эксплуатации» АМ116.0705.00.000 РЭ, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в октябре 2012 г.
Основные средства поверки:
1. Осциллограф цифровой TDS2012B, где полоса частот от 0 до 100 МГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения временных интервалов ±(Кр/250 +
50х10-6хТизм + 0,6 нс) с, где Кр - коэффициент развертки, Тизм - измеряемый временной интервал в с (Госреестр № 30618-06);
2. Генератор сигналов сложной формы AFG 3022, где диапазон частот генерируемых сигналов 1 мГц - 25 МГц, диапазон амплитуды 10 мВ - 10 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты ±1 ррм (Госреестр №32620-06);
3. Мультиметр цифровой U1242B, где пределы измерений постоянного тока 0,1мВ - 1000В, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ±(0,0015*иизм + 5 е.м.р.), где иизм -измеренное значение напряжения (Госреестр №41432-10);
4. Источник питания постоянного тока Б5-47, где диапазон выходного напряжения 0,1-29,9 В с дискретностью 100 мВ, диапазон значений тока 0,01-2,99 А, с дискретностью 10 мА (Госреестр №5967-77).
Сведения о методах измерений
Используются для прямых измерений в соответствии с методикой, изложенной в пункте 2 руководства по эксплуатации АМ116.0705.00.000 РЭ.
Нормативные документы
ТУ АМ116.0705.00.000 «Системы акустико-эмиссионные «Малахит АС-15А». Технические условия».
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением законодательством РФ требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
