Назначение
Системы акустико-эмиссионные «РАНИС-18», включая модификацию «РАНИС-18Е», (далее - системы «РАНИС-18») предназначены для регистрации и измерения параметров электрических сигналов, поступающих от первичных преобразователей импульсов акустической эмиссии (АЭ), не входящих в состав системы «РАНИС-18», с целью обнаружения дефектов в различных конструкционных материалах, нагруженных давлением, термическим или механическим способами.
Описание
Принцип действия системы «РАНИС-18» основан на регистрации и аналогово-цифровом преобразовании параметров электрических сигналов, поступающих от преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ) с последующей обработкой, отображением и сохранением полученных данных. Регистрация и измеренные параметры импульса АЭ, позволяют определить наличие, степень опасности и координаты дефекта.
В системе «РАНИС-18» измеряются следующие параметры импульса АЭ:
- длительность импульсов;
- амплитуда импульсов;
- число выбросов в импульсе.
Конструктивно система «РАНИС-18» состоит из одного или нескольких измерительных блоков. Каждый измерительный блок включает в себя 4, 8, 12 или 16 каналов. Измерительные блоки соединяются по шине USB2.0 с управляющей ЭВМ (персональный компьютер, ноутбук, рабочая станция).
Имеется модификация «РАНИС-18Е», которая отличается пониженным напряжением питания каналов измерительных блоков (таблица 3).
Временная синхронизация блоков осуществляется кабелем синхронизации через разъем на задней панели прибора.
К измерительному блоку через предусилители подключаются преобразователи акустической эмиссии. Для осуществления контакта ПАЭ с объектом контроля используется магнитный прижим. ПАЭ могут включать в себя встроенный магнит и встроенный предусилитель.
Разделительное устройство, входящее в комплект системы, необходимо для проведения поверки прибора.
Фотография общего вида системы «РАНИС-18» представлена на рисунке 1. В левой части фотографии находится датчик и усилитель (не входят в комплект системы). В центре -измерительный блок и ноутбук.
В многоканальных измерительных блоках системы «РАНИС-18» используются 4-х канальные электронные платы, обработка сигнала на каждом из каналов выполняется в рамках параллельной архитектуры независимо от других каналов. Обработка сигнала выполняется цифровыми методами с использованием программируемой логической интегральной микросхемы (ПЛИС).
Полученные измерительными блоками данные передаются в управляющий компьютер, где осуществляется окончательная обработка и отображение принятых сигналов АЭ, а также расчет места возникновения источников сигналов АЭ.
Результаты измерений записываются в файл данных, далее обрабатываются и могут быть представлены в виде различных графиков и таблиц.
Для предотвращения несанкционированного доступа используется пломбировка измерительных блоков. Схема пломбировки приведена на рисунке 2.
Программное обеспечение
На управляющую ЭВМ устанавливается специальное программное обеспечение (ПО).
ПО системы «РАНИС-18» выполняет следующие основные функции:
- диалоговый режим взаимодействия оператора с системой;
- управление всеми основными составными частями системы;
- настройку режимов работы системы;
- прием и обработку информации в режиме реального времени;
- обработку информации на основе записанных файлов с данными;
- проведение диагностики и самодиагностики всех основных составных частей системы;
- визуализацию информации в текстовом и графическом видах;
- архивирование данных, накопленных в процессе работы системы;
- формирование звукового и визуального оповещения оператора;
- формирование журнала работы системы и действий оператора;
- контроль за надежной и стабильной работой системы;
- определение местоположения источников АЭ методами линейной, плоскостной и объемной локации;
- выявление опасности источников АЭ методом генерации критериальных оценок. Идентификационные признаки ПО систем «РАНИС-18» соответствуют данным,
приведенным в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Подпрограммы обработки данных Proc1 | Подпрограммы лоцирования Loc1 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.ххх | 1.ххх |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x7425AEC4 | 0xE4A22B49 |
| Примечание - в номере версии ПО цифра «1.» - указывает на номер версии метрологически значимой части ПО, представленной файлами «Proc1.dll» и «Loc1.dll». Цифры от 0 до 9 в знакоместах «ххх» указывают на номер версии ПО, относящейся к метрологически незначимой части ПО и могут изменяться. |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р.50.2.077-2014.
Таблица 2 Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | РАНИС-18 | РАНИС-18Е |
| Число измерительных каналов | от 4 до 16 с шагом 4 канала | от 4 до 16 с шагом 4 канала |
| Диапазон рабочих частот, кГц | от 10 до 600 | от 10 до 600 |
| Уровень собственных шумов измерительного канала, дБ - в полосе частот (10- 600) кГц | 26 | 26 |
| Динамический диапазон измерения амплитуды импульсов АЭ, дБ, не менее - в полосе частот (10- 600) кГц | 74 | 74 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения амплитуды импульсов АЭ, дБ* | ±0,5 | ±0,5 |
| Диапазон измерения длительности импульса АЭ, мкс | от 2 до 50000 | от 2 до 50000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности импульсов АЭ, мкс | ±1 | ±1 |
| Число выбросов в импульсе АЭ, шт. | от 1 до 65000 | от 1 до 65000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения числа выбросов в импульсе АЭ, шт. | ±1 | ±1 |
Примечание: * дБ отн. уровня сигнала 1 мкВ, приведенный к входу предусилителя с коэффициентом усиления 50.
Таблица 3 Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Питание от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц | от 100 до 250 от 49 до 51 | от 100 до 250 от 49 до 51 |
| Напряжение питания постоянного тока канала, В | от 27,2 до 28,8 | от 8,1 до 8,7 |
| Масса одного измерительного блока (без кабелей и предусилителей), кг, не более | 5 | 5 |
| Габаритные размеры одного измерительного блока, размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 485х345х44 | 485х345х44 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха, % (без конденсации) | от + 1 до + 45 от 20 до 80 | от + 1 до + 45 от 20 до 80 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку на задней панели измерительного блока системы «РАНИС-18» методом лазерной гравировки или фотохимическим методом и на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Кол-во |
| Измерительный блок с кабелем USB2.0, кабелем питания от сети переменного тока | |
| Разделительное устройство | 1 |
| Кабель синхронизации | * |
| Управляющая ЭВМ с интерфейсом USB2.0 (режим работы Hi-Speed) | ** |
| Кабель соединительный | ** |
| Кейс для транспортирования | ** |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Паспорт | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
| Программное обеспечение | 1 экз. |
| Примечания - * Равно количеству измерительных блоков минус один. - ** Тип и количество в соответствии с заказом потребителя. |
Поверка
осуществляется по документу «ГСИ. Системы акустико-эмиссионные «РАНИС-18». Методика поверки. РАНИС-18 МП 32.Д4-19», утвержденному руководителем АО «НИЦПВ» 28.05.2019 г. Основные средства поверки:
- осциллограф цифровой TDS2014B (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 32618-06);
- генератор сигналов сложной формы AFG3022B (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 41694-09).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в виде наклейки или оттиска поверительного клейма на свидетельство о поверке или в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Технические условия «Системы акустико-эмиссионные «РАНИС-18». Технические условия. 427615-002-86717380-2018 ТУ»
78686-20: Методика поверки РАНИС-18 МП 32.Д4-19Скачать8.9 Мб