4. Устройство и состав дефектоскопа а1212 Мастер

Назначение дефектоскопа. Ультразвуковой дефектоскоп А1212 Мастер - полностью цифровой, малогабаритный ультразвуковой дефектоскоп общего назначения. Обеспечивает реализацию типовых и специализированных мето­дик ультразвукового контроля, высокую производительность и точность изме­рений.

Дефектоскоп А1212 Мастер относится к ультразвуковым дефектоскопам общего назначения для ручного контроля.

Дефектоскоп предназначен для поиска, определения координат и оценки размеров различных нарушений сплошности и однородности материала в изде­лиях из металлов и пластмасс.

Дефектоскоп позволяет формировать, регистрировать и сохранять в энер­гонезависимой памяти временные реализации импульсных ультразвуковых сигналов. Встроенный жидкокристаллический дисплей обеспечивает отобра­жение ультразвуковых сигналов в форме А-развертки и образов сечений объек­тов контроля в форме В-сканов. В дефектоскопе предусмотрено ручное и ав­томатическое измерение временных интервалов, амплитуд сигналов, автомати­ческий расчет координат дефектов.

Программное обеспечение входящее в комплект поставки прибора, по­зволяет передавать данные из памяти прибора на внешний компьютер, выпол­нять их анализ и документирование. Также существует возможность произво­дить настройку прибора через компьютер, наблюдать на экране компьютера эхо-сигналы в реальном масштабе времени и обрабатывать их.

Области применения. Наиболее типовыми областями применения де­фектоскопа являются неразрушающий контроль сварных швов трубопроводов (рис. 4.1), котлов, металлических конструкций при производственном и экс­плуатационном контроле на предприятиях нефтегазового комплекса, в энерге­тике, транспорте, судостроении, авиакосмической отрасли, а также: поиск мест коррозии, трещин, внутренних расслоений и других дефектов; определение координат и оценка параметров дефектов типа нарушений сплошности и однородности материала в изделиях из металлов и пластмасс; измерение толщины изделия.

Особенности дефектоскопа:

• небольшой вес и габариты прибора позволяют работать с дефектоскопом в сложных и стесненных условиях, а также делают его удобным при поездках и командировках;

• самый легкий дефектоскоп - вес 650 грамм вместе с аккумулятором;

• максимальное время непрерывной работы - 15 часов;

• эргономичный корпус из ударопрочного пластика - прибор удобно дер­жать одной рукой;

• жидкокристаллический дисплей с высоким разрешением (320*240 точек) с подсветкой и подогревом, что позволяет работать в диапазоне -20°С до +50°С;

Рисунок 4.1 – Ультразвуковой контроль сварных швов трубопроводов

• полностью цифровой тракт;

• интуитивный интерфейс настройки и работы с прибором;

• быстрый доступ к функциям управления.

В любом режиме работы дефектоскопа в нижней части экрана находить­ся ассоциативное меню пиктограмм, благодаря которому пользователь получа­ет быстрый доступ к изменению настроек и функций. Пояснительные рисунки рядом с параметрами, названия и схематические обозначения клавиш позволяют быстро освоить работу с дефектоскопом.

Настройку под различные ситуации и объекты контроля (рис. 4.2) можно осуществлять в условиях лаборатории, а на объекте просто выбирать из меню нужную конфигурацию с соответствующим именем. Все настройки сохраняют­ся при выключении прибора и хранении его без батареи питания.

Рисунок 4.2 – Настройка «базовая»

• энергонезависимая память на 500 изображений экрана (развертки типа А с соответствующими параметрами);

• традиционная развертка типа А с возможностью отображения сигналов как в детектированном виде, так и в недетектированном виде (радиосигнал);

• запоминание на экране огибающей максимумов сигнала;

• автоматическое определение уровня сигнала и координат дефекта при работе с АСД (два временных строба);

• возможность ручного измерения уровня и координат принятых сигналов с помощью экранного курсора;

• программируемая форма зондирующего импульса;

• регулируемая частота посылки зондирующих импульсов (до 200 Гц);

• построение функции ВРЧ по свободному закону (32-х точечная интерполяция);

• встроенные АРД-диаграммы (амплитуда-расстояние-диаметр) для совмещенных преобразователей с автоматическим расчетом эквивалентной площади дефектов (рис. 4.3):

Рисунок 4.3 – АРД-диаграмма

• дополнительные режимы: "стоп - кадр", "электронная временная лупа";

• построение развертки типа В;

• наличие режима толщиномера;

• связь с компьютером по высокоскоростному USB-порту (рис.4.4);

• cвязь с внешним компьютером осуществляется через высокоскоростной USB-порт.

Программное обеспечение ADM 3, поставляемое с прибором в базо­вой комплектации, позволяет реализовывать следующие возможности:

- составлять разные формы протоколов о работе, редактировать, сохра­нять, и распечатывать их;

- настраивать конфигурации контроля в режиме on-line на персональном компьютере и загружать их в прибор;

- работать на компьютере в режиме on-line дефектоскопа, использовать компьютер в качестве демонстрационного дефектоскопа;

- совместимость с широким спектром преобразователей различных производителей.

Рисунок 4.4 – Настройка конфигурации дефектоскопа А1212 мастер

Возможности. Дефектоскоп А1212 МАСТЕР ПРОФИ имеет полностью цифровой тракт, поэтому он имеет ряд отличительных функций, присущих только приборам данного типа.

АРД-диаграммы для совмещенных преобразователей позволяют опера­тору видеть на экране две кривые, которые соответствуют браковочному и поисковому/контрольному уровню контроля. Автоматически производится расчет эквивалентной площади отражателя. Данная функция позволяет оператору отказаться от ручных расчетов эквивалентной площади дефектов и на порядок повысить производительность контроля.

Цифровая ВРЧ (временная регулировка чувствительности) обеспечивает регулировку уровня сигнала по произвольной функции, задаваемой 32 узловы­ми точками. Удаление, установка и изменение узловых точек производится весьма просто в специальном режиме редактирования ВРЧ (рис. 4.5),

при этом можно оперативно наблюдать влияние изменений на эхо сигнал. Это позволяет быстро и точно настраивать ВРЧ даже неопытному дефектоскописту.

Рисунок 4.5 – Настройка ВРЧ

Сигнал типа RF (радиосигнал) (рис. 4.6) - возможность представления сигнала в недетектированном виде в реальном масштабе времени, что позволяет подробно изучить фазы сигналов, производить контроль на фоне больших структурных помех и разделять сигналы от близкорасположенных отражателей.

Рисунок 4.6 - Сигнал типа RF (радиосигнал)

Устройство дефектоскопа А1212 Мастер.

В состав дефектоскопа входит электронный блок, набора кабелей для подключения ультразвуковых преобразователей различных типов, зарядно-питающее устройство и аксессуары.

Электронный блок дефектоскопа.

Электронный блок дефектоскопа обеспечивает формирование электриче­ских импульсов для возбуждения ПЭП, усиление получаемых от ПЭП сигна­лов, их обработку, визуализацию, формирование и представление результатов измерений, сохранение данных в энергонезависимой памяти и передачу дан­ных на внешний компьютер.

Внешний вид электронного блока приведен на рис. 4.7. Управление де­фектоскопом осуществляется с помощью 13-ти клавишной пленочной клавиа- туры. Индикация сигналов, результатов измерений, состояния дефектоскопа и пр. осуществляется с помощью ЖК графического дисплея и светодиодных ин­дикаторов.

Подключение ПЭП осуществляется посредством коаксиальных кабелей, входящих в комплект поставки, через разъемы LEMO, которые расположены в верхней торцевой части корпуса прибора (рис. 4.7).

Питание прибора осуществляется либо от встроенного аккумулятора, ли­бо от входящего в комплект прибора внешнего ЗПУ, подключаемого к много­контактному разъему LEMO (рис. 4.7). Через этот же разъем обеспечивается связь прибора с внешним компьютером с использованием входящего в ком­плект поставки кабеля связи по USB.

Рисунок 4.7 – Общий вид дефектоскопа А12212 Мастер

Все электронные узлы и элементы дефектоскопа размещены в корпусе за ЖК-дисплеем. Аккумуляторная батарея расположена в ручке корпуса.

Преобразователи. Дефектоскоп рассчитан на работу с совмещенными и раздельно-совмещенными УЗ ПЭП с рабочими частотами от 0,5 до 15 МГц.

В приборе используется генератор двуполярных зондирующих импуль­сов с регулируемыми длительностью и числом периодов. Обеспечена совмес­тимость с ПЭП, как имеющими встроенные согласующие индуктивности, так и без них. Данное решение обеспечивает совместимость дефектоскопа с боль­шинством типов ПЭП присутствующих на рынке.

В зависимости от типа преобразователя (совмещенный или PC) исполь­зуются два типа кабеля и, соответственно, два способа подключения ПЭП.

Кабели и разъемы. Коммутация электронного блока дефектоскопа и преобразователей осуществляется с помощью разъемов, фирмы «LEMO». Эти разъемы имеют высокую надежность и малые габариты, обеспечивают надеж­ную фиксацию соединений. Места сочленений разъемов и кабелей защищены гибкими «хвостовиками», что предотвращает изломы кабеля.

В соединительных кабелях дефектоскопа используется коаксиальный ка­бель производства фирмы «КаусПет» сохраняющий гибкость при низких тем­пературах (до-30°С), что облегчает работу с дефектоскопом и минимизирует отказы в соединительных элементах.

Основные принципы интерфейса. В А1212 Мастер реализован интуи­тивный вариант интерфейса. Ассоциативные меню пиктограмм в различных режимах, пояснительные рисунки рядом с параметрами, названия и схематич­ные обозначения клавиш позволяют легко и просто освоить работу с дефекто­скопом.

Структура представления данных на экране выбрана так, что всегда при­сутствует необходимая для оперативного контроля информация.

Работа дефектоскопа сопровождается звуковыми сигналами, отключае­мыми по желанию оператора.

Работу с дефектоскопом значительно облегчает наличие библиотеки на­строек, в которой может храниться до 100 конфигураций прибора. Настройку дефектоскопа под различные ситуации и объекты контроля можно осуществ­лять в условиях лаборатории, а на объекте просто выбирать из меню нужную конфигурацию с соответствующим именем, присвоенным пользователем. Имя конфигурации может быть длиной до 14 символов. Перед именем конфигура­ции отображается порядковый номер конфигурации.

Все настройки дефектоскопа сохраняются при выключении прибора и хранении его без батарей питания или при разрядке аккумулятора.

Режимы работы дефектоскопа и их взаимосвязь. В дефектоскопе за­ложено несколько основных рабочих (функциональных) режимов: ПОИСК, ОБЗОР, ЛУПА, В-СКАН. В этих режимах выполняется формирование зондирующего сигнала, усиление принимаемых сигналов, представление их на экране дефектоскопа, выполнение измерений и сохранение результатов в памя­ти. Для оперативной настройки, управления и переключения между этими режимами предусмотрено меню пиктограмм.

Изменение параметров настройки дефектоскопа на ОК или ПЭП и уста­новка необходимых вспомогательных величин, осуществляется в специальном режиме МЕНЮ.

В режимах ПОИСК, ОБЗОР и ЛУПА обеспечивается работа прибора как классического дефектоскопа, позволяющего визуализировать сигналы в виде А-развертки, и при этом вручную или автоматически измерять амплитуды сиг­налов, временные интервалы, а так же расстояния с учетом скорости.

В режиме ПОИСК отображается А-скан сигнала с максимальным выво­дом на экран числовой измерительной информации. Режим ПОИСК удобен при работе с наклонными преобразователями.

В режиме ОБЗОР отображается А-скан сигнала с максимальным разме­ром на экране, а цифровая измерительная информация минимизирована, что удобно при анализе общей формы УЗ сигналов и работе с прямыми преобразо­вателями.

В режиме ЛУПА на экране представлено максимальное количество опе­ративной измерительной информации, а размеры области отображения сигна­лов ограничены. При этом одновременно отображаются два А-скана - общий и растянутый временной интервал, соответствующий области первого строба. Особенностью использования данного режима является измерение параметра "ВРЕМЯ" ("ПУТЬ") с повышенной точностью.

Режим В-СКАН рассчитан на формирование одного поперечного сечения ОК (В-скана).

Помимо основных, существуют вспомогательные режимы СТОП, СВЯЗЬ, КАЛИБРОВКА УГЛА ВВОДА ПЭП, НАСТРОЙКА ВРЧ, НАСТРОЙ­КА АРД.

Режим СТОП реализует возможность «заморозки», сохранения и про­смотра результатов измерений и одиночных реализации сигналов, получаемые в режимах ПОИСК, ОБЗОР и ЛУПА. Сохраненные кадры могут быть переданы на персональный компьютер для хранения и использования их при составлении протоколов ультразвукового контроля.

Передача данных на внешний компьютер осуществляется в режиме СВЯЗЬ. Он включается автоматически при соединении дефектоскопа с ком­пьютером. При этом управление прибором полностью передается внешнему компьютеру (компьютерный дефектоскоп).

Режим КАЛИБРОВКА УГЛА ВВОДА ПЭП предназначен для полуавто­матической процедуры измерения угла ввода и задержки наклонного ПЭП.

НАСТРОЙКА ВРЧ используется для коррекции эффекта ослабления сиг­налов с расстоянием.

НАСТРОЙКА АРД используется для настройки чувствительности и оп­ределения эквивалентной площади отражателей.