с какими углами ввода лучей используются пэп в дефектоскопе рдм 2

Наклонный преобразователь для ультразвукового метода дефектоскопии сварных соединений

Контактный наклонный преобразователь (наклонный ПЭП) применяется для ультразвуковой дефектоскопии стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых сварных соединений. При неснятом валике усиления прозвучивание стыкового шва прямыми ПЭП не представляется возможным (из-за неровной поверхности, чешуйчатости и межваликовых западаний). Поэтому схемы ультразвукового контроля сварных соединений предусматривают применение наклонных ПЭП с поперечно-продольным или продольно-поперечным сканированием перпендикулярно оси сварного шва. Впрочем, даже при снятом усилении – наклонные преобразователи также используются, например, для выявления поперечных трещин. Они также эффективны для УЗК поковок, литья, проката (трубы, рельсы, арматура, листы), штамповок и других объектов из металла и пластиков. В зависимости от угла ввода, частоты, размера пьезопластины, количества излучающих и/или принимающих элементов – можно подобрать наклонный преобразователь практически для любых типов волн – поперечных, продольных, нормальных, головных, поверхностных. Принцип работы наклонных преобразователей построен на прямом и обратном пьезоэффекте. Их назначение состоит в том, чтобы вводить в объект контроля (ОК) нужный тип ультразвуковой волны, принимать отражённые импульсы, преобразовывать их в электрические сигналы и передавать их на электронный блок дефектоскопа. Тот, производя их обработку, выводит на дисплей развёртку с отображением амплитуды, времени прихода эхо-сигналов и других параметров. Их «расшифровкой» уже занимается оператор, задача которого – понять, от донной ли это поверхности сигнал, или от неснятого усиления шва, подкладного кольца либо от дефекта. Но вся эта работа начинается с получения той первичной информацией, которая была собрана при помощи ПЭП (или, как его ещё называют, искателя).

Как устроен наклонный пьезоэлектрический преобразователь

Размер и форму призмы подбирают с таким расчётом, чтобы эхо-сигнал от поверхности ввода не возвращался на пьезопластину (и не создавал тем самым шумов при прозвучивании). Для этого призмы обычно имеют выступающую переднюю часть (но в пределах разумного – чтобы не мешать прозвучиванию всего сечения шва при неснятом валике усиления). Дополнительные вставки из материала с повышенным коэффициентом затухания («ловушки») и прочие конструктивные решения также практикуются производителями для того, чтобы обеспечить быстрое гашение повторных отражений импульсов в призме. Её материал и размеры должны быть выполнены таким образом, чтобы скорость продольных волн в ней была меньше скорости распространения поперечных волн в материале ОК.

Наконец, большинство топовых производителей предусматривают в датчиках встроенную память с параметрами ПЭП. Это нужно для корректного подключения к дефектоскопу, согласования с приёмно-усилительным трактом и упрощённой настройки. В том числе – для работы со встроенными АРД-диаграммами.

Требования к наклонным преобразователя для ультразвуковой дефектоскопии

На деле, конечно же, с одним прибором могут применяться разные ПЭП, в том числе других марок. Поэтому в большинстве лаборатории есть «родной» комплект датчиков, про которые вспоминают только тогда, когда дефектоскоп нужно отдать в поверку. Непосредственно для работы зачастую используются другие наклонные преобразователи – как оригинальные (от изготовителя прибора), так и не оригинальные. Первый вариант, конечно же, предпочтительнее. Небольшой ликбез на эту тему – правда, применительно к ультразвуковым толщиномерам – мы уже публиковали на форуме. С дефектоскопами всё немного иначе, потому что нужных ПЭП (с заданным углом ввода для схемы тандем и дуэт, например) у производителя может не оказаться в ассортименте. Но в любом случае – для контроля с такими датчиками должна быть утверждённая методика и операционная (технологическая) карта.

Настройка при работе с наклонными ПЭП

Настройка начинается с проверки точки выхода и стрелы наклонного преобразователя по СО-3 (либо СО-3Р, V1 или V2) и угла ввода по СО-2. По мере изнашивания призмы все эти параметры откланяются от первоначальных номинальных значений: увеличивается стрела, изменяется угол ввода. Меняется и задержка в призме. Проверять её чаще всего рекомендуется по СО-3.

После того, как установлена фактическая точка выхода, угол и задержка, можно переходить к настройке чувствительности. При работе с наклонными ПЭП её выполняют по угловым отражателям – двугранным углам, зарубкам и сегментам, а также по плоскодонным и боковым цилиндрическим отверстиям. Особенно популярны зарубки, которые используются для настройки чувствительности при работе с наклонными ПЭП, возбуждающими поперечные волны с углами ввода от 33,5 до 56,5 градусов. В зависимости от методики контроля необходимо также настроить ВРЧ (временная регулировка чувствительности), АРК (кривая «амплитуда-расстояние», или DAC-кривые) либо на АРД-диаграммы.

Если настройка была выполнена правильно, то при работе с наклонным ПЭП дефектоскоп будет корректно определять расстояние от точки ввода (в случае с контактным способом акустического контакта она обычно совпадает с точкой выхода), расстояние до дефекта по лучу и по поверхности ввода, а также глубину залегания отражателей. Некоторые документы (например, РОСЭК-004-97 для ОК толщиной до 50 мм) требуют проверять мёртвую зону, которая не является абсолютной величиной и зависит от частоты, размера призмы, чувствительности контроля, структуры материала (размер зерна и пр.). Проверяется мёртвая зона по СО-2.

Источник

С какими углами ввода лучей используются пэп в дефектоскопе рдм 2

3.1.2 Отклонение пороговой условной чувствительности по каналам эхо-метода с однотипными по конструктивному исполнению и углу ввода ПЭП и резонаторами не более ± 4 дБ.

3.1.3 Запас чувствительности по каналам эхо-метода с ПЭП П121-2,5-42, П121-2,5-50, П121-2,5-55 не менее 25 дБ; с ПЭП П121-2,5-65, П121-2,5-70, П112-2,5 не менее 16 дБ.

3.1.5 Условная чувствительность по каналам ЗТМ с ПЭП П112-2,5 и резонатором РП РС2 для донного сигнала, полученного в стандартном образце СО-3Р на расстоянии 66 мкс от точки ввода УЗК, устанавливается в пределах от 20 до 4 дБ с дискретностью 1 дБ.

3.1.6 Диапазон зоны контроля с ПЭП П121-2,5-42 по прямому лучу от точки ввода УЗК:

— нижняя граница – не более 5 мкс;

— верхняя граница – не менее 230 мкс.

3.1.7 Диапазон калиброванной регулировки усиления эхо-сигналов от 0 до 70 дБ.

3.1.8 Дискретность регулировки усиления – 1 дБ.

3.1.9 Основная абсолютная погрешность измерения координат отражателя не более ± (0,02 H ( L ) + 1) мм.

3.1.10 Основная абсолютная погрешность измерения расстояния S по сигнальным меткам датчика пути – не более ± (0,01 S + 1мм).

3.1.11 Рабочая частота каналов сплошного контроля – (2,5 ± 0,25) МГц.

3.1.12 Потребляемый ток не более 1,5 А.

3.2 Дополнительные параметры и характеристики дефектоскопа

3.2.1 Электрическое питание дефектоскопа осуществляется постоянным током напряжением от 13,8 до 10,4 В. При напряжении 10,2 В происходит автоматическое выключение дефектоскопа.

3.2.2 Диапазон определения коэффициента выявляемости дефекта эхо-методом для эхо-сигналов, превышающих пороговый уровень, от минус Ку до < 70 – (Кп + Ку) >дБ, где Ку – установленная условная чувствительность контроля в канале, Кп – пороговая условная чувствительность.

3.2.3 Основная погрешность измерения коэффициента выявляемости дефекта эхо-методом не более (1 + 0,05Кд), дБ, где Кд – измеренное значение коэффициента выявляемости дефекта.

3.2.5 Основная погрешность определения коэффициента выявляемости эхо-сигнала не более ± (1 + 0,03Δ N ), дБ, где Δ N – измеренное значение амплитуды эхо-сигнала на выходе приемника относительно порогового уровня индикации.

3.2.6 Нестабильность уровня срабатывания порогового индикатора при изменении амплитуды входного сигнала – не более ± 0,5 дБ.

3.2.7 Средний расход технологической жидкости для обеспечения акустического контакта (воды, спирта этилового технического ГОСТ 17299) не более 5 литров на 1 км проконтролированного пути.

3.2.10 Время установления рабочего режима – не более 5 мин.

3.2.11 Время непрерывной работы дефектоскопа от свежезаряженного аккумулятора при температуре (25 ± 15) ° С не менее 10 ч.

3.2.12 Устойчивость к климатическим воздействиям

3.2.12.1 Дефектоскоп устойчив к воздействию температуры окружающего воздуха от минус 40 до 50 ° С.

3.2.12.2 Дефектоскоп устойчив к воздействию относительной влажности окружающего воздуха до 98% при температуре 35 ° С и более низких температурах без конденсации влаги.

3.2.12.3 Отклонение пороговой условной чувствительности по каналам эхо-метода при крайних значениях температур окружающего воздуха не более ± 4 дБ.

3.2.13 Дефектоскоп (без тележки) устойчив и прочен к воздействию синусоидальных вибраций в диапазоне частот от 10 до 55 Гц с амплитудой смещения 0,15 мм и прочен к одиночным механическим ударам со значением пикового ускорения 50 м / с 2 и длительностью ударного импульса в пределах от 0,5 до 30 мс.

3.2.15 В ПЭП с частотой 2,5 МГц и резонаторах пьезоэлектрических (РП), устанавливаемых в БП, используется элемент пьезокерамический ЭП-1-04-ДК-021-19. Форма излучающей поверхности – плоская.

Фактические основные технические данные и характеристики ПЭП и резонаторов, входящих в БП, приведены в табл. 2, 3 ПАСПОРТА и табл. 7 настоящего РУКОВОДСТВА.

3.2.17 Средний срок службы дефектоскопа, с учетом ЗИП и технического обслуживания в соответствии с нормативной документацией, не менее 10 лет.

3.2.18 Средняя наработка до отказа ПЭП и резонатора, установленного в БП, при параметре шероховатости поверхности контролируемого рельса Rz £ 20 мкм не менее 1000 часов при скорости сканирования 0,5 м/с.

Источник