Назначение
Анализаторы напряжений и структуры металлов магнитошумовые ИНТРОСКАН (далее — анализаторы) предназначены для возбуждения магнитного шума (шума Баркгаузена) в объектах из ферромагнитных материалов путём их локального перемагничивания, преобразования магнитного шума в электрический сигнал, обработки, измерения и вывода информации об интенсивности магнитного шума.
Анализаторы используются для контроля внутренних механических напряжений, толщины упрочненного слоя, выявления шлифовальных прижогов, зон термического влияния и других физико-механических параметров ферромагнитных материалов и изделий при наличии корреляционной связи между шумами Баркгаузена и физико-механическими свойствами.
Область применения анализаторов — машиностроительная, авиационная, автомобильная, судостроительная и другие отрасли промышленности.
Описание
Принцип действия анализатора основан на эффекте Баркгаузена - возникновении скачков намагниченности (шумов Баркгаузена) при перемагничивании ферромагнитного материала. Характеристики этих шумов тесно связаны со структурой материала и его состоянием (например, с внутренним напряжениями). Анализатор осуществляет перемагничивание испытуемого материала и регистрацию интенсивности возникающего при этом магнитного
шума.
Анализатор поставляется в двух стандартных комплектациях: базовой или мобильной. Фотография общего вида анализаторов представлена на рисунке 1.
а) базовая комплектация б) мобильная комплектация
Рисунок 1 - Общий вид анализаторов.
Анализатор выпускается в двух модификациях: «ИНТРОСКАН-1» и «ИНТРОСКАН-2», отличающихся различными значениями полос фильтрации магнитного шума. Остальные технические характеристики, а также конструктивные параметры обеих модификаций идентичны.
Конструктивно анализатор состоит из электронного блока и комплекта сменных накладных преобразователей (датчиков).
Сигнал магнитошумового датчика, питаемого от генератора, поступает на вход фильтра, который выполнен с автоматической адаптацией к уровню сигнала. После
Лист № 2
Всего листов 5 фильтрации сигнал детектируется и поступает в аналого-цифровой интегратор, куда также поступает информация с автоматически адаптируемого фильтра.
Управление всеми параметрами и обработка выходной информации интегратора осуществляется управляющим компьютером через коммуникационный контроллер.
Задание режимов работы и величин исходных параметров осуществляется с помощью клавиатуры, а индикация состояния, значения параметров и результат измерения выводятся на дисплей управляющего компьютера. Задание режимов работы и величин исходных параметров может также осуществляться прикосновением пластиковой указкой к управляющим элементам, изображённым на дисплее. Кроме того, результаты измерения выводятся на масштабируемый шкальный индикатор, отображаемый на том же дисплее.
Анализатор позволяет сохранять в файловой системе управляющего компьютера информацию о режимах работы, калибровках и данных измерений для различных материалов и изделий.
Через инфракрасный интерфейс анализатор может связываться с компьютером более высокого уровня, передавать результаты измерений и принимать необходимую информацию.
Программное обеспечение
Для осуществления управления электронным блоком, изменения параметров измерения, сбора и анализа данных применяется встроенное программное обеспечение (ПО) «ИНТРОСКАН».
Защита метрологически значимого ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» согласно МИ 3286-2010.
Идентификационные признаки ПО соответствуют данным, приведенным в таблице 1. Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Программное обеспечение ИНТРОСКАН | ИНТРОСКАН | 2.01 и выше | — |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Устанавливаемые частоты возбуждения магнитного шума, Гц | 15; 30; 45; 60; 90; 120 |
| Отклонение частоты возбуждения от установленного значения, Гц, не более: для частоты 15 Гц; | +0,15 |
| для частоты 30 Гц; | +0,21 |
| для частоты 45 Гц; | +0,35 |
| для частоты 60 Гц; | +0,30 |
| для частоты 90 Гц; | +0,35 |
| для частоты 120 Гц | +0,2 |
| Диапазон установки амплитуды возбуждения в каждом из двух перемагничивающих каналов, относительных единиц* (о.е.) | От 1 до 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки амплитуды возбуждения, о.е. | ±(0,5+0,007^ Ам), где Ам - установленная в о.е. величина амплитуды возбуждения |
| Диапазон углов сканирования интенсивности магнитного шума (при использовании четырехполюсного датчика),... ° | От 0 до 180 |
| Дискретность изменения направления возбуждения (перемагничивания) при угловом сканировании интенсивности магнитного шума,. ° | 1 |
| Частотные диапазоны фильтрации магнитного шума, кГц: для модификации «ИНТРОСКАН-1»; для модификации «ИНТРОСКАН-2» | 5:30; 5:200; 5:1000; 20:200; 20:1000; 200:1000 3:15; 3:200; 3:1000; 20:200; 20:1000; 200:1000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частотных диапазонов фильтрации магнитного шума, % | ±10 |
| Диапазон значений выводимой информации об уровне измеряемого сигнала, о.е. | 1 : 5000 |
| Длина кабелей для подключения датчиков, м, не менее | 2 |
| Время установления рабочего режима, мин. | 10 |
| Продолжительность непрерывной работы, ч, не менее | 8 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 30 |
| Питание - от однофазной сети переменного тока: напряжение, В частота, Гц - от источника постоянного тока: напряжение, В | 220—33 50±1 12 +15 —1,5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 2500 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Габаритные размеры, ширина х высота х глубина, мм, не более: - электронного блока; - универсального датчика; - универсального датчика для крупногабаритных изделий; - датчика для галтелей; - четырёхполюсного датчика | 320 х 180 х 107 59 х 36 х 19 64 х 47 х 33 66 х 36 х 19 82 х 47 х 44 |
| Масса, кг, не более | 5 |
| Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °С относительная влажность при температуре +25 °С, не более, % атмосферное давление, кПа | от +1 до +40 80 от 84 до 106,7 |
* Одна о.е. амплитуды возбуждения соответствует: в режиме стабилизации поля -амплитудному значению току 1,5 мА в обмотке перемагничивания датчика-преобразователя;
в режиме стабилизации потока - амплитудному значению напряжения 2,616 мВ на выходе обмотки обратной связи датчика-преобразователя.
Таблица 3. Пересчётные коэффициенты между уровнем измеряемого сигнала на входе измерительного канала электронного блока анализатора и о.е. в зависимости от установленного диапазона фильтрации
| Диапазон фильтрации магнитного шума, кГц | Пересчётный коэффициент, мВ/о.е |
| Для модификации «ИН | ГРОСКАН-1» |
| (5 - 1000), (20 - 1000), (200 - 1000) | (1,74-10-2 ± 1%) |
| (5 - 200), (20 - 200) | (7,69-10-3± 1%) |
| (5 - 30) | (2,756-10-3± 1%) |
| Для модификации «ИН | ГРОСКАН-2» |
| (3 - 1000), (20 - 1000) | (1,74-10-2 ± 1%) |
| (200 - 1000) | (1,82-10-2 ± 1%) |
| (3- 200), (20 - 200) | (7,69-10-3± 1%) |
| (3 - 15) | (1,909-10-3± 1%) |
Таблица 4. Диапазон установки времени измерения
| Частота возбуждения, Гц | Минимальное время измерения, с | Максимальное время измерения, с |
| 15 | 0,1 | 10 |
| 30 |
| 45 |
| 60 |
| 90 |
| 120 | 0,1 | 8,5 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель электронного блока методом печати, а также на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
Таблица 5
| № п.п | Наименование и условное обозначение | Количество |
| 1. | Электронный блок | 1 шт. |
| 2. | Датчик универсальный* | 1 шт. |
| 3. | Датчик универсальный для крупногабаритных изделий* | 1 шт. |
| 4. | Датчик для галтелей* | 1 шт. |
| 5. | Датчик четырёхполюсный* | 1 шт. |
| 6. | Кабель сетевого питания | 1 шт. |
| 7. | Разъём для подключения аккумуляторной батареи | 1 шт. |
| 8. | Руководство по эксплуатации ДЖПИ 2.745.000 РЭ (с приложением А «Методика поверки анализатора напряжений и структуры металлов магнитошумового «ИНТРОСКАН»). | 1 экз. |
| 9. | Программное обеспечение iScan на электронном носителе** | 1 шт. |
| 10. | Устройство поверочное*** | 1 шт. |
| * ** *** | Тип поставляемого датчика указывается в заказе. Поставляется последняя существующая версия программного обеспечения iScan Поставляется по требованию заказчика |
Поверка
осуществляется по документу ДЖПИ 2.745.000 РЭ (Приложение А), согласованному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в 2007 г.
Основные средства поверки:
1. Вольтметр В7-34А, где диапазон измерения напряжения постоянного тока от 0,1 до 1000 В;
2. Ампервольтметр Ц4311, где к.т. 0,5;
3. Частотомер Ч3-54, где диапазон измеряемых частот от 0,1 Гц до 300 МГц;
4. Генератор высокочастотный Г3-119, где диапазон частот от 20 Гц - 20 МГц (с дискретностью через 1 Гц);
5. Осциллограф С1-107, где полоса пропускания от 0 до 5 МГц.
Сведения о методах измерений
Используется для прямых измерений в соответствии с методиками, приведенными в пункте 7 руководства по эксплуатации ДЖПИ 2.745.000 РЭ.
Нормативные документы
ТУ РБ 100217961.005-2004 «Анализатор напряжений и структуры металлов магнитошумовой ИНТРОСКАН. Технические условия».
Рекомендации к применению
Анализаторы напряжений и структуры металлов магнитошумовые ИНТРОСКАН используются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
