Назначение
Дефектоскопы многоканальные УПНК (далее по тексту - дефектоскопы) предназначены для измерения амплитуд эхо-сигналов от дефектов, времени прохождения ультразвуковой волны при проведении неразрушающего контроля материалов, полуфабрикатов, готовых изделий, сварных соединений на наличие дефектов типа нарушения однородности, а также для измерения толщины изделий в составе механизированных, автоматизированных и автоматических систем контроля.
Описание
Принцип действия дефектоскопов основан на возбуждении ультразвуковых колебаний (УЗК) в материале контролируемого изделия и приеме УЗК, отраженных от дефектов и границ материалов. В дефектоскопах применяются иммерсионный и контактный методы контроля.
Конструктивно дефектоскопы состоят из блока контроля, который может включать в себя от 1 до 12 отдельных каналов, подключенных к шине обмена с управляющим персональным компьютером (ПК). Возбуждение УЗК в изделии и прием отраженных эхо-сигналов осуществляется пьезоэлектрическими преобразователями, которые подключаются к ультразвуковым каналам блока контроля. В каждом канале принятый сигнал усиливается, далее преобразуется в цифровую форму, обрабатывается специализированным процессором и отображается на мониторе ПК в соответствии с заданными параметрами. При такой конструкции блока контроля все каналы работают параллельно под управлением одного ПК.
Рисунок 1 - Общий вид дефектоскопов
Шина управления сформирована с использованием универсальной платы цифрового ввода/вывода и представляет собой 16-разрядную шину данных и 16-разрядную контрольную шину. Соединение ПК и блока контроля производится специализированным кабелем.
Вся информация, получаемая ПК от каждого канала в реальном времени, выводится на экране в виде электронного самописца, а также записывается в указанный пользователем файл для последующего анализа и документирования.
Блок питания дефектоскопа предназначен для обеспечения питающими напряжениями каналов, установленных в блоке контроля. Блок питания выполнен в отдельном корпусе и соединяется с блоком контроля 2 кабелями питания. Мощность блока питания рассчитана на питание до 16 каналов от сети переменного напряжения 220 В/50 Гц.
Дефектоскопы выпускаются в нескольких модификациях, которые отличаются максимальным числом каналов и интерфейсом подключения к управляющему ПК.
Таблица 1
| Обозначение модификации дефектоскопа | Максимальное число каналов | Интерфейс подключения к ЭВМ |
| УПНК-160 | 8 | Плата ввода/вывода Advantech PCI-1751A |
| УПНК-168 | 8 | Ethernet |
| УПНК-1612 | 12 | 2 x Ethernet |
Для предотвращения несанкционированного доступа дефектоскопы пломбируются на задней стороне электронного блока.
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа
С дефектоскопами могут использоваться пьезоэлектрические преобразователи, работающие на частотах от 0,5 до 15 МГц фирм ООО «НВП «КРОПУС», ООО «Амати-Акустика», ООО «Амкро», ООО «НПО «Инакон», GE Sensing & Inspection Technologies GmbH.
Дефектоскопы могут быть применены в машиностроении, металлургической промышленности, на железнодорожном, авиационном и других видах транспорта, энергетике и других отраслях.
Программное обеспечение
На ПК, подключаемый к блоку контроля дефектоскопа, устанавливается программное обеспечение (ПО) «УПНК-16».
ПО выполняет следующие основные функции:
- установка параметров работы каждого канала;
- синхронизация работы каналов блока контроля с заданной частотой;
- чтение результатов работы каналов;
- вывод информации на монитор в реальном времени: параметры настроек, электронный самописец, вид сигнала в выбранном канале;
- запись протокола контроля.
Идентификационные признаки ПО дефектоскопов соответствуют данным, приведенным в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| УПНК-16 | v 1.1.0.17 и выше | - | - |
Защита ПО дефектоскопов от непреднамеренных и преднамеренных изменений
соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Размах амплитуды генератора импульсов возбуждения, В, не менее | 300 |
| Диапазон рабочих частот приемника по уровню минус 6 дБ, МГц | От 0,5 до 20,0 |
| Диапазон установки усиления, дБ | От 0 до 100 с шагом 0,5 |
| Допускаемое отклонение установки усиления в диапазоне от 0 до 80 дБ, дБ | ± 2,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения амплитуды сигнала в диапазоне от 0 до 15 дБ, дБ | ± 1,0 |
| Диапазон измерения временных интервалов, мкс | От 5 до 200 |
| Дискретность измерения временных интервалов, мкс | 0,01 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения временных интервалов, мкс | ± 0,05 |
| Диапазон установки развертки экрана, мкс | От 2,5 до 200 |
| Максимальная чувствительность приемника, мкВ, не более | 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения толщины изделия (по стали) с прямыми преобразователями в диапазоне толщин от 1 до 300 мм, мм | ± (0,1 + 0,05 • S), где S -измеренное значение толщины изделия, мм |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 5 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
| Питание осуществляется от сети переменного тока: - напряжением, В - частотой, Гц | 220±10 % 50 ± 1 |
| Габаритные размеры блока контроля дефектоскопа (длинахширинахвысота), мм, не более | 450 х 330 х 270 |
| Масса блока контроля дефектоскопа, кг, не более | 15 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при 25 °С, % | От 5 до 50 До 80 (без конденсации) |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на заднюю панель блока контроля дефектоскопа методом шелкографии или фотохимическим методом и на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Количество |
| Блока контроля УПНК | 1 шт. |
| Блок питания УПНК-БП | 1 шт. |
| Кабель соединения блока питания и блока контроля | 1 шт. |
| Преобразователь ультразвуковой П111-5,0 | 1 шт. |
| Дополнительные ультразвуковые преобразователи* | 1 компл. |
| Управляющий ПК* | 1 шт. |
| Кабель соединения блока контроля с ПК | 2 шт. |
| Диск с программным обеспечением | 1 шт. |
| Промышленная стойка для размещения оборудования* | 1 шт. |
| Принтер* | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
| Транспортная тара | 1 шт. |
| * - Поставляются по дополнительному заказу потребителя |
Поверка
осуществляется по документу УПНК.00.00.00.00 МП «Дефектоскопы многоканальные УПНК. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» в мае 2014 г.
Основные средства поверки:
1 Генератор сигналов сложной формы AFG3022. Синусоидальный сигнал от 1 кГц до 20 МГц, диапазон напряжений от 10 мВ до 10 В, погрешность ± (1 % от величины +1 мВ), амплитудная неравномерность (до 5 МГц) ± 0,15 дБ, (от 5 до 20 МГц) ± 0,3 дБ, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± 1 ppm.
2 Осциллограф цифровой TDS1012B. Диапазон измеряемых размахов напряжений импульсных радиосигналов от 10 мВ - до 400 В (с делителем 1:10). Пределы допускаемой относительной погрешности измерения амплитуд сигналов для коэффициентов отклонения от 10 мВ/дел до 5 В/дел - ±3%.
3 Магазин затуханий МЗ-50-2. Диапазон частот: от 0 до 50 МГц. Декады: 4х10 дБ, 11х1 дБ, 11х0.1 дБ, 0-40-70 дБ. Погрешность разностного затухания на постоянном токе: ±(0,05-0,25)%; на переменном токе: ±(0,1 - 0,4) %.
4 Контрольный образец № 2 из комплекта контрольных образцов и вспомогательных устройств КОУ-2. Высота 59 мм, боковые цилиндрические отверстия диаметром 2 и 6 мм.
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в разделе 6 руководства по эксплуатации «Дефектоскопы многоканальные УПНК. Руководство по эксплуатации. УПНК.00.00.00.00 РЭ».
Нормативные документы
Технические условия «Дефектоскопы многоканальные УПНК. Технические условия. ТУ 4276-006-33044610-13».
Рекомендации к применению
Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
