Назначение
Комплекс дефектоскопический SIBAR (далее - комплекс SIBAR) предназначен для выявления дефектов и измерения их размеров и координат залегания ультразвуковым, вихретоковым и визуальными методами в металле валов роторов генераторов и турбин со стороны осевого канала.
Описание
Принцип действия комплекса SIBAR при измерениях ультразвуковым методом основан на способности ультразвуковых колебаний, возбуждаемых ультразвуковыми пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), распространяться в контролируемом изделии и отражаться от внутренних дефектов, граней или поверхностей изделий. Выявление дефектов и измерение их координат залегания проводится по амплитуде и временным характеристикам отраженных ультразвуковых сигналов.
Принцип действия комплекса SIBAR при измерениях вихретоковым методом основан на создании электромагнитного поля вихретоковыми преобразователями (ВТП) в контролируемом изделии и регистрации изменения результирующего электромагнитного поля вихревых токов непосредственно над зоной дефекта.
Ультразвуковой метод контроля предназначен для обнаружения несплошностей и неоднородностей внутри металла, а вихретоковый и визуальный метод контроля ориентирован на поиск дефектов на поверхности изделия.
Комплекс SIBAR состоит из механического манипулятора, блока электроники, устройства питания акустического контакта и персонального компьютера (ПК^Ш32).
Механический манипулятор - это цилиндрическое модульное устройство, включающее в себя зонд с преобразователями, которое перемещается по осевому каналу вала. Зонд состоит из блока держателей преобразователей (6 ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей и
2 вихретоковых преобразователя) и камеры для визуального контроля поверхности. Манипулятор удерживается на оси канала с помощью комплекта механических кронштейнов, снабженных на концах крутящимися подшипниками, которые прижимаются к внутренним стенкам канала давлением, создаваемым специальным устройством со сжатым воздухом. Сжатый воздух используется также для прижатия преобразователей к контролируемой поверхности, что обеспечивает необходимые условия проведения измерений.
При проведении контроля манипулятор перемещается вдоль оси с помощью двух систем перемещения: пневматического типа (гусеничная) и электрического типа, кроме этого зонд с преобразователями вращается вокруг своей оси с помощью двигателя постоянного тока.
Размеры механического манипулятора позволяют проведение контроля валов роторов, имеющих сквозное или глухое осевое отверстие диаметром не менее 64 мм.
Сигналы с преобразователей и камеры передаются по кабелю в блок электроники, а далее регистрируются и записываются в цифровом формате на жесткий диск ПК^Ш32 для визуализации и обработки в автономном режиме.
Механический манипулятор связан с блоком электроники кабелем, соединяющим электрические разъемы и шланги для сжатого воздуха. Блок электроники, представленный в корпусе промышленного компьютера, состоит из источника бесперебойного питания, компьютера (ПК/QNX), блока контроля движения манипулятора, блока генерирования импульсов и коаксиального концевого разъема BNC манипулятора.
Устройство питания акустического контакта представляет собой насос для подачи жидкости для создания контакта ПЭП с поверхностью изделия.
Общий вид комплекса SIBAR приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид комплекса SIBAR а) механический манипулятор; б) блок электроники
Пломбирование комплекса SIBAR не предусмотрено.
Программное обеспечение
На ПК^Ш32 для взаимодействия с пользователем установлено несколько пакетов программного обеспечения для введения параметров (SibarFileEditor), сбора данных (SibarAcquisizone), обработки данных (SibarAnalisi_SAFT, EcAnalyzer) и программа, осуществляющая вывод двухмерного изображения ультразвуковых данных (SibarBiViewer). Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Р 50.2.007 - 2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SibarFileEditor; SibarAcquisizone; SibarAnalisi_SAFT; EcAnalyzer; SibarBiViewer |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 2 - Метрологические характеристики ультразвукового канала измерений
| Наименование характеристики | Значение |
| Амплитуда зондирующих импульсов, В | 120 |
| Допускаемое отклонение амплитуды зондирующих импульсов от номинального значения, % | ±10 |
| Частота следования зондирующих импульсов, МГц | от 1 до 5 |
| Длительность зондирующих импульсов, нс, на частотах 1 МГц 2 МГц 4 МГц 5 МГц | 500 300 150 120 |
| Допускаемое отклонение длительности зондирующих импульсов от номинальных значений, % | ±15 |
| Диапазон установки усиления приемного тракта, дБ | от 0 до 62 |
| Пределы допускаемого отклонения установки усиления приемного тракта, дБ | ±1 |
| Полоса пропускания приемника, МГц | от 0,5 до 10,0 |
| Диапазон измерения координат залегания дефектов, мм | от 2 до 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения глубины залегания дефектов при работе с прямым ПЭП, мм | ±(0,5+0,01Y)* |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координат залегания дефектов при работе с наклонным ПЭП, мм | ±(0,5+0,03-Х)* |
| * где Y - глубина залегания дефекта, мм, Х - координаты залегания дефекта (глубина залегания и/или расстояние от передней грани ПЭП до проекции дефекта на поверхность изделия), мм. | |
Таблица 3 - Метрологические характеристики вихретокового канала измерений
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны установки частоты сигнала возбуждения ВТП, Гц | от 103 до 106 |
| Порог чувствительности к определению параметров дефектов типа «пропил», мм, не более - ширины дефекта - глубины дефекта | 5 0 00 |
| Диапазон измерения глубины дефектов, мм | от 0,2 до 2,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения глубины дефектов, мм | ±(0,1 + 0,3Н)* |
| * где Н - глубина дефекта, мм | |
Таблица 4 - Основные технические характеристики комплекса SIBAR
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение, В | 220±22 |
| - частота, Гц | 50±1 |
| Потребляемая мощность, кВ, не более | 2,5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры блока электроники | |
| - высота | 1000 |
| - ширина | 600 |
| - глубина | 600 |
| Диаметр механического манипулятора, мм, не более | 63 |
| Длина механического манипулятора, мм, не более | 4950 |
| Масса комплекса SIBAR в полной комплектации, кг, | 1660 |
| не более | |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от 0 до + 50 |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | 95 |
| Срок службы, лет, не менее | 20 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист инструкции по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Комплекс дефектоскопический SIBAR в составе: | | 1 шт. |
| - механический манипулятор; | | |
| - блок электроники; | | |
| - устройство питания акустического контакта; | | |
| - персональный компьютер | ПК/ШШ2 | |
| Инструкция по эксплуатации «SIBAR. Система | | 1 экз. |
| автоматизированного бороскопического контроля | | |
| роторов». | | |
| Паспорт «Комплекс дефектоскопический SIBAR» | | 1 экз. |
| ГСИ. Комплекс дефектоскопический SIBAR. Методика | МП 184-261-2016 | 1 экз. |
| поверки | | |
Поверка
осуществляется по документу МП 184-261-2016 «ГСИ. Комплекс дефектоскопический SIBAR. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 31 января 2017 г.
Основные средства поверки:
- эталон единицы скорости распространения продольных ультразвуковых волн в твердых средах 3 - го разряда по ГОСТ Р 8.756-2014 (контрольный образец СО-2 из комплекта контрольных образцов и вспомогательных устройств КОУ-2, регистрационный номер №6612-99);
- рабочий эталон единицы длины по ГОСТ Р 8.763-2011 (меры моделей дефектов ОСО-Г-043, ОСО-Г-047, регистрационный номер №48384-11);
- осциллограф цифровой TDS1012В (регистрационный номер №32618-06);
- аттенюаторы широкополосные АТТ-90-0,1-95/2 (регистрационный номер №20674-00);
- генератор сигналов Г4-102, диапазон частот (0,1 - 50) МГц, основная погрешность установки частоты не более 1 % (регистрационный номер №3244-72).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Техническая документация CESI (Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta SpA), Италия.
66931-17: Методика поверки МП 184 -261-2016Скачать3.9 Мб
