Назначение
Комплексы автоматизированного ультразвукового контроля чистовых осей колесных пар железнодорожного подвижного состава «ЗОНД-3» (далее по тексту -комплексы) предназначены для измерений отношений амплитуд эхо-сигналов, отраженных от дефектов, глубины залегания дефектов при выявлении внутренних дефектов, а также неоднородности структуры металла в соответствии с требованиями ГОСТ 34656-2020 и СТО РЖД 1.11.001-2005 в осях колесных пар подвижного состава при их производстве.
Описание
Принцип действия комплексов основан на акустическом методе неразрушающего контроля. В основе метода лежит способность ультразвуковых колебаний (далее - УЗК) распространяться в материале контролируемого объекта и отражаться (рассеиваться) от поверхностей и неоднородностей в нём.
Комплекс реализует эхо-импульсный и зеркально-теневой методы контроля совмещенными прямыми и наклонными пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП) при контактном способе ввода УЗК на частотах 2,5 МГц и 5,0 МГц.
Комплекс представляет собой совокупность устройств с единым центром управления для проведения ультразвукового контроля чистовых осей колесных пар железнодорожного подвижного состава на базе дефектоскопа ультразвукового УДС2-52 «ЗОНД-2» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 77330-20). На установочной площади размещена рама с приводами комплекса, шкаф управления и автоматики и рабочее место оператора.
Комплекс выпускается в двух вариантах исполнения (исполнение 1 и исполнение 2), отличающихся внешним видом вследствие различных способов загрузки оси на вращатель комплекса.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено. Заводской номер в виде цифрового обозначения наносится методом наклеивания таблички на поверхность шкафа управления и автоматики и рабочее место оператора.
Пломбирование комплексов не предусмотрено.
Фотография общего вида комплекса представлена на рисунке 1. Схема места нанесения маркировки с указанием места нанесения заводского номера представлена на рисунке 2.
Исполнение 1
Исполнение 2
Рисунок 1 - Общий вид комплексов
заводского номера
Рисунок 2 - Схема места нанесения маркировки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) выполняет следующие основные функции:
- управление работой комплекса в автоматическом и ручном режимах;
- настройка параметров контроля и управление аппаратными ресурсами;
- регистрация и обработка результатов контроля;
- представление результатов контроля в виде удобном для расшифровки;
- сохранение результатов контроля в базе данных.
Индикация результатов контроля производится на мониторе ПК в виде В-развертки.
Метрологически значимая часть не выделена, все ПО является метрологически значимым.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ЗОНД-З |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.2.28 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | _ |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочая частота прямого (0°) ПЭП комплекса и ее отклонение, МГц | 5,0±0,5 |
| Рабочая частота наклонных (50°) ПЭП комплекса и ее отклонение, МГц | 2,5±0,25 |
| Усиление дефектоскопа при выявлении бокового цилиндрического отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм для наклонных (50°) ПЭП комплекса и его отклонение, дБ | 60-20 |
| Усиление дефектоскопа при выявлении бокового цилиндрического отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм для прямого (0°) ПЭП комплекса и его отклонение, дБ | 70-20 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное значение глубины залегания дефекта в стали, мм | 194 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины залегания дефекта в стали, мм | ±4 |
| Шаг сканирования оси и его отклонение, мм | 13±3 |
| Диапазон измерений глубины залегания дефекта в стали*, мм | от 3 до 4500 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины залегания дефекта в стали*, мм | ±(1+0,02-Н**) |
| Дискретность установки скорости звука*, м/с | 1 |
| Диапазон установки коэффициента усиления приемника*, дБ | от 0 до 120 |
| Пределы допускаемой погрешности установки коэффициента усиления приемника*, дБ | ±2 |
| Диапазон измерений отношения амплитуд сигналов на входе приемника дефектоскопа*, дБ | от -20 до +40 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений отношения амплитуд сигналов на входе приемника дефектоскопа, дБ, в диапазоне*: от -20 до +20 дБ включ. св. +20 до +40 дБ | ±2 ±4 |
| Размах импульса генератора возбуждения ПЭП на номинальной нагрузке (эквиваленте нагрузки)*, В | от 320 до 480 |
| Длительность периода высокочастотных колебаний, нс, на частоте*: - 1,25 МГц - 2,5 МГц - 5,0 МГц | от 720 до 880 от 360 до 440 от 180 до 220 |
| Эффективная частота эхоимпульса, МГц, на частоте*: - 1,25 МГц - 2,5 МГц - 5,0 МГц | (1,25±0,125) (2,5±0,25) (5,0±0,5) |
| Номинальная пороговая условная чувствительность с ПЭП*, дБ: П111-2,5 П121-2,5-50 П121-2,5-40 П121-1,25-90 П121-5-65 | (28±8) (48±8) (45±8) (38±8) (б0±8) |
| * Метрологические характеристики нормированы в описании типа дефектоскопа ультразвукового УДС2-52 «ЗОНД-2» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 77330-20) * * Н - измеренное значение глубины, мм. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время контроля одной оси*, мин, не более | 9 |
| Отклонение угла ввода прямого (0°) ПЭП комплекса,...° | ±1 |
| Отклонение угла ввода наклонных (2*50°) ПЭП комплекса,. ° | ±2 |
| Усилие прижатия сканера к поверхности оси, Н | от 20 до 40 |
| Параметры электрического питания комплекса: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - потребляемая мощность от сети переменного тока при номинальном напряжении ВА, не более | от 342 до 418 от 49 до 51 1500 |
| Габаритные размеры комплекса, мм, не более: - высота (для исполнения 1 и исполнения 2) - ширина (для исполнения 1 и исполнения 2) - длина (для исполнения 1) - длина (для исполнения 2) | 2000 3500 3000 1000 |
| Масса комплекса, кг, не более | 1500 |
| Количество независимых измерительных каналов** | 8 |
| Электрическое питание дефектоскопа** - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - потребляемая мощность от сети переменного тока при номинальном напряжении В^А, не более | от 187 до 242 от 49 до 51 25 |
| Габаритные размеры дефектоскопа**, мм, не более: длина ширина высота | 290 290 160 |
| Масса дефектоскопа с комплектом ЗиП**, кг, не более | 8 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25°С (без конденсации), %, не более | от +10 до + 35 80 |
| * Время контроля одной оси - время от момента начала движения каретки сканера до момента возврата каретки в место парковки. * * Технические характеристики нормированы в описании типа дефектоскопа ультразвукового УДС2-52 «ЗОНД-2» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 77330-20). |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс автоматизированный ультразвуковой контроля чистовых осей колесных пар железнодорожного подвижного состава: Шкаф управления и автоматики | «ЗОНД-3» - | 1 шт. |
| Дефектоскоп ультразвуковой | УДС2-52 «ЗОНД-2» | 1 шт. |
| Рама с приводами | - | 1 шт. |
| Сканер с двумя пьезоэлектрическими преобразователями | - | 1 шт. |
| Комплект кабелей сигнальных и силовых | - | 1 комплект |
| Пневмооборудование | - | 1 комплект |
| Система подачи и циркуляции контактной жидкости Комплект ПК | - | 1 комплект 1 комплект |
| Настроечный образец | СОП У3.32.08.05.000-05 | 1 шт. |
| Комплект ЗиП | - | 1 комплект |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Руководство по программному обеспечению | - | 1 экз. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации «Комплексы автоматизированного ультразвукового контроля чистовых осей колесных пар железнодорожного подвижного состава «ЗОНД-3»», раздел 2 «Использование по назначению».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3383 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц»;
Локальная поверочная схема для средств измерений неразрушающего контроля № 2, утвержденная ФГУП «ВНИИОФИ» от 23 августа 2021 г.
ТУ 2651-013-27513459-2022 Комплексы автоматизированного ультразвукового контроля чистовых осей колесных пар железнодорожного подвижного состава «ЗОНД-3». Технические условия.
