Назначение
Системы цифровые акустико-эмиссионные диагностические СЦАД-16.10 (далее - Системы) предназначены для определения координат дефектов типа трещин, коррозии, а также координат внутренних и сквозных дефектов целостности (течи) и определения степени их опасности в процессе прочностных испытаний машиностроительных конструкций (трубопроводов, нефтеналивных цистерн, емкостей и сосудов, работающих под давлением, объектов железнодорожного транспорта - боковых рам и надрессорных балок грузовых вагонов и т.д.) при статической и динамической нагрузке.
Описание
Принцип действия основан на зонной локации - методе обнаружения различных дефектов и расстояний до них с помощью упругих волн. Излучение упругих волн возникает в процессе перестройки внутренней структуры твердых тел вследствие изменений напряжений - акустическая эмиссия (АЭ). Расчет координат дефектов основывается на определении разности времени прихода сигналов АЭ на преобразователи акустической эмиссии (ПАЭ - датчики-приемники, устанавливаемые по углам прямоугольной зоны на объекте контроля - ОК).
Система включает в себя следующие функциональные узлы:
- набор ПАЭ для преобразования акустического сигнала - в электрический; ПАЭ установлены в корпусе с магнитным держателем;
- предварительные усилители;
- имитатор сигналов АЭ
- набор измерительных плат, содержащих:
а) фильтры, которые должны обеспечить затухание не менее 60 дБ за пределами полосы пропускания (0,1 - 0,7) МГц - для работы с импульсными сигналами АЭ; (0,01 - 0,7) МГц - для работы с непрерывными сигналами (от течей);
б) цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) формируют пороговое напряжение для каждого канала;
в) аналого - цифровые преобразователи (АЦП) преобразуют сигналы АЭ в цифровой код;
г) таймеры, задача которых состоит в фиксировании разности времен прихода сигналов АЭ, отсечки времени приема сигналов во время зонной локации, управления аналого-цифровыми преобразователями;
- промышленный компьютер (ПрК) для сбора и преобразования информации с целью выдачи координат дефектов и вынесения диагностического суждения.
В режимах «Опробование» и «Поверка» для создания сигналов АЭ используется обратный пьезоэффект, для чего при поверке применяют имитатор сигналов акустической эмиссии, состоящий из ПАЭ (датчика-излучателя) и блока имитаторов сигналов АЭ, конструктивно выполненного в виде отдельного блока, либо размещенного на измерительной плате.
| Приложение к свидетельству №________ об утверждении типа средств измерений | лист № |
серийного производства всего листов 4
Система выполнена с использованием параллельной структуры построения каналов и состоит из (1 - 8) измерительных плат. Каждая плата представляет собой функционально законченное четырехканальное устройство, которое вставляется в разъём ISA ПрК.
Система позволяет контролировать протяженные объекты до 100 м при подключении до 32 измерительных каналов. К каждой измерительной плате подключается коаксиальным кабелем четыре предварительных усилителя, к каждому входу которых подключается один ПАЭ.
Технические характеристики
| Количество измерительных каналов (ИК) Диапазон измерений по координатам X и Y (при квадратной пьезоантенне), см ... Пределы основной допускаемой относительной погрешности измерений при определении координат дефекта, % ... Диапазон измерений по координатам X и Y для протяженных объектов (при пьезоантенне из двух преобразователей АЭ), см ... Пределы основной допускаемой относительной погрешности измерений при определении координат дефекта для протяженных объектов, % ... Пределы дополнительной допускаемой относительной погрешности измерений, на каждые 10 °C, % ... Рабочая полоса частот, МГц ... Время установления рабочего режима, мин ... Уровень шума, приведенного ко входу предусилителя, мкВ... Коэффициент усиления предусилителя ... Нижний предел динамического диапазона обрабатываемых сигналов, дБ ... Частота дискретизации АЦП, кГц Нелинейность выходной характеристики каждого канала, % Электропитание системы осуществляется от сети переменного тока: | (4-32) (0-100) ±2 (0 - 5000) ±2 ±2 (0,1 -0,7) 20 не более 5 100 80 (125-4*103) не более 1 |
| - напряжением, В ... - частотой, Гц ... Потребляемая мощность (без учёта ПрК, блока имитатора), В-А, не более ... Габаритные размеры, мм, не более: | (220 : ^) (504) 30 |
| - преобразователя АЭ ... - предварительного усилителя ... - измерительной платы ... - блока имитатора сигналов АЭ ... Масса, кг, не более: | d=20, h=40 120x43x27 121x199x19 70x175x255 |
| - измерительной платы ... - блока имитатора сигналов АЭ... - предварительного усилителя ... - преобразователя АЭ ... - преобразователя АЭ (с магнитным держателем)... Средний срок службы, лет, не менее ... Средняя наработка на отказ, ч, не менее ... Время непрерывной работы, ч, не менее ... Оборудование в отапливаемом помещении по гр. В1 ГОСТ Р 52931 эксплуатируется при следующих климатических факторах: | 0,15 1,0 0,27 0,065 0,275 6 8500 24 |
| - температура окружающего воздуха ... - верхнее значение относительной влажности при плюс 20 °C, % ... - атмосферное давление, кПа ... | (20_10) 80 (85- 105) |
всего листов 4
Оборудование на открытом воздухе (преобразователи, предусилители, платы измерительные) по гр. ДЗ ГОСТ Р 52931 эксплуатируется при следующих климатических факторах:
- температура окружающего воздуха... (ЗО4^)
- верхнее значение относительной влажности при плюс 35 °C и более
низких температурах, без конденсации влаги, % ... 95
- атмосферное давление, кПа ... (85 - 105)
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на переднюю панель системного блока персонального компьютера методом шелкографии, на титульные листы эксплуатационных документов типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Обозначение | Кол-во, шт. | Примечание |
| Плата измерительная | А02.411709.007-06 | (1-8) | |
| Преобразователь АЭ | А02.411709.007-67 | (4-32) | |
| Усилитель предварительный | А02.411709.007-50 | (4 - 32) | |
| Кабель связи | А02.411709.007-68 | (4-32) | |
| Блок имитатора сигналов АЭ | А02.411709.007-01 | 1 | |
| ПрК | Pentium III/ 1024Mb /80GB/ ISA/ CD-ROM//Mouse/КЬ | 1 | минимальные требования: ISA (1-8) слотов (в зависимости от комплектации) |
| Обеспечение программное | «СЦАД-16.10» A02.411709.007-05ПО | 1* | на платформе ОС семейства Windows NT 32 битная (Windows ХР, Windows 7) |
| Комплект ЗИП | A02.411709.007 ЗИ | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | А02.411709.007РЭ | 1 | |
| Паспорт | А02.411709.007ПС | 1 | |
| Методика поверки | А02.411709.007МП | 1 | |
| • - программа установлена на жестком диске и компакт-диске • - программное обеспечение содержит 1 файл 1485312 байта • - контрольная сумма CRC: 995527С0 |
Поверка
Поверка системы проводится в соответствии с документом А02.411709.007МП, утверждённым ФГУП «СНИИМ» в июле 2010 г.
Перечень поверочного оборудования:
| Наименование средства поверки | НД или метрологические и технические характеристики |
| Линейка измерительная металлическая | ГОСТ 427 (0-1000) мм |
| Рулетка измерительная металлическая | ГОСТ 7502 (0 - 50) м, КТЗ |
Приложение к свидетельству № лист №
об утверждении типа средств измерений серийного производства всего листов 4
| Вспомогательное оборудование |
| Имитатор сигналов акустической эмиссии (из комплекта Системы) | Излучатель - пьезоэлектрический, частота следования акустических импульсов (0,25 - 32) Гц, амплитуда электрических импульсов (20 - 119) В, длительность импульса на выходе имитатора 150±50 мкс, длительность переднего фронта до 180 нс |
| Генератор ГЗ-112/1 | ЕХ3.268.042ТУ Диапазон частот (0,001 Гц - 100 кГц), ПГ ± 2 %, в диапазоне частот (100 кГц - 1 МГц) ПГ ±1 % |
| Вольтметр В7-46 | ГОСТ 14014 ПГ - 0,003 %. Входное сопротивление RBX=1 ГОм. Верхние пределы измерений 20; 200мВ; 2; 20; 200; 1000 В. Частотный диапазон (20 Гц - 1 МГц) |
Межповерочный интервал -1 год.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52727-2007 Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования
МИ 2060-90 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения длины в диапазоне 1 х 10'6 +50 м
02.411709.007ТУ Системы цифровые акустико-эмиссионные диагностические
СЦАД- 16.10. Технические условия
Заключение
Тип “Системы цифровые акустико-эмиссионные диагностические СЦАД - 16.10” утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
