Назначение
Стенды ультразвукового контроля осей (далее по тексту - стенды) предназначены для измерения координат дефектов, толщины и отношения амплитуд сигналов при автоматизированном ультразвуковом контроля чистовых железнодорожных осей колесных пар подвижного состава 2ЭС6.31.110.001.
Описание
Принцип работы стендов основан на свойстве ультразвуковых колебаний отражаться от границы раздела сред с разными акустическими сопротивлениями.
Стенд включает следующие составные части:
1 .Станок ультразвукового контроля осей:
- Станина,
- Ванна,
- Механизм вращения,
- Акустический блок,
- Механизм продольного перемещения,
- Механизм вертикального перемещения,
- Система водооборота;
2 .Система ультразвукового контроля;
З .Шкаф управления;
4 .Пульт управления.
В состав Системы ультразвукового контроля входят:
- ультразвуковой дефектоскоп «Интротест-2.3»;
- автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора;
- принтер;
- комплект пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП);
- узел подвески с устройствами юстировки;
- комплект кабелей;
- коммутатор Ethernet;
- источник бесперебойного питания (ИБП).
Системный блок АРМ оператора располагается внутри пульта управления. Здесь же расположен источник бесперебойного питания.
Электронный блок дефектоскопа «Интротест-2.3» расположен в кожухе на каретке, входящей в состав механизма продольного перемещения стенда, и включается автоматически при подаче на него питания (при включении источника бесперебойного питания).
Ультразвуковые преобразователи размещены в узле подвески, с помощью которого производится их перемещение и регулировка. Устройство подвески обеспечивает индивидуальную двухкоординатную угловую юстировку преобразователей.
Управление дефектоскопом осуществляется дистанционно с рабочего места оператора. Компьютер АРМ и электронный блок дефектоскопа, расположенный на подвижной каретке, имеют связь по сети Ethernet и соединены через порты коммутатора Ethernet.
Общего вид стенда приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид стенда
Программное обеспечение
Обработка результатов измерений, управление стендом, создание и сохранение файлов с данными контроля, протоколов контроля, файлов настроек, формирование отчетов в реальном времени производится с помощью программного обеспечения.
Программа «АРМ УЗК осей» предназначена для управления стендом ультразвукового контроля осей.
Программное обеспечение (ПО) стенда состоит из исполняемого файла ARM_UZZHMSpindle.exe и окружающих вспомогательных файлов. Файл расположен в каталоге C:\ARM. Метрологически значимая часть ПО вынесена в файл ARM_Metrology.jar, расположенный рядом с исполняемым файлом.
Структурная схема ПО стенда приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Структурная схема ПО
Программа «АРМ УЗК осей» выполняет следующие функции:
- хранение и передача в ультразвуковой дефектоскоп параметров контроля;
- получение из дефектоскопа оцифрованных акустических сигналов и данных с энко-дера положения каретки с ультразвуковыми датчиками;
- вычисление превышения акустического сигнала над заданным пользователем порогом в дБ;
- вычисление координаты каретки с датчиками относительно торца контролируемой оси;
- во время автоматического контроля: запись превышений над порогом и координат во временную память, визуализация процесса контроля на обзорном изображении;
- ведение локального архива результатов контроля.
Уровень защиты метрологически значимой части ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - «А».
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик стенда.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| АРМ УЗК осей | ARM_Metrol ogy .j ar | V 1.0 | 939856648 | CRC-32 |
Технические характеристики
Основные характеристики стенда приведены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование характеристик | Значение характеристик |
| Амплитуда зондирующего импульса иг, В | От 50 до 300 |
| Длительность зондирующего импульса tH, нс | От 50 до 200 |
| Полоса пропускания приемника, МГц | От 0,8 до 30 |
| Динамический диапазон временной регулировки чувствительности (ВРЧ), дБ, не менее | 80 |
| Диапазон измерения координат дефекта, мм | от 30 до 1400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координат дефекта Дх, мм | ± (0,5 + 0,01-x), х - измеряемая координата, мм |
| Диапазон измерения отношения амплитуд сигналов (коэффициента усиления) на входе приемника, дБ | от 0 до 80 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения отношения амплитуд сигналов (коэффициента усиления) на входе приемника, дБ | ± 1,0 |
| Частота АЦП, МГц | От 1 до 100 |
| Максимальная чувствительность приемника дефектоскопа в диапазонах частот, мкВ 0,8 - 3,4 МГц 1,6 - 7,3 МГц | 40 50 |
| Максимальная длительность измерительного тракта, мкс | 16000 (при частоте АЦП 1 МГц) 160 (при частоте АЦП 100 МГц). |
| Основные параметры оси: - длина оси, мм, не более - диаметр оси максимальный, мм - масса оси, кг, не более | 2430 237 700 |
| Диапазон перемещения каретки, мм, | От 0 до 2500 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координаты каретки, мм, | ± 2 |
| Питание от сети общего назначения переменным током - номинальным напряжением, В - частотой, Гц | 380 ± 5 % 50 ± 2 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 45 |
| Габаритные размеры, мм, не более | * |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 20 000 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % (без конденсации влаги) - атмосферное давление, кПа | от плюс 5 до 30 от 30 до 80 при 35 °С от 84,0 до 106,7 |
| * - Г абаритные размеры стенда приведены в конструкторской документации 42 7610.1108.00.00.000 СБ на соответствующий блок. |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на корпуса составных частей стенда металлографическим методом на табличке, закрепляемой заклёпками на поверхность оборудования стенда, и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки соответствует таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Стенд ультразвукового контроля осей | ТУ 4276-108-20872624-2010 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 42 7610.1108 РЭ | 1 |
| Руководство оператора | А.В.00001-01 34 01-1 | 1 |
| Методика поверки | МП 05-011-2011 | 1 |
| Свидетельство об упаковывании | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу «ГСИ. Стенд ультразвукового контроля осей. Методика поверки МП 05-011-2011», утверждённому ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в июне 2011 г.
Основные средства поверки:
- Рулетка Р4Н2Д по ГОСТ 7502-98, диапазон измерения от 0 до 4 м, класс точности 2.
- осциллограф универсальный С1-96 И22.044.042 ТУ, диапазон частот от 10 Гц до 35 МГц;
- генератор сигналов высокочастотный Г4-102. 3.260.068 ТУ, частота от 0,1 до 50 МГц, максимальная амплитуда выходного сигнала не менее 0,5 В;
- временной селектор ВС 9603, диапазон рабочих частот (0,01 - 30) МГц, амплитуда входного сигнала не более 1,5 В;
- аттенюатор АТТ-90-0,1-95/2, диапазон ослабления сигналов (0 - 90) дБ, диапазон рабочих частот (0,01 - 30) МГц;
- контрольный образец № 2 из комплекта КОУ-2;
Сведения о методах измерений
Сведения о методах измерений приведены в Руководстве по эксплуатации «Стенд ультразвукового контроля осей» 42 7610.1108 РЭ.
Нормативные документы
ТУ 4276-108-20872624-2010. Стенд ультразвукового контроля осей. Технические условия.
Рекомендации к применению
Стенды ультразвукового контроля осей могут применяться при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
