Назначение
Установки ультразвукового контроля бесшовных труб автоматизированные «УЛЬТРА-PE500N.004» (далее по тексту - установки) предназначены для обнаружения и определения характеристик дефектов и определения толщины стенок с измерением координаты выявленных дефектов бесшовных труб из углеродистой и легированной стали диаметром от 20 мм до 1000 мм со скоростью сканирования до 2 м/с.
Описание
Принцип действия установок основан на использовании методов ультразвуковой дефектоскопии, который состоит из прохождения, отражения и трансформации ультразвуковых колебаний в металлах.
Установка «УЛЬТРА-РЕ500Н004» представляет собой устройство, осуществляющее ультразвуковую дефектоскопию и толщинометрию основного металла бесшовных труб в технологическом режиме прокатных станов в соответствии с заданными стандартами и нормами качества.
Установка состоит из двух условно - независимых систем ультразвукового контроля: - системы контроля толщины и расслоений металла (СТМ);
- системы контроля внутренних дефектов (продольных, поперечных) (СКД).
Общий вид установки показан на рисунке 1.
Оборудование автоматики
Кабели передачи Механизм подъема данных ПЭП
Прижимной ронин
Дефектоотметчик
подвеска преобразователей
Голики вращательно- привод ванны поступательные
Рис.1
Объект контроля
Терминал оператора
Конструкция установки включает в себя механическое оборудование, обеспечивающее перемещение труб в зоне контроля; пневматические и гидравлические системы, обеспечивающие позиционирование блоков акустических преобразователей; оборудование автоматики, электронную аппаратуру, управляющий вычислительный комплекс.
Установка имеет от одного до четырех измерительных модулей, включающих от 2 до 1024 ультразвуковых пьезоэлектрических или электромагнитно - акустических преобразователей. Сканирование осуществляется по всей толщине стенок бесшовных труб.
Лист № 2 всего листов 4 На каждую дефектную трубу распечатывается протокол контроля со схемой расположения дефектов (дефектограммой). Дефектные сечения трубы отмечаются краской.
Все системы связаны с единым управляющим вычислительным комплексом (УВК), который координирует их работу, осуществляет управление информационными потоками, организует процесс контроля, сбор, обработку, представление и хранение его результатов.
УВК организует контроль в соответствии с установленными правилами отбраковки. Кроме того, УВК осуществляет:
- оперативную диагностику;
- сортировку труб на 4 кармана;
- отображение информации о дефектных зонах, сопровождение их изображения на мнемосхеме;
- классификацию несплошностей на "допустимые" и "недопустимые";
- сигнализацию недопустимых дефектов и выдачу управляющего сигнала на включение дефектоотметчика;
- печать протоколов контроля, архивирование и хранение данных (в состав УВК входит магнитооптический накопитель);
- связь с электронно-вычислительными машинами (ЭВМ) высшего уровня.
Программное обеспечение
Программное обеспечение состоит из программы компьютера ультразвуковых колебаний (УЗК) и программы процессора блока аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и файла конфигурации программно логического интегрирования системы (ПЛИС) блока аналогоцифрового преобразователя (АЦП).
Конфигурационный файл ПЛИС формирует аппаратную часть блока АЦП, программа процессора блока АЦП управляет работой ПЛИС, получает из ПЛИС и обрабатывает измеренные параметры - амплитуду и положение импульсов в сигнале от ультразвукового преобразователя. Программа компьютера УЗК считывает обработанные параметры из платы АЦП и отображает их на экране монитора.
Метрологически значимая часть программного обеспечения содержится в файлах программы процессора АЦП и конфигурации ПЛИС АЦП. Эти файлы размещены в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) блока АЦП. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Файл конфигурации ПЛИС блока АЦП | adc.uk.1210.00.pld.r bf | 1.00.00 | ad4a52c7bf9385b5497 bf221263015a9 | MD5 |
| Файл программы процессора блока АЦП | adc.uk.1210.00.arm. hex | 1.00.00 | 8bc99327a2d57e6faf9 bec91d2ab6822 | MD5 |
Проверка цифрового идентификатора производится программой УЗК путём считывания файлов из ПЗУ платы АЦП, считывания номера версии и вычисления цифрового идентификатора. При несовпадении номера версии или цифрового идентификатора работа блока АЦП блокируется.
Идентификация ПО осуществляется в процессе штатного функционирования.
Уровень защиты «С» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Диапазон частоты заполнения зондирующих импульсов для СКД и СТМ, МГц: | от 1,0 до 10,0 |
| Отклонение частоты заполнения зондирующих импульсов от номинального значения для СКД и СТМ, % | ± 10 |
| Угол ввода ультразвуковых колебаний, °: - для прямых преобразователей; - для наклонных преобразователей; | 0 от 45 до 90 |
| Отклонение углов ввода от номинального значения, °, не более: | ± 3 |
| Диапазон ширины активной зоны преобразователей (по уровню 6 дБ), мм: | от 2 до 50 |
| Отклонение значений ширины активной зоны преобразователей (по уровню 6 дБ), мм: | ± 1 |
| Запас чувствительности СКД по отношению опорный сигнал/шум для продольных и поперечных дефектов, дБ: | 40 ± 2 |
| Условная чувствительность СКД для продольных и поперечных дефектов, дБ: | 12 ± 2 |
| Диапазон измерения координаты (глубины залегания) дефекта, мм: | от 0,5 до 100,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координаты (глубины залегания) дефекта, мм: | ± 0,1 |
| Масса, кг, не более: - общая масса механического оборудования; - общая масса электронного оборудования; - общая масса оборудования автоматики; | 30000 800 1500 |
| Габаритные размеры механической части установки, мм, не более: - длина; - ширина; - высота; | 28000 5000 3500 |
| Мощность, потребляемая от сети, кВт: - 3 ф. (~380 В); - 1 ф. (~220 В); | 30 6 |
| Условия эксплуатации установки: - температура в зоне контроля, °С; - температура в зоне вторичной аппаратуры, °С; - вибрация в зоне контроля, не более, мм; - вибрация в зоне вторичной аппаратуры, не более, мм; | от минус 20 до плюс 50 от минус 5 до плюс 30 2,0 0,2 |
| Полный установленный срок службы, лет. | 5 |
Знак утверждения типа
наносится на таблички (шильдики) отдельных блоков и шкафов установки и на титульном листе паспорта методом печати.
Комплектность
В комплект поставки входит следующее оборудование:
Установка «УЛЬТРА-РЕ600К004» 1 шт.
Техническая документация:
- руководство по эксплуатации; 1 экз.
| - методика поверки; | 1 экз. |
| - паспорт; | 1 экз. |
| - альбом принципиальных электрических схем; | 1 экз. |
| - схемы электрических соединений | 57 схем |
| Комплект запасных частей. | 1 комплект |
Поверка
осуществляется по документу «Методика поверки «УЛЬТРА-РЕ5()0М004» МП 4276-5466744541-11, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» в марте 2012 г.
Основные средства поверки:
1. Контрольный образец № 2 из комплекта КОУ-2;
2. Мера «СОП-UK-l» из комплекта мер моделей дефектов «УКМ-Ультра»;
3. Осциллограф цифровой TDS2(12B (диапазон измеряемых размахов амплитуд напряжений импульсных радиосигналов 4 мВ - 500 В, пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения амплитуды напряжения ± 3 %).
Сведения о методах измерений
Сведения о методах измерений приведены в Руководстве по эксплуатации 4276-5466744541-11 РЭ, раздел 1.2.
Нормативные документы
«УЛЬТРА-РЕ5()()\.()()4»
Технические условия «Установка ультразвукового контроля бесшовных труб автоматизированная «УЛЬТРА-РЕ500К004», ТУ 4276-54-66744541- 11.
Рекомендации к применению
Установки ультразвукового контроля бесшовных труб автоматизированные «УЛЬТРА-PE500N.004» применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
