Системы ультразвукового контроля SONOTRON™ - ЕМАТ 880, 60259-15

Назначение

Системы ультразвукового контроля SONOTRON™ - ЕМАТ 880 (далее по тексту -системы) предназначены для измерения координат дефектов в области головки и шейки рельс ультразвуковым импульсным зеркально-теневым методом.

Описание

Принцип действия систем основан на зеркально-теневом методе ультразвукового контроля. В качестве метода возбуждения и приема ультразвуковых колебаний применяется бесконтактный электромагнитно-акустический (ЭМА) метод, который уменьшает влияние окалины и других загрязнений поверхности рельса на результаты контроля. Данный метод основан на эффекте преобразования высокочастотных электромагнитных колебаний в акустические колебания (и наоборот) поверхностью металла в постоянном магнитном поле.

При пропускании через обмотку электромагнитно-акустических преобразователей (ЭМАП) импульсов тока ультразвуковой частоты на поверхности рельса возникает вихревой ток. Взаимодействие вихревого тока с внешним магнитным полем электромагнита приводит к возникновению ультразвуковых колебаний поверхности рельса, которая, тем самым, превращается в излучатель ультразвука. Прошедшие через изделие и отраженные от противоположной поверхности ультразвуковые колебания снова вызывают колебания поверхности рельса под ЭМАП. Поскольку эта поверхность тоже находится в магнитном поле электромагнита, её колебания приводят к возникновению тока на поверхности рельса, который трансформируется в обмотку приемного ЭМАП. Таким образом, при использовании ЭМАП излучателем и приемником ультразвука становится сама поверхность рельса, расположенная в зоне действии обмоток преобразователей.

На рисунке 1 представлена фотография общего вида системы. В системе устанавливаются от одного до трех верхних ЭМАП (ТОР) и два боковых ЭМАП - по одному с

Лист № 2 Всего листов 5

По каждому синхроимпульсу компьютера микросистемы SONOTRON™ - ЕМАТ 880 (Sonotron 880 ETMS) во всех каналах одновременно с заданной вручную частотой заполнения и длительностью формируются радиоимпульсы, которые усиливаются в усилителе мощности зондирующих импульсов (УМЗИ). С выхода УМЗИ радиоимпульс поступает на соответствующий ЭМАП, расположенный под полюсом электромагнита (ЭМ). ЭМ создает магнитное поле, ориентированное по нормали к поверхности контролируемого изделия. Витки рабочей части ЭМАП параллельны поверхности изделия, поэтому в результате взаимодействия постоянного магнитного поля с полем вихревых токов в изделии возникают поперечные ультразвуковые колебания. Эти колебания распространяются в направлении противоположной поверхности рельса. Принятый ЭМАП сигнал подается на соответствующий вход микросистемы SONOTRON™ - ЕМАТ 880, усиливается с заданным коэффициентом усиления, оцифровывается и отображается на экране компьютера микросистемы SONOTRON™ - ЕМАТ 880 в виде А-скана. Анализ амплитуды донных сигналов выполняется в зонах стробирующих импульсов. Для УЗК шейки рельса стробирующие импульсы располагают в зоне второго донного сигнала, для УЗК головки - как в зоне первого, так и в зоне второго донного сигнала. Далее оцифрованный сигнал передается в компьютер сбора данных SONOTRON™ - ЕМАТ 880 DACQ (Sonotron 880 DACQ), который сохраняет и отображает информацию по амплитуде донных сигналов в зонах, указанных выше стробирующих импульсов, в виде В-сканов по всей длине контролируемого рельса.

Схема измерительных каналов УЗК приведена на рисунке 2.

Системы предназначены для контроля рельсов типа: P43; P50; P65; P65K; P75; UIC54; UIC60; S49; 136RE. Минимальная длина контролируемых рельсов 12,5 метров. Максимальная длина контролируемых рельсов 125 метров для единичных рельсов и 800 метров для сварных рельсов.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО), входящее в состав систем, выполняет функции управления системой, обработки результатов измерений, создания и сохранения файлов с данными контроля, протоколов контроля, файлов настроек, формирования отчетов в реальном времени,

Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.

Идентификационные признаки ПО систем приведены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации в правом верхнем углу типографским методом и на маркировочную бирку системы методом наклеивания этикетки.

Комплектность

Таблица 3

Поверка

осуществляется согласно методике поверки NDTT.3631251.102894 МП «Системы ультразвукового контроля SONOTRON™ - ЕМАТ 880. Методика поверки», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» в сентябре 2014 г.

Основные средства поверки:

1    Осциллограф универсальный двухлучевой С1-103. Полоса пропускания от 0 до 10 МГц. Коэффициент отклонения от 0,5 мВ/дел до 20 В/дел, пределы основной погрешности коэффициентов отклонения ± 4 %. Коэффициент развертки от 0,04 мкс/дел до 5 с/дел, пределы основной погрешности коэффициентов разверток ± 4 %.

2    Мера моделей дефектов SOPR-NDT-02. Длина группы сверлений MH1, MH2, MW1, MW2 (50,0 ± 2,0) мм, расстояние до осей симметрии группы сверлений MH1, MH2, MW1, MW2 от 50 до 1000 мм от переднего и заднего торцов меры.

3    Тестер ультразвуковой МХ01-УЗТ-1. Размах напряжения высокочастотного сигнала на нагрузке 50 Ом (2,0 ± 0,3) B. Диапазон ослабления аттенюатора от 0 до 96 дБ. Пределы допускаемой абсолютной погрешности на частоте 10 МГц ± (0,1+0,0075 N) дБ, где N - значение устанавливаемого ослабления в дБ.

Сведения о методах измерений

Используются для прямых измерений в соответствии с методикой, изложенной в руководстве по эксплуатации «Система ультразвукового контроля SONOTRON™ - ЕМАТ 880. Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам ультразвукового контроля SONOTRON™ - ЕМАТ 880

Техническая документация компании NDT Technologies Inc., Канада.

Рекомендации к применению

При выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.