Лабораторная работа ПЭП. Оборудование и образцы ультразвуковой дефектоскоп приставка эвудпк компьютер с установленной программой Defectoskope

• Название: Оборудование и образцы ультразвуковой дефектоскоп приставка эвудпк компьютер с установленной программой Defectoskope
• Анкор: Лабораторная работа ПЭП
• Дата: 12.11.2020
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: pryamoy_PEP.docx
• Тип: Документы; #150053

Цель работы: ознакомление с работой ультразвуковых дефектоскопов, изучение состава меню и управляющих функций.

Оборудование и образцы: ультразвуковой дефектоскоп приставка ЭВУД-ПК; компьютер с установленной программой «Defectoskope», прямой пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) на частоты 2,5 и 5,0 МГц типа: П111-2,5 К12; стандартные образцы типа СО-2; минеральное масло.

Теоретическая часть

Ультразвуковой дефектоскоп – это электронно-акустическое устройство, предназначенное для возбуждения-приема ультразвуковых колебаний с целью обнаружения нарушений сплошности или однородности материалов и измерения их характеристик. Такой прибор преобразует колебания в вид, удобный для вывода на соответствующий индикатор.

В данной работе рассматривается дефектоскоп приставка ЭВУД-ПК (рис. 1)


Рисунок 1  Дефектоскоп приставка ЭВУД-ПК

с установленной программой «Defectoskope» на компьютере
Данный дефектоскоп применяется в следующих областях:

• 
  лабораторные работы по проверке работоспособности оборудования;
  
• 
  измерение характеристик преобразователей и настроечных образцов;
  
• 
  работы по обучению и проверке знаний дефектоскопистов.
  

Прямой преобразователь присоединяется проводом к приставке, которая, в свою очередь, подключается к программе на персональном компьютере (рис.2)



Рисунок 2. Окно программы «defectoskope» с основными параметрами

Экран разделен на следующие части:

- Графическая зона (поз.1). Служит для отображения графической информации (Линия развертки, эхо-сигналы, вспомогательные сигналы – строб АСД, строб «Захват»). На графической части нанесена координатная сетка, оси координат обозначены - ось ординат в децибелах, ось абсцисс - в микросекундах или в миллиметрах. С правой стороны графической части расположена полоса прокрутки. С ее помощью можно просматривать сигналы, находящиеся выше или ниже текущего окна (аналог изменению усиления приемника).

- Для выбора нужного эхо-сигнала служат две вертикальные линии – строб-сигнал (поз. 6).

- Для установки порога, при котором производится измерение характеристик эхо-сигнала служит линия порога (поз. 7). Порог может работать в двух режимах: ручном и автоматическом. В ручном режиме линия порога устанавливается мышью в любое положение (предпочтительно на уровень второй клетки). В автоматическом режиме порог автоматически устанавливается на уровень на 6 дБ ниже максимума эхо-сигнала.

- Зона результатов измерений (поз.2). Выводятся численные значения результатов измерений.

- Зона настроек (поз.3). Здесь указываются данные о настройке дефектоскопа: параметры зондирующих импульсов, параметры экрана, данные о настройке координат, данные о стробах автоматического сигнализатора дефектов и пр. Редактируя эти данные с помощью клавиатуры или мыши можно настраивать дефектоскоп.

- Строка меню (поз.4).

- Панель инструментов (поз. 5).

Функции основных параметров:

«Частота»: регулирует частоту зондирующего импульса (для оптимального возбуждения преобразователя). Каждый преобразователь имеет определенный диапазон частот. При выходе за диапазон частот, волны на экране дефектоскопа становятся низкими и размытыми. Основные значения частоты: 2,5; 5,0; 10 МГц.

«Амплитуда»: устанавливает амплитуду сигнала возбуждения 45; 90В.

«Длительность» время, за которое проходит ультразвуковая волна.

«Развёртка»: это когда сигнал от дефекта на экране отображается в виде импульса, амплитуда которого пропорциональна величине дефекта, а положение на линии развертки пропорционально расстоянию от дефекта. Данный параметр позволяет масштабировать изображение на экране. Длительность 10 - 800 мкс. Регулирует диапазон развёртки от 29,8 до 2380 мм (в стали).

Наиболее распространенной формой отображения результатов контроля является А- развертка (рис.3, а) – представление дефектограммы контроля в координатах «амплитуда – время» (вертикальная и горизонтальная оси соответственно).



Рисунок 3  Отображение А-развертки на экране дефектоскопа:

а – пример изображения А-развертки;

б – масштабная сетка экрана дефектоскопа для А-развертки

«Усиление»: служит для регулировки амплитуды зондирующего сигнала. Если поставить слишком большое значение параметра «усиление», можно не увидеть весь сигнал, а только его часть.

«Скорость УЗК»: позволяет ввести скорость УЗК. Устанавливаем в зависимости от материала стандартного образца.

«Угол ввода»: по угловой шкале подтверждаем значение угла ввода. Для прямого преобразователя П111-2,5 К12 - угол 0˚.

Практическая часть

Проведение ультразвуковой диагностики стандартного образца СО-2 с помощью дефектоскопа ЭВУД-ПК и прямой преобразователь П111-2,5-К12-00

1. 
   Для начала необходимо подключить к дефектоскопу прямой преобразователь (рис.4) используемый для контроля.
   

Рисунок 4 – Прямой преобразователь П111-2,5-К12-00
2. Установим в дефектоскопе режим измерения временных интервалов.

3. В дефектоскопе в соответствии с параметрами преобразователя зададим в параметре

«Частота» - 2,5 МГц и параметр «Угол» устанавливаем значение 0.

4. В соответствии с материалом образца установить в меню «Скорость» - так как стандартный образец СО-2 (рис.5) выполнен из стали, то скорость распространение продольной волны 5950 м/с.



Рисунок 5  Схема государственного стандартного образца СО-2

5. 
   Начертить схему прозвучивания стандартного образца СО-2 (рис. 6).
   

Рисунок 6 – Схема прозвучивания стандартного образца СО-2

5. 
   Нанести на поверхность образца слой контактной жидкости. Установить ПЭП на поверхность ввода волны и, регулируя параметр «Усиление», добиться заметного сигнала от донной поверхности.
   
6. 
   С помощью параметров «Ширина» и «Начало» установить необходимый диапазон. Увеличение ширины зоны контроля также увеличивает глубину, на которой производиться контроль, увеличение высоты (порога) зоны контроля означает, что только более высокие по амплитуде сигналы смогут быть зарегистрированы.
   
7. 
   При попадании сигнала в зону контроля, измеритель дефектоскопа может показать уровень сигнала. Воспользовавшись параметром «Показания», можно задать до четырёх параметров.
   
8. 
   Значение параметра «Развертка» было принято равным 134 мм по глубине. Увеличивая параметр «Развертка», можно обнаружить несколько отраженных сигналов. Вследствие диссипации сигнал от донной поверхности будет ослабевать.
   

Результаты измерений при изменении развертки представлены на рисунках 7 (а, б).



а



б

Рисунок 7  Изменение параметра «Развертка»:

а – начальное значение развертки, равное 134 мм по глубине;

б – увеличение развертки до 268 мм по глубине

1. 
   Далее установили прежнюю длину развертки и поставили прямой преобразователь над цилиндрическим отверстием (рис.8).
   

Рисунок 8  Положение прямого ПЭП над моделью дефекта образца СО-2

2. 
   Не отрывая ПЭП от заданного положения, на дефектоскопе включили параметр
   

«АСД» (автоматический сигнализатор дефектов), с помощью, которой автоматический определяется дефект. Обнаружение дефекта представлено на рисунке 9 (б).



а



б

Рисунок 9  Включение параметра «АСД» для обнаружения модели дефектов

Как видим, на рисунке 9 (б) ячейки параметра «АСД» окрасились в красный цвет, амплитуда сигнала дошла до критической зоны контроля, следовательно, размер обнаруженного дефекта является недопустимым. Если бы перед нами был стандартный образец с настоящим дефектом, то рассматриваемый образец был не годен для дальнейшей эксплуатации.

3. 
   Увеличиваем усиление с 18 дБ до 30 дБ. Графики сравнения представлены на рисунках 10 (а,б)
   

а



б

Рисунок 10  Графики сравнения ультразвука при установлении ПЭП над цилиндрическим отверстием:

а  с усилением 18 дБ, б  с усилением 30 дБ.
Как видим, при увеличении параметра «Усиление» увеличилась амплитуда зондирующих сигналов, чувствительность ультразвуковых волн повысилась, следовательно, можно более подробно можно увидеть поведение волны и сигнала.

4. 
   Далее вернем в исходное положение параметр «Усиление» и отключим параметр
   

«АСД» и увеличим амплитуду зондирующего сигнала в 2 раза (рис.11)


а



б

Рисунок 11  Графики сравнения ультразвука при установлении ПЭП

над цилиндрическим отверстием: а  с амплитудой 45 В, б  с амплитудой 90 В
Также как и при увеличении усиления, амплитуда зондирующего сигнала увеличилась.

Измеренные параметры практически не изменились, кроме А(абс), которое уменьшилось на 3 дБ.

Вывод: В данной лабораторной работе было изучена работа с прямым преобразователем. Было определено расположение модели дефекта на образце, при проведении ультразвуковой диагностики объектов с помощью дефектоскопа приставки ЭВУД-ПК. Также были изучены назначение, принцип работы и параметры ультразвукового дефектоскопа, такие как: развертка, усиление, функция «АСД» и амплитуда. Данные результаты показывают, что ультразвуковой дефектоскоп ЭВУД-ПК и преобразователь П111-2,5-К12-002 работают исправно. Они могут быть применены для реальной ультразвуковой дефектоскопии.