Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» Дефектоскоп ультразвуковой А1212 Методические указания к лабораторным работам Омск Издательство ОмГТУ 2008 Составители: А. К. Ельцов, канд. техн. наук., доцент; Е. А. Фадина В методических указаниях приведено описание четырех лабораторных работ по акустическому контролю. Приведены краткое описание и технические характеристики дефектоскопа А1212. Рассмотрены методика настройки и функционирование дефектоскопа при различных режимах работы. Методические указания предназначены для студентов специальности 200102 «Приборы и методы контроля качества и диагностики» изучающих дисциплину «Акустический контроль». Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета. Лабораторная работа № 1 Проверка работоспособности и предварительная настройка ультразвукового дефектоскопа А1212 Цель работы 1. Изучить технические характеристики, состав и работу ультразвукового дефектоскопа. 2. Ознакомиться с расположением и назначением органов управления, индикаторов и разъемов дефектоскопа. 3. Приобрести практические навыки включения и предварительной настройки дефектоскопа. Приборы и принадлежности, используемые в работе: 1. Ультразвуковой дефектоскоп А1212. 2. Комплект прямых и наклонных пьезоэлектрических преобразователей (далее ПЭП) 3. Комплект стандартных образцов КОУ-2. 4. Соединительные высокочастотные кабели. Общие указания 1. Назначение Ультразвуковой дефектоскоп А1212 предназначен для поиска и определения координат различных нарушений сплошности и однородности материала в изделиях из металлов и пластмасс. Дефектоскоп позволяет контролировать сварные швы, измерять толщины стенок изделий (в том числе и в сложных случаях, требующих наблюдения принятого сигнала), вести поиск мест коррозии, трещин, внутренних расслоений и других дефектов. По конструктивному исполнению и эксплуатационным возможностям дефектоскоп является переносным портативным прибором для ручного ультразвукового контроля объектов, как в помещениях, так и вне помещений в условиях запыленности, повышенной влажности воздуха и умеренных осадков. Прибор может эксплуатироваться при температурах окружающей среды от -20° до +45°С. Дефектоскоп обеспечивает контроль изделий эхо-методом, эхозеркальным, зеркально-теневым и теневыми методами. Для реализации этих методов контроля используются прямые, наклонные, совмещенные и раздельносовмещенные ультразвуковые преобразователи с рабочими частотами от 1 до 15 МГц. Прибор отображает принятые сигналы, сигнализирует обнаружение дефектов в выбранной зоне контроля подачей звуковых сигналов и индицирует 3 координаты, относительные размеры дефектов и служебную информацию в буквенно-цифровом виде. С помощью встроенного инфракрасного канала связи возможна передача данных в стационарный компьютер для исследования, документирования и составления отчетов. Более подробные данные о дефектоскопе А1212 приведены в приложении к настоящим методическим указаниям. Задание 1. Ознакомительная часть При подготовке к работе с дефектоскопом необходимо пользуясь данными, изложенными в приложении и литературе [3], подробно ознакомиться: – с составом и основными параметрами дефектоскопа; – с расположением и назначением клавиш управления на передней панели прибора; – с установкой стандартных настроек при включении прибора; – с режимами работы прибора; – с полным меню прибора. 2. Экспериментальная часть 2.1. Подготовка дефектоскопа к работе. Подключить к дефектоскопу наклонный ПЭП П 121-5.0-65. При этом в случае работы с раздельно-совмещенным преобразователем следует соблюдать маркировку кабелей. Разъем, обозначенный точкой, служит для подключения излучающего пьезоэлемента преобразователя. К этому разъему следует подключать кабель, обозначенный красным пояском. Включить дефектоскоп нажатием на клавишу «ПИТАНИЕ». Через 3–5 секунд после звучания трели на экране должно появиться изображение. Перейти в режим НАСТРОЙКА нажатием на клавишу «НАСТРОЙКА». Клавишами усиления «УРОВЕНЬ СИГНАЛА», которыми осуществляется движение по меню, выбрать номер конфигурации из библиотеки настроек. Клавишами «ПЛЮС» и «МИНУС» установить нужный Вам номер конфигурации (№ 6 согласно прил.). После включения дефектоскоп находится в конфигурации под номером 0, в которую заносятся параметры преобразователя, с которым производилась работа перед включением прибора. Таким образом, если при работе не меняется преобразователь, то можно не менять и конфигурацию. Нажатием на клавишу «НАСТРОЙКА» перейти в режим ЭХО. После этого с помощью клавиш «РАЗВЕРТКА» установить необходимый диапазон развертки. Для изменения его положения необходимо воспользоваться клавишами «ПЛЮС» и «МИНУС». 4 В левом верхнем углу экрана находится индикатор. Если на экране не присутствует маркер строба, то с помощью клавиши «КУРСОР» перейти к регулированию уровня срабатывания сигнализатора дефектов. Установить режим изменения уровня строба (|-|). Нажимать клавишу «ПЛЮС» в течение 2–3 секунд. Далее перейти к режиму изменения начала зоны контроля. После чего установится режим изменения начала зоны контроля. Нажимать клавишу «ПЛЮС» в течение 2–3 секунд. Теперь с помощью клавиши «КУРСОР» перейти к режиму изменения длины зоны контроля. При этом установится режим изменения длины зоны контроля (→|). Нажимать клавишу «ПЛЮС» в течение 2–3 секунд. При помощи клавиш «КУРСОР», «ПЛЮС» и «МИНУС» установить положение маркера автоматического сигнализатора примерно на 30 % от всего экрана. 2.2. Определение времени задержки в наклонных преобразователях. Нажатием на клавишу «НАСТРОЙКА» перейти в режим настройки. Клавишами усиления «УРОВЕНЬ СИГНАЛА» осуществить движение по меню и выбрать строку КОНФИГУРАЦИЯ. Строка КОНФИГУРАЦИЯ должна мигать. Клавишами «ПЛЮС» и «МИНУС» установить нужный номер конфигурации. Далее следует клавишами усиления «ПЛЮС» и «МИНУС» установить значение частоты, на которую рассчитан преобразователь, угол ввода, скорость распространения ультразвука. Если задержка в призме не известна, то ее величину можно измерить. Установите в строке ЗАДЕРЖКА 0,0 мкс, а разметку горизонтальной оси в мкс. Значение времени задержки в протекторе наклонного преобразователя можно измерить с использованием калибровочного образца № 3 (полуцилиндр) из стандартного набора КОУ-2. Нажатием на клавишу «НАСТРОЙКА» перейти в режим ЭХО. С помощью клавиш «РАЗВЕРТКА» установить диапазон развертки 60 мкс. При помощи клавиш «КУРСОР», «ПЛЮС» и «МИНУС» установить маркер автоматического сигнализатора на интервале времени 25–50 мкс, а его вертикальное положение установить примерно на 30 %. Установить преобразователь на образец. Совместить риску точки ввода на преобразователе с центром образца. Выбрать усиление прибора таким образом, чтобы амплитуда эхо-сигнала составляла около 80 %. Для более точного определения точки ввода можно воспользоваться функцией СУММА. Включение функции происходит нажатием клавиши «ВВОД». Сканируйте преобразователем поверхность вблизи центра образца. При этом на экране должна наблюдаться огибающая амплитуд сигналов от края образца. Далее для более качественного измерения следует заморозить полученную картинку. Включение функции СТОП КАДР осуществляется нажатием клавиши «СТОП». С помощью клавиши «КУРСОР» перейти к выбору режима установки временного курсора. В левом верхнем углу экрана появится индикатор выбран5 ного для изменения параметра. При помощи клавиш «ПЛЮС» и «МИНУС» установить курсор на максимальный эхо-сигнал от края образца. Произвести отсчет времени для параметра дальности по лучу (параметр Х), значение которого для данного образца должно составлять 33,0 мкс. Рассчитать разницу между показаниями прибора и образцовым значением. Перейти в режим НАСТРОЙКИ. Далее следует клавишами усиления, «ПЛЮС» и «МИНУС» установить величину задержки (рис. 1). Рис. 1. Настройка величины задержки Перейти в режим ЭХО и проверить показания прибора, которые должны соответствовать времени задержки образца. Снова перейти в режим НАСТРОЙКА. Далее следует клавишами усиления, «ПЛЮС» и «МИНУС» установить разметку горизонтальной оси в мм рисунок 2. Рис. 2. Настройка разметки горизонтальной оси 6 Переключиться в режим ЭХО. В конфигурации будут сохранены все настройки прибора, необходимые для работы с соответствующим преобразователем. Примечание Операции, указанные в п.2 следует повторить неоднократно, что должно способствовать лучшему усвоению порядка подготовки прибора к работе. Контрольные вопросы 1. Назовите назначение и основные технические характеристики дефектоскопа А1212. 2. Что входит в состав дефектоскопа? 3. Назовите назначение органов управления дефектоскопа. 4. Виды ультразвуковых преобразователей, применяемых при работе с дефектоскопом А1212. 5. Назовите основные пункты меню дефектоскопа. 6. Назовите области применения дефектоскопа А1212. 7. Перечислите номинальные рабочие частоты дефектоскопов А1212 и УД2-12. 8. Поясните назначение пункта меню «ВРЧ». 9. Назовите все виды индикации, применяемые в данном дефектоскопе. 10.Какие типы разверток используются в дефектоскопе А1212 для отображения принятых сигналов? 11.Назовите методы ультразвукового контроля, которые используются при работе с дефектоскопом А1212. Лабораторная работа № 2 Настройка блока временной регулировки чувствительности Цель работы 1. Понять назначение системы временной регулировки чувствительности (ВРЧ) ультразвуковых дефектоскопов. 2. Приобрести практические навыки настройки ВРЧ дефектоскопа А1212. Приборы и принадлежности, используемые в работе: 1. Ультразвуковой дефектоскоп А1212. 2. Стандартные образцы СО-1 и СО-2. 3. Наклонный преобразователь типа П121-2.5-65. 4. Минеральное масло (контактная жидкость). 7 Общие сведения Временная регулировка чувствительности (ВРЧ) предназначена для генерирования регулирующего сигнала определенной формы, с помощью которого изменяется во времени коэффициент передачи одной или нескольких ступеней усилительного тракта дефектоскопа. ВРЧ компенсирует ослабление акустического сигнала, обусловленное дифракционным расхождением пучка и затуханием. Исходя из этого, закон изменения усиления должен быть обратным закону убывания амплитуд отраженных сигналов от отражателей одного размера, расположенных на разной глубине. Эти законы разные для отражателей разной формы и размеров. Для локальных дефектов ослабление акустического сигнала от отражателя за счет дифракционного расхождения обратно пропорционально квадрату расстояния от него до преобразователя ( ~1/х2 ); для протяженных объемных отражателей – пропорционально 1/х3/2; для протяженных по двум координатам отражателей (расслоения) амплитуда сигнала от отражателя обратно пропорциональна расстоянию от него до преобразователя ( ~1/х ); Для экспериментальной настройки ВРЧ с целью выравнивания чувствительности по глубине требуется образец со следующими свойствами: ­ выполнен из материала контролируемого изделия; ­ имеет три отражателя: «ближний» – находится у поверхности изделия; «средний» – находится на глубине ориентировочно равной половине толщины контролируемого изделия; «дальний» – находится на глубине ориентировочно равной толщине контролируемого изделия; ­ эквивалентная площадь отражателей должна быть одинаковой. Отражателями в таком образце могут быть, например, плоскодонные отверстия одного и того же диаметра, плоскость которых ориентирована перпендикулярно акустической оси искателя. Настройку ВРЧ для протяженных отражателей можно проводить на образце с цилиндрическими отверстиями одинакового диаметра, расположенными на разной глубине. В данной лабораторной работе в качестве опытных образцов предлагается использовать стандартные образцы из комплекта КОУ-2 (СО-1 и СО-2). Задание 1. Ознакомительная часть (домашнее задание) Внимательно ознакомьтесь с устройством и техническими характеристиками стандартных образцов СО-1 и СО-2. 2. Экспериментальная часть 2.1. Подготовка прибора к работе. 8 Подключите к дефектоскопу наклонный преобразователь П 121-2.5-65. Включите прибор нажатием на клавишу ПИТАНИЕ. Проведите его предварительную настройку с помощью соответствующих клавиш осуществляя движение по меню. Настройку ВРЧ выполнить поочередно на обоих стандартных образцах. 2.2. Настройка ВРЧ на СО-1. Отражатели – набор цилиндрических отверстий расположенных на разной глубине в стандартном образце (рис. 3): ­ «ближний отражатель» – отверстие диаметром 2 мм на глубине 20 мм; ­ «средний отражатель» – отверстие диаметром 2 мм на глубине 35 мм; ­ «дальний отражатель» – отверстие диаметром 2 мм на глубине 50 мм. Обнаружить сигналы, отраженные от ближнего, среднего и дальнего отражателей на СО-1. Установите с помощью клавиш КУРСОР, ПЛЮС и МИНУС длину зоны контроля таким образом, чтобы начало находилось на сигнале от ближнего дефекта, а конец – на сигнале от дальнего. Амплитуду ближнего сигнала следует установить, изменяя затухание в аттенюаторе с помощью клавиш усиления на стандартный уровень, 50 единиц. А Б А-А 15 40º 20 25 50º 30º 30 35 75 10 20 μs 26.7 5 Б-Б 40 45 50 55 26 60 13 отв. 2 А 3 30 Б 255 Рис. 3. Стандартный образец СО-1 При этом амплитуда сигнала, отраженного от дальнего дефекта, станет ниже стандартного уровня. Для ее увеличения перейдите в режим НАСТРОЙКА. Измените клавишей ПЛЮС в строке ВРЧ значение 0. Характеристическая кривая ВРЧ имеет линейный вид. Когда амплитуда сигнала, отраженного от одинаковых по размеру дефектов, будет примерно на одинаковом уровне, можно переходить к контролю изделий. Все отраженные от дефектов сигналы, ам9 плитуда которых находится выше установленного стандартного уровня, будут браковочными. Операции по п. 2.2 повторить 2–3 раза. В заключение пронаблюдать – сохраняются ли амплитуды сигналов от отверстий, расположенных на различной глубине (25, 30, 35, 40, 45, 50 и 55 мм). 2.3. Настройка ВРЧ по СО-2. Отражатель – цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм (рис. 4), а именно: ­ «ближний отражатель» – отверстие диаметром 6 мм на глубине 15 мм (позиция ПЭП – А); ­ «средний отражатель» – отверстие диаметром 6 мм на глубине 44 мм (позиция ПЭП – В); ­ «дальний отражатель» – отверстие диаметром 6 мм на глубине 74 мм (позиция ПЭП – С). При настройке по СО-2, учитывая расположение отражателей в соответствии с рис. 4, повторить операции по п. 2.2. Проверку правильности настройки ВРЧ можно также провести на образце, предложенном преподавателем при проведении данной лабораторной работы. 2.4. Выключите дефектоскоп. Уберите рабочее место. 2.5. Оформите результаты проделанной работы и сделайте выводы. В 70 8 2 отв. 2 3 50 60 59 20 μs 44 0 10 20 30 40 25 С 6 80 70 α 60 50 А 210 30 Рис. 4. Расположение ПЭП при настройке ВРЧ по отверстию диаметром 6 мм в СО-2 Контрольные вопросы 1. Какие причины вызывают необходимость применения в дефектоскопах системы ВРЧ? 2. Каково назначение и устройство стандартных образцов СО-1 и СО-2? 3. В каких случаях используют ВРЧ? 4. От чего зависит коэффициент усиления ВРЧ? 1 0 5. По каким измеряемым дефектоскопам величинам можно судить о наличии дефектов? 6. Как изменяется производительность контроля при использовании ВРЧ? 7. Что такое чувствительность ультразвукового контроля? Лабораторная работа № 3 Ультразвуковой контроль стыковых сварных соединений Цель работы 1. Изучить особенности методики и технологии ультразвукового контроля стыковых сварных соединений. 2. Экспериментально исследовать критерии выбора основных параметров контроля. 3. Произвести контроль сварных соединений стальных образцов и оценить качество соединений. Приборы и принадлежности, используемые в работе: 1. Ультразвуковой дефектоскоп А1212. 2. Комплект наклонных пьезоэлектрических преобразователей (П 121-5.065, П 121-5.0-70 и П 121-2.5-65). 3. Комплект стандартных образцов КОУ-2. 4. Лабораторные образцы сварных соединений. 5. Минеральное масло (контактная жидкость). Общие указания Для выявления дефектов в сварных соединениях стандартом (ГОСТ 14782-86) установлено три метода акустического контроля, отличающегося по способам обнаружения дефектов: эхо-метод, теневой и зеркально-теневой. Основным способом контроля стыковых сварных соединений является эхо-метод с использованием наклонного совмещенного преобразователя поперечных волн. Корень шва контролируется прямым (непосредственно выходящим из преобразователя) лучом (рис. 5а), а верхнюю часть шва – однократно отраженным лучом (рис. 5б). Контроль двукратно и многократно отраженным лучом нежелателен ввиду сильного расхождения пучка лучей и его искажениях при отражениях. Для проверки всего сечения сварного шва преобразователь перемещают между крайними положениями 1 и 4. В положении 1 преобразователь либо упирается в верхний валик шва, либо находится вблизи него, а в положении 4 луч еще попадает в зону сплавления. 1 1 Рис. 5. Контроль шва эхо- методом: а) прямым лучом; б) однократно отраженным лучом Такая схема прозвучивания называется поперечно-продольным сканированием, если геометрия шва не обеспечивает полное его прозвучивание по указанной схеме, контроль производится многократно отраженным лучом (рис. 6). Рис. 6. Контроль шва эхо – методом многократно отраженным лучом Прозвучивание наплавленного металла при любом из способов обеспечивается путем продольно-поперечного или поперечно-продольного перемещения преобразователя по одной поверхности сварного соединения и с одной или двух сторон шва (рис. 7). Шаг поперечного сканирования должен быть меньше размеров сечения ультразвукового пучка и практически составляет 2–4 мм. Рис. 7. Схемы сканирования шва при поиске дефектов: а — продольно-поперечного; б — поперечно-продольного; в — вращательного; г — поворотного 1 2 Для повышения надежности контроля в процессе сканирования осуществляют вращательное и поворотное перемещения преобразователя на угол φ ≈ 10 ÷ 15º от положения, при котором ось искателя нормальна к продольной оси шва (рис. 7в). Оптимальное значение угла ввода ультразвуковых колебаний α обычно выбирается так, чтобы в крайнем положении преобразователя его акустическая ось пересекала ось симметрии шва на глубине, равной половине толщины основного металла. Именно в этом случае обеспечивается прозвучивание всего сечения шва. При контроле прямым лучом должно быть выполнено условие: b /, tg 2 n где b – ширина усиления, мм; n – стрела преобразователя, мм; δ – толщина свариваемого металла, мм. При контроле однократно отраженным лучом: /, tg b 2 z где z – расстояние от границы усиления до точки отражения, (2..8) мм. Определенный указанным выше способом угол ввода луча и выбранный способ прозвучивания определяют зону перемещения преобразователя. Для контроля прямым лучом (рис. 5а): Lminn L max tg Для контроля однократно и многократно отраженным лучом: L min m tg z L max m 1 tg , где m – определяет число отражений (рис. 5б). Выбор частоты и амплитуды колебаний производится в зависимости от размеров изделия, коэффициента затухания вол в материале и уровня структурных помех. Чем больше толщина, тем ниже должна быть частота и больше амплитуда колебаний. При контроле толстых сварных швов (200 мм и более) чувствительность дефектоскопа может оказаться недостаточной, поэтому применяют понижение частоты, преобразователи с пьезопластинами большого диаметра, уменьшают угол ввода, контроль проводят только прямым лучом. Настройка и проверка аппаратуры заключается в проверке соответствия требованиям инструкции: частоты, условной и предельной чувствительности, угла ввода, погрешности глубиномера, мертвой зоны, лучевой разрешающей способности в направлении прозвучивания, стрелы преобразователя. Данные операции производятся с использованием стандартных образцов. В заключение отметим, что перед контролем соединение подвергают внешнему осмотру: измеряют толщину свариваемого металла и ширину усиления, устанавливают отсутствие недопустимых внешних дефектов. Более под1 3 робно вопросы выбора методики и технологии ультразвукового сварных швов рассмотрены в работах [4, 7]. контроля Задание 1. Ознакомительная часть (домашнее задание). 1.1. Изучить особенности ультразвукового контроля сварных соединений (методику и технологию контроля, выбор основных параметров) по данным настоящих методических указаний и работ [4, 7]. 1.2. Ознакомиться с порядком настройки и проверки дефектоскопа при помощи стандартных образцов (лаб. раб. № 1, 2). 2. Экспериментальная часть 2.1. Выполните предварительную настройку, проверку работоспособности дефектоскопа и настройку ВРЧ согласно методике, изложенной в лаб. раб. №1, 2. 2.2. Проведите проверку основных параметров ультразвукового контроля при помощи дефектоскопа А1212 в комплекте с используемыми наклонными ПЭП: абсолютная чувствительность, угол ввода луча, погрешность глубиномера, мертвая зона, лучевая разрешающая способность, стрела преобразователя. Данную проверку проведите при помощи стандартных образцов согласно методике, изложенной в лаб. раб. № 2 и работах [4, 7]. 2.3. Исследуйте основные параметры предложенных образцов сварных соединений, проведите их внешний осмотр и подготовьте образцы к работе. 2.4. Проведите контроль предложенных образцов сварных соединений. 2.5.Выключите дефектоскоп, уберите рабочее место. 2.6. Оформите результаты контроля, оцените качество сварных соединений. Контрольные вопросы 1. Каковы основные методы акустического вида контроля сварных соединений? 2. Почему для контроля сварных соединений чаще всего используют наклонные ПЭП? 3. Какие виды дефектов характерны для сварных соединений? 4. Каким образом организуется выявление дефектов с различной ориентацией? 5. Почему сварные соединения относятся к сложным объектам контроля? 6. Что такое строб-импульс и для чего он используется? 7. Каким необходимым операциям подвергается объект контроля перед проведением процедуры контроля? 8. Опишите особенности выбора основных параметров контроля толстых швов. 1 4 9. Назовите факторы, влияющие на величину мертвой зоны. 10.Какие нормативные документы регламентируют процесс неразрушающего контроля сварных швов? Лабораторная работа № 4 Совместная работа дефектоскопа А1212 с внешним компьютером Цель работы 1. Усвоить способ записи результатов контроля в память дефектоскопа. 2. Ознакомиться с методикой вывода записанных данных на компьютер. Приборы и принадлежности, используемые в работе: 1. Ультразвуковой дефектоскоп А1212. 2. ПЭВМ с операционной системой Windows 95 и объемом оперативной памяти не менее 16 Мб. 3. Внешний адаптер для инфракрасной связи. 4. Программа A1212 Date manager v1.5 (ADM программа). Общие сведения 1. Краткое описание программы Для последующего анализа и документирования результатов контроля их можно записать в память прибора, а затем перенести на внешний компьютер. При записи происходит запоминание вида экрана в момент остановки зондирования объекта контроля и всех установленных в приборе параметров. Всего можно записать 200 реализаций. Программа А1212 Data manager v1.5 (ADM) предназначена для работы совместно с дефектоскопом А1212. Программа позволяет принимать данные с дефектоскопа через инфракрасный порт компьютера, сохранять их на диске, добавлять к ним комментарии и выводить на печать. Необходимые параметры системы: – операционная система: Windows 95, Microsoft corp; – объем оперативной памяти не менее 16 мегабайт; – инфракрасный порт совместимый соответствующий стандарту IrDA; – для вывода на печать локальный или сетевой принтер. Рабочий экран программы разбит на три части. Верхняя часть (1) включает в себя главное меню и кнопки управления программой. Вторая часть (2) включает в себя параметры полученных данных, их описание. Третья часть (3) является зоной отображения графических данных (рис.8). Программа принимает данные с дефектоскопа через инфракрасный порт компьютера и записывает их в файл данных с расширением *.tgv. Каждый такой файл может содержать до 100 кадров, снятых дефектоскопом. После приема 1 5 данные обрабатываются в том виде, в каком пользователь видит их на экране прибора. Пользователь может добавить несколько строк описания к каждому из кадров, удалить лишние кадры, напечатать необходимые. 1 2 3 Рис.8. Рабочий экран программы 2. Установка программы Для установки программы необходимо запустить программу setup.exe, которая находится на установочной дискете. Программа попросит Вас указать, в какой каталог установить программу. Для правильной работы программы Вы должны правильно настроить инфракрасный порт. Обратите внимание! После установки (в случае необходимости) драйверов для инфракрасного порта выберете кнопку Пуск – Настройка – Панель управления – Инфракрасная связь. В разделе Режимы настроек инфракрасной связи уберите галочку в пункте «Разрешить инфракрасную связь через…». После этого можно приступать к работе с программой1. Задание 1. Ознакомительная часть (домашнее задание) 1.1. Изучить описание основных функций программы ADM (далее по тексту – программы). 1.2. Последовательно совершая работу с файлами, ознакомиться с элементами управления всех трех частей рабочего экрана программы. 1 Если предполагается постоянно работать на данном компьютере с этой программой, то рекомендуется вставить ее в папку Автозагрузки Windows 95. В этом случае программа будет загружаться автоматически при включении компьютера. 1 6 2. Экспериментальная часть 2.1. Ознакомление с назначением пунктов меню и элементами управления первой части экрана Войти в пункт меню File с помощью мыши или нажав сочетание клавиш Alt-F, открыть ранее созданный файл, выбрав пункт Open (Alt-O). Можно открыть файл и не пользуясь меню, а нажав первую слева кнопку в верхней части экрана с изображением открытой папки (или клавишу F3). Программа запоминает последний файл, с которым проводилась работа, и при запуске сразу его загружает. При необходимости записать сделанные изменения на диск, воспользуйтесь пунктом меню Save (Alt-S) или второй слева кнопкой с изображением дискеты (F2). Для того, чтобы сохранить файл под другим именем, выберете пункт меню Save as… (Alt-A). Для выхода из программы выбрать пункт Exit (Alt-X). При необходимости выключить компьютер можно воспользоваться кнопкой с изображением красного креста, расположенной крайней справа в первой части экрана или нажав клавишу F10. При этом программа уточнит, действительно ли вы хотите выключить компьютер и, если Вы ответите утвердительно, завершит работу с Windows и выключит питание. Информация о текущем файле расположена также в первой части экрана: на второй строке отображается имя рабочего файла с данными, а на третей количество записанных в нем кадров. 2.2. Настройка инфракрасного порта Войти в пункт меню Setup (Alt-S). Выбрать пункт Port (Alt-P), после чего появится панель настройки инфракрасного порта. На панели нужно указать COM порт вашего компьютера, к которому подключен инфракрасный порт. При первом запуске программы автоматически выбирается первый свободный COM порт. Обратите внимание! Этот параметр сохраняется в настройках, поэтому его достаточно указать только один раз, при первом запуске программы. Информация о текущем порте находится в первой части экрана в первой строке. 2.3. Прием данных с прибора Если есть необходимость принять данные и записать их в файл, нажать кнопку с изображением антенны в верхней части экрана или клавишу F6. Программа предложит вам указать файл, в который будут приниматься данные, после чего перейдет в режим приема данных. Перейдите в режим НАСТРОЙКА нажатием на клавишу «НАСТРОЙКА». Клавишами «ПЛЮС» и «МИНУС» выберите пункт ВЫВОД. Строка ВЫВОД должна мигать. Расположить прибор таким образом, чтобы окошко инфракрасного канала связи было напротив окошка адаптера. Расстояние между прибором и адаптером должно быть не более 50 см, лучше в пределах 5–10 см. В режиме приема данных на экране находится панель с информацией о состояние инфракрасного 1 7 порта, количества принятых байт и временем приема. При необходимости прервать прием данных, нажать кнопку Прервать на первой панели. В случае, если при приеме данных программа обнаружит ошибку, будет выдано предупреждение и прием прекратится. Необходимо повторить прием данных. На стабильность связи могут влиять работающие рядом ИК приборы (пульты дистанционного управления), мигающие лампы дневного света. После того, как программа приняла данные целиком и без ошибок, она перейдет в обычный режим, автоматически сохраняет данные на диске и отображает на экране первый кадр. 2.4. Печать данных Для того чтобы напечатать выбранные кадры, необходимо выбрать пункт меню Printer (Alt-P), а в нем пункт Print (также Alt-P). Или просто нажать клавишу с изображением принтера. Затем программа предложит выбрать принтер, параметры печати и т.п. После нажатия кнопки ОК появится окно с уменьшенным изображением получившихся страниц. Можно просмотреть их все, пользуясь кнопками с изображением стрелочек. Можно напечатать как выбранную вами страницу (кнопка с изображением одного листочка), так и все получившиеся страницы (кнопка с изображением нескольких листочков). Для того, чтобы закрыть это окно, нажать кнопку Close. Для настройки принтера выбрать пункт меню Printer Setup (Alt-S) в меню Printer. 2.5. Ознакомление с параметрами данных и элементами управления второй и третьей частей экрана Если Вы хотите удалить какой-либо кадр из файла, нажмите кнопку с изображением мусорной корзины или клавишу F8. Если Вы хотите, чтобы кадр был напечатан, отметьте мышкой квадратик с надписью Печать, или нажмите клавишу F7. Параметры принятых данных (один из возможных вариантов) приведены в левой нижней части экрана (рис. 9.). Рис. 9. Описание параметров данных 1 8 В нижней правой части экрана расположены четыре кнопки, с помощью которых можно переходить от кадра к кадру. Номер текущего кадра и их общее количество указано в третьей строке в верхней части экрана. Также можно использовать сочетание клавиш Alt+стрелки. После передачи результатов измерений на компьютер, их необходимо вывести на печать принтера и привести в заключительной части отчета. Контрольные вопросы 1. По какому каналу передаются данные с дефектоскопа А1212 на внешний компьютер? 2. Какие дополнительные возможности предоставляются при совместной работе дефектоскопа А1212 с внешним компьютером? 3. В чем особенности управления дефектоскопом А1212 при работе с внешним компьютером? 4. Что позволяет сделать регулируемое окно на экране компьютера, с сигналом, поступающим от дефектоскопа А1212? 5. Каково может быть максимальное расстояние между дефектоскопом и компьютером при прямой видимости между инфракрасным адаптером? 6. Каковы требования к параметрам компьютера, который может использоваться для совместной работы с дефектоскопом А1212? 7. Опишите назначение каждой из частей рабочего экрана. 8. Какое количество хранимых изображений эхо-сигнала может храниться в энергонезависимой памяти? Библиографический список 1. Неразрушающий контроль: В 5 кн. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практ. пособие / И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов. Под ред. В.В. Сухорукова. М.: Высш. шк., 1991. 283 с. 2. ГОСТ 23702-90. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний: М.: Изд-во стандартов, 1990. 57 с. 3. Ультразвуковой дефектоскоп А1212. Руководство по эксплуатации. М.: АКС, 2002. 50 с. 4. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы дефектоскопии. М.: Изд-во стандартов, 1986. 38 с. 5. Козлов, В. В. Поверка средств неразрушающего контроля/В.В.Козлов. М.: Изд-во стандартов, 1989. 215 с. 6. Методы акустического контроля. Метод. указания к лабор. раб. для студентов специальности 19.02 «Физические методы и приборы контроля качества». – Томск: Изд-во ТПУ, 1996. 30 с. 7. Алешин, Н. П. Ультразвуковая дефектоскопия: справ. пособие/ Н. П. Алешин, В. Г. Лупачев — Мн.: Вышэйш. шк., 1987. — 271 с. 1 9 Приложения Приложение 1 Ультразвуковой дефектоскоп А1212 Дефектоскоп А1212 предназначен для обнаружения и определения координат нарушений сплошности и неоднородности в изделиях из металлов и пластиков. Прибор рассчитан на контроль эхо-, эхо- зеркальным, зеркальнотеневым и теневым методами с использованием стандартных методик ультразвукового контроля. А1212 отображает принятые сигналы в виде традиционной А-развертки градуировкой горизонтальной оси в миллиметрах или в микросекундах, а также позволяет индицировать огибающую амплитуд сигналов. Изображение на экране можно остановить («заморозить»), выбранную зону контроля развернуть на весь экран, с помощью экранных курсоров произвести измерения уровня и положения времени принятых сигналов. При работе с автоматическим сигнализатором дефектов уровень сигнала и координаты дефекта определяются прибором автоматически. Кроме того, в приборе есть режим построения изображения сечения контролируемого объекта (изображения типа В). В табл.1 приведены основные технические характеристики дефектоскопа А1212 Таблица П1.1 Технические характеристики дефектоскопа А1212 № п/п 1 Технические характеристики Максимальная толщина материалов, контролируемых эхо-методом (по стали) 2 Диапазон измерений интервалов времени за1…750 мкс держки сигнала Полоса частот приемного тракта 0,5…15 МГц Диапазон перестройки аттенюатора 0…80 дБ с шагом 1 дБ Количество конфигураций в библиотеке на13 строек Число хранимых изображений экрана 200 Источник питания (сухие элементы или ак4 шт. кумуляторы типа АА) Продолжительность непрерывной работы от сухих элементов: с подсветкой экрана 13 ч без подсветки экрана 40 ч Диапазон рабочих температур -20°…+45°С Габаритные размеры 235х98х33 мм Масса электронного блока 800 г 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 0 Величина 2200 мм Для управления прибором на его передней панели размещена 13- клавишная пленочная клавиатура, описание которой приведено в таблице П1.2. Таблица П1.2 Назначение элементов клавиатуры дефектоскопа А1212 № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 Клавиша или их сочетание 2 ПИТАНИЕ Назначение 3 Включение/выключение прибора. Прибор выключается автоматически, если не нажимать никаких клавиш в течение 12 минут Включение/выключение подсветки экрана. Каждое нажатие на клавишу включает или выключает подсветку Совместное использование клавиш увеличивает контрастность свечения экрана. Для выполнения этого действия следует, не отпуская клавишу со светящейся лампочкой, нажимать клавишу «ПЛЮС» Совместное использование клавиш уменьшает контрастность свечения экрана В режимах ЭХО и ЛУПА управление курсорами. В режиме ПРОФИЛЬ изменение порога отображения сигнала. В режиме НАСТРОЙКА изменение значений параметра в активной строке меню Включение и выключение меню настройки прибора. При использовании функции СТОП КАДР установка уровня В режимах ЭХО и ЛУПА включение функции СУММА. В режиме ПРОФИЛЬ пошаговый ввод. В режиме НАСТРОЙКА включение и выключение функции УРОВЕНЬ, а также запуск выполнения функций вывода данных на компьютер и очистки памяти 2 1 Окончание таблицы П1.2 1 2 8 3 В режимах ЭХО и ЛУПА выбор параметра (измерительный курсор или строб) для измерения сигнала. В режиме ПРОФИЛЬ очистка экрана Совместное использование клавиш увеличивает порог компенсации отсечки 9 Совместное использование клавиш увеличивает порог компенсации отсечки 10 В режимах ЭХО и ЛУПА уменьшение и увеличение уровня сигнала. Клавиши изменяют затухание в аттенюаторе приемного тракта с дискретностью в 1 дБ. В режиме НАСТРОЙКА выбор строки меню. Выключение функции СУММА Переключение длительности горизонтальной развертки (предела шкалы Х) При использовании функции СТОП КАДР просмотр ранее записанных кадров Включение и выключение функции СТОП КАДР. В режиме НАСТРОЙКА копирование параметров из конфигурации под номером 0 в конфигурацию, номер которой на единицу больше установленного на экране. Выключение функции СУММА (при двойном нажатии) Включение и выключение режимов ЛУПА или ПРОФИЛЬ из режима ЭХО 11 12 13 14 Таблица П1.3 Полное меню прибора и описание его пунктов № п/п 1 Характеристика Значение 2 3 1,0;1,2;1,8;2,5;5,0; 10,0;15,0 0;5;10…80 0,0 – 25,0 1 Частота, МГц 2 3 Угол α, ° Задержка, µS 2 2 Окончание таблицы П1.3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 Связь Скорость, м/с В.Р.Ч. Уровень, дБ Дно, мм Шкала Х Окно Звук Вывод Очистка Конфигурация 3 Вкл/Выкл 1000 - 9999 0 – 200 Выкл/0 – 120 Выкл/0 – 255 Мм/мкс Профиль/лупа Выкл/вкл Приложение 2 Внешний вид и структура экрана дефектоскопа А1212. Внешний вид дисплея прибора при его включении в режиме ЭХО имеет вид, изображенный на рис. П2.1. Рис. П2.1. Дисплей дефектоскопа А1212 Назначение структурных элементов экрана: 1. Индикатор состояния переключателя курсоров. 2 3 2. Значение аттенюатора дефектоскопа. 3. Значение скорости ультразвука. Для прямых преобразователей устанавливается скорость продольных волн, для наклонных – скорость сдвиговых волн (для стали эти значения в среднем соответствуют 5950 м/с и 3250 м/с). 4. Индикатор степени разряда батареи. Полностью зачерненный символ означает, что батарея хорошо заряжена. Пустой мигающий символ указывает на необходимость срочной замены батарей. 5. Эхо-сигнал. Отображаемый прибором. 6. Разметка горизонтальной оси и символ размерности шкалы (ММ или МКС). 7. Дальность по лучу. 8. Расстояние по поверхности от точки ввода до дефекта. Определяется через дальность по лучу, умноженную на синус угла ввода. 9. Глубина дефекта. Определяется через дальность по лучу, умноженную на косинус угла ввода. 10.Название текущего режима работы. Может принимать значение ЭХО, ПРОФИЛЬ или ЛУПА. 11.Угол ввода ультразвуковых колебаний в материал. Устанавливается оператором через меню и участвует в расчете параметров L и H. 12.Уровень сигнала в месте установки измерительного курсора. 13.Отображение уровня отсечки. Ниже этого уровня блокируется отображение сигналов для отстройки от шумов. 14.Строб. При пересечении сигналом происходит автоматическое измерение амплитуды сигнала (12), расстояния (7, 8, 9), что сопровождается звуковым сигналом. При включении режима ЛУПА область растягивается на весь экран. 15.Измерительный курсор. Устанавливается автоматически при первом пересечении сигналом строба (14). Вид экрана при переходе в режимы ПРОФИЛЬ или ЛУПА от режима ЭХО отличается незначительно. В режиме ПРОФИЛЬ вместо эхо-сигнала отображается образ дефекта. В режиме ЛУПА происходит растяжение строба (области контроля) на весь экран. Приложение 3 Номера конфигураций, соответствующих конкретным типам преобразователей, приведены в таблице П3.1. 2 4 Таблица П3.1 Номера конфигураций дефектоскопа А1212 Тип преобразователя 1 П112-5,0-12/2-LL017 П112-10,0-6/2 П111-5,0-LL22 П111-2,5-LL22 П121-5,0-50 П121-5,0-65 П121-5,0-70 П121-2,5-50 П121-2,5-65 П121-2,5-70 Значение задержки, мкс 2 3,2 0,4 9,0 9,4 9,2 Значение скорости, м/с 3 5950 5950 5950 5950 3250 3250 3250 3250 3250 3250 Номер пре- № конфигуобразователя рации в приборе А1212 4 5 950144 1 2 1990008 3 4 5 2428 6 2591 7 8 2310 9 10 Приложение 4 Виды сканирований и изображений Изображение характеризуется способом его получения и представления информации. Рис. П4.1. Виды сканирований и изображений. А-сканирование – получение информации из сигналов неподвижного преобразователя ультразвукового дефектоскопа. Развертку сигнала на экране ЭЛТ дефектоскопа называют А-разверткой (рис. П4.1а). 2 5 В-сканирование – извлечение информации из сигналов ультразвукового преобразователя при его перемещении по поверхности объекта контроля по одной прямой. При этом информация соответствует слою изделия и состоит из совокупности строк (рис. П4.1б). В-развертка – развертка типа телевизионной, в которой строке соответствует определенное положение преобразователя при Всканировании, а точнее – каждой строке на экране соответствует конкретная акустическая строка. При этом акустическая информация представляется точками различной яркости на строках. С-сканирование – извлечение информации путем перемещения преобразователя по поверхности изделия так, чтобы его след на этой поверхности образовывал растр (рис. П4.1в). Если на экране ЭЛТ образовать соответствующий телевизионный растр, то это будет С-развертка. Информация, представленная градациями яркости точек на этой развертке, может соответствовать (по выбору оператора), например, сумме амплитуд эхо-сигналов. 2 6 Приложение 5 Образец оформления отчета Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» ОТЧЕТ Лабораторная работа по дисциплине «Акустический контроль» ____________________________________ (название лабораторной работы) Выполнил: ФИО студента № группы, дата Принял: Омск 200_ 1. Цель работы. 2. Используемые приборы и принадлежности. 3. Краткие сведения по теме выполненной лабораторной работы. 4. Порядок выполнения работы. В этом разделе следует привести схему испытаний и изложить методику измерений. 5. Оформление полученных результатов. В данном разделе тип выбранного дефекта, глубина его залегания, а также приводится соответствующие изображения экрана. 6. Выводы. 2 7 Редактор Т. А. Жирнова ИД № 06035 от 12.10.2001 Сводный темплан 2008 г. Подписано в печать. Формат 60×84 1/16. Отпечатано на дупликаторе. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,5. Тираж . Заказ 2 8
