УД3-71 — идеальный дефектоскоп для проведения контроля в труднодоступных местах

Для обеспечения качества выпускаемой продукции, контроля технического состояния оборудования и продления срока его эксплуатации наиболее широкое распространение, наряду с другими методами НК, получил ручной ультразвуковой контроль. Наиболее важными параметрами, определяющими техническое состояние и возможность дальнейшей эксплуатации, является толщина основного металла элементов оборудования, качество сварных соединений и околошовной зоны, оценка динамики коррозии и износа элементов промышленных конструкций.

При проведении диагностики различных объектов очень часто приходится выполнять контроль в труднодоступных местах, на высоте, внутри котлов, в полевых условиях — условиях несравнимых с лабораторными. Из выше сказанного следует, что для решения этих задач необходим лёгкий и малогабаритный дефектоскоп, который по функциональным возможностям не только не уступает, а даже превосходит другие микропроцессорные дефектоскопы широкого применения.

На протяжении уже более трёх лет фирма «Промприбор» выпускает малогабаритный дефектоскоп общего назначения УД3-71. Опыт применения дефектоскопа на различных предприятиях стран СНГ и России, накопленные замечания и пожелания потребителей, новые тенденции и мировые требования к микропроцессорным средствам НК явились предпосылкой для модернизации дефектоскопа УД3-71.

Новый модернизированный микропроцессорный дефектоскоп третьего поколения УД3-71, позволяет решать более широкий спектр задач при выполнении НК в труднодоступных местах, благодаря своим малым весу, габаритам и функциональным возможностям. Дефектоскоп позволяет проводить ультразвуковой контроль продукции на наличие дефектов с учётом современных требований к технологиям ультразвукового неразрушающего контроля.

Рис. 1. Внешний вид электронного блока УД3-71

Назначение

УД3-71 — ультразвуковой дефектоскоп общего назначения предназначен для:

• ручного неразрушающего контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материала в сырье, готовых изделиях, полуфабрикатах, сварных, паяных, болтовых, клёпаных и других соединениях;
• измерения глубины и координат залегания дефектов;
• измерения толщины различных изделий при одностороннем доступе к ним;
• измерения отношений амплитуд сигналов, отражённых от дефектов;
• измерения эквивалентных размеров дефектов;
• оценки скорости распространения ультразвуковых колебаний в различных материалах.

Основные технические характеристики дефектоскопа УД3-71

Степень защиты корпуса дефектоскопа от проникновения твердых тел и воды соответствует IР65 по ГОСТ 14254.

Дефектоскоп может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 40 С.

Основные режимы дефектоскопа

Применение современных методов цифровой обработки акустических сигналов обеспечивает неискажённую передачу формы акустического сигнала, высокую точность измерения толщины изделий и параметров дефектов.

Управление функциями дефектоскопа организовано по принципу вложенных подменю.

Так, например, оператор выбрав соответствующее меню может включить все необходимые параметры, установить требуемую яркость изображения или включить звуковую сигнализацию. Следует отметить, что применение новой современной элементной базы и яркого, устойчивого к прямому солнечному свету высококонтрастного цветного TFT дисплея разрешением 320×240 точек с размерами видимой части экрана 72×54 мм, позволило провести качественную модернизацию прибора. А именно:

• Избавиться от такого недостатка, как инерционность экрана (такой изъян присущ жидкокристаллическим дисплеям), что дало возможность увеличить (повысить) скорость сканирования при проведении контроля;
• Для проведения измерений параметров сигналов в дефектоскопе УД3-71 предусмотрены два независимых измерительных строба АСД с системой сигнализации дефектов (звуковая и световая) по каждому из стробов. При этом каждый строб имеет:
• три уровня срабатывания: «БРАКОВОЧНЫЙ»; «КОНТРОЛЬНЫЙ»; «ПОИСКОВЫЙ»; обозначенные на экране дефектоскопа «КРАСНЫМ» «СИНИМ» и «ЗЕЛЁНЫМ» цветом, соответствующие цвета световой сигнализации АСД по каждому из стробов.
• уровень срабатывания звуковой сигнализации настраивается оператором по конкретному стробу.
• режим (по превышению или по непревышению установленного уровня) настраиваются оператором для каждого из стробов независимо.

Это позволяет одновременно с контролем сигналов в зоне контроля проводить контроль на «прозвучиваемость» (контроль амплитуды донного сигнала) либо контролировать наличие сигнала акустического контакта.

Рис. 2. Три регулируемых уровня срабатывания АСД для одного строб импульса

• Имеющаяся система автоматической регулировки усиления (АРУ) позволяет поддерживать необходимые уровни сигналов в процессе сканирования. Систему АРУ целесообразно использовать при настройке браковочного уровня чувствительности по опорному сигналу в объекте контроля (например, по донному сигналу). Для стробирования опорного сигнала при работе с системой АРУ в дефектоскопе предусмотрен специальный строб АРУ. Изменяя уровень строба АРУ по экрану дефектоскопа, можно регулировать уровень АРУ соответственно от 25 до 100 %. Так же АРУ можно использовать для быстрого измерения амплитуды эхо-сигналов относительно уровня строба АРУ.




Рис. 3. Строб АРУ на дисплее УД3-71

• Для выравнивания эхо-сигналов по амплитуде, например для компенсации затухания ультразвука в объекте контроля применяют систему временной регулировки чувствительности (ВРЧ). В дефектоскопе УД3-71 уровень ВРЧ устанавливается в точке, указанной оператором, и линейно уменьшается в соседних точках, не указанных до этого, т.о. можно задать различную форму кривой ВРЧ — линейную, ступенчатую и т.д. Уровень ВРЧ соответствует ослаблению сигнала в данной точке относительно установленного значения усиления.




Рис. 4. Кривая ВРЧ на дисплее УД3-71

• При контроле листовых изделий можно воспользоваться режимом «РАЗМЕТКА РАЗВЁРТКИ ПО ОТРАЖЕНИЯМ», которая помогает наглядно представить себе расположение обнаруженного дефекта в контролируемом изделии;




Рис. 5. Режим «Развёртка по отражениям»

• Режим «Стоп-кадр» удобен для изучения и документирования А-Скан изображения. При этом на экране наблюдаются два сигнала: сигнал, фиксированный в момент включения данного режима (отображается красным цветом) и текущий активный сигнал.




Рис. 6. Наложение «замороженного» сигнала на текущий сигнал

• Режим «Пик» незаменим при поиске мелких дефектов, работе в условиях нестабильного акустического контакта. При этом на экране одновременно с максимальной огибающей всех наблюдаемых эхо-сигналов (отображается жёлтым цветом) индицируется текущее значение сигнала. Этот режим используется для нахождения максимальной амплитуды эхо-сигнала и оценки условной протяжённости. Может быть использован для документирования результатов контроля как для забракованных, так и для годных изделий, чем будет подтверждаться наличие или отсутствие дефектов по всему периметру сканирования.




Рис. 7. Вид экрана УД3-71 при работе в режиме «пик»

• Режим «Электронная лупа» даёт возможность в подробностях рассмотреть интересующий эхо-сигнал без перестройки параметров развёртки дефектоскопа;




Рис. 8. Режим «электронная лупа»

• Отличительная особенность дефектоскопа УД3-71 — измерение условных размеров дефектов.

Используя АРД- диаграммы, дефектоскоп УД3-71 позволяет проводить измерения эквивалентных размеров дефектов в диапазоне от 0,8 до 20,0 мм (эквивалентный диаметр дефекта) с относительной погрешностью, не превышающей 15 %.

АРД-диаграммы, как следует из названия (АРД — Амплитуда, Расстояние, Диаметр), описывают зависимость амплитуды эхосигнала от дискового отражателя (ДО), находящегося на акустической оси датчика и перпендикулярного ей, расстояния между датчиком и отражателем и диаметра ДО.

В УД3-71 использование АРД-диаграмм позволяет автоматизировать настройку дефектоскопа. Система АРД-диаграмм позволяет автоматически настроить ВРЧ дефектоскопа в соответствии с АРД-диаграммой для выбранного ПЭП таким образом, что амплитуды эхосигналов от дефектов заданной эквивалентной площади будут находиться на уровне, заданном в пункте браковочный уровень — «Брак.ур.». Кроме того, имеется возможность построения АРД-кривой для заданного эквивалентного диаметра на экране дефектоскопа.

Рис. 9. Кривая АРД на экране УД3-71

Система использования АРД-диаграмм в УД3-71 позволяет работать с датчиками следующих типов:

• прямые совмещённые ПЭП продольной волны;
• наклонные совмещённые ПЭП поперечной волны с частотами от 1,62 до 5,5 МГц и углами ввода от 36 до 73 град.

Чтобы настроить УД3-71 для работы с АРД необходимо ввести только несколько параметров используемого преобразователя и по опорному сигналу от отражателя в контрольном образце, например отверстие Ø6 мм в СО-2, произвести калибровку прибора для работы в режиме АРД.

Настройки с АРД — диаграммами для конкретных задач контроля возможно сохранить в энергонезависимой памяти прибора.

• Режим связи с ПЭВМ необходим для передачи данных из памяти дефектоскопа в память компьютера и наоборот. Используется для передачи в ПЭВМ «А-сканов» и «Файлов» для создания отчётов по результатам контроля или баз данных. При необходимости в дефектоскоп из персонального компьютера могут быть введены пользователем программы настроек на конкретные виды контроля через встроенный USB порт, что значительно сокращает время подготовки дефектоскопа к проведению контроля.




Рис. 10. Разъём USB на задней крышке УД3-71

• Для измерения толщины изделия и координат дефектов используется недетектированный RF сигнал, что позволяет обеспечить дискретность измерения 0,01 мм. В приборе предусмотрены два режима выбора точки на кривой сигнала, по которой проводятся измерения (автоматический и ручной).

Рис. 11. Режимы измерения «Пик/Фронт»

В автоматическом режиме возможна установка срабатывания измерительного устройства по пику либо по фронту сигнала.

При работе с наклонными преобразователями дефектоскоп автоматически измеряет координаты дефекта с учётом угла ввода УЗК, задержки в призме и стрелы конкретного типа ПЭП.

На экране дефектоскопа в первой строке информационной части может одновременно отображаться до четырёх измеренных параметров:

Δ — отклонение сигнала, находящегося в измерительном стробе, по амплитуде относительно нормального уровня — середины экрана;
А - значение усиления, при котором амплитуда сигнала составляет 50% экрана;
H - глубина залегания дефекта;
X , Y - координаты залегания дефекта;
De - эквивалентный диаметр дефекта;
Se - эквивалентная площадь дефекта.

• Широкий спектр предлагаемых преобразователей, как для дефектоскопии, так и для толщинометрии, с рабочей частотой от 400кГц до 15МГц позволяют решать многие задачи потребителей. Серийно для работы с дефектоскопом УД3-71 выпускается около 48 типонаименований ультразвуковых преобразователей. Под конкретную технологию контроля дефектоскоп УД3-71 может быть укомплектован специализированными преобразователями.




Рис. 12. Преобразователи для УД3-71

• УД3-71 может с успехом применяться при контроле толщины основного металла различного технологического оборудования. Визуализация процедуры измерения толщины позволяет избежать распространённых ошибок при измерении её «слепыми» толщиномерами.

Рис. 13. Измерение толщины стенки лопатки дефектоскопом УД3-71 с использованием ПЭП типа П112-10-2×3-004

Корпус прибора выполнен из ударопрочного пластика, плёночная клавиатура маслобензостойкая. Расположение кнопок клавиатуры и эргономичный корпус позволяют удерживать и управлять дефектоскопом одной рукой, что немаловажно при обследовании кранов и высотных объектов, при проведении контроля на монтаже. Кожаный чехол предусматривает различные варианты крепления на руку дефектоскописта.

Комплект поставки дефектоскопа включает все необходимое для проведения контроля. Предприятие-изготовитель фирма «Промприбор» обеспечивает гарантийное (в течении 18 месяцев с момента поставки) и послегарантийное обслуживание дефектоскопа. При внедрении прибора УД3-71 фирма «Промприбор» оказывает содействие по обучению и переобучению дефектоскопистов для внедрения современных технологий ультразвукового контроля на производстве.

По положительным результатам Государственных приёмочных испытаний и производственных испытаний дефектоскоп УД3-71 внесён в Государственный реестр средств измерительной техники допущенных к применению в России.

Дефектоскоп УД3-71 успешно эксплуатируется на предприятиях России и стран СНГ. Так, на ООО «Газнадзор» для определения технического состояния газораспределительных станций, при обследовании трубопроводов находящихся под давлением «… дефектоскоп УД3-71 зарекомендовал себя, как современный прибор с расширенной базовой комплектацией, оптимально подходящей для решения задач проведения диагностики методами НК … рекомендуем использование дефектоскопа УД3-71 в качестве основного оборудования для проведения НК на объектах систем газоснабжения, объектов котлонадзора, оборудования нефтяной и газовой промышленности …», — Начальник участка технического надзора и диагностики ЦКН и БГО ООО «Газнадзор» А.В. Горланов.

При проведении толщинометрии специалистами НПЦ «Эхо+» на объектах Волгодонской АЭС дефектоскопом УД3-71 были выделены следующие преимущества в сравнении со «слепыми» толщиномерами:

• возможность работы по неподготовленным поверхностям;
• визуализация процедуры измерения толщины стенки позволяет дефектоскописту избежать распространённых ошибок при измерении толщины стенки толщиномерами только с цифровой индикацией результатов;
• имеется возможность измерения толщины по первому и второму донному сигналу (т. е. не учитывается задержка в призме ПЭП);
• удобство в работе.

В течение уже более года специалисты фирмы «Самараконтрольсервис» эксплуатировали дефектоскопы УД3-71 в различных точках России (районы Крайнего Севера, Самарская и Саратовская области), как в полевых так и в цеховых условиях. «…небольшой вес и габариты прибора создают удобства при поездках в командировках, а также позволяют работать с дефектоскопом в сложных стеснённых условиях. Представляется очень удобным использование функции АРД для определения эквивалентной площади дефекта… В целом дефектоскоп УД3-71 достаточно надёжный и удобный прибор в эксплуатации»,- Технический директор ООО «Самараконтрольсервис» С.И. Суханов.

Подводя итог, хочется отметить, что коллектив нашего предприятия использовал свой многолетний опыт в создании этого прибора. Надеемся, что применение УД3-71 позволит облегчить труд дефектоскописта и сделает контроль максимально