ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ЧАСТЬ Г СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ КОНТРОЛЯ Изделия для общего машиностроения из "Ультразвуковой контроль материалов " Чтобы механизация была возможной, должен соблюдаться целый ряд предпосылок. Так, например, при эхо-импульсном методе оцениваемый эхо-сигнал от дефекта должен в достаточной степени превышать уровень помех, вызываемый рассеиванием звука на компонентах структуры материала, а также показания помех вследствие расщепления волн (например, поверхностных волн при контроле труб), обусловленные геометрией изделия, частицами, взвешенными в жидкости, обеспечивающей, акустический контакт, и т. д. [c.403] Направление изделия по отношению к звуковому лучу должно быть достаточно точным, чтобы не допустить его нежелательного отклонения вследствие преломления при обычно применяемом акустическом контакте через входной участок из воды. Ввиду больших различий в скорости звука между водой (1485 м/с) и сталью (спрод = 5920 м/с, с оиер = 3250 м/с) даже небольшие отклонения от заданного направления прозвучивания довольно заметно проявляются в виде больших отклонений преломленного звукового пучка в самом изделии. При тоже часто применяемом акустическом контакте через слой воды, такой эффект не наблюдается. При недостаточно тщательном направлении держателя искателя скорее происходит обрыв акустического контакта вследствие разрушения водяной пленки в зазоре. [c.403] Частота импульсов, которая при ручном контроле имеет второстепенное значение, при механизированном контроле ввиду обычно более высоких скоростей подачи искателя должна быть. как можно более высокой. Если, иапример, минимальный обнаруживаемый дефект встречается на пути луча по крайней мере три-пять раз, то соответствующей расшифровывающей схемой можно добиться некоторого устранения помех, отличив их от изолированно появляющихся показаний помех электрической природы (см. раздел 18). Впрочем, частота следования импульсов ограничивается временем прохождения импульса во входном участке и в самом изделии, особенно при применении довольна длинных входных участков из воды, а также возможным появлением фантомного (ложного) эхо-импульса (см. рис. 10.9). [c.403] Настройка оценочных порогов для некоторых изделий, например труб, листов, сварных швов, может выполняться в соответствии с действующими техническими условиями на контроль. У других изделий пороговое значение дефекта, разграничивающее годные изделия и брак ( допустимые и недопустимые значения), следует определять на основе испытаний самих дефектных изделий, если на предыдущем этапе ручного контроля уже не был накоплен соответствующий опыт. [c.404] Для сравнения обычно используют индикацию от эталонного дефекта — искусственно выполненного дефекта в бездефектной детали из того же материала, изготовленной тем же способом. Такой эталонный дефект должен быть возможно более простым, дешевым в изготовлении и воспроизводимым, чтобы в случае необходимости эталонное изделие всегда можно было изготовить самостоятельно. Дело в том, что эталонное изделие постоянно необходимо для настройки контрольного устройства и проверки правильности его функционирования. Прежние попытки имитировать естественные дефекты при помощи эталонных дефектов оказались неудачными. Это и не удивительно, если вспомнить возможное разнообразие и сложность форм дефектов, например строчек шлаковых включений, закатанных в трубах, или флокенов в рельсах. Поэтому нужно отдать предпочтение эталонному дефекту простой формы, несложному в изготовлении, например типа цилиндрического отверстия или канавки. Оценочный порог следует устанавливать при гибком сравнении амплитуды от различных естественных дефектов с амплитудой от эталонного дефекта в конкретных случаях с некоторым изменением в сторону большей или меньшей чувствительности по сравнению с показанием от эталонного дефекта. Ввиду различий характеристик направленности отражения от эталонных и естественных дефектов следует настоятельно предостеречь от выбора типа искателя и оптимизации сго настройки только по эталонным дефектам (см. также раздел 19.2). [c.404] Крупные установки контроля, как схематически показано на рис. 21.1, состоят из одинаковых основных блоков (модулей). В дополнение к ним имеются устройство для транспортировки контролируемых изделий и при необходимости сенсоры для определения границ изделия и выявления его движения. Благодаря этому искатели могут управляться в соответствии с геометрией изделия. Кроме того, сенсоры посылают свою информацию в обычно весьма многочисленные расшифровывающие устройства, которые обеспечивают сигнализацию о дефекте маркировку дефектных деталей документирование результатов контроля. [c.405] В этих трех группах устройств возможны различные варианты сигнализация о дефекте может быть либо предупредительным сигналом (оптическим или акустическим), посылаемым одновременно с любым показанием об обнаружении дефекта, либо изображением дефекта, возникающим на короткое время на экране или на ламповом табло или на устройстве со светящимися цифрами. [c.405] Выявление дефектных деталей может обеспечиваться либо путем их маркировки, либо сортировкой. Маркировка детали может выполняться нанесением краски или механически абразивным кругом или местным намагничиванием (магнитной меткой). Маркировка может наноситься либо в самом месте дефекта, либо в определенном месте детали для общей ее оценки. Сортировка деталей осуществляется их сбрасыванием в различные контейнеры и мульды возможно также направление изделий при помощи сортировочных стрелок по различным транспортным путям на участки различной дальнейшей обработки. Часто маркируют краской не только дефектные изделия, но и бездефектные, чтобы документировать успешный результат испытания на самом изделии. [c.405] Простейшей программой оценки является ввод порогового значения в вентильную схему. Это означает оценку каждого эхо-импульса от дефекта или от задней стенки по соответственно установленному порогу. Если результат контроля должен быть зарегистрирован на ленте, то целесообразно отказаться от оценки амплитуды по методу да — нет в вентильной схеме и записать все показания от дефектов по аналоговому выходу вентильной схемы при помощи подключенного далее линейного-самописца пропорционально их амплитуде. Разумеется, показательность такого документа будет гораздо большей. [c.406] При более высоких скоростях контроля требуется сжатие-информации о ходе контроля, так как ленты с записью длиной в несколько километров можно непосредственно оценивать лишь-в исключительных случаях. Высказываются также разнообразные пожелания по оценке и обработке результатов контроля поскольку простая оценка показаний от дефектов по схеме да нет может оказываться недостаточной. Обе эти причины приводят к более или менее сложной программе оценки. [c.406] С одной стороны, можно при непрерывном сканировании изделий подсчитывать оцененные по пороговой схеме да — нет -показания о дефектах или дефектные участки и классифицировать контролируемые изделия по полученному их числу. С другой стороны, можно аналогичным образом выразить в цифровом виде и результаты первичного контроля. Это делает легко возможной оценку за каждый цикл контроля, т. е. изображения эхо-импульса от дефекта, вызванного одним посылаемым импульсом, позволяет увязать различные данные контроля, изобразить результаты на печатаюш,ем устройстве и облегчить переход на ЭВМ. Эта оценка, выглядящая на первый взгляд сложной,, имеет наряду с возможностью сжатия (уплотнения) данных, также и то преимущество, что она допускает многие варианты. Так, например, с маркировкой детали краской в соответствие с различными дефектами могут комбинироваться сортировка на несколько классов, а также регистрация всех данных контроля для последующего сравнения. [c.406] В заключение следует сделать еще несколько замечаний пО поводу ультразвуковой электроники . В первых установках контроля в 1950-е гг. для этой цели использовали переносные ультразвуковые дефектоскопы с приставками типа монитора. С повышением требований — как по числу искателей (каналов, контроля), так и по сложности оценки результатов контроля, для установок были разработаны специальные вставные блоки, уже имевшие модульную конструкцию и допускавшие гибкое развитие ультразвуковой электроники. Большое число вновь-появляющихся самых разнообразных задач контроля ведет к. [c.406] С вводом управляющих ЭВМ в различные производственные линии было естественно использовать преимущества этого вспомогательного оборудования также и для соверщенствования установок контроля. Здесь ЭВМ первоначально использовали для оценки результатов контроля. Первичные данные о дефектах ультразвуковой электроники перерабатывались по заданной программе и затем в уплотненной форме передавались для сортировки, маркировки или документирования дефектов. В настоящее время микропроцессоры уже берут на себя и важные задачи в самой ультразвуковой электронике. Это стало возможным благодаря продвижению цифрового представления (дигитализации) амплитуды эхо-сигналов и времени прохождения в системе далеко вперед (по направлению к искателям) и благодаря тому, что диафрагмы и пороги в цифровых схемах формировались тоже в цифровом виде, в равной мере как и необходимые во многих случаях кривые регрессии, выражающие зависимость амплитуды эхо-сигнала от расстояния до отражателя. [c.407] Одной из систем приборов с вышеназванными свойствами является система Импульс 1 фирмы Крауткремер [1193]. Она используется как базисная электроника для различных типов многоканальных установок контроля. Схемно-аппаратурная часть для выполнения основных функций размещена на небольшом числе печатных плат обычный выпускаемый промышленностью терминал (алфавитно-цифровая клавиатура и дисплей) обеспечивает управление системой. Управление ведется в режиме диалога между пользователем и системой контроля, причем пользователь (оператор) получает указания о вводе параметров настройки при помощи клавиатуры (об их виде и их последовательности) через дисплей терминала. На таком же — большом — дисплее может формироваться и развертка типа А для отдельных каналов контроля (в форме графика эхо-импульсов, полученных цифровым путем). Это используется и как вспомогательное средство при настройке и для контроля за изображением эхо-импульсов во время испытаний. Однажды разработанные настройки установки могут быть введены в память и позднее снова запрошены. Это свойство дает большое преимущество при проведении повторного контроля, так как для сравнения результатов контроля, полученных в различное время, обязательной предпосылкой является совершенно одинаковая настройка системы контроля. Само собой разумеется, что настройка системы контроля может выполняться и внешней цеховой ЭВМ. [c.407] В качестве еще одной особенности этой системы приборов следует назвать также распределение интеллекта по всей системе на каждой печатной плате размещается компьютер, состоящий из одного чипа, который управляет функционированием этой платы. О неправильном функционировании печатных плат сразу же поступает сообщение через дисплей. Основные функции системы контроля реализуются стандартизированными модулями программного обеспечения общее функционирование установки, ориентирующееся на конкретную задачу контроля, может быть достигнуто специфическим программным обеспечением пользователя. Благодаря многочисленным функциям самонаблюдения и самоконтроля в такой системе приборов выполняются повышенные требования по надежности контроля. [c.408] Специфические признаки этих электронных модулей установки рассматриваются в последующих главах для различных случаев применения. Литература [636, 1158]. [c.408] Классификация многочисленных задач контроля в главах 22— 32 встречает трудности систематизации. В главах 22—30 ставится целью дать группировку по форме и способу изготовления деталей, а в главах 31 и 32 определяющим фактором является материал. Однако строгое расчленение не всегда возможно и делесообразно, так что иногда при поиске нужных данных рекомендуется воспользоваться оглавлением. Последовательность изложения принята тоже в основном произвольной. [c.409] Если не оговорено иное, то из различных способов контроля всегда имеется в виду эхо-импульсный. [c.409] Вернуться к основной статье