Ультразвуковий дефектоскоп УД2-70 у металевому корпусі калібрування УкрЦСМ

Ультразвуковой дефектоскоп УД2-70 является переносным цифровым дефектоскопом общего назначения, предназначенным для выявления дефектов и измерения их параметров на основе эхо-теневого или зеркально-теневого методов. УД2-70 используется для выявления и замера дефектов, а также определения их координат в сварных соединениях и основном металле. 

В настоящее время начат выпуск обновлённого дефектоскопа УД2-70 2014 модельного года. Ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений четвёртого поколения, обладает улучшенными характеристиками, построен на самой современной элементной базе. В новой конструкции прибора учтены пожелания потребителей: предусмотрена быстрая смена аккумулятора, усилено крепление экрана, блок питания дефектоскопа стал легким и современным. Вместе с новшествами производителем были сохранены простота работы и прочный алюминиевый корпус для тяжёлых условий эксплуатации. Дефектоскоп выпускается с 2001 года и отлично зарекомендовал себя .

Универсальность

Дефектоскоп УД2-70 возбуждает преобразователи одним экспоненциальным импульсом отрицательной полярности, амплитуда запускающего импульса не менее 185 В при длительности 75 нс. Рабочая частота УЗ колебаний, а также амплитуда и длительность зондирующего импульса зависят от подключенного преобразователя. Совместно с прибором используются, как правило, преобразователи имеющие встроенную индуктивность. Отдельного архива для хранения параметров преобразователей нет, все параметры контроля хранятся в архиве настроек на контроль конкретных изделий, емкостью 100 настроек. Дефектоскоп УД2-70 постоянно находится в раздельном режиме, совмещенный режим работы реализуется при помощи специального кабеля, поставляемого вместе с прибором.

Особенности конструкции прибора

Корпус дефектоскопа УД2-70 изготовлен из алюминиевого сплава и рассчитан на тяжелые условия эксплуатации. На передней панели расположены масло и бензостойкая клавиатура управления дефектоскопом и дисплей – цветная TFT матрица (экран 111,4 Ч 83,5 мм, разрешение – 320х240 точек). Большой высококонтрастный дисплей, фон которого может быть установлен белым или черным, в зависимости от восприятия и освещенности, снижает утомляемость зрения дефектоскопистов. Это особенно важно при непрерывном контроле, например, при ручном контроле дисков газотурбинных двигателей.

На верхней панели УД2-70 находятся разъемы для подключения ПЭП, внешней синхронизации, головных телефонов, а также персонального компьютера (порт RS 232). Используя этот порт, потребитель имеет возможности обновления программного обеспечения УД2-70 непосредственно с Интернет-сайта изготовителя.

Регулируемая ручка для переноски позволяет выбрать оптимальный угол наклона при установке дефектоскопа на столе, а наличие специального чехла и ремней – прикрепить прибор к поясу дефектоскописта. Для проведения контроля в полевых условиях к дефектоскопу УД2-70 может быть подключен резервный аккумулятор, что обеспечивает 16 часов непрерывной работы прибора.

Приемно-передающий тракт

Минимальная чувствительность приемного тракта 100 мкВ при диапазоне усиления до 100 дБ означает, что дефектоскоп УД2-70 обеспечивает усиление на 80–85 дБ больше амплитуды эхо-сигнала от контрольного отражателя ∅ 6 мм на глубине 44 мм в образце СО-2, полученного при использовании ПЭП типа П111-2,5-К12-002. Как и во многих цифровых приборах, детектирование сигнала в дефектоскопе УД2-70 осуществляется после его оцифровки, что позволяет наблюдать сигнал в не детектированном виде. Частотный диапазон от 0,4 до 10 МГц охватывает практически весь спектр задач, решаемых с использованием УЗК.

Выбор параметров приемного тракта, наиболее приемлемых для конкретной задачи контроля, осуществляется через меню «Фильтр», позволяющее:

1. Изменять ширину полосы пропускания приемного тракта и установить следующие режимы:
   • «узкая», при этом ширина полосы пропускания составляет 15 % от номинальной частоты по уровню 3 или 6 дБ;
   • «полная», когда все фильтры отключены;
   • «широкая», при этом имеется возможность работать в следующих частотных диапазонах: 0,2–0,5; 0,5–1,3; 0,7–2,0; 1,0–3,0; 2,0–5,0 и 4,0–10,0 МГц;
2. Установить различный уровень шумоподавления (от 3 до 12 дБ);
3. Выбрать вид наблюдаемого сигнала (детектированный, не детектированный) и изменить постоянную времени детектора (режим «выпр. + сгл»). В этом режиме при шумоподавлении 12 дБ достигается наиболее высокое отношение сигнал/шум.

Получить подобную эхограмму удается далеко не на каждом дефектоскопе. Например, при использовании дефектоскопа УД2-12 указанные выше сигналы сливаются из-за увеличения длительности эхо-сигнала от поверхности. Такую же картину можно наблюдать и при использовании некоторых современных цифровых дефектоскопов. К сожалению, в существующих нормативных документах отсутствует параметр, характеризующий разрешающую способность приемного тракта, и это зачастую вводит потребителей дефектоскопов в заблуждение.

Меню пользователя и управление дефектоскопом

При разработке ультразвукового дефектоскопа УД2-70 большое внимание уделялось созданию удобной, легкой для обучения системы управления прибором. Наиболее часто используемые при контроле операции: переход поисковой чувствительности на браковочную, вызов программ, запись А-сканов или файлов осуществляются при минимальном количестве нажатий клавиш. Это весьма важно при контроле изделий сложной формы несколькими ПЭП с использованием различных настроек. Например, контроль колесной пары с каждой ее стороны проводится с использованием семи настроек, т. е. дефектоскопист 14 раз вызывает необходимую программу и достаточно часто переходит с поисковой чувствительности на браковочную.

Ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений УД2-70 имеет несколько уровней меню, один из которых присутствует на дисплее одновременно с А-разверткой. Прибор позволяет управлять необходимыми параметрами непосредственно в процессе контроля. Оптимизация управления заложена в клавиатуре, так управление аттенюатором возможно из всех уровней меню. Прибор работает с положительными дБ. В основном меню можно включить функцию «Замок», которая запрещает изменение любых параметров кроме усиления, а также выбор меню на экране клавишами «МЕНЮ». Выбор необходимого меню в этом режиме возможен только через основное меню. Дефектоскоп УД2-70 позволяет убирать текущее меню с экрана, для увеличения области А-развертки

Дефектоскоп УД2-70 может быть снабжен специальным меню.

Режимы работы

В дефектоскопе УД2-70 предусмотрено два основных режима: основное меню и рабочий режим. Основное меню позволяет выбрать необходимое рабочее или специальное подменю, а рабочий режим предназначен для настройки параметров контроля и его проведения.

В рабочем режиме экран дефектоскопа УД2-70 делится на три части: сигнальная часть, рабочее меню и информационная зона. В сигнальной части размером 84 Ч 70 мм отображаются сигналы в виде А-развертки, сетка экрана, которая при желании дефектоскописта может быть выключена, два строба АСД, кривая ВРЧ, строб АРУ, номера включенных стробов АСД и условия их срабатывания (превышение уровня строба или не превышение). При проведении контроля в верхней строке информационной зоны индицируется значение амплитуды, дБ, эхо-сигнала в первом стробе в относительно стандартного уровня и значения координат обнаруженного дефекта, а в нижней строке информационной зоны – значения основных параметров текущей настройки. В режиме увеличенного экрана сигнальная часть экрана УД2-70 увеличивается, рабочее меню и информационная зона отсутствуют.

Дефектоскоп УД2-70 обеспечивает глубину ВРЧ до 80 дБ. Форма ВРЧ может быть установлена практически любой за счет возможности ее регулировки в узловых точках (до 250 точек) через 1 мм. Задержка и длительность развертки, обоих стробов АСД и строба АРУ устанавливается через 1 мм или 1 мкс, т. е. потребитель может сам установить единицу измерения. При работе в меню «ТОЛЩИНОМЕР» результаты измерения толщины или местонахождения дефекта, а также превышение амплитуды эхо-сигнала относительно среднего уровня экрана могут быть записаны в файлы. Для записи доступно до 128 файлов, а общее количество значений глубиномера не менее 4000.

Автоматический сигнализатор дефекта (АСД)

Дефектоскоп ультразвуковой УД2-70 имеет звуковую сигнализацию, срабатывающую при попадании сигнала в любой из стробов дефектоскопа. Стробирующие сигналы представлены на экране в виде отрезков линии. Положение их по высоте экрана соответствует уровню срабатывания. Предупреждающие сигналы появляются при срабатывании АСД как для эхо импульсов, превышающих уровень срабатывания, так и для эхо-импульсов, не достигающих его. В области А-развертки индицируется номер строба, в котором сработала АСД. Для уменьшения влияния случайных флуктуаций сигналов существует режим набора статистики при срабатывании АСД.

Возможность построения АРД-диаграмм

С 2014г. дефектоскоп УД2-70 имеет возможность графического изображения зависимости амплитуды отраженного сигнала от глубины залегания дефекта с учетом его размера (АРД-диаграмма). При построении АРД-диаграмм используется система «АРД-универсал», разработанная в ГНЦ «НПО ЦНИИТМАШ»

Блок цифрового отсчета

Дефектоскоп УД2-70 показывает координаты отражателя и амплитуду измеряемого эхо-импульса на экране дисплея непосредственно в процессе проведения контроля. Для этих целей используется строка измеренных значений, находящаяся под областью А-развертки, в которой индицируются мгновенные результаты измерения. Один из этих результатов (по выбору пользователя) выводится в правый верхний угол области А-развертки.

Режим «Заморозки»

Дефектоскоп УД2-70 работает со стандартными режимами запоминания изображения:

• полная «заморозка» – на экране сохраняется информация, полученная в одном цикле «излучения– приема»;
• «заморозка» с накоплением информации – изображение на экране дополняется информацией, полученной в следующих Циклах «излучения – приема».

В стандартных режимах «заморозка » дефектоскопа УД2-70 позволяет измерять параметры любого иигнала на экране, за исключением амплитуды сигналов, вышедших за пределы экрана.

А-развертка и В-развертка

УД2-70 имеет большой экран и представляет классическую А-развертку с возможностью оперативной регулировки временных и амплитудных параметров. Браковочный амплитудный уровень и зона контроля задаются положением стробов на экране. Одновременное использование двух стробов позволяет реализовать специальные (толщиномерные) методы измерения геометрических размеров контролируемых изделий.

В дефектоскопе УД2-70 имеется система автоматической регулировки усиления опорного сигнала во втором стробе, что позволяет компенсировать флуктуации акустического контакта и учитывать акустические характеристики материалов. В приборе реализован режим «Лупа», при котором область первого строба растягивается на весь экран. С 2014г. дефектоскоп УД2-70 имеет возможность контроля в режиме В-скана.

Фильтры и высокочастотный сигнал

УД2-70 имеет усилитель с переключаемыми частотными диапазонами, что позволяет осуществлять очистку (фильтрацию) видеосигналов. Для удаления случайных помех используется режим усреднения по циклам «излучения–приема», что существенно повышает помехозащищенность прибора. Режима вывода высокочастотного сигнала в дефектоскопе УД2-70 нет.

Автономное питание

УД2-70 работает от аккумуляторной батареи номинальным напряжением 12 В. Зарядка Аккумуляторной батареи производится внешним зарядным устройством при снятой батарее. Время непрерывной работы от аккумуляторов – не менее 14 ч.

Технические характеристики заявленные производителем дефектоскопа УД2-70 приведены в таблице.

Характеристика	Значение
Диапазон толщин контролируемого материала (по стали)	от 2 до 5000 мм.
Рабочие частоты	0,4; 1.25; 1.8; 2.5; 5.0; 10.0 МГц
Диапазон рабочих частот приемного тракта	0,2-12 МГц
Частота зондирующих импульсов	30; 60; 120; 250; 500; 1000 Гц
Амплитуда зондирующего импульса на нагрузке 50 Ом	не менее 180 В.
Длительность зондирующего импульса	не более 80 нс.
Диапазон регулировки усиления	0...100 дБ.
Шаг регулировки усиления	0,5 или 1,0 дБ.
Дискретность изменения усиления скачком "+дБ"	3 ... 30 дБ.
Диапазон задержки развертки	минус 2 ... 5000 мм.
Диапазон измерения глубины залегания дефектов (по стали)	2 ... 5000 мм.
Дискретность измерения глубины	0,1 мм.
Погрешность измерения глубины залегания дефектов	± (0,5 + 0,02 Н) мм.
Погрешность измерения отношений амплитуд сигналов	± (0,2 + 0,003 N) дБ
Дискретность измерения расслоений	0,1 мм
Диапазон установки угла ввода ПЭП	0...90°.
Дискретность установки	1°.
Количество стробов АСД	2.
Диапазон установки скорости УЗК	1000...15000 м/с.
Диапазон регулировки ВРЧ	От 0 до 80 дБ.
Отсечка - линейная	0...100% высоты экрана.
Развертка	А-скан, В-скан
Диапазон задержки развертки	От -30 до 5000 мм
Память:
- настроек	400
- изображений развертки типа А	400
- значений глубиномера	4000
Размер рабочей части экрана	111,4 х 83,5 мм
Интерфейс связи с ПК	USB
Диапазон рабочих температур	-10...+50 °С.
Электрическое питание:
- аккумуляторное	12 В;
- сеть переменного тока	220 В 50 Гц.
Время непрерывной работы	не менее 14 часов.
Габариты, не более	280 х 150 х 80 мм.
Масса с аккумулятором	не более - 3 кг.