Научно-технический комплекс систем неразрушающего контроля ОАО "Радиоавионика"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ижевский государственный технический университет

имени М.Т. Калашникова

Факультет «Приборостроительный»

Кафедра «Приборы и методы контроля качества»

Предмет «История развития технической диагностики»

Реферат

Тема: Научно-технический комплекс систем неразрушающего контроля ОАО «Радиоавионика»

Выполнил: студент группы Б1-091-2 Казанцев С.В.

Проверил: к.т.н, доцент Стрижак В.А.

Ижевск 2013

Оглавление

Введение

1. Компания ОАО «Радиоавионика»

2. Общий принцип действия ультразвукового дефектоскопа

3. Виды методов контроля качества

3.1 Эхо-метод

3.2 Теневой метод

3.3 Зеркально-теневой метод

3.4 Эхо-зеркальный метод

4. Перечень приборов и их характеристики

4.1 Мобильные средства контроля

4.1.1 АВИКОН-03М

4.1.2 АВИКОН-16

4.2Съемные средства контроля

4.2.1 АВИКОН-14

4.2.2 АВИКОН-11

4.2.3 АВИКОН-15

4.3 Портативные дефектоскопы

2.3.1 АВИКОН-02Р

4.3.2 АВИКОН-17

Список использованных источников

Введение

В данном реферате я хочу рассказать о русской компании ОАО «Радиоавионика», которая была создана для разработки и производства оборудования неразрушающего контроля. Основным продуктом компании является ультразвуковое, магнитное и эхо-оборудование для контроля ЖД путей и сварных стыков.

1. Компания ОАО «Радиоавионика»

неразрушающий контроль дефектоскоп железнодорожный

По инициативе ряда крупнейших в СНГ промышленных и научных предприятий радиоэлектронной и авиационной промышленности и при поддержке мэрии г. Санкт-Петербурга в сентябре 1991 года была создана Ассоциация создателей авиационных радиоэлектронных систем «Радиоавионика». В феврале 1993 года Ассоциация была преобразована в открытое акционерное общество (ОАО). В числе соучредителей новой структуры помимо организаций и предприятий, входивших в Ассоциацию, выступили Октябрьская железная дорога и ряд банков.

Уже на первом этапе усилия сосредоточились на тех научных направлениях, которые не развивались в других аналогичных структурах и могли дать интересные и нужные заказчикам результаты. Это были, в частности, новейшие приборы неразрушающего контроля, многофункциональные системы авиационной техники, сверхширокополосная радиолокация.

В настоящее время приоритетными направлениями деятельности предприятия выступают:

Прикладные информационные технологии: средства индивидуального приборного оснащения военнослужащих и автоматизация действий малых тактических групп на основе многофункционального информационного комплекса, обеспечивающего решение всех индивидуальных и групповых информационных задач и интегрированного с индивидуальной тактической экипировкой. Наряду с этим указанное направление включает в себя разработку общесистемного и специального программного обеспечения на основе базовых информационных технологий специального назначения и сопровождение разработок.

Сверхширокополосная локация: подповерхностные радиолокационные обнаружители неметаллических и металлических предметов, радиолокационные приборы контроля дорожного покрытия, взлетно-посадочных полос и насыпей железных дорог. В настоящее время созданы, изготовлены и подготовлены к государственным испытаниям опытные образцы двух сверхширокополосных радиолокационных искателей взрывоопасных предметов (ВОП) ИВП-РЛ 1 и ИВП-РЛ 2. Способ поиска мин сверхширокополосным радаром, реализованный в указанных приборах, защищен патентом на изобретение.

Устройства обработки информации и управления: отказобезопасные и отказоустойчивые управляющие вычислительные комплексы, агрегатированные информационно-измерительные системы (АИС) для испытания и безопасной эксплуатации по текущему техническому состоянию авиационных, железнодорожных и автомобильных транспортных средств. Унифицированные подвижные ремонтно-диагностические мастерские двойного назначения, оснащенные АИС для технического обслуживания и ремонта в полевых условиях техники на колесных и гусеничных шасси.

Ультразвуковая дефектоскопия: высокоинформативные скоростные вагоны-дефектоскопы, двухниточные дефектоскопы для железных дорог, портативные ультразвуковые дефектоскопы для контроля сварных стыков и сечений рельсов, программно-аппаратные комплексы неразрушающего контроля для сбора, хранения и анализа результатов контроля рельсов средствами дефектоскопии и др. На железных дорогах нашей страны, а также в Казахстане и Азербайджане эксплуатируются уже более 1000 дефектоскопов различного типа, изготовленных ОАО «Радиоавионика».

Микропроцессорные системы железнодорожной автоматики: современные электронные комплексы, предназначенные для управления движением поездов на базе отказобезопасных и отказоустойчивых управляющих вычислительных систем микропроцессорной централизации и микропроцессорной автоблокировки. Указанная аппаратура предназначена для применения на малых, средних и крупных станциях (узлах, разъездах) магистрального и внутризаводского железнодорожного транспорта России с целью организации движения поездов в условиях высокой степени безопасности.

Компания входит в рейтинг наиболее быстрорастущих европейских компаний в секторе передовых технологий - European Technology Fast 500.

Определяющая роль в кадровой структуре акционерного общества принадлежит высококвалифицированным специалистам, имеющим опыт в области создания сложных радиоэлектронных приборных комплексов.

В числе сотрудников предприятия 5 докторов и 25 кандидатов наук. Многие ведущие специалисты предприятия имеют высокую научную репутацию и поддерживают тесные связи с крупнейшими вузами нашего города: Балтийским государственным техническим университетом (Военмех), Государственным электротехническим университетом, Государственным университетом аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербургским государственным инженерно-экономическим университетом и рядом других.

ОАО «Радиоавионика» располагает комплексом научно-технических лабораторий. Лаборатории оснащены необходимым оборудованием и приборами общего назначения, а также вычислительными средствами и оргтехникой. Для проектирования и производства элементной базы микроэлектроники специальных вычислительных систем имеется возможность привлечения предприятий соисполнителей, имеющих соответствующий опыт и технологическое оборудование.

Производственно-технологический комплекс предприятия располагается в отдельном здании. Имеющееся оборудование и оснащение позволяет осуществлять весь комплекс работ по подготовке производства (технологической, метрологической и материально-технической), серийному выпуску (включая выполнение механических, монтажных, регулировочных, сборочных и настроечных работ) и ремонту продукции.

Учет и контроль производимой продукции осуществляется с использованием современных информационных технологий.

Система менеджмента, действующая на предприятии, соответствует требованиям стандартов ГОСТ ISO 9001-2011, ГОСТ РВ 0015-002-2012 и IRIS [1].

2. Общий принцип действия ультразвукового дефектоскопа

Процессы генерирования, преобразования, приема и измерения амплитуды ультразвуковых колебаний происходят в трех трактах дефектоскопа: электроакустическом, электрическом и акустическом.

Электроакустическим трактом называют участок схемы дефектоскопа, где происходит преобразование электрических колебаний в ультразвуковые и обратно. Электроакустический тракт дефектоскопа состоит из пьезопреобразователя, демпфера, тонких переходных слоев и электрических колебательных контуров генератора и приемника. В электроакустический тракт нормальных искателей, работающих в контактном варианте, также входят протектор и слой контактной жидкости. Электроакустический тракт определяет резонансную частоту ультразвуковых колебаний, длительность зондирующего импульса и коэффициент преобразования электрической энергии в акустическую.

В электрический тракт дефектоскопа входят генератор зондирующих импульсов и усилитель. Он определяет амплитуду зондирующего импульса и коэффициент усиления.

Акустическим трактом называют путь ультразвука от излучателя до отражателя в материале и от отражателя до приемника. Анализ акустического тракта сводится к расчету волновых полей излучателя, отражателя и приемника.

Акустическое поле излучения преобразователя определяется давлением, которое создается преобразователем и действует на элементарный приемник, помещенный в произвольной точке пространства перед преобразователем [2].



Рисунок 1 Структурная схема дефектоскопа

3. Виды методов контроля качества

3.1 Эхо-метод

Эхо-метод (Рисунок 2) основан на регистрации эхо-сигнала, отраженного от дефекта. Кроме преимущества одностороннего доступа он также имеет наибольшую чувствительность к выявлению внутренних дефектов, высокую точность определения координат дефектов. К недостаткам метода следует отнести прежде всего низкую помехоустойчивость к наружным отражателям, резкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта. Этим методом контролируют около 90 % всех сварных соединений толщиной 4 мм и более [3].

Рисунок 2 Контроль эхо-методом

1 - генератор; 2 - усилитель; 3 - индикатор; 4 - объект контроля (шов); 5 - преобразователь

3.2 Теневой метод

Теневой метод (Рисунок 3). При теневом методе контроля о наличии дефекта судят по уменьшению амплитуды УЗ-колебаний, прошедших от излучателя к приемнику. Чем больше размер дефекта, тем меньше амплитуда прошедшего сигнала. Излучатель и приемник ультразвука располагают при этом соосно на противоположных поверхностях изделия. Теневой метод можно применять только при двустороннем доступе к изделию. При ручном контроле этим методом можно контролировать сварные швы ограниченного сечения небольшой толщины. Недостатками метода являются сложность ориентации ПЭП относительно центральных лучей диаграммы направленности, невозможность точной оценки координат дефектов и более низкая чувствительность (в 10...20 раз) по сравнению с эхо-методом. К преимуществам следует отнести низкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта, высокую помехоустойчивость и отсутствие мертвой зоны. Благодаря первому преимуществу этим методом уверенно обнаруживаются наклонные дефекты, не дающие прямого отражения при эхо-методе [3].

Рисунок 3 Контроль теневым методом

1 - генератор; 2,4- Пьезоэлектрический преобразователь; 3 - шов; 5 - ЭЛТ; 6 - усилитель

3.3 Зеркально-теневой метод

Зеркально-теневой метод (Рисунок 4). При зеркально-теневом методе признаком обнаружения дефекта служит ослабление амплитуды сигнала, отраженного от противоположной поверхности (ее обычно называют донной поверхностью) изделия. Дополнительным преимуществом этого метода по сравнению с теневым являются односторонний доступ и более уверенное обнаружение дефектов, расположенных в корне шва. Оба эти метода нашли широкое применение при контроле сварных стыков[3].

Рисунок 4 Контроль зеркально-теневым методом

1 - генератор; 2 - усилитель; 3 - ЭЛТ; 4 - ПЭП; 5 - шов

3.4 Эхо-зеркальный метод

Эхо-зеркальный метод (Рисунок 5) - наиболее достоверен при обнаружении плоскостных вертикально ориентированных дефектов. Он реализуется при прозвучивании шва двумя ПЭП, которые перемещаются по поверхности околошовной зоны с одной стороны шва таким образом, чтобы фиксировать одним ПЭП сигнал, излученный другим ПЭП и дважды отразившийся от дефекта и противоположной поверхности изделия. Этим методом контролируют изделия с эквидистантными поверхностями, а если их толщина менее 40 мм, то необходимы специальные ПЭП.

Одно из основных преимуществ метода - возможность оценки формы дефектов размером 3 мм и более, которые отклонены в вертикальной плоскости не более чем на 10°. При оценке формы дефектов необходимым условием является использование ПЭП одинаковой чувствительности. Метод нашел широкое применение при контроле толстостенных изделий, когда требуется высокая надежность обнаружения вертикально-ориентированных плоскостных дефектов, а также при арбитражных оценках [3].



Рисунок 5 Контроль эхо-зеркальным методом

1 - генератор; 2 - усилитель; 3 - ЭЛТ; 4 - ПЭП; 5 - шов

4. Перечень приборов и их характеристики

4.1 Мобильные средства контроля

4.1.1 АВИКОН-03М

Дефектоскоп предназначен для обнаружения дефектов и регистрации сигналов от них в обеих нитях железнодорожного пути по всей длине и сечению рельсов, за исключением перьев подошвы и зон шейки под болтовыми отверстиями, ультразвуковыми и магнитными методами при сплошном контроле со скоростью движения до 60 км/ч. Технические характеристики дефектоскопа в таблице (Таблица 1)

Особенности прибора АВИКОН-03М

Ультразвуковая дефектоскопия:

оперативное управление/настройка комплекса с любого рабочего места;

регистрация сигналов через 3 мм по пути и через 1 мм по высоте рельса;

анализ сигналов на 8-ми амплитудных уровнях;

обнаружение дефектов на ранней стадии развития;

подробный протокол контроля с отправкой с борта вагона по GPRS.

Высокоэффективный магнитный канал:

система с активным намагничиванием рельсов;

электромагниты на осях колесных пар дефектоскопической тележки;

дифференциирование опасных дефектов и поверхностных повреждений;

точная «привязка» сигналов к пути (с точностью до шпалы + одометр +GPS).

Измерение коротких неровностей (просадок) рельсового пути:

4 микромеханических акселерометра (на буксовых узлах тележки);

измерение коротких вертикальных неровностей (на базе 1 м);

датчики линейных перемещений;

точная синхронизация с дефектоскопическими сигналами и видеокадрами;

автоматическое формирование протокола обнаруженных неровностей.

Автоматизация:

автоматическое выделение стрелочных переводов, болтовых и сварных стыков рельсов;

автоматическое измерение величины стыковых зазоров с выделением ненормативных зазоров;

бесконтактное измерение температуры рельсов и воздуха для прогнозирования состояния рельсовых плетей [4].

Таблица 1 Технические характеристики АВИКОН-03М

Параметр	Значение
Привод подъема/опускания дефектоскопической тележки	Электрический
Управление дефектоскопической лыжей	Дистанционное
Схема прозвучивания	24-канальная запатентованная (0°, 42°, 58°, 70°);
Центровка дефектоскопической лыжи	Бесконтактная (магнитная)
Методы контрполя	Эхо-, зеркальный, ЗТМ
Диапазон скоростей контроля	5-60 км/ч
Количество рабочих мест оператора	3
Количество ультразвуковых каналов	16
Количество магнитных каналов	2
Размах зондирующего импульса	Не менее 100 В
Запас контактирующей жидкости	4 кв. м
Параметры питания комплекса	Однофазный переменный ток с частотой 50 Гц и напряжением 220 В
Рабочий диапазон температур	От минус 30 до 50 °С
Тип вагона	Вагон купейной модели 61-4179
Магнитный поток в рельсе	Не менее 9 мBб

4.1.2 АВИКОН-16

Комплекс «Авикон-16» предназначен для проведения ультразвукового контроля рельсового пути и осуществляет обнаружение дефектов рельсов при скорости движения до 10 км/ч.

Он состоит из самоходной тележки на аккумуляторном приводе, которая позволяет двигаться вперед и назад, оснащен лобовым стеклом, защитным тентом и подсветкой для работы в темное время суток. На тележке установлен ультразвуковой дефектоскопический комплекс, который выводит отображение дефектограммы и параметров контроля на экран оператора в реальном времени.

Особенности прибора АВИКОН-16

запатентованные схемы прозвучивания;

отображение дефектограммы и параметров контроля на экране в реальном времени;

режимы: сечение рельса с дефектами (Мнемоника), А- и В-развертки;

отметка явных дефектов краскопультом во время проезда (автоматически или вручную);

датчики стрелочных переводов и болтовых стыков;

мультиязычный интерфейс;

транспортная скорость до 25 км/ч (200 км пути на одной зарядке аккумуляторов);

комплектуется ручными преобразователями, образцом для настройки, запасными частями;

защитный тент, лобовое стекло, подсветка в темное время [4].

Технические характеристики АВИКОН-16 приведены в таблице (Таблица 2).

Таблица 2 технические характеристики АВИКОН-16

Параметр	Значение
Количество УЗК	20
Диапазон рабочих температур	От ?20° до +50°С
Транспортная скорость	До 25 км/ч (200 км пути на одной зарядке аккумуляторов)

4.2Съемные средства контроля

2.2.1 АВИКОН-14

Двухниточный дефектоскоп АВИКОН-14 предназначен для сплошного контроля рельсов, ручного контроля отдельных сечений рельсов.

Особенности АВИКОН-14

28-канальная схема прозвучивания (0°, 42°, 58°, 65°);

возможность подключения колесных преобразователей (в летний период) или традиционных блоков резонаторов (в зимний период);

большой яркий сенсорный экран;

сплошной контроль рельсов в режиме «Расшифровка дефектограмм» на повышенной чувствительности или в обычном режиме «Мнемоника»;

7 каналов ручного контроля (с комплектом ручных ПЭП);

режимы отображения: В-развертка по всем каналам, А + В развертки по каналу, дефект на сечении рельса (мнемоника), А-развертка;

использованы технические решения, защищенные 7 патентами на изобретение;

поставляется с двумя типами искательных систем (скольжения и качения), двумя аккумуляторами, комплектом принадлежностей и запасных частей, образцом для настройки.

Преимущества ультразвуковых колесных преобразователей:

плотное прилегание колеса к поверхности катания (Рисунок 9) и значительное пятно контакта за счет эластичной полиуретановой оболочки;

равномерная смачиваемость оболочки колеса;

уменьшенный расход контактирующей жидкости (на 30%);

стабильный акустический контакт на любых рельсах (неровности, поверхностные повреждения, износ головки, коррозия, ступеньки в стыках);

контроль зоны болтовых стыков (обнаружение трещин в болтовых отверстиях, недоступных для других дефектоскопов);

отсутствие механического износа преобразователей внутри колеса: стабильные параметры контроля, не требуют частой калибровки, длительный срок службы;

высокая повторяемость результатов контроля;

минимум непроконтролированных участков [4].

4.2.2 АВИКОН-11

Дефектоскоп предназначен для обнаружения дефектов и регистрации сигналов от них в обеих нитях железнодорожного пути по всей длине и сечению рельса, за исключением перьев подошвы, ультразвуковыми преобразователями при сплошном контроле со скоростью движения до 4 км/ч, выборочного ручного контроля отдельных сечений рельсов ручными ультразвуковыми преобразователями, а также для определения координат обнаруженных дефектов и амплитуд сигналов от них. Контролю подлежат рельсы типа Р43, Р50, Р65 и Р75. Дефектоскоп является многоканальной (10 каналов сплошного контроля и 6 каналов - ручного) механизированной системой ультразвукового контроля с использованием эхо-, зеркального и зеркально-теневого методов при контактном способе ввода ультразвуковых колебаний [5]. Другие характеристики прибора в таблице (Таблица 3).

Таблица 3 технические характеристики АВИКОН-11

Параметр	Значение
Регистрация результатов контроля	Звуковая, мнемоническая, в виде разверток типа «А» и «Б»
Дискретность регистрации амплитуды сигналов	2 дБ в диапазоне от ?6 до 18 дБ относительно порога срабатывания звукового индикатора
Дискретность отсчета путейной координаты	1,8 мм
Дискретность отсчета задержки эхо-сигналов	Для поперечных волн - 1 мкс для продольных волн - 0,3 мкс
Амплитуда зондирующих импульсов	Не менее 80 В
Частота заполнения отраженных импульсов	2,5 МГц
Частота следования зондирующих импульсов	Не менее 800 Гц
Диапазон регулировки чувствительности аттенюатором	От 0 до 60 дБ
Дискретность регулировки усиления аттенюатором	1 дБ
Рабочий диапазон напряжений питания постоянным током	От 10 до 16 В
Ток, потребляемый дефектоскопом при номинальном напряжении, не более	0,7 А - без подогрева ЖКД; 1,7 А - с подогревом ЖКД
Время непрерывной работы дефектоскопа от аккумуляторной батареи без подзаряда	Не менее 16 ч
Масса дефектоскопа	Не более 42 кг
Диапазон рабочих температур окружающего воздуха	От ?40 до 50 °С

4.2.3 АВИКОН-15

Однониточный дефектоскоп АВИКОН-15 предназначен для контроля элементов стрелочных переводов, вторичного контроля, а также ручного контроля отдельных сечений рельсов [4].

Особенности АВИКОН-15

выявление дефектов по В-развертке на экране непосредственно в момент контроля;

оригинальная конструкция центрирующей системы (прижим к рабочей или нерабочей граням головки рельса);

одновременный контроль рабочей и нерабочей граней головки рельса по эхо и зеркальному методам (схема «РОМБ+»);

В-развертка по всем каналам или по одному каналу, А-развертка по выбранному каналу;

анализ сигналов на повышенной чувствительности и обнаружение дефектов на ранней стадии;

быстрая полуавтоматическая настройка.

Технические характеристики прибора АВИКОН-11 в таблице (Таблица 4)

Таблица 4 технические характеристики АВИКОН-15

Параметр	Значение
Схема прозвучивания	11-канальная (0°, 42°, 58°, 70°)
3 метода контроля	Эхо-, зеркальный и зеркально-теневой
регистрация сигналов	От -6 дБ до +18 дБ
Количество каналов ручного контроля	7(0°, 45°, 50°, 58°, 65°, 70°);
Масса	8 кг

4.3 Портативные дефектоскопы

2.3.1 АВИКОН-02Р

Дефектоскоп АВИКОН-02,представленный на рисунке предназначен для ультразвукового контроля электроконтактных и алюмино-термитных сварных стыков рельсов (выявления трещин, пор, неметаллических включений), измерения координат дефектов.

Дефектоскоп обнаруживает дефекты с помощью эхо-метода, зеркального метода и зеркально-теневого метода.

В комплекте дефектоскопа имеются блоки резонаторов, позволяющие воспроизвести схему прозвучивания мобильного средства контроля рельсов.

АВИКОН-02Р может работать в двух режимах: «РСП» и «Путь». После включения питания дефектоскопа следует выждать 30 секунд - производится настройка программного обеспечения дефектоскопа, затем на черно-сером жидкокристаллическом дисплее появится служебная информация.

Информация о параметрах настройки дефектоскопа и обнаруженных дефектах отображается дисплее в трех режимах: режим А-развертки, режим огибающей амплитуд эхо- сигналов, режим В-развертки.

Главным образом, АВИКОН-02Р обеспечивает запись сигналов с возможностью последующей передачи, обработки и хранения информации на персональном компьютере.

Одновременно можно производить запись в память дефектоскопа голосового комментария оператора, что позволяет запоминать информацию, которую нельзя внести с клавиатуры дефектоскопа.

Отличием дефектоскопа от аналогичных является упрощение процесса управления за счет введенных программ во встроенную память дефектоскопа, предварительный ввод и хранение в памяти дефектоскопа практически всех действующих методик контроля: (сварных стыков, выполненных электроконтактной и алюмино-термитной сваркой; зон болтовых стыков; участков рельсов с расслоениями головки, отдельных сечений рельсов по показаниям мобильных средств контроля), подключение датчика пути, что позволяет точно определять параметры обнаруженных дефектов при формировании протокола контроля. При этом масса дефектоскопа составляет всего два килограмма.

4.3.2 АВИКОН-17

Прибор АВИКОН-17 предназначен для оценки реальных размеров дефектов в головке рельсов. Он позволяет просканировать локальный участок головки рельса и отобразить конфигурацию поперечной трещины на дисплее портативного компьютера в виде 3D-изображения. Обнаруживает внутренние дефекты в головке на глубине более 8 мм под поверхностными повреждениями[7].

Список использованных источников

1. Компании ОАО «Радиоавионика» [Электронный ресурс] // РАДИОАВИОНИКА [Сайт]. - Режим доступа: http://www.radioavionica.ru/ about/history/ (дата обращения: 29.10.2013).

2. Общий принцип действия ультразвукового дефектоскопа [Электронный ресурс] // Welding.su [Сайт]. - Режим доступа: http://www.welding.su/library/uks/uks_124.html (дата обращения: 16.12.2013).

3. Виды методов контроля качества [Электронный ресурс] // Welding.su [Сайт]. - Режим доступа: http://www.welding.su/library/uks/uks_125.html (дата обращения: 16.12.2013).

4. РАДИОАВИОНИКА [Электронный ресурс] // Средства неразрушающего контроля [Сайт]. - Режим доступа: http://www.radioavionica.ru/ activities/sistemy-nerazrushayushchego-kontrolya/#11 (дата обращения: 29.10.2013).

5. Волков В.В. АВИКОН-11: технические характеристики. Справочное пособие. - 2010 г.

6. ООО «ВТМ» [Электронный ресурс] // Дефектоскопы зарубежных и российских производителей [Сайт]. http://www.vtmat.com/media/uploads/

7. Defektoskopes.pdf (дата обращения 01.12.2013)

8. ЕВРАЗИЯ Вести [Электронный ресурс] // ЕВРАЗИЯ [Сайт].- Режим доступа http://www.eav.ru/publ1.php?publid=2011-09a12 (дата обращения 01.12.2013)

Размещено на Allbest.ru