|
Как известно, в 2003 году ожидается рост выхода из строя основных фондов предприятий, в тоже время снижаются финансовые возможности их обновления в связи с началом выплат по долгам Французскому клубу. Очевидным решением данной проблемы является продление ресурса оборудования "по состоянию". Однако, известно и что наиболее пострадавшими за "годы реформ" службами предприятий являлись именно службы неразрушающего контроля - диагностическое оборудование закупалось в последнюю очередь и, вероятно, зарплата персонала индексировалась теми же темпами. В результате фронт дефектоскопических работ широк, как никогда, но наблюдается некоторый дефицит и кадров и оборудования. В этих условиях мощным подспорьем явился бы дефектоскоп, сочетающий такие трудносочетаемые качества, как универсальность ("многозадачность"), простота эксплуатации и низкая цена.
Описанный ниже вихретоковый дефектоскоп ВД-2, является попыткой решения этой задачи. Насколько удачной - покажет время.
В качестве эпиграфа к дальнейшему изложению, хотелось бы вспомнить шутку времён "карт технического уровня". Что такое автомобиль с лучшими в мире параметрами? Это автомобиль, который возит 120 тонн со скоростью 350 км/час, расходуя при этом 1 литр бензина на 100 км.
Вообще говоря, разработка любого прибора - компромисс между основными потребительскими качествами с одной стороны и ценой, габаритами, потреблением с другой. Но в нашем случае цена была неким ограничителем больше даже психологическим, нежели экономическим, под который уже подгонялись максимально возможные потребительские качества. Поэтому ни один основной параметр (рабочая частота, чувствительность, быстродействие ) не достигает рекордных величин, но сочетание параметров позволяет решать большое число задач для изделий из всех конструкционных сплавов, применяемых сегодня и размеров трещин, допустимых ( или наоборот - недопустимых) в большинстве областей деятельности.
Одной из особенностей вихретокового контроля является различие требований к прибору во время настройки на его на конкретную задачу ( "обучения" ) и во время работы "на объекте". Во время "обучения", как правило, нет ограничений на габариты, энергопотребление прибора, в то же время высокие требования к устройству отображения информации ( как минимум "комплексная плоскость"), желательно иметь побольше "ручек настройки". "На объекте" же с точностью наоборот - предпочтителен носимый прибор, способный проработать на заряженных аккумуляторах хотя бы смену, из индикаторов порой достаточно лампочки "дефект", да и органов настройки желательно иметь поменьше - меньше вероятность случайно "свернуть" ручку. В этих условиях естественным ходом было разделение прибора на собственно дефектоскоп и устройство отображения информации, подключаемое к нему при необходимости. В настоящее время лучшим из таких устройств является персональный компьютер. Полагаю, здесь не нужно описывать все достоинства "персоналки". Немаловажным его достоинством является и распространённость, предполагается наличие его в любой заводской лаборатории. То есть, будущему владельцу дефектоскопа нет необходимости в дополнительных тратах.
Таким образом, на этапе "обучения" прибор оснащен самым современным дисплеем, а клавиатура компьютера исполняет роль органа настройки. Подобрав режим контроля ( рабочая частота, чувствительность, порог срабатывания и т.д.), пользователь отключает дефектоскоп от персоналки и имеет уже "однозадачный" прибор (настройки, естественно, сохранятся при его выключении). У этого решения есть дополнительный плюс - квалифицированный специалист может настроить любое количество приборов и передать их исполнителям, и далее результат их работы будет в большей степени определяться добросовестностью, нежели квалификацией.
Блок электронный
Структурную схему прибора приводить нет смысла - она классическая, из учебников. Генератор, усилитель выходного тока, входной усилитель, синхронный детектор, АЦП и - примета времени - микропроцессор, обеспечивающий обработку сигнала, хранение настроек и связь с внешней эвм. Выпускаются две модификации прибора: с высокочастотным и низкочастотным сигнальным каналом. ВЧ версия (ВД-2А) работает в диапазоне 10кГц - 2МГц, обеспечивает ток в нагрузку до 25мА (действующее значение), усиление входного сигнала до 90дБ. НЧ версия (ВД-2Б) - 50Гц - 250кГц, ток в нагрузке до 75мА, усиление до 90дБ. Кроме того, ВД-2Б работает одновременно на двух частотах, отличающихся в 16 раз, что позволяет проводить действительно многопараметровый контроль, в первую очередь - расширяет возможности отстройки от мешающих факторов.
|
|
Блок снабжён двумя органами управления ( кроме клавиши "ВКЛ") - кнопкой "компенсация" и плавным регулятором. Назначение регулятора ( поворот фазы, чувствительность, порог срабатывания ) задаётся в процессе настройки. Опыт работы с прототипом прибора показал, что и диапазон регулировки тоже необходимо задавать при настройке.
Соединение блока с внешними устройствами показано на рис.1 Это "полный" вариант. Конечно, возможно любое сочетание подключаемых устройств. Как видно из рисунка к блоку можно подключить до двух вихретоковых преобразователей одновременно. Выбор оптимального режима контроля осуществляется с помощью внешней эвм. Кроме того к прибору можно подключить осциллограф, работающий в режиме "комплексной плоскости" и цифровой вольтметр. На этом следует остановиться подробней. Как уже говорилось, мы отказались от дисплея в угоду другим потребительским качествам, вместе с тем точность внутреннего представления информации достаточно высока, а точность стрелочного индикатора не всегда удовлетворяет требованиям пользователя. Поэтому в блоке формируется постоянное напряжение, пропорциональное измеряемой величине, и подаётся на функциональный выход, к которому можно подключить любой из множества выпускаемых сегодня точных и дешёвых цифровых вольтметров. И снова мы предоставляем пользователю возможность выбирать между малопотребляющим, но теплолюбивым ЖКИ и устойчивым к морозу, но потребляющим существенно больше остального прибора светодиодным индикатором. Неким компромиссом между ними является стрелка, обладающая точностью достаточной для многих применений в сфере НК.
Программное обеспечение
Одной из наших традиций являются повышенные требования к программисту, что позволяет снизить требования к компьютеру. Сегодня программа может работать на ВСЕХ IBM-совместимых компьютерах, находящихся в российских лабораториях. При необходимости мы можем установить DOS-версию на 286 машину. Строго говоря, для обработки информации, поступающей от дефектоскопа, хватает весьма скромного быстродействия, остальные ресурсы машины тратятся на прорисовку красивой картинки. Однако, поскольку совершенствование программного обеспечения не прекращается, возможно, что для анализа двухчастотного сигнала - фактически 4-х мерного - могут потребоваться более сложные приёмы, чем применяемый сегодня годограф.
В настоящее время ПО позволяет отображать на экране монитора годографы вносимого напряжения двух рабочих каналов, графическое отображение порога срабатывания ( или сектора размещения сигнала от дефекта), положение ручки регулятора. Эти же величины отображаются в цифровом виде. Кроме них в цифровом виде отображаются рабочая частота, ток, коэффициенты программного и аппаратного усиления, состояние аккумуляторной батареи. Отдельная опция меню позволяет узнать серийный номер прибора, дату выпуска, параметры заводских настроек.
При запуске программы компьютер выясняет наличие подключенного к нему дефектоскопа, считывает и отображает параметры настройки, после чего система готова к работе. При необходимости изменить какой-либо параметр, пользователь с помощью клавиатуры или регулятора делает это, затем по желанию, фиксирует настройки в приборе. Кроме этого файл настроек запоминается в компьютере, и может быть использован в других системах.
Более того. Поскольку микропроцессор, размещённый в приборе, может быть перепрограммирован через последовательный порт, существует возможность постоянного усовершенствования алгоритмов работы.
|
Приборы, ВТП и емкостные датчики
