5 Устройство и работа дефектоскопа

5.1 Ме­то­ды ультразвукового контроля. При­зна­ки об­на­ру­же­ния де­фек­тов

5.1.1 В де­фек­то­ско­пе ис­поль­зу­ет­ся свой­ст­во УЗК от­ра­жать­ся от не­од­но­род­но­стей или по­гло­щать­ся в кон­тро­ли­руе­мом из­де­лии. При сплош­ном кон­тро­ле рель­сов возбужде­ние и при­ем УЗК осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пье­зо­элек­три­че­ски­ми ре­зо­на­то­ра­ми, смонтиро­ван­ны­ми в бло­ки ре­зо­на­то­ров, ко­то­рые ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на цен­три­рую­щие механизмы дефек­то­ско­пной те­леж­ки. При руч­ном кон­тро­ле рель­сов воз­бу­ж­де­ние и прием УЗК осу­ще­ст­в­ля­ет­ся од­ним из подключенных к дефектоскопу руч­ным ПЭП.

5.1.2 Для на­деж­но­го об­на­ру­же­ния раз­лич­но ори­ен­ти­ро­ван­ных внут­­рен­них дефектов рель­сов в де­фек­то­ско­пе реа­ли­зу­ют­ся три ме­то­да ульт­ра­зву­ко­во­го кон­тро­ля: эхо, зеркальный и зеркально-теневой методы. В таблице 5.1 при­ве­де­ны при­зна­ки об­на­ру­же­ния де­фек­тов для ка­ж­до­го ме­то­да, а так­же ка­на­лы де­фек­то­ско­па, реализующие эти методы.

Таблица 5.1 – Признаки обнаружения дефектов по каналам контроля

Ме­то­д УЗК	При­зна­к об­на­руже­ния дефек­тов	Ка­на­л кон­тро­ля		При­ме­ча­ние
		сплош­но­го	руч­но­го
Эхо и зеркальный	Пре­вы­ше­ние эхо-сиг­на­лом от дефекта по­ро­гового уровня	«2» и «3»,	«1»–«6»	«Ромб»
Эхо		«1», «4», «8» и «9» «6» и «7»
«Два эхо»	Од­но­вре­мен­ное пре­вы­ше­ние по­ро­гового уровня дву­мя эхо-сиг­на­ла­ми на временном расстоянии от 4 до18 мкс	«6» и «7»	–	Кноп­ка «  »  нажата
Зер­каль­ный	Пре­вы­ше­ние по­ро­гового уровня зер­каль­но отраженным от дефекта сиг­на­лом	«5»
ЗТМ	Умень­ше­ние сигнала ни­же порогового уровня, имею­ще­го­ся в зоне временной селекции первого дон­но­го сиг­на­ла	“0”	«0»

5.1.3 Особенностью дефектоскопа является также и то, что с целью реализации двух методов контроля: эхо и ЗТМ и уменьшения мертвой зоны при нормальном (к поверхности катания рельса) вводе УЗК применены прямые (0) раздельно-совмещенные (РС) резонаторы и ручные ПЭП.

5.1.4  В каналах для контроля зоны болтовых отверс­тий (с целью обнаружения трещин от их стенок) возбуждение и прием УЗК осуществляется резонаторами, имеющими расширенную диаграм­му направленности. В применяемом методе (2 эхо) признаком обнаружения дефектов является одновременное превышение порога двумя эхо-сигналами (один – от стенки болтового отверстия, другой – от угла, об­разованного стенкой болтового отверстия и трещиной) с определенным временным сдвигом между ними.

Такой способ прозвучивания позволяет выяв­лять тре­щины, преимущественно развивающиеся под углом около 45 от болтовых отверстий, в том числе на ранней стадии их раз­вития.

5.1.5  Зер­каль­ный ме­тод УЗК ос­но­ван на пе­ре­от­ра­же­нии УЗК от плос­ко­сти де­фек­та, ес­ли он име­ет­ся, и под­го­ло­воч­ной гра­ни. Реа­ли­зу­ет­ся зер­каль­ный ме­тод с по­мо­щью двух ре­зо­на­то­ров, один из ко­то­рых рабо­та­ет на из­лу­че­ние, а дру­гой – на при­ем УЗК.

Рас­стоя­ние ме­ж­ду ре­зо­на­то­ра­ми вы­бран­о ис­хо­дя из наи­луч­ше­го об­на­ру­же­ния дефек­тов в средней части (по высоте) головки рельса.

Зер­каль­ный ме­тод (канал «5») при­ме­ня­ет­ся для вы­яв­ле­ния по­пе­реч­ных тре­щин в головке рельса, в том чис­ле силь­но раз­ви­тых (имею­щих зеркально отражающую по­верх­ность), эхо-сиг­нал от ко­то­рых не при­ни­ма­ет­ся ре­зо­на­то­ра­ми, ра­бо­таю­щи­ми по эхо-методу. Зер­каль­ный ме­тод кон­тро­ля го­лов­ки являет­ся эф­фек­тив­ным и для кон­тро­ля “шу­мя­щих” рель­сов (рель­сов, по­ра­жен­ных мик­ро­тре­щи­на­ми в об­лас­ти вы­круж­ке го­лов­ки).

5.1.6  В схеме прозвучивания головки рельса используется сочетание зеркального и эхо-методов, осуществляющих одновременный контроль обеих граней головки рельса.

5.1.7  Для обнаружения дефектов в виде поперечных трещин в боковых гранях и верхней центральной части головки рельса, в том числе под горизонтальными расслоениями, реализована схема «Ромб» (каналы “2” и “3”).