3 Качество записи

На сегодня, при НК рельсов, отсутствуют количественные критерии качества записи по В-развертке. В методике [10] есть попытка оценки качества записи по интегральному индексу состояния записи. В нем не учитывается:

• частичное пропадание донного сигнала;

• не указаны критерии помех и полезных сигналов;

, (1)

где – общая длинна пропадания донного; – общая длина участка; , , при отсутствии пропадания донного сигнала.

, (2)

где – количество сигналов помех; – количество полезных сигналов; , , при отсутствии пропадания донного сигнала.

Что такое пропадание донного? Какой длительности они должны быть? Что считается помехой, а что полезным сигналом?

Для сигналов от конструктивных отражателей указан только один тип – болтовое отверстие, при этом критерии записи – условный размер по длине рельса (∆L) – более 8 мм. На наш взгляд эта цифра занижена, так как для съемных средств контроля при тех же углах ввода и примерно той же чувствительности ∆L = (60-70) мм.

На рисунке 3.1 пачка сигналов от болтового отверстия имеет ∆L = 61 мм. При этом присутствуют сигналы от пропилов растущих вверх и вниз.

Рисунок 3.1 – В-развертка болтового стыка дефектоскопа РДМ-22 при пороге отображения -6 дБ, ∆L = 61 мм

Уменьшая порог отображения в программе просмотра записи результатов контроля (моделируя уменьшение чувствительности или ухудшение качества акустического контакта), наблюдаем за сигналами от отверстий и пропилов. Находим, что при снижении чувствительности на 4 дБ пропадают сигналы от моделей дефектов испытательного участка (т.е. те, которые обязательно должны выявляться средством дефектоскопии). При снижении чувствительности на 14 дБ условный размер конструктивного отражателя становится равным 8 мм (рисунки 3.2-3.4). Поэтому возникает вопрос о введении нового количественного критерия.

Рисунок 3.2 - В-развертка болтового стыка дефектоскопа РДМ-22 при пороге отображения +2 дБ, ∆L = 42 мм

Рисунок 3.3 - В-развертка болтового стыка дефектоскопа РДМ-22 при пороге отображения +4 дБ, ∆L = 36 мм

Рисунок 3.4 - В-развертка болтового стыка дефектоскопа РДМ-22 при пороге отображения +14 дБ, ∆L = 8 мм

3.1 Исследования сигналов от болтового отверстия

Рассмотрим подробнее формирование сигналов от болтового отверстия. В теории считается, что отверстие отражает тогда, когда луч проходит через его центр. Тогда ширина отражающей поверхности отверстия составит 30-40 мм. Для нахождения реальных точек отражения болтового отверстия был проведен эксперимент. На расстоянии начиная от 205 мм, с интервалом в 5мм, были найдены максимумы сигналов от ПЭП (пьезоэлектрический преобразователь) с углом ввода 45˚ и зафиксированы точки в болтовом отверстии, дающие эти сигналы. Данные занесены в таблицу 3.1. Схема представлена на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Нахождение отражающих точек ботового отверстия

Рисунок 3.6 – Преобразователь для обнаружения отражающих точек болтового отверстия

Таблица 3.1 – Данные эксперимента по нахождению отражающих точек болтового отверстия

Лево	Центр	Право	Координаты ПЭП	Лево	Центр	Право	Координаты ПЭП
дБ	дБ	дБ	мм	дБ	дБ	дБ	мм
66	67	73	205	70	59	67	130
71	62	64	200	58	59	66	125
75	56	66	195	58	55	58	120
67	64	72	190	55	55	61	115
67	62	66	185	60	58	74	110
70	67	66	180	60	55	63	105
67	60	64	175	63	62	67	100
7 Продолжение таблицы 3.1 0	61	72	170	67	66	71	95
69	57	68	165	64	59	66	90
71	58	67	160	65	60	67	85
63	62	73	155	70	63	74	80
63	57	70	150	69	63	75	75
66	59	70	145	70	65	76	70
68	64	75	140	71	65	78	65
68	61	73	135	70	68	85	60

Для улучшения восприятия эксперимента проведена цветовая градация отражающих точек:

• 55-58 дБ – красный (максимумы сигналов);

• 59-62 дБ – желтый;

• 63-66 дБ – зеленый;

• 67 и далее – черный (минимумы сигналов).

Результаты эксперимента визуализированы на рисунках 3.7 – 3.10.

Рисунок 3.7 – красные точки

Рисунок 3.8 – желтые точки

Рисунок 3.9 – зеленые точки

Рисунок 3.10– черные точки

На рисунках 3.11 – 3.17 показано как отражается сигнал от болтового отверстия при смещении ПЭП к боковым граням рельса. Смещение с шагом в 5 мм от центра. Сделано только для сигналов от болтового отверстия с амплитудами 55-58 дБ.

Рисунок 3.11 – отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 120мм от болтового отверстия

Рисунок 3.12 – отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 115мм от болтового отверстия

Рисунок 3.13– отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 105мм от болтового отверстия

Рисунок 3.14 – отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 165мм от болтового отверстия

Рис 3.15 – отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 150мм от болтового отверстия

Рис 3.16 – отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 160мм от болтового отверстия

Рис. 3.17 – отражающие точки болтового отверстия с торца рельса, ПЭП на расстоянии 170мм от болтового отверстия