Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Монтаж, эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтегазовых промыслов. Лабораторный практикум
.pdf
изделии до противоположной поверхности, отражается от нее, рас-
2
H
c
t
пространяется в обратном направлении и, пройдя линию задержки
(призму), принимается приемной пьезопластиной. Время распростра-
нения УЗК от одной поверхности изделия до другой и обратно связано с толщиной изделия зависимостью:
Ct
H = , (1.4)
где
− толщина контролируемого изделия;
− скорость распространения УЗК в материале изделия;
− время распространения УЗК от одной поверхности изделия до
другой и обратно.
Структурная схема прибора приведена на рис. 1.2. На схеме:
Рис. 1.2. Структурная схема толщиномера
ПЭП − пьезоэлектрический преобразователь;
ГЗИ − генератор зондирующих импульсов;
КЛ − клавиатура;
11
ЖКИ − жидкокристаллический индикатор;
У − усилитель;
ПЗУ − постоянное запоминающее устройство;
ИВИ − измеритель временных интервалов;
БП − блок питания;
ЗУ − зарядное устройство.
Прибор состоит из пьезоэлектрического преобразователя, электронного блока и зарядного устройства.
Пьезоэлектрический преобразователь. В комплект поставки
входят раздельно-совмещенные ПЭП. Типы, диапазоны измеряемых
толщин и размер рабочих поверхностей ПЭП указаны в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Технические характеристики пьезоэлектрических преобразователей
Условное обозначение
преобразователя
П112-10-6/2-Т-003 0,60−20,0
П112-5-10/2-Т-003 1,2−200,0
П112-2,5-12/2-Т-002 3,0−300,0
Диапазон измерения, мм
Электронный блок производит формирование высоковольтного
зондирующего импульса для возбуждения ПЭП, усиление сигнала с
выхода ПЭП, формирование и измерение временного интервала, соответствующего времени распространения УЗК от одной границы изделия до другой, математическую обработку полученной информации, хранение переменных и промежуточных результатов измерений,
управление режимами работы прибора и индикацию результатов измерения непосредственно в единицах толщины.
Толщиномер имеет следующие режимы работы:
− «измерение». Это основной режим работы толщиномера. В
этом режиме производится непосредственное измерение толщины
изделия;
12
− «сканирование». Режим работы толщиномера, при котором на
индикаторе высвечивается минимальное значение толщины контролируемого участка изделия при движении преобразователя по его поверхности. Режим предназначен для выявления локальных утонений
на контролируемом объекте;
− «дифференциальный режим». Режим работы толщиномера,
при котором на дисплее индицируется отклонение толщины изделия
от заданного пользователем базового размера.
− память». Режим предназначен для работы с энергозависимой
памятью толщиномера. Толщиномер позволяет сохранять до 2400
результатов измерений, память результатов измерений организована в виде файловой структуры, максимальное количество файлов до
50. Каждый файл имеет индивидуальное имя, присваиваемое потребителем. Запись каждого результата измерений производится
при двукратном нажатии клавиши «┘» прибора, при этом каждому
результату измерений присваивается порядковый номер (в пределах
файла). Возможно визуальное считывание записанных результатов
измерений из каждого файла. При считывании информация, записанная в память, индицируется на индикаторе. Возможно стирание
записанной в память информации. Толщиномер позволяет индицировать количество свободных ячеек памяти и пересылать информацию из прибора в ПЭВМ;
− «сервис». Режим предназначен для выбора режима работы
подсветки и индикации ресурса аккумуляторных батарей. Кроме того, в этом режиме задается порог индикации толщиномером заданного пользователем недопустимого утонения;
− «калибровка». Режим предназначен для настойки прибора перед проведением контроля.
Вышеописанные режимы работы прибора отражены в «дереве»
функций толщиномера (рис. 1.3).
13
Рис. 1.3. Дерево функций толщиномера
Подготовка прибора к работе
Присоединить к разъемам ПЭП прибора преобразователь на тре-
буемый диапазон толщины измеряемых изделий.
Включить прибор и убедиться, что не выработан ресурс аккумуляторных батарей (не мигает изображение на экране индикатора).
При включении толщиномера автоматически устанавливается режим,
в котором он находится при предыдущем включении.
Установить один из измерительных режимов последовательным
нажатием клавиш «М»; «▲» или «▼» и «┘».
Войти в режим «Калибровка» (клавиша «С») и в подрежиме
«Усиление» установить нормальное усиление приемного тракта
толщиномера.
14
Произвести компенсацию времени пробега УЗК в преобразовате-
−−−=V
ле, для чего в режиме «Калибровка» войти в подрежим «Ноль дат-
чика» (клавиша «┘») и выполнить следующие операции. Установить
преобразователь через слой контактной смазки на юстировочную
плитку 3,0 мм, закрепляемую на корпусе прибора, и добиться устойчивых показаний на дисплее толщиномера.
После установления показаний на индикаторе прибора можно
снять ПЭП с образца и нажать клавишу «┘». При этом на дисплее появится на 1−2 с. сообщение «ОК» и толщиномер возвратится в выбранный ранее измерительный режим.
Установить скорость распространения УЗК в контролируемом
материале.
При известной скорости распространения УЗК в измеряемом изделии ввести в прибор значение этой скорости, для чего войти в режим «Калибровка» (клавиша «С») и выбрать подрежим «Калибровка по V» клавишами «▲» или «▼», нажать клавишу «┘». На индикаторе появится сообщение
м/с.
Нажатием клавиш «▲» и «▼» установить значение скорости
УЗК, соответствующей измеряемому изделию.
Нажать клавишу «┘».
Если скорость распространения УЗК в контролируемом изделии
неизвестна, необходимо изготовить и аттестовать образец с известной
толщиной из того же материала. Толщина образца должна быть больше
20 мм. Калибровку с его помощью провести следующим образом:
− войти в режим «Калибровка» и в подрежиме «Калибровка по
Н» установить преобразователь через слой контактной смазки на поверхность образца, добиться устойчивых показаний толщины, нажать
клавишу «┘». На дисплее дополнительно появится символ «▼». После этого ПЭП можно снять с образца и клавишами «▲» и «▼» выставить на экране истинное значение толщины образца.
После нажатия клавиши «┘» на дисплее высветится на несколько
секунд значение скорости распространения УЗК и толщиномер возвратится в выбранный ранее измерительный режим.
15
Значения скорости распространения УЗК для некоторых материалов приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Значения скоростей распространения продольных
УЗК в некоторых материалах
Обозначения марки стали
Скорость распространения
продольных УЗК, м/с
1 2
Конструкционные марки сплавов на основе железа
Железо АРМКО 5930
Сталь 3 5930
Сталь 10 5920
Сталь 40 5925
Сталь 50 5920
Сталь 45Л-1 5925
Сталь 40Х13 6070
Сталь 08Х17 11 14М3 5720
Сталь 1Х18 5720
Температурный
коэффициент, м/с·град
3
0,5−0,7
Сталь 12Х18 5760
Сталь 30ХРА 5900
Сталь ХН77ТЮР 6080
Сталь 40ХНМА 5600
Сталь ХН70ВМТЮ 5960
Конструкционные марки сплавов на основе алюминия
Д16АТ 6365
Д16 6380
АМГ 2 6390
АМГ 3 6400
АМГ 6М 6405
АД 1 6385
1,0−1,2
АМЦ 6405
16
1 2 3
Конструкционные марки сплавов на основе титана
ВТ 6С 6150
ОТ 4 6180
Окончание табл. 1.2
ВТ 4 6090
ВТ 9 6180
ВТ 1 6080
Конструкционные марки сплавов на основе меди
Медь 4680
М 1 4780
М 2 4750
ЛС 52-1 4050
ЛС 63 4180
БрХО, 8Л 4850
БрКМЦ 3−1 4820
БрАМц 9−2 5060
БрЖМц 10−31,5 4900
Порядок работы
0,6−0,7
Очистить механическим способом (с помощью металлической
щетки, шабера наждачной шкурки или шлиф-машинки) контактирующую с преобразователем поверхность изделия от отслаивающейся
окалины, защитных покрытий, краски, наплавок металла и других
грубых микронеровностей поверхности.
Нанести слой контактной смазки на поверхность контролируемого изделия в месте установки преобразователя.
Подготовить прибор к работе согласно разделу 5.
Работа прибора в режиме «Измерение». Установить преобразователь через слой контактной смазки на поверхность измеряемого изделия, хорошо притерев и прижав контактную поверхность преобразователя к поверхности изделия. Добиться устойчивых показаний индикатора и считать показания. При измерении на трубах экран, разделяющий призмы преобразователя, должен быть ориентирован перпендикулярно продольной оси трубы.
17
Работа прибора в режиме «Сканирование». Установить этот режим, при этом слева на индикаторе появится символ «Sc». Установить преобразователь на поверхности измеряемого изделия и при
движении его по изделию считывать минимальное значение толщины
изделия. Перемещение ПЭП производить со скоростью 3−5 см/с.
Порядок измерений
Произвести измерение толщины на трех образцах (30 замеров на
образце). Полученные результаты занести в табл. 1.3.
Результаты измерений
№ п/п Образец номер Показания прибора
1
2
Таблица 1.3
Содержание отчета
1. Технические характеристики прибора.
2. Принципиальная схема толщиномера.
3. Результаты замеров.
4. Выводы.
Контрольные вопросы
1. Какое явление называется прямым пьезоэффектом?
2. Какое явление называется обратным пьезоэффектом?
3. Ультразвуковые волны, типы волн, их характеристики.
4. Условное обозначение преобразователя, используемое в данной работе.
Литература
1. Неразрушающий контроль. Т. 3: справочник / Под ред. В.В. Клюева. –
М.: Машиностроение, 2004.
2. ГОСТ 14782. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы
ультразвуковые. – М.: Стандартинформ, 2005.
3. Щербинский В.Г., Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных со-
единений. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 110 с.
18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ДЕФЕКТОВКА СВАРНЫХ ШВОВ
Цель работы – изучить методы контроля сварных соединений и
провести их дефектовку.
Виды контроля сварных соединений
Существует видимые дефекты сварочного шва и невидимые
(скрытые). Первые легко можно увидеть глазами, некоторые из них
не очень большие, но при помощи лупы обнаружить их не проблема.
Вторая группа более обширная, и располагаются такие дефекты внутри тела сварного шва [1−3].
Обнаружить скрытые дефекты можно двумя способами: неразрушающим методом, который используется чаще всего, и разрушающим.
Неразрушающий способ контроля качества сварных швов – это
[2, 3]:
1) визуальный осмотр (внешний);
2) магнитный контроль;
3) дефектоскопия радиационная;
4) ультразвуковая;
5) капиллярная;
6) контроль сварных соединений на проницаемость.
Визуальный осмотр
С помощью внешнего осмотра можно выявить не только видимые дефекты швов, но и невидимые [3]. К примеру, неравномерность
шва по высоте и ширине говорит о том, что в процессе сварки были
прерывания дуги. А это гарантия, что шов внутри имеет непровары.
Далее расскажем, как правильно проводится осмотр.
1. Шов очищается от окалин, шлака и капель металла.
19
2. Затем его обрабатывают техническим спиртом и десяти про-
центным раствором азотной кислоты (травление).
Поверхность шва получается чистой и матовой. На ней хорошо
видны самые мелкие трещинки и поры.
С помощью лупы можно обнаружить мизерные изъяны в виде
тонких трещин толщиною меньше волоса, пережоги, мелкие подрезы
и прочие. К тому же при помощи лупы можно проконтролировать
растет ли трещина или нет.
При осмотре можно также пользоваться штангенциркулем, шаблонами, линейкой. Ими замеряют высоту и ширину шва, его ровное
продольное месторасположение.
Магнитный контроль сварных швов
Магнитные методы дефектоскопии основаны на создании магнитного поля, которое пронизывает тело сварного шва [2, 3]. Для этого используется специальный аппарат, в принцип работы которого
вложено явления электромагнетизма (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Схема магнитного контроля дефекта
Есть два способа, как определить дефект внутри соединения.
1. С использованием ферромагнитного порошка, обычно это же-
лезо. Его можно использовать как в сухом виде, так и во влажном. Во
втором случае железный порошок смешивают с маслом или керосином. Его посыпают на шов, а с другой стороны устанавливают магнит. В местах, где есть дефекты, порошок будет собираться.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]