Тема: Исследование конструкции и принципа работы дефектоскопа РДМ-22
Цель работы: Научиться подготавливать дефектоскоп к работе и осуществлять контроль состояния рельсов в пути.
Оборудование и приборы:
1. Дефектоскоп РДМ-22;
2. Тележка дефектоскопная;
3. Блоки пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) для сплошного контроля рельсов;
4. Ручные ПЭП с углами ввода α: 0°, 42°, 50°, 55°, 65° 70°;
5. Кабели к блокам ПЭП;
6. Кабель питания;
7. Стандартный образец СО-3Р;
8. Датчик путейской координаты;
9. Инструмент, краска масляная белая и сигнальные принадлежности;
10. Вкладыш для блокировки стрелочного перевода.
Краткие сведения из теории
Дефектоскоп предназначен для обнаружения дефектов в обеих нитях железнодорожного пути по всей длине и сечению рельса, за исключением перьев подошвы, при сплошном контроле со скоростью движения до 4 км/ч, а также для выборочного ручного контроля сварных стыков, отдельных сечений и участков рельса, определения координат обнаруженных дефектов и их условной протяженности.
|
|
Коды выявляемых дефектов по классификатору дефектов рельсов НТД/ЦП-1-93 с дополнением по классификации дефектов и повреждений элементов стрелочных переводов: 20.1-2, 21.1-2, 24.1-2, 25.1-2, 26.3, 27.1-2, 30В.1-2, 30Г.1-2, 38.1, 50.1-2, 52.1-2, 53.1-2, 55.1-2, 56.3, 60.1-2, 66.3, 69.2, 70.1-2, 74.1-2, 79.1-2, ДО.20.2, ДСН.20.2, ДО.60.2, ДСН.60.2, ДР.21.2, ДУ.22.2, ДУН.21.2.
Дефектоскоп является переносной механизированной системой ультразвукового контроля с использованием ЭМ и ЗТМ при контактном способе ввода УЗК. Количество каналов возбуждения и приема УЗК, предусмотренных для работы с блоками пьезоэлектрических резонаторов (БП) в режиме сплошного контроля, для каждой из нитей пути – 8.
Количество каналов возбуждения и приема УЗК, предусмотренных для работы с ручными пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП) – 3.
Сигнализация о наличии дефектов – звуковая и цветовая по экрану матричного индикатора, индикация установленных значений условной чувствительности контроля каналов в децибелах (дБ), коэффициента выявляемости дефекта в децибелах (дБ), координат дефектов в миллиметрах (мм), текущей путейской координаты контролируемого участка пути в километрах (км) и метрах (м) – цифровая на экране матричного индикатора.
Предусмотрено непрерывное документирование (регистрация) результатов контроля в виде дефектограмм проконтролированных участков в формате развертки типа В проконтролированных сечений рельсов, регистрируемых через 1 мм пути, с сопроводительной информацией об амплитудно-временных характеристиках зарегистрированных эхосигналов, установленной в каждом из каналов контроля условной чувствительностью контроля и текущих значений путейской координаты. Предусмотрена возможность оперативного просмотра зарегистрированных дефектограмм на матричном индикаторе дефектоскопа в соответствии с «Инструкцией по просмотру и расшифровке дефектограмм сплошного контроля с использованием экрана матричного индикатора дефектоскопа РДМ-22», а также вывод дефектограмм с сопроводительной информацией на ПК для дальнейшей расшифровки в соответствии с «Инструкцией по считыванию и расшифровке на ПК результатов ультразвукового контроля рельсов в пути дефектоскопом УДС2-РДМ-22».
|
|
Электрическое питание дефектоскопа осуществляется постоянным током напряжением от 13,8 до 10,4 В. При напряжении 10,2 В происходит автоматическое выключение дефектоскопа.
Средний расход технологической жидкости для обеспечения акустического контакта (воды, спирта этилового технического ГОСТ 17299) не более 5 литров на 1 км проконтролированного пути.
Масса дефектоскопа в рабочем состоянии без запаса технологической жидкости не более 50 кг, масса ручного ПЭП с рабочей частотой 2,5 MГц – не более 0,1 кг.
Время непрерывной работы дефектоскопа от свежезаряженного аккумулятора при температуре (25 ± 15) °С не менее 10 ч.
Схема прозвучивания дефектоскопа РДМ-22 показана на рис. 1.
Рисунок 1 - Схема прозвучивания дефектоскопом РДМ-22
На основе данной схемы прозвучивания реализуются два основных режима сплошного контроля рельсов оператором дефектоскопа при использовании им звуковой и световой системы сигнализации дефекта (АСД). Первый режим используется для контроля рельсов на участках пути вне зон стыков с болтовыми отверстиями, второй – на участках пути в зоне стыков с болтовыми отверстиями.
Резонатор РП РС (угол ввода 0°) обеспечивает прозвучивание средней части головки рельса, шейки рельса и средней части подошвы рельса. РП РС излучает продольные ультразвуковые колебания частотой 2,5 МГц в направлении, перпендикулярном поверхности катания головки рельса, и используется для выявления главным образом горизонтально ориентированных трещин в головке и шейке рельсов, а также развитых трещин в болтовых отверстиях (дефектов кода 30Г.1-2, 30В.1-2, 38.1, 50.1-2, 52.1-2, 53.1-2, 55.1-2, 56.3).
На базе РП РС в канале прозвучивания 1 реализованы два информационных канала контроля: эхо-канал и канал ЗТМ.
Резонаторы с углом ввода УЗК 70° каналов прозвучивания 2 и 7 обеспечивают прозвучивание центральной части головки рельса. Данные резонаторы возбуждают в рельсе сдвиговые акустические колебания частотой 2,5 МГц и предназначены для выявления дефектов типа вертикальных поперечных трещин в средней части головки рельса, в том числе и развивающихся под горизонтальными расслоениями на расстоянии не более 50 мм от начала расслоения в направлении прозвучивания резонатором.
Два резонатора с углом ввода 42° каналов прозвучивания 4 и 5 конструктивно расположены в одном круглом металлическом корпусе диаметром 20 мм. Оба резонатора возбуждают в рельсе сдвиговые акустические колебания частотой 2,5 МГц. Реализованные на их базе каналы 4 и 5 контроля правой и левой нити пути предназначены для выявления дефектов кода 56.3; дефектов кода 52.1, выходящих в торец рельсов; трещин в болтовых отверстиях (код 53.1-2); дефектов коррозионного происхождения и поперечных трещин в подошве рельсов, расположенных в зоне проекции шейки рельса, а также изломов рельсов (дефекты кодов 66.3, 69.2, 70.2, 74.2, 79.2).
Резонаторы с углом ввода 55° каналов 3, 6 и 8 возбуждают в рельсе сдвиговые акустические колебания с частотой 2,5 МГц и предназначены для выявления вертикальных поперечных трещин в головке рельса (дефекты кода 20.1-2, 21.1-2, 24.1-2, 25.1-2, 26.3, 70.1-2, 74.1-2, 79.1-2).
В многоканальном режиме контроля обеих нитей пути работают все 16 ультразвуковых каналов прозвучивания. В этом режиме на экран матричного индикатора дефектоскопа можно выводить две экранные формы представления информации. В первой экранной форме (рис. 2), соответствующей основному режиму сплошного контроля с регистрацией дефектограмм в памяти дефектоскопа, на экран выводится мнемосхема с условным расположением резонаторов каналов на контролируемом рельсе правой и левой нити пути и обозначением направления продольного прозвучивания рельса каждым из резонаторов.
|
|
Резонаторы на мнемосхеме условно обозначены цветными контурами прямоугольников на поверхности катания головки рельса с обозначением рядом с ними номера канала прозвучивания (для каналов эхометода) и информационного канала ЗТМ, которому присвоен условный номер 9.
Внутри контуров прямоугольников индицируются значения установленной условной чувствительности контроля каждого из эхоканалов контроля правой и левой нити пути (каналы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), а также текущее значение условной чувствительности каналов ЗТМ (каналы 9). При срабатывании системы АСД в каналах контроля в головных телефонах раздается звуковой сигнал тона, предусмотренного для канала (подразд. 5.1), и начинают мигать цифры условной чувствительности контроля, установленной в канале, где сработала система АСД, а также изменяется на красный цвет засветка внутри контуров прямоугольников со значением условной чувствительности в канале контроля.
Рисунок 2 – Мнемосхема сплошного контроля
В верхней части экрана матричного индикатора индицируются:
· текущее значение путейской координаты в километрах, метрах;
· знак режима работы (рис. 2) и объем свободной памяти регистратора;
· измеренное значение напряжения на аккумуляторе питания дефектоскопа в вольтах (В);
· показания календарного таймера дефектоскопа в часах, минутах;
· установленный клавишей «Тип Рельса» тип контролируемого рельса;
· информация об установленном клавишей «СТЫК» режиме сплошного контроля рельсов либо вне, либо в зоне стыков с болтовыми отверстиями.
|
|
Во второй экранной форме (рис. 3) на экран вместе с мнемосхемой выводится осциллограмма сигналов в развертке типа А одного из каналов прозвучивания.
Рисунок 3 – Мнемосхема с индикацией развертки типа А
Для каждого из ультразвуковых каналов сплошного контроля имеется возможность выхода в одноканальный режим, который используется:
· для программирования параметров настроек каналов контроля во всех используемых при контроле режимах;
· определения параметров эхосигналов от обнаруженных отражателей (дефектов), включая определение их амплитуды и координат.
На рис. 4 и 5 показаны виды электронного блока дефектоскопа спереди и сзади.
Рисунок 4 Электронный блок (вид спереди) | Рисунок 5 Электронный блок (вид сзади) |
Тумблер «ОТКЛ» на задней стенке обеспечивает подключение или отключение цепи питания электронного блока от аккумулятора дефектоскопа или внешнего источника питания.
Клавиша (см. рис. 4) служит для включения и выключения электронного блока дефектоскопа.
Многофункциональный энкодер на правой боковой стороне электронного блока используется для следующих целей:
· в многоканальном режиме контроля переключает вывод экранных форм: либо только мнемосхемы, либо мнемосхемы с осциллограммой одного канала в развертке типа А. Переключение осуществляется по кругу при кратковременном торцевом нажатии на ручку энкодера;
· в многоканальном режиме контроля с мнемосхемой без осциллограммы сигналов одного из каналов используется для передвижения цветового курсора выбора номера канала, осциллограмма которого может быть выведена на экран вместе с мнемосхемой. Выбор канала осуществляется вращением ручки энкодера;
· в многоканальном режиме с осциллограммой канала 1 на экране матричного индикатора и активизированном клавишей F4 информационном окне экрана, расположенном над клавишей F4, осуществляет перестройку положения строба ЗТМ (вращением ручки энкодера);
· в одноканальных режимах осуществляет перестройку временного положения измерительного маркера. Перестройка осуществляется вращением ручки энкодера либо ускоренно (при одновременном торцевом нажатии на ручку), либо замедленно (без торцевого нажатия на ручку);
· в одноканальных режимах с выведенными на экран страницами меню настроек осуществляет: перемещение светового курсора по знакоместам параметров выведенного на экран формата меню настроек (при вращении ручки энкодера); активизацию установленного курсором знакоместа программируемого параметра (торцевым нажатием на ручку энкодера); перестройку параметра в активизированном знакоместе фрагмента меню (вращением ручки энкодера); отмену активизации знакоместа в меню настроек (торцевым нажатием на ручку энкодера);
· в режиме просмотра дефектограмм на экране дефектоскопа осуществляет: перемещение светового курсора по выводимому на экран списку файлов протоколов контроля (при вращении ручки энкодера); вывод на экран развертки типа Б выбранного файла протоколов (торцевым нажатием на ручку энкодера); перемещение просматриваемого участка по путейской координате (при вращении ручки энкодера).
Энкодер на левой боковой стороне электронного блока используется для следующих целей:
– в многоканальном режиме с осциллограммой одного из каналов осуществляет перестройку в этом канале значений условной чувствительности контроля канала эхометода или ЗТМ. Перестройка осуществляется вращением ручки энкодера;
– в одноканальном режиме осуществляет перестройку значения усиления приемника для выведенного на экран канала и перестройку значения условной чувствительности контроля (если в меню настроек запрограммировано значение пороговой условной чувствительности на опорном отражателе). Перестройка осуществляется вращением ручки энкодера;
– в режиме просмотра дефектограмм на экране дефектоскопа осуществляет: изменение масштаба дефектограмм по оси Х (при вращении ручки энкодера); изменение порогового уровня отображения дефектограмм (при вращении ручки энкодера с удержанием ее в состоянии торцевого нажатия).
Клавиши 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Л, П в режиме работы с выведенной на экран мнемосхемой многоканального режима служат для оперативной активизации номера канала прозвучивания, для последующего вывода осциллограммы этого канала на экран матричного индикатора дефектоскопа. В одноканальных режимах работы с резонаторами БП служат для оперативного переключения номера выводимого на экран канала прозвучивания. Переключение осуществляется при кратковременном нажатии на клавишу выбранного канала.
Клавиша служит для оперативного выхода в многоканальный режим контроля с мнемосхемой на экране из любого другого режима.
Клавиша при ее кратковременном нажатии служит для оперативного выхода в одноканальные режимы работы каналов с резонаторами БП. При удержании в нажатом состоянии более 3 секунд выводит на экран информационную страницу меню Настройки.
Клавиша включает режим работы дефектоскопа с ручными ПЭП на частоту 2,5 МГц по раздельно-совмещенной или раздельной схеме прозвучивания.
Клавиша включает режим работы дефектоскопа с ручными наклонными ПЭП на частоту 2,5 МГц.
Клавиша НЧ включает режим работы дефектоскопа с ручным РС ПЭП на частоту 100 кГц.
Клавиша РЕГ используется для включения или выключения режима работы с регистрацией дефектограмм в развертке типа Б.
Клавиша ТР (Тип Рельса) служит для ввода оператором информации о типе контролируемого рельса с автоматической коррекцией при этом параметров стробов зон контроля каналов, работающих с резонаторами РП РС и РП 42-42.
Клавиша СТЫК служит для переключения режима работы дефектоскопа при контроле участков пути вне и в зонах стыков с болтовыми отверстиями.
Клавиша ЗАП при работе в одноканальных режимах служит для управления записью в энергонезависимую память протоколов выборочного контроля отдельных участков рельсов с дефектограммами этих участков в развертке типа А или Б, а также для управления процессом регистрации дефектограмм в многоканальном режиме.
Клавиша А«Б переключает тип развертки, используемой в одноканальных режимах работы с ПЭП для наблюдения эхосигналов на экране дефектоскопа, (А развертка или Б развертка).
Клавиша осуществляет возврат к рекомендованным изготовителем дефектоскопа значениям параметра Ку, перестроенным оператором в процессе контроля.
Клавиша используется для ступенчатой регулировки яркости свечения экрана.
Клавиша? служит для вывода на экран текстовой информации – подсказки оператору дефектоскопа.
Клавиша при работе в одноканальных режимах с выведенной на экран страницей меню Настройки переключает функциональное назначение ручки энкодера на левой боковой стороне, а также при выведенной на экран мнемосхеме управляет запуском процесса автоматической настройки системы сигнализации и регистрации наличия акустического контакта во всех каналах контроля многоканального режима.
Клавиша F1 используется для следующих целей:
· в многоканальном режиме используется для ввода служебной отметки и корректировки показаний путейской координаты при прохождении транспортной тележки напротив километрового столба;
· в многоканальном режиме осуществляет выход дефектоскопа из режима установки начальных параметров протокола контроля в рабочий режим проведения контроля с регистрацией результатов контроля;
· в одноканальном режиме работы с ручными ПЭП осуществляет выход дефектоскопа из режима выбора номера настройки параметров контроля в рабочий режим проведения контроля;
· в одноканальных режимах используется для запуска автоматической настройки системы сигнализации наличия акустического контакта в канале контроля.
Клавиша F2 используется для следующих целей:
– в многоканальном режиме для ввода служебной отметки и корректировки показаний путейской координаты при прохождении транспортной тележки напротив пикетного столбика, а также (при длительном нажатии) выводит на экран меню корректировки номера пикета;
– в одноканальном режиме работы с ручными ПЭП (по коду уровня доступа) для выхода в программируемое меню базы настроек для ручных ПЭП.
Клавиша F3 используется для следующих целей:
· в многоканальном режиме с регистрацией результатов контроля для вывода на экран информационных окон для ввода в процессе контроля информации о номере стрелочного перевода, смене оператора, коде выявленного дефекта;
· в одноканальном режиме работы с ручными ПЭП (по коду доступа) для выхода в программируемое меню базы данных номеров и типов используемых в дефектоскопе ПЭП.
Клавиша F4 используется для следующих целей:
– в многоканальном режиме с разверткой типа А канала 1, работающего с РП РС, включает режим ручной регулировки положения строба канала ЗТМ вращением ручки энкодера на правой боковой стороне электронного блока;
– в одноканальном режиме работы осуществляет последовательный вывод на экран страниц меню параметров настройки канала контроля;
– в многоканальном режиме для выхода из режима установки начальных параметров протокола контроля без открытия нового файла регистрации результатов, например, при случайном входе в меню режима.
Разъем ТЛФ на лицевой панели электронного блока служит для подключения головных телефонов.
Разъем 12 В на задней стенке электронного блока служит для подключения кабеля питания от аккумулятора дефектоскопа.
Разъем ДП на задней стенке электронного блока используется для подключения датчика пути дефектоскопа.
Разъемы П и Л на задней стенке электронного блока служат для подключения соединительных кабелей к БП контроля правой и левой нити пути.
Разъем Н на задней стенке электронного блока служит для подключения кабеля связи с наклонными ручными ПЭП на частоту 2,5 МГц.
Разъемы РС-Г и РС-П служат для подключения к ним соединительных кабелей от излучающего и приемного резонаторов ручных РС ПЭП на частоту 2,5 МГц.
Разъемы НЧ-Г и НЧ-П служат для подключения к ним соединительных кабелей к излучающему и приемному резонаторам ручного наклонного РС ПЭП на частоту 100 кГц.
Разъем СТЫК служит для подключения ответного разъема с пульта выносного № 1, закрепляемого на ручке транспортной тележки, с кнопкой СТЫК, функционально дублирующей работу клавиши СТЫК.
«КАДР» служит для подключения ответного разъема с пульта выносного № 2, размещаемого на ручных ПЭП, при проведении вторичного контроля в режимах с разверткой типа Б на экране.
Тумблер «ОТКЛ» замыкает или размыкает цепь питания электронного блока от источника питания, подключаемого к разъему 12 В.