[12-1998] Компьютерный комплекс фиксирует дефекты сварных швов рельсов
 

Компьютерный комплекс фиксирует дефекты сварных швов рельсов

Ультразвуковой контроль качества сварных швов при производстве рельсов методом контактной сварки ведется в настоящее время стандартным промышленным дефектоскопом «Рельс-6». Для обнаружения дефектов прибор имеет осциллографическую ЭЛТ и звуковой канал. Дефект отображается на экране ЭЛТ в виде амплитудной отметки. По ширине амплитудной отметки, координатах ее появления и исчезновения на масштабной шкале ЭЛТ оператор может определить условные размеры дефекта и глубину его залегания. При этом форму дефекта установить трудно, практически невозможно точно зафиксировать дефекты сложной формы (звездообразные, несимметричные и т.п.) и рассчитать их площадь. Кроме того существующий прибор не имеет устройств вывода или распечатки информации (самописец, принтер), оператор заносит вид дефекта в журнал вручную по результатам замеров с ЭЛТ. В то же время точное определение формы, размеров и месторасположения дефекта играет важную роль при выяснении причин его возникновения, разработки новых методик производства рельсов.

Для получения акустического образа дефектов сварных швов в разнообразных проекциях, автоматической фиксации их условных размеров и площади поверхности, ведения компьютерной базы данных создан аппаратно-программный комплекс ультразвуковой дефектог-рафии на базе IBM-совместимого персонального компьютера. Прибор воспроизводит информацию при сканировании ультразвуковым датчиком поверхности катания и боковых граней головки рельса. Он предназначен для автоматизации процесса дефектоскопического контроля в технологической цепочке сварки рельсов в рельсосварочных поездах.

Комплекс работает следующим образом. Выносной блок акустического дефектографа в импульсном режиме подает сигналы частотой 2 МГц на ультразвуковые датчики с прямым или наклонным выходом луча. Датчики закрепляют на координатной каретке, которую накладывают на головку рельса.


Сигналы, отраженные от внутренних структур рельса, принимаются выносным блоком и через плату сопряжения подаются на персональный компьютер. Одновременно на компьютер через плату АЦП подается значение текущей координаты датчика.

После соответствующей обработки акустический образ и вид дефекта в различных проекциях могут быть распечатаны на принтере или сохранены в памяти компьютера.

Управляющая каретка позволяет сканировать поверхность рельса в поперечном и продольном направлениях. Координата поперечного сканирования отсчитывается автоматически с помощью полозкового резистора. В продольном направлении оператор перемещает каретку вручную по масштабной шкале через 5 мм. Ее устанавливают в область предполагаемого дефекта. Прямой или наклонный датчик находится в подвижной оправке.

На экране компьютера появляется окно, состоящее из 13-ти кадров и служебных надписей. Двенадцать кадров предназначены для сканирования головки рельса сверху, а 13-й — для бокового сканирования. На каретке сверху нанесена шкала для точного передвижения датчика от кадра к кадру.

При нажатии клавиши Enter поверх рабочего поля появляется командное меню:

Следующий кадр
Предыдущий кадр
Повторить ввод кадра
Перейти к кадру №...
Закончить ввод кадра



Для ввода кадра необходимо датчиком, установленным в оправку каретки, несколько раз просканировать головку рельса в поперечном направлении. Датчик должен быть хорошо прижат к головке; надлежащее качество акустического контакта достигается использованием любого чистого масла без каких-либо примесей или вкраплений. Время перемещения датчика вдоль головки произвольно, при каждом проходе информация в виде яркостного сигнала будет заноситься в кадр. При этом в кадре будет формироваться акустический образ дефекта, а также отраженный сигнал от нижних граней головки.

Когда акустический образ дефекта будет отчетливо виден, заполнение текущего кадра можно прекратить и перейти к следующему. Для этого нажимают клавишу Enter, затем передвигают подвижную часть каретки с датчиком на следующий кадр, отмеченный на шкале, и выполняют команду «Следующий кадр».

Если сигнал сформировался неудовлетворительно (например, отсутствовал акустический контакт), то операцию можно повторить соответствующей командой. Если дефект точечный и не может быть отсканирован во все 12 кадров, необходимо выполнить команду «Переход к кадру №...» и заполнить только несколько кадров. По окончании сканирования командой «Закончить ввод кадра» переходят в главное меню.

Полученная информация будет сохранена до следующей процедуры или чтения ранее полученного изображения из базы данных. Ее можно записать в базу данных для последующего анализа либо сразу построить графический образ дефекта.

Комплекс был разработан специалистами Горьковской дороги и установлен в РСП-17, где. он обеспечил надежный контроль сварных швов. Работа с комплексом не вызвала затруднений у персонала.

Д.Б.БАБИКОВ, А.Г.КИРИЛЛОВ, С.Ю.КСЕНОФОНТОВ, А.В.ШИШКОВ, Н.К.КРИКУНЕНКО, М.Б.ПРУДНИКОВ,
Е.И.ТРОШКИНА, инженеры
А.Д.МАНСФЕЛЬД, А.М.РЕЙМАН, кандидаты физ.-матем. наук
О.Х.ШАРАДЗЕ, канд. техн. наук

Тема перенесена
 

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin