Дефектоскопы для механизированного контроля: низкочастотный ультразвуковой сканер-топограф а1050 planescan

Описание

Топографический сканер A1050 PlaneScan разработан для выявления недостатков в обшивке воздушных судов с использованием инновационного метода поверхностного зондирования. Устройство оснащено ультразвуковыми преобразователями, осуществляющими прозвучивание при помощи движущегося сухого точечного контакта. Эта технология обеспечивает высокую эффективность обнаружения и точность определения дефектов в структуре обшивки воздушных судов.

Назначения

Сканер-топограф A1050 PlaneScan представляет передовую технологию для выявления дефектов в обшивке воздушных судов. Метод поверхностного прозвучивания, с применением инновационных ультразвуковых преобразователей с катящимся сухим точечным контактом, обеспечивает высокую точность и эффективность процесса.

Линейная антенная решетка, состоящая из 12 элементов с преобразователями с катящимся сухим точечным контактом (КСТК), предоставляет возможность проведения непрерывного сканирования обширных поверхностей обшивки воздушных судов, без необходимости предварительных подготовительных мероприятий. Эта инновационная концепция существенно улучшает процесс инспекции.

Изменение характеристик волны Лэмба в каждой точке поверхности объекта контроля позволяет выявлять разнообразные дефекты, включая коррозию листов с уменьшенной толщиной, расслоения в углепластиковых панелях, а также повреждения в сотовых панелях.

A1050 PlaneScan находит широкое применение в производственном и эксплуатационном контроле панелей, обшивок и других изделий из различных материалов, включая алюминиевые листы с и без покрытия, а также углепластиковые компоненты, используемые в авиационной отрасли.

Особенности

Основной механизм функционирования сканера-топографа базируется на тщательном анализе ультразвуковых сигналов, проникающих сквозь материал объекта контроля на ограниченном участке, который называется базой прозвучивания. Этот процесс осуществляется между каждой парой соседних преобразователей, формирующих инновационную линейную антенную решетку.

Путем изменения различных параметров сигнала, таких как амплитуда принятого сигнала, форма и полярность, устройство способно точно различать сигналы, пройденные через алюминиевую обшивку самолета, от сигналов, пройденных в области дефектов с разной толщиной и плотностью материала. Эта технология позволяет предоставить более точную и дифференцированную информацию о состоянии объекта контроля, подчеркивая уникальность и эффективность сканера-топографа.

В процессе обработки сигналов, полученных сканером-топографом, осуществляются операции по извлечению полезного сигнала из совокупности шумов. Далее проводятся измерения и оценка информативных параметров, а полученные данные отображаются на экране устройства в цветовой кодировке, обеспечивающей удобство и понимание для оператора.

В ходе анализа колебаний, регистрируемых при сканировании объекта контроля (ОК) с дискретностью 10 или 5 мм, три ключевых параметра сохраняются в памяти аппаратуры от каждой пары соседних элементов антенной решетки (АР). Каждая такая пара формирует строку изображения, состоящую из точек, где информация о свойствах зоны объекта контроля будет отображаться в соответствии с выбранным методом представления. Этот подход обеспечивает точное и детальное визуальное представление характеристик поверхности объекта контроля, что выделяет сканер-топограф своей высокой эффективностью и уникальностью.

На дисплее инструмента отображается информация о времени задержки полезного сигнала, представленная в цветовой кодировке. Это время зависит от различных характеристик объекта контроля, таких как материал, толщина, текстура (в случае волокнистых материалов) и другие свойства. Низкое время задержки отображается с использованием синего цвета, в то время как максимальное время задержки представлено красным цветом.

Конструкция ультразвукового преобразователя с композитным трансдьюсером (КТСК), опирающаяся на принцип передачи колебаний от пьезоэлемента к объекту контроля и обратно через тонкий промежуточный слой твердого материала, разработана на основе латунного обода колеса. Внутри этого обода размещена активная часть преобразователя, обеспечивая надежность и эффективность в передаче ультразвуковых сигналов.

Внутренняя поверхность обода колеса тщательно отполирована, обеспечивая минимальную шероховатость и, следовательно, низкий уровень шума в приемном сигнале. Этот процесс осуществляется во время плавного скольжения полированного контактного наконечника, являющегося активной частью ультразвукового преобразователя, по поверхности обода. Иллюстрация этого момента представлена на Рисунке 1.

Вилка колеса, встроенная в корпус электронного блока прибора, обладает возможностью ограниченного возвратно-поступательного движения (в пределах 10 мм) и подпружинена для того, чтобы обеспечить уверенное прижимание обода колеса к поверхности контролируемого объекта. Детальный обзор этого механизма представлен на Рисунке 1, подчеркивая его важное значение для надежного контакта между преобразователем и поверхностью объекта контроля.

Сканер-топограф представляет собой моноблок, включающий в себя компьютер, апертурную решетку, устройства управления, экран для отображения результатов контроля и блок для записи данных в долговременную память, снабженный автономным блоком питания. Подробности устройства моноблока и его функций представлены на Рисунке 2.

Апертурная решетка (АР) моноблока установлена в нижней части прямоугольного корпуса, который оборудован удобными ручками для удержания. Ручки обладают несколькими фиксированными положениями, что позволяет устанавливать их под разными углами к лицевой панели устройства. Все компоненты АР обеспечены независимым пружинным подвесом и могут свободно перемещаться вдоль своих продольных осей.

Такой конструктивный подход позволяет осуществлять контроль не только на плоских участках объекта контроля, но также на выпуклых поверхностях с радиусом кривизны от 1400 мм и более, а также на вогнутых поверхностях с аналогичным минимальным радиусом. Детали устройства представлены на Рисунке 3.

В процессе сканирования поверхности объекта контроля моноблок оперирует на четырех надежно размещенных опорных колесах, обеспечивая стабильность во время проведения контрольных операций. Отличительной чертой конструкции является то, что элементы апертурной решетки (АР) независимо и равномерно прижимаются к поверхности объекта контроля. Эта характеристика обеспечивается внутренними упругими механизмами каждого элемента, что освобождает их от зависимости от силы, с которой моноблок аппарата прижат к объекту контроля. Подробности представлены на Рисунке 4.

Одно из опорных колес пары твердо закреплено на корпусе моноблока, не поддаваясь вращению. Другая часть пары установлена на оси и имеет возможность вращаться в ограниченных пределах, определенных специальными ограничителями. Этот конструктивный подход обеспечивает устойчивость моноблока при его установке на поверхность объекта контроля с учетом различных форм, таких как цилиндрическая, коническая, сферическая, а также формы более сложной структуры, при условии, что локальный радиус кривизны превышает 1400 мм.

На передней панели моноблока находится центральный дисплей, а с обеих сторон от него расположены две клавиатуры, предназначенные для управления прибором. Обилие функциональных кнопок обеспечивает возможность проведения различных манипуляций, включая просмотр изображений, запись, считывание данных из памяти для их отображения на экране, а также выполнение анализа и измерений.