|
Прибор имеет встроенный компьютер, позволяющий обрабатывать данные непосредственно в процессе работы, представлять их на экране и сохранять в памяти.
В приборе используется метод синтезированной фокусируемой апертуры с комбинационным зондированием (САФТ-К), при котором происходит фокусировка ультразвука в каждую точку полупространства. Массив данных формируется путем сбора информации со всех измерительных пар антенного устройства томографа. Принимаемые антенной решеткой сигналы обрабатываются на встроенном компьютере непосредственно в процессе работы.
Затем полученные данные представляются на экране прибора и сохраняются в встроенной флеш-памяти. В результате получается наглядный образ сечения объекта контроля (В-тип), где разными цветами (в зависимости от выбранной цветовой схемы) закодирована отражающая способность каждой точки визуализируемого объема. Время сбора данных и вывода на экран образа сечения в одной позиции решетки 3 сек.
Режимы работы
A1040 MIRA имеет два основных режима работы, а также функцию настройки конфигурации параметров контроля под каждый конкретный объект с возможностью последующего оперативного выбора:
Режим «ОБЗОР»
Режим предназначен для оперативного просмотра внутренней структуры конструкции в произвольных местах. На экране отображается В-томограмма на глубину до 2 метров.
Дополнительно в данном режиме возможно:
- Автоматическое определение скорости распространения ультразвуковой волны.
- Измерение координат и уровней образов в томограмме.
- Измерение толщины конструкции.
- Просмотр А-Сканов.
Режим «КАРТА»
Режим предназначен для формирования массива данных в форме набора В-томограмм объекта контроля (перпендикулярных поверхности) при сканировании антенной решеткой вдоль ранее размеченных линий с постоянным шагом. Из накопленного 3-х мерного массива данных можно выводить на экран любое изображение В-типа.
Контроль проводится по схеме пошагового сканирования объекта контроля с объединением данных и реконструкцией объема под всей отсканированной площадью объекта контроля.
Функция «НАСТРОЙКА»
Используется для выбора и установки параметров и рабочей конфигурации.
Существует возможность создания и сохранения ряда рабочих конфигураций под различные объекты контроля. Возможность задания имени объекта и технических параметров, с последующим выбором их из памяти прибора перед началом контроля.
Программное обеспечение
Прибор поставляется в комплекте со специализированным программным обеспечением для расширенной обработки собранных данных на внешнем компьютере.
Программа обеспечивает считывание данных из прибора и представления их как в виде томограмм, так и в 3-х мерном объемном виде, что облегчает понимание конфигурации внутренней структуры бетонного объекта контроля.
Для каждого отражателя можно определить координаты его залегания в объекте контроля.
Примеры применения
Объект контроля
Протяженность каждой ступени вдоль линии сканирования - 500 мм
Общая протяженность объекта 1500 мм
Толщины ступеней 210, 330, 450 мм
Шаг сканирования - 50 мм
Скорость, измеренная при калибровке 2872 м/с
Глубина полосы контроля - 1000 мм
Ширина полосы контроля 500 мм
Задача контроля:
Результат контроля
Сканирование проводилось вдоль всего объекта с постоянным шагом перестановки антенного устройства 50 мм.
Объект контроля
Бетонный блок, выполненный в форме лестницы, состоящий из трех ступеней:
Протяженность каждой ступени вдоль линии сканирования - 500 мм
Общая протяженность объекта 1500 мм
Толщины ступеней 210, 330, 450 мм
Шаг сканирования - 50 мм
Скорость, измеренная при калибровке 2872 м/с
Глубина полосы контроля - 1000 мм
Ширина полосы контроля 500 мм
Задача контроля:
|
Полигон НИЦ « Тоннели и Метрополитены». По технологии строительства тоннелей за установленные тюбинги, которые являются несущей конструкцией, заливается заобделочный песчано-цементный раствор, который герметизирует тоннель. Наличие пустот в нем не допускается. Задача контроля: поиск данных пустот неразрушающим ультразвуковым методом. Описание объекта: полигон тоннеля метрополитена, железобетонные тюбинги толщина 250 мм, за тюбингами есть секторы с пустотами, песком, заобделочным раствором.
Технология контроля: сканирование по окружности с вертикальным расположением антенного устройства А1040М, шаг 50 мм. Методика контроля: прозвучивание эхо-методом, получение образа сечения тюбингов в плоскости линии сканирования, определение наличия пустот и песка по наличию первого и второго донного сигнала, наличия заобделочного раствора по снижению амплитуды донных сигналов.
|
Результат контроля: по визуальным образам на снимке и по анализу амплитуд донного сигнала можно определить места, где отсутствует заобделочный раствор. Произведенный контроль дал вероятность обнаружения пустот 78%. Это самый лучший результат по сравнению с другими методами, которые испытывались на данном стенде.
Объект контроля
Крольский тоннель. Контроль пустот за тюбингом.
Исследуемый объект представляет собой железнодорожный тоннель диаметром 9 метров, рассчитанный на один ж/д путь. Стены тоннеля укреплены железобетонным тюбингом, толщина которого 400 мм. Тюбинг сделан из бетона класса В45 (W12 F300). Арматурная сетка состоит из двух слоев арматуры на глубине около 50 мм с каждой стороны. Продольная силовая арматура имеет диаметр 22 мм. Арматура, направленная поперек тюбинга имеет диаметр 8 мм, и шаг 230 и 220 мм.
После установки тюбингов, пустота между тюбингом и породой заполняется цементным раствором из песка и цемента марки М200. Заполняются сразу большие объемы, поэтому возможно возникновение пустот, а также размывание незатвердевшего раствора грунтовыми водами. После основного прохода возможно дополнительное нагнетание смеси за тюбинг через специальные «пайкерные» отверстия, которые предварительно рассверливаются. Однако, если пустота не совпадает с «пайкерным» отверстием, то ликвидировать её таким образом невозможно.
Задача контроля: Контроль наличия пустот за тюбингом в результате непролива или размывания незатвердевшего раствора грунтовыми водами.
Для обследования с помощью прибора А1040М каждый сегмент первым делом разбивался на полосы шириной равной длине антенного устройства (АУ) равной 400 мм. Расположение полос обычно выбиралось таким, как показано на рисунке.
|
Теория определения наличия пустот за бетонным тюбингом заключается в том, что свободная поверхность бетона (которая бывает в случае пустот), отражает 100% ультразвука, в то время как при наличии прилегающего к бетону раствора, отражается только часть энергии. В качестве образцов с пустотой были выбраны нагретые до рабочей температуры перед установкой свободно лежащие тюбинги. На синтезированном образе четко виден донный сигнал, а так же наличие и расположение арматуры. Ниже представлен результат контроля тюбинга с заобделочным раствором.
В случае плотного прилегания к обратной стороне тюбинга раствора, сигнал будет распространяться в раствор, и, в меньшей степени, отражаться. В том случае, если обратная сторона тюбинга контактирует с воздухом, весь ультразвук будет отражаться от донной поверхности. Благодаря этому, по изображению донного сигнала (а также второго донного сигнала) можно оценить степень отражения ультразвука от донной поверхности тюбинга, и, тем самым, оценить качество прилегания заобделочного раствора.
|
Технические характеристики
| Параметр |
Значение |
| Поисковое устройство |
Встроенная матричная антенная решетка |
| Количество преобразователей в матричной антенной решетке |
48 |
| Тип преобразователей, используемых в антенной матричной решетке |
Низкочастотные широкополосные поперечных волн с сухим точечным контактом и керамическими износостойкими наконечниками |
| Диапазон устанавливаемых скоростей ультразвука, м/с |
от 1 000 до 4 000 |
| Максимальная глубина обзора в бетоне, мм |
2500 |
| Максимальная глубина обзора в железобетоне, мм |
800 |
| Диапазон измерений толщины, мм |
от 50 до 600 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений толщины, мм, где Х-измеряемая толщина |
±(0,05вХ+10) |
| Диапазон измерений глубины залегания дефекта (воздушный цилиндр диаметром не менее 20 мм, длиной не менее 200 мм), мм |
от 50 до 400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности глубины залегания дефекта, мм, где Н-измеряемая глубина |
±(0,05вН+10) |
| Источник питания |
аккумулятор |
| Номинальное значение напряжения аккумулятора, В |
11,2 |
| Продолжительность непрерывной работы от полностью заряженного аккумулятора, ч, не менее |
5 |
Габаритные размеры, мм, не более:
без ручек
с горизонтальным расположением ручек
с вертикальным расположением ручек |
375х120х133
490х170х150
375х170х210 |
| Масса электронного блока прибора с ручками и встроенным аккумулятором, кг, не более |
4,5 |
| Средний срок службы, лет, не менее |
5 |
Условия эксплуатации:
температура воздуха, °С
относительная влажность при температуре плюс 35°С, %, не выше |
от минус 10 до плюс 50
95 |
Базовый комплект
| Наименование |
|
| А1040 MIRA блок УЗ томографа |
1127 |
| Переносной компьютер типа Notebook |
|
| Сетевой адаптер с кабелем 220В-15В |
1829 |
| Компакт-диск с документацией и ПО |
1521 |
| Кабель USB A-Micro B |
1222 |
| Жесткий кейс М40 |
1621 |
|
