что означает дефектограмма сигналов всех каналов показанная на рисунке сдо
Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Книга 2. Расшифровка дефектограмм
Вторая книга двухтомника посвящена особенностям анализа сигналов, получаемых при ультразвуковом и магнитном контроле рельсов съемными и мобильными средствами дефектоскопии. Рассмотрен процесс формирования сигналов при контроле зон основного металла, болтовых и сварных стыков рельсов. Приведены характерные признаки сигналов от разнообразных дефектов в головке, шейке и подошве рельсов.
Дана информация по всем средствам дефектоскопии, эксплуатируемым на сети ОАО «РЖД». Впервые подробно проанализированы сигналы контроля со сложных участков (стрелочные переводы, рельсы с поверхностными повреждениями). В конце книги рассмотрены вопросы автоматизации расшифровки дефектограмм, и дан ответ, по какой причине эта задача в настоящее время не решена в полном объеме.
Пособие адресовано инженерно-техническим работникам дистанций пути и Центров по расшифровке дефектограмм Дирекций инфраструктуры; руководителям железнодорожных подразделений, отвечающих за безопасность движения поездов; студентам отраслевых ВУЗов и колледжей.
Оглавление
Введение
1. Формирование сигналов на развертке типа В от конструктивных отражателей рельсового пути
1.1. Сигналы на бездефектных участках рельсового пути
1.2. Формирование сигналов при озвучивании зоны бездефектного болтового стыка прямым (а = 0°) преобразователем
1.3. Формирование сигналов при озвучивании зоны болтового стыка наклонными (а = 45°) преобразователями
1.4. Формирование сигналов при озвучивании зоны болтового стыка двумя встречно-направленными наклонными преобразователями по схеме «V»
1.5. Формирование сигналов при озвучивании головки рельсов в зоне болтового стыка наклонными преобразователями
1.5.1. Сигналы контроля головки рельсов преобразователями с углом ввода а = 70° (эхо-метод)
1.5.2. Сигналы контроля головки рельсов наклонными преобразователями, реализующими эхо-метод (схема «Змейка»)
1.5.3. Отображение сигналов контроля головки рельсов схемой прозвучивания «РОМБ»
1.5.4. Сигналы контроля головки рельсов наклонными преобразователями, реализующими зеркальный метод
1.6. Сигналы магнитного канала в зоне болтовых стыков
1.7. Дефектограмма болтового стыка при многоканальном контроле
1.8. Формирование сигналов в зоне сварных стыков рельсов
2. Отображение сигналов контроля рельсов многоканальных дефектоскопах
2.1. Комплекс эксплуатируемых съемных и мобильных средств дефектоскопии
2.2. Цифровые съемные дефектоскопы первого поколения
2.2.1. Двухниточный ультразвуковой дефектоскоп АВИКОН-01МР с регистратором РИ-01
2.2.2. Двухниточный ультразвуковой дефектоскоп РДМ-2 с регистраторами РСД-Т и УР-ЗР
2.2.3. Двухниточный ультразвуковой дефектоскоп АДС-02
2.3. Цифровые съемные дефектоскопы второго поколения
2.3.1. Двухниточный ультразвуковой дефектоскоп АВИКОН-11
2.3.2. Двухниточный ультразвуковой дефектоскоп РДМ-22 (-23)
2.3.3. Двухниточный дефектоскоп АВИКОН-14 на базе колесных ультразвуковых преобразователей
2.3.4. Однониточный дефектоскоп-штанга АВИКОН-15
2.4. Мобильные средства контроля
2.4.1. Совмещенный вагон-дефектоскоп с дефектоскопическим комплексом АВИКОН-ОЗМ
2.4.2. Мобильные средства на базе аппаратуры ЭХО-КОМПЛЕКС с регистрирующей системой КРУЗ-М
2.4.3. Вагон-дефектоскоп с аппаратурой ЭХО-КОМПЛЕКС-2
2.4.4. Вагон-дефектоскоп с аппаратурой Г10ИСК-2000М
2.4.5. Вагон-дефектоскоп на базе аппаратно-программного комплекса РДМ-15К
2.5. Обзор основных параметров дефектоскопических средств
3. Формирование сигналов на развертке типа В от дефектов в головке рельсов
3.1. Поперечные трещины в головке рельсов (дефекты II группы)
3.1.1. Озвучивание поперечных трещин преобразователями с углом а = 70°
3.1.2. Озвучивание поперечных трещин по схеме «Змейка»
3.1.3. Озвучивание поперечных трещин по схеме «РОМБ»
3.1.4. Озвучивание поперечных трещин зеркальным методом
3.1.5. Возможные сигналы преобразователей с углом а = 45° от поперечных трещин в головке рельсов
3.1.6. Возможные сигналы прямого (а = 0°) преобразователя от поперечных трещин в головке рельсов
3.1.7. Обнаружение дефектов магнитным методом
3.1.8. Примеры реальных сигналов от поперечных трещин в головке рельсов
3.2. Продольные трещины в головке рельсов (дефекты III группы)
3.2.1. Обнаружение расслоений в головке прямым (а = 0°) преобразователем
3.2.2. Возможные сигналы от расслоений в головке, принятые наклонными преобразователями
3.2.3. Примеры реальных сигналов от дефектов кода 30Г
3.2.4. Обнаружение расслоений в головке в зоне болтовых стыков
3.2.5. Реакция магнитного канала на продольные расслоения в головке рельсов
3.2.6. Обнаружение дефектов кода 38.1 в зоне приварки рельсовых соединителей
4. Формирование сигналов от дефектов в шейке и в подошве рельсов
4.1. Обнаружение трещин от болтовых отверстий (код дефектов 53.1)
4.1.1. Озвучивание дефектов кода 53.1 наклонными преобразователями
4.1.2. Озвучивание дефектов кода 53.1 прямым (а = 0°) преобразователем
4.1.3. Обнаружение «сложных» трещин в болтовых отверстиях
4.1.4. Обнаружение дефектов кода 53.1 «У»-образной схемой прозвучивания
4.1.5. Примеры реальных сигналов от дефектов кода 53.1
4.1.6. Ложные отражения и мешающие сигналы в зоне болтовых стыков рельсов
4.2. Сигналы от продольных трещин в зоне сопряжения шейки и головки рельсов (код дефектов 52.1-2)
4.3. Трещины в шейке рельсов от механических повреждений и дефекты в зоне сварных стыков (дефекты кодов 55 и 56.3-4)
4.4. Сигналы от трещин в подошве рельсов (дефекты VI группы)
4.4.1. Поперечные трещины подошвы кодов 69 и 66.3-4
4.4.2.Локализация участков пути с коррозионным повреждением подошвы рельсов
5. Анализ сигналов на сложных участках рельсового пути
5.1. Формирование сигналов в зоне стрелочных переводов
5.2. Сигналы от дефектов в элементах стрелочных переводов
5.3. Дополнительные возможности анализа дефектограмм и мешающие факторы
5.3.1. Использование амплитудной огибающей донных сигналов
5.3.2. Определение глубины залегания дефектов зеркально-теневым методом при наклонном вводе ультразвуковых колебаний
5.3.3. Анализ сигналов от повреждений на поверхности катания рельсов
5.3.4. Контроленепригодные участки рельсов
5.3.5. Помехи и мешающие сигналы в ультразвуковых каналах
6. К вопросу об автоматизации обработки дефектограмм
6.1. Опыт автоматизации обработки сигналов в зарубежных системах контроля рельсов
6.2. Основные этапы обработки сигналов сплошного контроля рельсов
6.3. Использование «утраченной» информации для совершенствования систем обработки
Приложение 1. Принятые сокращения
Приложение 2. Обозначения
Приложение 3. Некоторые понятия и определения
Литература
дефектограмма
дефектограмма
Изображение результатов контроля на дисплее или твердом носителе, позволяющее судить о наличии, расположении, размерах и других параметрах выявленных дефектов.
[ Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г. ]
дефектограмма
Изображение индикаторного рисунка дефектов материала объекта контроля или контрольного образца на фотографии либо зафиксированное в слое лака, липкой ленты или другого носителя
[ Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г. ]
Тематики
Смотреть что такое «дефектограмма» в других словарях:
Дефектограмма — запись сигнала дефектоскопа в зависимости от текущей координаты контролируемого изделия относительно начальной точки, представляемая на бумажном, магнитном или электронном носителе … Российская энциклопедия по охране труда
Дефектограмма — запись сигналов дефектоскопа в зависимости от текущей координаты каната относительно начальной точки, представляемая на бумажном, магнитном или электронном носителе. Источник: РД 03 348 00: Методические указания по магнитной дефектоскопии… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
РД 03-348-00: Методические указания по магнитной дефектоскопии стальных канатов — Терминология РД 03 348 00: Методические указания по магнитной дефектоскопии стальных канатов: Дефект каната каждое отдельное несоответствие каната требованиям, приведенным в рабочей или нормативной документации. Определения термина из разных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Инструкция по ультразвуковому контролю деталей электровозов серий ВЛ (стр. 2 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 |
 |
 |
 |
5 КОНТРОЛЬ ОСЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР
5.2 При проведении контроля осей ультразвуком контролируют закрытые зоны осей (шейки осей и подступичные части).
5.3 Частоту ультразвука устанавливают 2,5 МГц.
5.4 При проведении УЗК осей без демонтажа буксового узла применяют следующие методы:
5.4.1 Путем сквозного прозвучивания оси прямым преобразователем последовательно с двух торцов. При этом контролируют ближнюю к преобразователю шейку оси и дальнюю подступичную часть. С этой целью используют прямой ПЭП П111-2,5-К12 (или П111-2,5-0°).
5.4.2 Наклонным вводом продольных ультразвуковых волн поочередно с двух торцов. При этом контролируют ближнюю к точке ввода ультразвука подступичную часть. Для этой цели используют наклонный специализированный ПЭП продольных волн П121-2,5-18°(22°).
5.4.3 Контроль отдельных зон и сечений оси наклонным ПЭП поперечных волн П121-2,5-50°-002.
5.5 Контроль прямым ПЭП по п.5.4.1 проводят последовательно с двух торцов с целью обнаружения усталостных трещин в шейках и подступичных частях оси.
5.6 Контроль наклонным ПЭП продольных волн П121-2,5-18° (22°) по п.5.4.2 проводят с целью проверки подступичных частей (особенно областей под внешними кромками ступиц колес) без демонтажа колец роликоподшипников или буксового узла с шеек осей.
5.7 Контроль наклонным ПЭП поперечных волн П121-2,5-50° по п.5.4.3 проводят с целью проверки подступичных частей оси при отсутствии на шейках оси колец роликоподшипников, а также в качестве дополнительного для подтверждения дефектов в «сомнительных» сечениях, обнаруженных одним из первых методов (по п.5.4.1 или 5.4.2).
5.8 Перед подготовкой к контролю необходимо изготовить КО оси. КО должен быть изготовлен с учетом следующих требований:
1) шероховатость поверхности торца шейки оси, в которую вводится ультразвук, должна быть не более Rа=6,3. Поверхность торца должна быть плоской и перпендикулярной к геометрической оси. Возможные выступы от клейм должны быть сняты шабером и зачищены мелкозернистой наждачной бумагой;
2) в КО выполняются пропилы (модели дефектов), расположение которых должно соответствовать указанному на рисунке 4. Пропилы должны быть строго перпендикулярны к геометрической оси и выполняться по хорде сечения оси фрезой или ножовкой в указанных местах с углом смещения распилов 90 градусов.
3) КО должен удовлетворять норме по затуханию ультразвука (на частоте 2,5 МГц, при сквозном прозвучивании,- не более 46 дБ);
4) При невозможности выполнить пропилы в подступичных частях с последующей напрессовкой колес допускается использовать КО без колесных центров.
Подготовка и проведение контроля осей колесных пар
5.9 Для обеспечения требуемой достоверности УЗК перед его проведением фиксируют рабочие режимы контроля для данного экземпляра дефектоскопа и преобразователя. Браковочные режимы определяют по методике, приведенной в п.3.3, и фиксируют в таблице 5.1.
5.10 При контроле осей колесных пар значение масштаба развертки Мпрод для продольных ультразвуковых волн в стали устанавливается равным 250 мм/дел. Для установки масштаба развертки следует:
· подключить к электронному блоку дефектоскопа соответствующий прямой ПЭП (таблица 2.1);
· нанести на рабочую поверхность ПЭП или на торец оси контактную жидкость;
Координаты пропилов: La = 1780±5 мм; Lб = 25±3 мм; Lв = 270±3 мм.
Глубина пропилов в сечениях:
Определение динамического порога уровня сигналов при автоматической расшифровке дефектограмм АПК «АСТРА»
Работа посвящена вопросам автоматической расшифровки дефектограмм при неразрушающем контроле (НК) рельсов. Для обеспечения безопасности на железных дорогах за счет своевременного обнаружения дефектов проводится комплекс мероприятий неразрушающего контроля, совершенствуется оборудование и программное обеспечение. В состав оборудования вводятся новые типы датчиков (например, вихретоковые), усложняются схемы прозвучивания (увеличивается количество каналов с различными углами ввода и разворота для максимального охвата профиля рельса), увеличивается чувствительность. Всё это увеличивает количество информации и сложность ручного анализа данных, что, в свою очередь, делает актуальной задачу автоматической расшифровки дефектограмм и определения конструктивных элементов и дефектов с последующей их классификацией. На решение этой задачи направлен аппаратно-программный комплекс (АПК) «АСТРА», основными функциями которого являются отображение данных от разных средств НК и их автоматическая расшифровка. Данная работа посвящена вопросу определения динамического порога уровня сигналов при автоматической расшифровке дефектограмм высокоразрядных средств НК, в которых амплитуда сигнала кодируется 8 битами и выше. К таким средствам относится дефектоскоп «Эхо-комплекс 2», в котором амплитуда сигналов кодируется 8 битами. У этого средства большая часть дефектограммы заполнена сигналами с малой амплитудой (незначительные электрические помехи, акустический шум и т.д.), что приводит к необходимости определения уровня амплитуды полезных сигналов.
Статический порог не является приемлемым, т.к., очевидно, могут быть пропущены протяженные полезные сигналы с меньшей амплитудой. Это может быть связано как с особенностями самого дефекта (его залеганием в металле и наличием отражающих граней), так и с настройками оборудования. Поэтому предлагается делать предварительный анализ дефектограммы каждого канала для определения динамического порога и учитывать сигналы с амплитудой не меньше полученного значения.
В ходе работы было отмечено, что график количественного распределения сигналов по уровням имеет вид несимметричного колокола сильно смещенного к началу координат (см. рис. 3). При этом непосредственно сам колокол формируется главным образом из сигналов, которые являются шумом. Отсюда следует, что выбор порогового значения уровня сигналов целесообразно осуществлять из области правого подножия колокола. Для этого могут быть использованы:
1) среднее отклонение или среднеквадратическое отклонение уровней сигналов от координаты вершины или центра тяжести колокола;
2) усечение колокола на отметке среднего арифметического значения количества сигналов, приходящегося на один уровень;
3) факт небольшой разницы между соседними точками графика после подножия колокола.
Ниже на рисунках представлены фрагменты дефектограмм в области стыка рельса для канала 70 градусов до и после фильтрации по динамическому пороговому значению амплитуды, равному 60, найденному по подножию колокола графика количественного распределения сигналов по уровням.
Рис. 1. Фрагмент дефектограммы в области стыка для канала 70 градусов (500 циклов зондирования, соответствующие 2,5 м, с длительностью регистрации эхо-сигнала 0..180 мкс и чувствительностью в 256 уровней). Светлые точки соответствуют сигналам с меньшей амплитудой, темные – с большей.
Рис. 2. Фрагмент дефектограммы в области стыка для канала 70 градусов из рис. 1 после фильтрации по динамическому порогу (удалены все сигналы, амплитуда которых меньше динамического порога).
Рис. 3. График количественного распределения сигналов с различной амплитудой (от 0 до 255) для дефектограммы на рис. 1.
Полученный алгоритм определения динамического порога хорошо себя зарекомендовал на всех экспериментальных данных, в том числе, с сильными акустическими и электрическими помехами. В результате оставались все полезные сигналы от конструктивных элементов и дефектов. Это позволяло проводить дальнейший анализ по распознаванию сигналов с динамическим порогом, подобранным индивидуально для каждого канала.
2. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. — 2-е. — СПб.: Питер, 2007. — С. 751.
3. Тарабрин В.Ф., Зверев А.В., Горбунов О.Е. Аппаратно-программный комплекс «АСТРА» для регистрации и расшифровки результатов комплексной диагностики рельсового пути // Контроль. Диагностика: №10 (октябрь), 2013. С. 33-47.
Тарабрин В.Ф., Кузьмин Е.В., Горбунов О.Е., Зверев А.В.
ЗАО «Фирма ТВЕМА», г. Москва, Россия
Определение динамического порога уровня сигналов при автоматической расшифровке дефектограмм АПК «АСТРА»
Работа посвящена вопросам автоматической расшифровки дефектограмм при неразрушающем контроле (НК) рельсов. Для обеспечения безопасности на железных дорогах за счет своевременного обнаружения дефектов проводится комплекс мероприятий неразрушающего контроля, совершенствуется оборудование и программное обеспечение. В состав оборудования вводятся новые типы датчиков (например, вихретоковые), усложняются схемы прозвучивания (увеличивается количество каналов с различными углами ввода и разворота для максимального охвата профиля рельса), увеличивается чувствительность. Всё это увеличивает количество информации и сложность ручного анализа данных, что, в свою очередь, делает актуальной задачу автоматической расшифровки дефектограмм и определения конструктивных элементов и дефектов с последующей их классификацией. На решение этой задачи направлен аппаратно-программный комплекс (АПК) «АСТРА», основными функциями которого являются отображение данных от разных средств НК и их автоматическая расшифровка. Данная работа посвящена вопросу определения динамического порога уровня сигналов при автоматической расшифровке дефектограмм высокоразрядных средств НК, в которых амплитуда сигнала кодируется 8 битами и выше. К таким средствам относится дефектоскоп «Эхо-комплекс 2», в котором амплитуда сигналов кодируется 8 битами. У этого средства большая часть дефектограммы заполнена сигналами с малой амплитудой (незначительные электрические помехи, акустический шум и т.д.), что приводит к необходимости определения уровня амплитуды полезных сигналов.
Статический порог не является приемлемым, т.к., очевидно, могут быть пропущены протяженные полезные сигналы с меньшей амплитудой. Это может быть связано как с особенностями самого дефекта (его залеганием в металле и наличием отражающих граней), так и с настройками оборудования. Поэтому предлагается делать предварительный анализ дефектограммы каждого канала для определения динамического порога и учитывать сигналы с амплитудой не меньше полученного значения.
В ходе работы было отмечено, что график количественного распределения сигналов по уровням имеет вид несимметричного колокола сильно смещенного к началу координат (см. рис. 3). При этом непосредственно сам колокол формируется главным образом из сигналов, которые являются шумом. Отсюда следует, что выбор порогового значения уровня сигналов целесообразно осуществлять из области правого подножия колокола. Для этого могут быть использованы:
1) среднее отклонение или среднеквадратическое отклонение уровней сигналов от координаты вершины или центра тяжести колокола;
2) усечение колокола на отметке среднего арифметического значения количества сигналов, приходящегося на один уровень;
3) факт небольшой разницы между соседними точками графика после подножия колокола.
Ниже на рисунках представлены фрагменты дефектограмм в области стыка рельса для канала 70 градусов до и после фильтрации по динамическому пороговому значению амплитуды, равному 60, найденному по подножию колокола графика количественного распределения сигналов по уровням.
Рис. 1. Фрагмент дефектограммы в области стыка для канала 70 градусов (500 циклов зондирования, соответствующие 2,5 м, с длительностью регистрации эхо-сигнала 0..180 мкс и чувствительностью в 256 уровней). Светлые точки соответствуют сигналам с меньшей амплитудой, темные – с большей.
Рис. 2. Фрагмент дефектограммы в области стыка для канала 70 градусов из рис. 1 после фильтрации по динамическому порогу (удалены все сигналы, амплитуда которых меньше динамического порога).
Рис. 3. График количественного распределения сигналов с различной амплитудой (от 0 до 255) для дефектограммы на рис. 1.
Полученный алгоритм определения динамического порога хорошо себя зарекомендовал на всех экспериментальных данных, в том числе, с сильными акустическими и электрическими помехами. В результате оставались все полезные сигналы от конструктивных элементов и дефектов. Это позволяло проводить дальнейший анализ по распознаванию сигналов с динамическим порогом, подобранным индивидуально для каждого канала.
2. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. — 2-е. — СПб.: Питер, 2007. — С. 751.
3. Тарабрин В.Ф., Зверев А.В., Горбунов О.Е. Аппаратно-программный комплекс «АСТРА» для регистрации и расшифровки результатов комплексной диагностики рельсового пути // Контроль. Диагностика: №10 (октябрь), 2013. С. 33-47.
Тарабрин В.Ф., Кузьмин Е.В., Горбунов О.Е., Зверев А.В.
ЗАО «Фирма ТВЕМА», г. Москва, Россия