Акустико-эмиссионный контроль

 
 
 

Назначение ГАЛС-1

ГАЛС-1 предназначен для проведения неразрушающего контроля и оценки технического состояния ответственных объектов без их вывода из эксплуатации; выявления, определения координат, оценки степени опасности и мониторинга за источниками акустико эмиссионных сигналов (дефектами) контролируемых объектов резервуаров и сосудов давления, нефтехранилищ, трубопроводов, грузоподъемных механизмов, буровых платформ, мостов, атомных и химических реакторов и других инженерных и технологических сооружений и деталей.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

ГАЛС 1 может применяться для технической диагностики таких объектов, как:

  • Сосуды, работающие под давлением
  • Емкости и резервуары
  • Магистральные и промысловые нефтеи газопроводы
  • Грузоподъемные механизмы
  • Переходы трубопроводов через препятствия
  • Технологические трубопроводы промышленных предприятий
  • Объекты коммунального хозяйства
  • Объекты железнодорожного транспорта
  • Объекты энергетической отрасли

ПРЕИМУЩЕСТВА МЕТОДА АЭ

  • АЭ диагностика при помощи ГАЛС 1 позволяет производить контроль всего объекта в целом или даже нескольких объектов. При этом позволяет выявлять наиболее опасные дефекты, склонные к развитию, и классифицировать их по степени опасности.
  • Проведение АЭ контроля при помощи ГАЛС 1 не требует подготовки поверхности объекта контроля или снятия изоляции (кроме небольших площадок в местах установки датчиков); позволяет производить контроль объектов, которые частично недоступны (подземные части трубопроводов, резервуаров и т.п.).

ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПЛЕКСА ГАЛС 1

  • Гибкая архитектура позволяет оптимально конфигурировать комплекс для контроля различных объектов протяженных,компактных, группы объектов.
  • Использование новейшей элементной базы и инновационных схемотехнических решений позволило понизить уровень шумов, приведенных ко входу, при под ключенном ПАЭ до 2 3 мкВ.
  • Благодаря тому, что оцифровка сигнала производится в непосредственной близости от ПАЭ, а также благодаря наличию в канале высококачественных цифровых и интеллектуальных программных фильтров обеспечивается высочайшая помехозащищенность каналов комплекса.
  • Все оборудование (как по отдельности, таки в комплексе) проходит строжайший приемочный контроль, включая проверку воздействия максимально жестких климатических условий, вибрации и т.п., что гарантирует высокую надежность комплекса.

ПРИМЕРЫ КОНФИГУРАЦИИ КОМПЛЕКСА

ПРИМЕЧАНИЯ:

  1. Здесь "ПК" компьютер комплекса; "БС" блок синхронизации.
  2. Возможны также и другие комбинативные конфигурации комплекса.
  3. Расстояние между ПК и БС, БС и каналом или между двумя БС до 100 м.
  4. Расстояние между каналом и ПАЭ зависит от типа ПАЭ и может составлять от 0,1 до 0,5 м для ПАЭ безвстроенного ПУ и до 50 м, а в некоторых случаях и до 100 м, для ПАЭ со встроенным ПУ.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГАЛС 1

    • Количество каналов комплекса подбирается оптимальным для каждого из объектов контроля с дискретностью в 1 канал (в пределах 100 каналов). Приобретенный комплекс в дальнейшем может быть расширен путем подключения к нему дополнительных каналов и блоков синхронизации.
    • Самотестирование комплекса* предупреждает оператора о неполадках (в т.ч.разрыве кабелей, нарушении акустическогокого контакта ПАЭ с объектом контроля)
    • Функция "Визуальный поиск канала"позволяет быстро сориентироваться в расстановке каналов на крупном объекте или группе объектов.
    • Функция "Перешивка номера канала" помогает быстро исправить ошибки в расстановке каналов.
    • Интеллектуальный осциллограф спектрограф позволяет сохранять осциллограммы только для тех сигналов, для которых это требуется.
    • Световые индикаторы на корпусе канальных блоков позволяют мгновенно получить информацию о состоянии каждого канала: его готовности к работе, факту поступления сигналов и приблизительной активности, наличия переполнения АЦП.
    • Мощная система интеллектуальных фильтров, включая отсев импульсных и периодических помех, отсев по форме сигналов, и других позволяют успешно работать даже в условиях наличия значительного количества помех.
    • Продвинутые алгоритмы локации, использование таких инноваций, как "умныйпорог", учет реверберации, "мультигрупповой отсев", и других позволяетполучить вместо "звездного неба" четкую локационную картину.

Эта и другие особенности комплекса, составляющие его функциональность, подробнее описаны в разделе "Описание основных функций ГАЛС 1"


Панель индикации канала              Осциллограф спектрограф

ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИЙ ГАЛС 1

Для обеспечения максимальной надежности контроля при помощи ГАЛС 1 в ПО комплекса включена функция самотестирования.

Самотестирование включает в себя:

  • Внутренние тесты аппаратуры комплекса.
  • Проверка наличия достаточного количества свободного места на диске компьютера комплекса.
  • Контроль подключения каналов: слежение за целостностью информационных кабелей, работоспособностью блоков синхронизации и правильностью их коммутации.
  • Контроль подключения датчиков: слежение за целостностью сигнальных кабелей и их подключением к канальнымблокам.
  • Контроль акустического контакта: проверка качества акустической связи между каждым из ПАЭ и объектом контроля.

Самотестирование может проводиться как по запросу оператора, так и автоматически с периодичностью, указанной оператором.

ЛОКАЦИЯ

ПО ГАЛС 1 позволяет проводить зонную,линейную, планарную, цилиндрическую,сферическую локацию на объектах:

  • линейных трубопроводы, элементы металлоконструкций и т.п.;
  • плоских мостовое полотно, крупные балки, плоские участки крупных деталей и т.п.;
  • труба трубопроводы, трубчатые элементы металлоконструкций и т.п.
  • цилиндрический резервуар нефте и газохранилища, другие крупные вместилища с цилиндрической обечайкой;
  • цилиндрический сосуд / цистерна сосуды давления, котлы железнодорожных цистерн, баллоны и др.;
  • сферический сосуд сосуды и резервуары сферической формы.

Локация производится на основе анализа разности времен прихода сигналов от одного события на разные каналы локационной группы. При этом время прихода сигнала может измеряться по пересечению порога, по достижению максимальной амплитуды или по "умному порогу" с учетом формы сигнала.

Для уточнения локации может быть использован учет реверберации, а для уточнения амплитуды изначально излученного событием сигнала учет затухания.

Режим мультигруппового отсева позволяет оптимально использовать локационные свойства каждой из групп, избегая приэтом дублирования или пропуска событий от источников, располагающихся вблизи границ зон ответственности смежных локационных групп.

ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ


Индикация и визуализация обнаружения источника III класса

В процессе локации (и в реальном времени и в постобработке) ПО ГАЛС 1 автоматически производит поиск источников АЭ активности скоплений АЭ событий и классификацию их опасности по выбранному оператором критерию:

  • три вида амплитудного критерия;
    • интегральный критерий;
    • локально динамический критерий;
    • кластерный критерий.

Критерии взяты в соответствии с ДСТУ 42227 2003, ПБ 03 593 03 и другими НД, а также собственной разработки.

ФИЛЬТРАЦИЯ ПОТОКОВ СИГНАЛОВ И СОБЫТИЙ

В ПО ГАЛС 1 имеется возможность фильтрации АЭ сигналов и событий по их параметрам как в реальном времени, так и в постобработке. Имеется возможность задавать фильтры в виде логической комбинации неравенств типа "Значение Параметра лежит в указанном диапазоне значений".Кроме того, имеется возможность создавать одномерные и двухмерные графические фильтры на графиках, диаграммах и локационной картине. Таким образом, в подавляющем большинстве случаев удается отсеять помеху, обнаружив ее отличия от полезных сигналов АЭ и создав соответствующую комбинацию фильтров.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ ОТСЕВА ПОМЕХ

Для обеспечения возможности проведения АЭ контроля даже в условиях высокого уровня помех в ПО ГАЛС 1 предусмотрен комплекс интеллектуальных фильтров, а именно:

  • Фильтр импульсной помехи помогает отсеять случайные всплески теплового шума и, таким образом, работать при более низком уровне порога.
  • Фильтр когерентной помехи удаляет сигналы, порожденные электрическими наводками.
  • Фильтр коэффициента формы пропускает только сигналы, чья форма соответствует типичной для сигналов от АЭ событий.
  • Фильтр локационного отсева отсеивает сигналы, пришедшие из за пределов зоны контроля, а также многие сигналыпомех.
  • Фильтр периодической помехи позволяет отсеять помехи, создаваемые работой механизмов, сетевую помеху 50Гц и т.п.
  • Фильтр амплитудно энергетического отсева отсекает заведомо неправильно сформированные пачки сигналов.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДАННЫХ АЭ

Зачастую увидеть исходные данные в нужном ракурсе означает практически решить задачу. Поэтому в ПО ГАЛС 1 уделено много внимания различным видам визуализации АЭ данных как в процессе их сбора, так и в режиме постобработки. Программа позволяет создать несколько сотенвидов графиков и диаграмм по параметрам сигналов, событий и параметров нагружения. Графические материалы могут быть следующих типов:

  • Зависимости от времени
  • Распределения вероятности
  • Кумулятивные диаграммы
  • Диаграммы взаимозависимости параметров сигналов или событий
  • Поканальные зависимости
  • Осциллограф и спектрограф
  • Зависимости от параметров нагружения

Для работы с этими графическими материалами предусмотрен целый набор инструментов:

  • Кластеризация
  • Добавление графической подложки (например, фотографии или чертежа объекта под локационную картину)
  • Использование линейных и логарифмических шкал независимо по каждой из осей
  • Графическая фильтрация
  • Проведение измерений при помощи измерительных курсоров
  • Цветовое кодирование выбранного параметра
  • Ручное и автоматическое масштабирование

ИНТЕРФЕЙС ПО

Учитывая значительный опыт компании в производстве интеллектуальных средств НК, при разработке ПО ГАЛС 1 большое внимание уделялось проработанности, дружественности и интуитивности интерфейса программы.

На панели инструментов расположены кнопки быстрого доступа к основным функциям ПО, связанным, прежде всего, с управлением сбором и визуализацией информации. Кроме того, там же расположены индикаторы, позволяющие мгновенно оценить как состояние комплекса, так и текущие результаты контроля:

  • Индикатор "Статус системы" показывает,готов ли комплекс к работе (положительныйный ли результат самотестирования), а также идет ли прием сигналов (имеетсяли АЭ активность).
  • Индикатор "Диск" показывает, достаточно ли свободного места на диске компьютера системы.
  • Индикатор "Класс" показывает максимальный класс опасности среди всех обнаруженных источников АЭ активности.
  • Индикатор "Нагружение" показывает, на какой стадии находится процесс нагружения, предупреждает оператора, когда нагружение приближается к потенциально опасным величинам.

В левой части экрана расположена панель управления каналами комплекса. Для каждого из подключенных каналов здесь доступны:

  • Кнопка включения / исключения канала из сбора данных
  • Кнопка включения / отключения сбора осциллограмм по данному каналу
  • Кнопка запуска встроенного в канал генератора имитатора
  • Индикатор текущей активности принимаемых данным каналом АЭ сигналов
  • Индикатор амплитуды сигналов, принимаемых каналом в данный момент

Рабочая область программы имеет вкладочную структуру, т.е. все открытые окна могут быть распределены по практически любому количеству вкладок страниц. В результате даже на компьютере с небольшим размером экрана можно удобно работать со значительным количеством окон графиков и диаграмм. Как правило, создаются тематические наборы вкладок. Например: "Сбор Основная", "Осциллограф", "Сбор Доп.графики", "Анализ-Локация", "Анализ-Временные зависимости", "Анализ-Фильтрация" и т.п.

Используя созданный заранее набор профилей (перечень вкладок, окон, их расположение и настройки), оператор может быстро переключаться между наборами средств визуализации и анализа, ориентированными на решение разных задач.

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Прилагаемое иллюстрированное руководство по эксплуатации, выполненное в современном дружественном стиле, содержит подробные инструкции по настройке комплекса, доступу и использованию всех функций ПО ГАЛС 1.

ФОРМИРОВАНИЕ ОТЧЕТОВ

В ПО ГАЛС 1 предусмотрен мастер формирования отчетов. Имеется возможность сформировать и сохранить необходимое количество форм отчета (включая состав и расположение текстовых, табличных и графических элементов). После этого отчет генерируется автоматически оператору только требуется указать файл формы отчета и файл данных, по которым должен быть сформирован отчет. Имеется возможность распечатки отчетов, сохранения уже сформированных отчетов или их экспорта в приложения Microsoft Office.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Общие данные

Количество каналов от 1 до 100 с дискретностью в 1 канал
Типы блоков синхронизации (БС) 7-канальные и 15-канальные
Длина сегмента кабеля между БС и каналом до 100 м
Регистрация всех параметров сигналов на канал до 1000 сиг/с
Регистрация всех параметров сигналов на комплекс до 15700 сиг/с
Электропитание комплекса ~220 В (187 ÷ 242 В) 50±1 Гц

Приемный тракт

Коэффициент усиления (с шагом 1 дБ) 15 ÷ 68 дБ
Уровень шума, приведенного ко входу, в полосе 20 ÷ 800 кГц не более 5 мкВ
Уровень шума, приведенного ко входу, в полосе 30 ÷ 500 кГц не более 3,5 мкВ
Диапазон рабочих частот 10 ÷ 800 кГц
Неравномерность АЧХ в диапазоне частот от 20 до 800 кГц ±1,5 дБ
Динамический диапазон не менее 95 дБ
Частота дискретизации АЦП 2,5 МГц
Разрядность АЦП 16 бит

Цифровой осциллограф

Количество каналов по 1 в каждом канале комплекса
Частота дискретизации 2,5 МГц
Количество точек одной осциллограммы до 163000
Претриггеринг до 200 мкс
Кол-во точек претриггеринга до 500

Встроенный генератор-имитатор

Количество по 1 в каждом канале комплекса
Тип генерируемого сигнала пачка импульсов прямоугольной формы (участок меандра)
Амплитуда импульсов 4, 8, 16, 32 В
Длительность импульса 250 ÷ 2500 нс
Количество импульсов в паке 1 ÷ 10
Частота следования пачек 0,3 ÷ 40 Гц

Измеряемые параметры АЭ

Перечень  
Время прихода сигнала  
Время достижения максимальной амплитуды  
Длительность сигнала  
Максимальная амплитуда сигнала (в точ. АЦП и в дБ)  
Энергия сигнала  
MARSE (площадь под огибающей)  
Счет (количество выбросов – пересечений порога)  
Средняя частота спектра сигнала  
Минимальная частота спектра сигнала  
Максимальная частота спектра сигнала  
Уровень шума перед сигналом  
Некоторые количественные характеристики  
Максимальная амплитуда до не менее 108 дБ
Динамический диапазон измерения амплитуды не менее 95 дБ
Динамический диапазон измерения энергии не менее 175 дБ
Диапазон измерения счета сигнала 1 ÷ 52000
Диапазон измерения длительности сигнала 1 ÷ 65000 мкс
Погрешность измерения амплитуды сигнала не более ±1 дБ
Погрешность измерения РВП не более ±0,5 мкс
Дополнительные параметры  
Флаг переполнения по амплитуде (зашкал АЦП)  
Флаг превышения максимальной длительности  
Флаг наличия сохраненной осциллограммы  
Флаг использования сигнала в локации  

Программируемые параметры

Диапазон установки уровня отсечки шумов (порога) 0 ÷ 108 дБ
Диапазон установки максимальной длительности сигнала 1 ÷ 65000 мкс
Диапазон установки таймаута ожидания продолжения сигнала (SCETO) 0 ÷ 1000 мкс
Диапазон установки таймаута измерения максимальной амплитуды (RTTO) 0 ÷ 1000 мкс
Диапазон установки мертвого времени 0 ÷ 65000 мкс
Диапазон установки времени измерения уровня шумов 100 ÷ 2000 мкс
Диапазон установки нижней и верхней частот среза основного фильтра 0 ÷ 1250 кГц

Параметрические каналы

Количество 4 канала на блок параметрических каналов
Типы входов по току и / или по напряжению
Вход по току (встроенный источник напряжения +24 В) 4 ÷ 20 мА
Вход по напряжению 0 ÷ 10 В
Разрядность АЦП 12 бит
Частота АЦП 50 Гц
Полоса пропускания 0 ÷ 10 Гц
Погрешность измерения ± 2,5 %

Условия эксплуатации измерительных и параметрических каналов и блоков синхронизации

Температура окружающей среды –20 °С ÷ +50 °С
Относительная влажность при +25 °С не более 95 %
Степень защиты от проникновения воды и твердых тел (по ГОСТ 14254) IP65

Наши партнеры

ASNT-banner logo