Малогабаритный ультразвуковой дефектоскоп
USM 25
Небольшой, компактный высокоэффективный микропроцессорный дефектоскоп. USM 25 – прибор имеет глубиномер для работы с наклонными преобразователями.
· малый вес и небольшие размеры;
· контрастный, яркий, четко читаемый при всех условиях освещения ЖК-индикатор с большим углом обзора;
· легко усваиваемая концепция управления прибором с использованием двух вращающихся ручек;
· измерение толщины с точностью до 0,01 мм, измерение координат дефектов при работе с наклонными преобразователями;
· встроенная память и интерфейс RS 232;
· USM 25 DAC, USM 25S – оценка допустимости дефектов по кривой амплитуда – расстояние или работа с ВРЧ; USM 25S – встроенные электронные АРД-диаграммы для наиболее распространенных типов преобразователей и с возможностью построения их для любого типа совмещенного преобразователя;
· дополнительная функция встроенной памяти UM 27D для запоминания до 5000 результатов измерения толщины и до 500 изображений сигналов с разбивкой на объекты с числом до 100;
· два независимых стробирующих импульса с запуском строба В от сигнала в стробе А (например, при синхронизации с сигналом от поверхности);
· лупа времени (для обоих стробирующих импульсов);
· индикация сигналов как радиоимпульсов в диапазоне до 50 мм (по стали);
· режим сравнения – наложение существующей последовательности отраженных сигналов на ранее запомненную (аналогично USD 15);
· полуавтоматическая калибровка по двум точкам;
· USM 25 DAC и USM 25 S – простое формирование кривой амплитуда-расстояние (АРК), введение обозначения ее во время записи, дублирование до 4-х кривых с заданием интервала между ними;
· внутренняя память – 200 блоков данных c изображением на экране;
· новая концепция отображения настройки прибора: настройка – каталог настройки;
· отсутствие двузначности функциональных клавиш – за счет введения 3-его уровня управления (двойное значение клавиш только в меню АРД и в меню АРК в USM 25 DAC и USM 25 S);
· задаваемый режим печати для конкретного вида документирования: изображение отраженных сигналов, сообщение, выбранный результат измерения, каталог функций, запоминание блока данных и номер блока данных с автоматическим изменением номера:
· свободно конфигурируемая строка измеренных значений;
· расширенный список языков диалога;
· предварительная установка контрастности ЖК-индикатора при включении с учетом температуры окружающей среды;
· включение и выключение подсветки при повторном нажатии клавиши.
| Частотный диапазон | USM 22B: 0,5 – 15 МГц USM 22L: 0,1 – 10 МГц (три поддиапазона) USM 25: 0,5 – 20 МГц (0,5 – 4 МГц, 2 – 20 МГц, 0,8 – 8 МГц, три поддиапазона) |
| Диапазон калибровки по глубине | мин. 0 – 2,5 мм + 10% макс. 0 – 9999 мм + 10% USM 22B: 0 – 1420 мм + 10% |
| Задание скорости звука | 1000 – 15000 м/с, плавно через 1 м/с |
| Смещение сигналов | – 10 до 1024 мм |
| Регулировка усиления | 0 – 110 дБ ступенями 0,5; 1; 2; 6; 12 (0 – блокировка изменения усиления) USM 25: плавно в пределах 4 дБ |
| Частота следования импульсов | 8 – 1000 Гц, регулируемая USM 22B: 300 Гц, нерегулируемая 400 Гц |
| Форма представления эхо-сигналов | двухполупериодное детектирование USM 25: дополнительно – детектирование по положительной или отрицательной полуволне, ВЧ-сигнал |
| Отсечка | 0 – 80% высоты шкалы экрана |
| Оценка параметров эхо-сигналов | измерение пути прохождения и разницы расстояний по фронту сигнала, измерение амплитуды сигналов в% от высоты экрана USM 25: дополнительно – глубина залегания и расстояние до проекции дефекта на поверхность, измерения по фронту или пику сигнала, USM 25 DAC, USM 25 S – амплитуда в дБ относительно кривой, USM 25 S дополнительно в% или как диаметр дискового отражателя относительно кривой |
| Индикатор | ЖК-индикатор, 96 х 72 мм, 320 х 240 точек |
| Интерфейс | RS 232, ввод и вывод данных |
| Выходные сигналы USM 25 | синхронизация, срабатывание АСД |
| Встроенная память | USM 22: 100 блоков параметров настройки, включая изображение USM 25: 200 блоков параметров настройки, включая изображение, комментарий, просмотр изображения, каталог |
| Питание | от 4 никель-кадмиевых аккумуляторов, сухих батарей или от сети |
| Размеры (ШхВхГ) | 245 мм х 265 мм х 46 мм |
| Масса | 1,6 кг с никель-кадмиевыми аккумуляторами |
Твердомеры
Метод Роквелла
Ме́тод Рокве́лла является методом проверки твёрдости материалов. Из-за своей простоты этот метод является наиболее распространённым способом проверки твёрдости материалов. Способ основан на проникновении твёрдого наконечника в материал и измерении глубины проникновения.
Измерение твердости по относительной глубине проникновения индентора было предложено в 1908 г. венским профессором Людвигом (Ludwig) в книге Die Kegelprobe (дословно «испытание конусом»). Метод определения относительной глубины исключал ошибки, связанные с механическими несовершенствами системы, такими как люфты и поверхностные дефекты.
Твердомер Роквелла, машина для определения относительной глубины проникновения, был изобретен уроженцами шт. Коннектикут Хью М. Роквеллом (1890–1957) и Стэнли П. Роквеллом (1886–1940). Потребность в этой машине была вызвана необходимостью быстрого определения эффектов термообработки на обоймах стальных подшипников. Метод Бринелля, изобретенный в 1900 г. в Швеции, был медленным, не применимым для закалённых сталей, и оставлял слишком большой отпечаток, чтобы рассматриваться как неразрушающий.
Патентную заявку на новое устройство подали 15.07.1914, и, после ее рассмотрения, был выдан патент №1294171 от 11.02.1919.
Существует несколько шкал для проверки твёрдости, основанных на комбинации «индентор (наконечник) – нагрузка». Используются три типа индентеров: шарик из карбида вольфрама диаметром 1/16 дюйма (1,5875 мм), такой же шарик из твёрдой стали (не рекомендуется) и конический алмазный наконечник с углом при вершине 120°. Возможные нагрузки – 60, 100 и 150 кгс. Величина твёрдости определяется как разница в глубине проникновения индентора при приложении основной и предварительной (10 кгс) нагрузки. Значения твёрдости по методу Роквелла предваряются буквой A, B или C.
Основные шкалы твёрдости по Роквеллу
| Шкала | Индентор | Нагрузка, кгс |
| А | Алмазный конус с углом 120° в вершине | 60 |
| В | Шарик диам. 1/16 дюйма из карбида вольфрама (или из твёрдой стали) | 100 |
| С | Алмазный конус с углом 120° в вершине | 150 |
Проведение испытания:
1. Выбрать подходящую для проверяемого материала шкалу (А, В или С)
2. Установить соответствующий индентор и нагрузку
3. Перед тем, как начать проверку, надо сделать два неучитываемых отпечатка, чтобы проверить правильность посадки наконечника и стола
4. Установить эталонный блок на столик прибора
5. Приложить предварительную нагрузку в 10 кгс, обнулить шкалу
6. Приложить основную нагрузку и дождаться до приложения максимального усилия
7. Освободить индентор
8. Прочесть на циферблате по соответствующей шкале значение твёрдости (цифровой прибор показывает на экране значение твёрдости)
9. Порядок действий при проверке твёрдости испытуемого образца такой же, как и на эталонном блоке. Допускается делать по одному измерению на образце при проверке массовой продукции
Факторы, влияющие на точность измерения
Важным фактором является толщина образца. Не допускается проверка образцов с толщиной менее десятикратной глубины проникновения наконечника
Ограничивается минимальное расстояние между отпечатками (3 диаметра между центрами ближайших отпечатков)
Недопущение параллакса при считывнии результатов с циферблата
Сравнение шкал твёрдости
Простота метода Роквелла (главным образом, отсутствие необходимости измерять диаметр отпечатка) привела к его широкому применению в промышленности для проверки твёрдости. Также не требуется высокая чистота измеряемой поверхности (например, методы Бринелля и Виккерса включают замер отпечатка с помощью микроскопа и требуют полировку поверхности). К недостатку метода Роквелла относится меньшая точность по сравнению с методами Бринелля и Виккерса. Существует корреляция между значениями твёрдости, замеренной разными методами (см. рисунок – перевод единиц твёрдости HRB в твёрдость по методу Бринелля для алюминиевых сплавов). Зависимость носит нелинейный характер. Имеются нормативные документы, где приведено сравнение значений твёрдости, измеренной разными методами (например, ASTM E-140).
Оценка механических свойств по испытаниям на твёрдость
Связь между результатами проверки на твёрдость и прочностными характеристиками материалов исследовались такими учёными-материаловедами, как Н.Н. Давиденков, М.П. Марковец и др. Используются методы определения предела текучести по результатам проверки на твёрдость вдавливанием. Такая связь была найдена, например, для высокохромистых нержавеющих сталей после различных режимов термообработки. Среднее отклонение для конического алмазного индентора составляло всего +0,9%. Были проведены исследования по нахождению связи между значениями твёрдости и другими характеристиками, определяемыми при растяжении, как предел прочности (временное сопротивление, сужение в шейке и истинное сопротивление разрушению.
Цифровой твердомер по методу Роквелла. модель HRS-150
Этот твердомер, завоевавший национальную серебряную медаль качества, представляет собой практичный полуавтоматический прибор. Он может широко применяться при научных исследованиях и на производстве для определения твердости по методу Роквелла, как черных, так и цветных металлов, а также неметаллических материалов и конечных деталей из них.