Толщиномеры для ручного кон­троля. Устройство резонансных толщи­номеров кратко рассмотрено в разд. 2.4. Учитывая, что в настоящее время эти при­боры редко применяются, нет необходи­мости в более подробном изложении. Да­лее рассмотрены импульсные ручные толщиномеры.

В качестве толщиномера может быть использован эходефекгоскоп, причем имеются задачи (например, измерение толщины некоторых типов наплавок), при решении которых дефектоскоп имеет пре­имущество. Дефектоскоп с прямым пре­образователем можно применять в качест­ве толщиномера, если номинальная изме­ряемая толщина больше его мертвой зоны (обычно требуют, чтобы толщина была больше 10 мм). Дефектоскоп с РС-преоб - разователем можно применять, если но­минальная измеряемая толщина больше 3 ... 5 мм. При использовании дефекто­скопа принимают все меры повышения точности измерения, рекомендованные в разд. 2.2.4.4 и 3.2.1.

Структурная схема импульсного толщиномера в общем подобна схеме им­пульсного дефектоскопа (см. рис. 2.2). Однако она содержит некоторые особенно­сти, имеющие целью повышение точности.

измерения толщины.

Генератор формирует электрический зондирующий импульс с крутым фронтом, а полосы пропускания усилителя и преоб­разователя расширены в области высоких частот, чтобы обеспечить прохождение импульсов с таким фронтом. Это условие необходимо для приборов группы А, од­нако желательно выполнение его для при­боров групп Б и В. В приборах группы А с широкополосными (апериодическими) преобразователями для расширения поло­сы пропускания частот применяют усили­тели с очень низким входным сопротивле­нием (усилители тока) [186].

Автоматическая регулировка усиле­ния обеспечивает постоянную амплитуду принятого донного сигнала, что, как было отмечено, важно для повышения точности измерения. Введен блок помехозащиты. Простейший способ помехозащиты - стробирование, т. е. включение приемника только на время измерительного цикла.

Измерительный узел (обычно им служит триггер) запускают начальным импульсом и выключают донным сигна­лом. В результате формируется импульс, длительность которого пропорциональна измеряемому интервалу времени. Имеется блок преобразования сигнала триггера в удобную для измерения времени форму, например в напряжение. Аналого-циф­ровой преобразователь трансформирует этот сигнал в цифровой код и подает его на цифровой индикатор и сигнализатор,
срабатывающий при выходе толщины за пределы допуска.

Применяются также другие способы преобразования сигнала триггера в изме­рение времени. Например, измеряют ко­личество коротких калиброванных им­пульсов, уложившихся в интервале сигна­ла триггера. Для повышения точности ко­личество уложившихся калиброванных импульсов измеряют несколько раз и ре­зультаты усредняют.

Отметим некоторые дополнительные устройства. Приборы группы А, измеряю­щие многократное прохождение импульса в ОК, имеют блок селекции, который вы­бирает начальный импульс (обычно вто­рой донный сигнал) и от него начинает измерение времени. Эти толщиномеры имеют блок счета заданного количества донных сигналов п, что учитывают при преобразовании времени в толщину.

Приборы группы Б часто не имеют экрана с временной разверткой. Отсчет толщины выполняют по цифровому табло. Приборы группы А, измеряющие много­кратное прохождение импульса в ОК, час­то снабжают экраном для выбора опти­мального интервала донных сигналов. В последних моделях приборов группы Б также применяют экран для этой цели, а также чтобы предотвратить ошибку при измерении малых толщин. Как отмечалось выше, когда толщина ОК меньше мини­мального значения, измеряемого прибо­ром, прибор может зафиксировать не пер­
вый донный сигнал (который слился с зондирующим импульсом), а второй. На­блюдая на экране серию донных сигналов, этой грубой ошибки можно избежать.

Когда применяют РС-преобразова - тели с призмами, возникает задача выде­ления сигналов, проходящих только через ОК. Для этого излучающим преобразова­телем (работающим в данном случае как излучатель-приемник) принимают сигнал от границы призма - ОК, усиливают его отдельным усилителем и запускают им измеритель времени.

Для измерения толщины используют прямые, PC и (редко) наклонные преобра­зователи. При работе с толщиномерами следует использовать преобразователи только тех типов, которые указаны в тех­нических описаниях соответствующих приборов. Преобразователи должны иметь жесткий протектор, чтобы интервал вре­мени распространения импульса возмож­но в меньшей степени зависел от силы прижатия преобразователя к ОК.

При измерении толщины в процессе эксплуатации контролируемого оборудо­вания возникает задача контроля при по­вышенной температуре. В ВНИКТИНХО (г. Волгоград) Ю. А. Нечаевым и др. раз­работан PC-преобразователь для контроля при температуре до 600°. В нем примене­ны кварцевые призмы. Электроакустиче­ский экран выполнен из стальной фольги с прокладкой из миканита. Приемный и пе­редающий отсеки заключены в цилиндри­ческую капсулу, которая, перемещаясь в корпусе, нормирует с помощью пружины усилие прижатия. Благодаря принятым мерам за 15 с работы при температуре изделия 700° температура в зоне пьезо­элементов не поднимается выше 30°.

Технические требования к ручным толщиномерам перечислены в ГОСТ 28702-90. Согласно этому документу, толщиномеры подразделяют на приборы общего назначения и специализированные (т. е. предназначенные для контроля изде­лий определенного типа), ручные и авто­матизированные, с различной степенью защищенности от воздействия окружаю­щей среды. Для толщиномеров различного назначения приведены основные рекомен­дуемые технические характеристики.

Например, для толщиномеров группы Б диапазон измеряемых толщин по стали и алюминию должен быть не менее 0,5 . 1000 мм, основная погрешность

измерения для толщин меньше 300 мм - не более ±0,1 мм, а для больших толщин h допустима погрешность ±(0,1 + 0,001 И) мм, масса - не более 0,4 кг, средняя наработка на отказ не менее 32000 ч. Для толщино­меров группы А диапазон измерения 0,2 ... 100 мм, основная погрешность из­мерения толщин до 10 мм - от ± 0,003 до ± 0,02 мм по согласованию с потребителем, а больших толщин - ± 0,003h или ± 0,01 мм, средняя наработка на отказ не менее 25000 ч.

Указаны допустимые значения до­полнительных погрешностей. Например, дополнительная погрешность от измене­ния окружающей температуры на каждые 10 °С (от нормального значения 20 °С) не должна превышать половины предела до­пускаемого значения основной погрешно­сти, допустимое значение дополнительной погрешности, вызванной изменением на­пряжения питания от минимального до максимального значения, не должно пре­вышать половины предела допускаемого значения основной погрешности толщи­номера.

Для толщиномеров группы Б должна нормироваться условная чувствительность к выявлению локального утонения. Она определяется диаметром выявляемого плоскодонного отверстия, который выби­рается из ряда от 0,5 до 2 мм.

Ультразвуковые толщиномеры долж­ны проходить процедуру испытаний и утверждения в соответствии с правилами по метрологии ПР 50.2.009-94 "Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений" по ГОСТ 8.001 и ГОСТ 8.383 или метрологическую атте­стацию по ГОСТ 8.326.

Рис. 6.7. Толщиномер А1207

Типы и технические характери­стики некоторых толщиномеров с пье­зопреобразователями приведены далее.

Для точного измерения толщины из­делий с гладкими параллельными поверх­ностями в процессе их изготовления в авиационной, приборостроительной и других отраслях промышленности (задачи группы А) предназначены толщиномеры серии ТМ1 американской компании "Stress Tel". Базовый прибор обеспечивает измерение толщины в диапазоне 0,25 ... 25 мм с погрешностью 0,01 мм по стали. Вариант прибора TM1-D PLUS позволяет измерять толщины до 380 мм, а вариант TM1-CD обеспечивает погрешность 0,001 мм. Приборы имеют четырехразрядный цифровой индикатор. Приборы работают с сильно демпфированными РС-преобразо - вателями с плоскопараллельной задерж­кой из пластмассы или графита. Частота от 5 до 22 МГц. Питание приборов бата­рейное, масса около 0,5 кг, имеются блок памяти и сигнализатор. Фирма выпускает также ряд толщиномеров для измерения объектов группы Б.

В России для решения задач группы А применяется прибор Миниметр типа УТ-602. Он работает с РС-преобразо - вателем, но рассчитан на решение задач группы А. Для повышения точности изме­рений прибор работает на высокой частоте (10 МГц) и использует для отсчета време­ни прихода первого донного сигнала не фронт импульса, а точку достижения ну­левой амплитуды после первого периода колебаний (точка А на рис. 2.55). Это обеспечивает основную и дополнитель­ную погрешности измерения не более + 0,05 мм в диапазоне 0,5 ... 4 мм. Ис­пользовать прибор для решения задач группы Б нельзя, так как при отражении от неровной поверхности импульс донно­го сигнала исказиться и правильно опре­делить точку А будет трудно.

Задачи группы Б возникают в основ­ном при контроле объектов в процессе эксплуатации. Это измерение коррозион­ного повреждения корпусов морских и речных судов, стенок сосудов, трубопро­водов и баллонов. Подобные задачи воз­никают в судостроении, химической про­мышленности и энергетике. Для решения главным образом таких задач (а также частично задач группы А) предназначен широко распространенный в России тол­щиномер УТ-93П, выпускаемый АО "Ин- троскоп" (Республика Молдова). Он рабо­тает с PC-преобразователями, имеет час­тоты 2,5; 5 и 10 МГц, позволяет вести из­мерение толщин в диапазоне от 0,6 до 1000 мм.

При испытаниях на стандартных об­разцах в диапазоне до 30 мм прибор имеет погрешность не более ± 0,1 мм, а при больших толщинах погрешность состав­ляет +(0,1 + 0,001 И) мм, что соответствует оптимальным значениям, согласно фор­муле (6.5). Прибор измеряет толщину сте­нок труб диаметром 6 мм и более. Допус­тимая шероховатость наружной поверхно­сти Rz = 160 мкм, а внутренней - 320 мкм Толщиномер позволяет обнаруживать ло­кальные уменьшения толщины, измерять толщину объектов с непараллельными поверхностями (при угле не более 10°).

Прибор дает цифровой отсчет тол­щины ОК из материалов со скоростью звука от 3000 до 6400 м/с. При известном значении толщины (в диапазоне 20 ... 300 мм) он может использоваться как измеритель скорости. Прибор имеет автономное пита­ние, массу 0,4 кг. Близкие технические характеристики имеют зарубежные тол­щиномеры группы Б.

В МНПО "Спектр" (А. А. Самокрутов и др.) разработаны и выпускаются не­сколько модификаций толщиномеров [426, докл. 4.4], представленных далее.

Толщиномер А1207 [426, докл. 4.7] показан на рис. 6.7. В традиционных эхо­импульсных толщиномерах электронный блок и преобразователь соединяются спе­циальным кабелем. Этот УЗ-толщиномер выполнен в виде миниатюрного монобло­ка, в который встроен раздельно - совмещенный преобразователь на 10 МГц, размещены электронная схема, источник питания и индикатор. Данное решение, по сравнению с классической компоновкой, обеспечивает повышение надежности за счет отсутствия кабельного соединения преобразователя и электронного блока; улучшение метрологических характери­стик путем оптимизации параметров трак­та и алгоритма измерения толщины под особенности конкретного преобразовате­ля; упрощение процедуры контроля за счет высвобождения одной руки дефекто - скописта; минимизации органов управле­ния; уменьшение стоимости прибора.

Толщиномер выполнен в форме, на­поминающей авторучку. Управление при­бором осуществляется при помощи всего двух кнопок: одна предназначена для включения прибора, а другая для выбора нескольких предустановленных скоростей ультразвуковых волн. В приборе реализо­вана идеология "полного цифрового трак­та", обеспечивающая стабильность пара­метров, гибкость и универсальность схе­мы, минимизацию габаритов, а так же ус­тойчивые измерения при различном каче­стве поверхности объектов контроля.

Толщиномер А1208 - классический простой и надежный толщиномер, рабо­тающий с раздельно-совмещенными пре­образователями нескольких типов. Корпус прибора обеспечивает защиту от пыли и влаги по требованиям IP65. В приборе установлен четырехразрядный шестнадца­тисегментный алфавитно-цифровой све­тодиодный дисплей, что позволяет экс­плуатировать его в широком диапазоне температур (от -30° до +50 °С). Управле­ние режимами и настройками прибора осуществляется с помощью расширенного меню, каждый пункт которого выполнен в виде "бегущей строки". Прибор обеспечи­вает: настройку на произвольную скорость УЗ, адаптацию к преобразователю, изме­рение толщины по 2-м отражениям, запись в энергонезависимую память параметров используемых преобразователей.

Толщиномер А1209С - также постро­ен по схеме полного цифрового тракта. Это обеспечивает работу толщиномера практически со всеми типами совмещен­ных и раздельно-совмещенных преобразо­вателей в диапазоне частот 1,25... 15,0 МГц, а также дает изображение в виде разверт­ки типа А

Прибор может работать как с пря­мым, так и PC-преобразователями. Тол­щиномеры с PC-преобразователями полу­чили наиболее широкое распространение благодаря высокой чувствительности и широкому диапазону измерений. Но в большинстве практических случаев высо­кая чувствительность толщиномера не используется. В то же время, РС-преобра - зователи весьма подвержены износу.

Преимущества толщиномера с со­вмещенным УЗ-преобразователем были отмечены выше, поэтому его использова­ние в толщиномере широкого применения более предпочтительно. Однако собствен­ный реверберационный шум совмещенно­го преобразователя не позволяет измерять толщины порядка 1 ... 3 мм при радиусах кривизны 10 ... 30 мм (мертвая зона). Из­вестно, что в изделиях с толщинами менее нескольких миллиметров, включая и тру­бы малых диаметров, практически всегда возникают импульсы многократных пере - отражений ультразвука между поверхно­стями материала. Эти импульсы несут информацию о толщине материала и их

можно использовать для измерений, даже если первый и несколько последующих импульсов будут ниже уровня собствен­ной реверберации пьезопреобразователя.

Как упоминалось ранее, в МНПО "СПЕКТР" (В. Н. Козлов и др.) разработа­ны адаптивные алгоритмы корреляцион­ной обработки сигналов многократных отражений ультразвука в слое материала, которые позволяют создавать УЗ - толщиномеры широкого применения как с совмещенными пьезопреобразователями, так и с ЭМА-преобразователями [426, докл. 4.5, 4.6; 428, докл. 2.01]. В этих при­борах используется оцифровка эхосигнала до детектирования и обработка данного вектора спецпроцессором, реализующим предложенный алгоритм. Как показали практические исследования, данный под­ход обеспечивает измерение толщин од­
ним совмещенным преобразователем в диапазоне от 0,5 до 300 мм как по глад­ким, так и по шероховатым радиусным поверхностям. Именно этот алгоритм реа­лизован в толщиномере А1209С.

Технические характеристики толщи­номеров МНПО "СПЕКТР даны в табл. 6.2.

Фирма "Krautkramer" (Германия) вы­пускает серию толщиномеров типа DM 4. Исполнение DM 4Е служит для простых случаев применения; DM 4 и DM 4DL с режимом работы DUAL MULTI - для из­мерений через покрытие; исполнение DM 4DL к тому же имеет встроенную память. В комплект приборов входит много раз­ных преобразователей, в том числе диало­говые преобразователи (с записанными в них техническими данными), с автомати­ческим распознаванием типа толщиноме-

ра, с указанием параметров и назначения, для высокотемпературных измерений. Приборы имеют автоматическую коррек­цию траектории прохождения звука, на­личие автоматической калибровки нуля для оптимальной настройки прибора в соответствии с типом преобразователя и условиями измерений, режим работы с индикацией и запоминанием минимально­го измеренного значения.

Толщиномер особенно удобен при измерениях остаточной толщины стенки на корродированных изделиях, при работе со слоистыми материалами или при высо­ких температурах. Он имеет запоминаю­щее устройство большой емкости с бук­венным вводом данных и гибкой структу­рой запоминания результатов измерения вместе с изображением сигналов и ком­ментарием.

Толщиномер имеет автоматическую коррекцию расхождения лучей в призме преобразователя. Рассчитан на проведение прецизионных измерений с разрешающей способностью до 0,01 мм. Имеется свето­вая и звуковая сигнализация выхода за верхний или нижний допуск, запоминание минимального значения толщины, воз­можность временного запоминания изо­бражения.

Помимо работы в раздельно-совме­щенном режиме, прибор может работать в совмещенном режиме. Имеется возмож­ность двухполупериодного детектирова­ния, детектирования по положительной или отрицательной полуволне, получения высокочастотного сигнала. Внутренняя память имеет емкость до 150 000 резуль­татов измерения и 1100 изображений со всеми параметрами настройки. Возможны различные типы формирования файлов с записанными данными, расширение памя­ти за счет дополнительного устройства до 318 000 результатов и 2 400 изображений на экране. Прибор комплектуется широ­кой гаммой совмещенных и раздельно- сомещенных преобразователей.

Вариант толщиномера типа DMS 2ТС позволяет выполнять измерение толщины изделия через покрытия. Для этого преду­смотрено двойное стробирование для из­мерения по многократным отражениям. Прибор имеет беспроводную инфракрас­ную связь с компьютером, он может про­граммироваться от компьютера или непо­средственно подключаться к внешней клавиатуре, использовать программное обеспечение UltraMATE LITE, UltraMATE и UltraPIPE для обработки результатов и связи с компьютером.

Диапазон измерений 0,2 ... 635 мм (для варианта DMS 2Е - 0,66 ... 635 мм) по стали при обычных измерениях (зави­сит от преобразователя, материала, по­верхности, температуры). Разрешающая способность индикаций 0,01 мм для тол­щин до 99,99 мм; 0,1 мм для толщин больше 99,99 мм. Частота 0,5 ... 15 МГц. Возможная вариация скорости ультразву­ка в ОК 1000 ... 9999 м/с. Индикатор - жидкокристаллический экран в отражен­ном свете, высокой разрешающей способ­ности, размер 71 х 95 мм, включаемая подсветка, 240 х 320 точек (DMS 2). Рабо­чий диапазон температур от - 10 до + 50 °С. Встроенная память до 150 000 результатов измерения и 1100 изображений на экране при развертке А или В с возможностью расширения через дополнительное уст­ройство. Питание от 4 сухих батареи или аккумулятора типа АА, от сети перемен­ного тока 220 В через сетевой блок пита­ния, продолжительность работы до 40 ч при тактовой частоте 4 Гц и подсветке. Масса - 725 г, включая батареи.

Толщиномеры с ЭМА-преобразо - вателями. Ранее отмечалась перспектив­ность использования ЭМА-преобразова - телей в приборах для измерения толщины. Широкополосность таких преобразовате­лей позволяет формировать короткие им­пульсы, что важно для достижения высо­кой точности. ЭМА-преобразователи лег­че возбуждают поперечные, а не продоль­ные волны. Это удобно для измерения: скорость распространения поперечных волн меньше, чем продольных; измеряе­мый интервал времени увеличивается и соответственно уменьшается погрешность AtiJt. Однако необходимо принять меры, чтобы при этом не возбуждалась продоль­ная волна, которая имеет более высокую скорость и раньше придет к преобразова­телю. ЭМА-толщиномером можно изме­рять толщины металлических объектов, поверхность которых покрыта краской, пленкой.

Небольшая чувствительность ЭМА- преобразователей не является препятстви­ем при использовании этого способа в приборах групп А и В, где донный сигнал имеет большую амплитуду. При исполь­зовании ЭМА-преобразователей большой площади (около 100 мм2) существенно повышается точность измерения по гру­бой поверхности ввода.

При использовании ЭМА-преобразо­вателей необходимо учитывать следую­щую возможную погрешность [56]. Воз­буждающее электромагнитное поле дейст­вует не на самой поверхности ОК, а в не­котором поверхностном слое, толщина которого зависит от материала ОК и час­тоты колебаний. Это явление скин - эффекта. Скорость распространения элек­тромагнитных волн значительно больше, чем ультразвуковых. В связи с этим воз­никает эффект уменьшения времени про­бега импульса в ОК. Фронт УЗ-импульса растягивается.

Если не принять меры по компенса­ции рассмотренной погрешности, то при измерении изделий из нержавеющей стали толщиной 10 мм погрешность может дос­тигать 19 % на поперечных и 11 % на про­дольных волнах, если выполнять измере­ния на высоте 6 дБ от максимума эхосиг - нала. В материалах с хорошей электро­проводностью погрешность уменьшается соответственно до 0,55 и 0,27 %.

В [428, докл. 4.5.38] А. А. Самокрутов и др., сообщают о разработке в МНПО "Спектр" портативного (масса с элемента­ми питания 800 г) толщиномера типа А1270 с ЭМА-преобразователем, предна­значенного для измерения толщины пло­ских и цилиндрических деталей и узлов из сплавов алюминия и других материалов с регистрацией результатов контроля. При­бор позволяет устранить или уменьшить многие погрешности измерения толщины. Благодаря использованию ЭМА-преобра­зователей не требуется создания акустиче­ского контакта. Обеспечивается возбуж­дение продольных и сдвиговых волн с радиальной и линейной поляризацией, поэтому толщиномер позволяет оценить степень анизотропии скорости в прокате и настроиться на истинную скорость ульт­развука. Применение корреляционной обработки сигналов позволяет практиче­ски исключить влияние изменения формы и амплитуды эхосигнала на погрешность измерений.

Результаты измерения отображаются на экране дисплея в мм с дискретностью 0,01 мм в диапазоне толщин от 0,5 до 25 мм и 0,1 мм при измерении толщин более 25 мм. В качестве дисплея в прибо­ре используется графический жидкокри­сталлический модуль с подсветкой для работы в темноте. Возможно подключение прибора к персональному компьютеру, что создает предпосылки его использова­ния при проведении исследований, совер­шенствовании технологии обработки ме­талла и как инструмент для регистрации и накопления информации о технологиче­ском процессе производства и техниче­ском состоянии сложных конструкций. Предусмотрен режим поиска минимально­го значения толщины в заданной области контроля изделия. После завершения цик­ла измерений на дисплее отображается минимальное значение толщины за весь цикл.

Выпускаемый фирмой PALMIRA (г. Кишинев) ЭМА-толщиномер ЭМАТ - 100 работает на частоте 2,5 МГц, диапазон измеряемых толщин 5 ... 100 мм; погреш­ность +0,1 мм, минимальный радиус кри­визны ОК 10 мм, максимальная величина зазора между преобразователем и поверх­ностью ОК 2 мм, габаритные размеры 190 х 100 х 45 мм, питание автономное.

Научно-производственное предпри­ятие "ВИГОР" разработало бесконтактный ультразвуковой толщиномер с использо­ванием ЭМА-преобразователей с посто­янной магнитной присоской [426, докл. 4.8], благодаря чему при контроле маг­нитных материалов освобождаются обе руки оператора. Отличительной особенно­стью прибора является использование ло­кальных высокочувствительных ЭМА - преобразователей с подвижными полюс­ными наконечниками, которые без особых усилий устанавливаются на контролируе­мое изделие и непрерывно сканируют его поверхность в любом направлении. После завершения контроля преобразователи также легко снимаются с изделия.

Диапазон измеряемых прибором толщин 2,5 ... 120,0 мм, погрешность из­мерения не более ± 0,1 мм, минимальный радиус кривизны поверхности контроля 20 мм, питание автономное с индикацией разряда аккумулятора, масса прибора с источником питания не более 4,0 кг, время сохранения данных в памяти не менее 60 суток.

Установки для контроля толщины

предназначены, как правило, для контроля труб. Тонкостенные трубы контролируют иммерсионно-резонансным методом. Та­кой толщиномер предназначен прежде всего для слежения за изменением толщи­ны стенки. В связи с этим измерение ведут на резонансной частоте либо соответст­вующей основной частоте свободных ко­лебаний изделия, либо на одной из низ­ших гармоник (п = 2; 3). Повышение час­тоты увеличивает влияние затухания, де­лает резонансы более заметными.

Например, для автоматического кон­троля толщины тонкостенных труб при­меняют иммерсионные резонансные тол­щиномеры типа "Металл" (выпускался объединением Электроточприбор, г. Ки­шинев). Одна из модификаций "Металл 3" обеспечивает измерение в диапазоне 0,1 ... 4 мм с погрешностью не более ± 1 % и позволяет контролировать трубы диамет­ром 3 мм и более.

Работающая с ЭМА-преобразова - телями установка УТ-80Б (разработчик МНПО "Спектр") предназначена для кон­троля труб диаметром 30 ... 150 мм с тол­щиной стенки 3 ... 15 мм. Погрешность не более 2 %. Скорость протяжки труб - 3 м/с. Установка имеет четыре канала из­лучателей-приемников сигналов, обеспе­чивающих контроль разностенности (т. е. измерения толщины и разности толщины) сразу в четырех точках по окружности трубы. Частота следования зондирующих импульсов - 1000 Гц. Для устранения по­грешности от скин-эффекта рекомендова­но выполнять измерения по интервалу между первым и вторым донными сигна­лами, но возможен вариант измерения по первому донному сигналу.

Санкт-Петербургский государствен­ный электротехнический университет и ООО "Промкоммуникация" разработали многоканальный внутритрубный толщи­номер для контроля газовых труб диамет­ром 250 ... 500 мм с толщиной стенки 5 ... 10 мм [426, докл. 4.9]. Корпус толщино­мера представляет собой цилиндр диамет­ром 200 мм, состоящий из двух отсеков: отсека акустических преобразователей и отсека печатных плат электронных бло­ков. Преобразователи диаметром 12 мм, работающие на частоте 5 МГц, установле­ны равномерно по окружности с шагом в 10°. Контроль толщины осуществляется в иммерсионном варианте путем измерения временного интервала между вторым и третьим донными импульсами.

Для реализации иммерсионного спо­соба участок контролируемого трубопро­вода длиной до 300 м заполняется водой. Корпус толщиномера с торцов ограничен резиновыми манжетами, обеспечивающи­ми соосное положение его в трубе и нор­мальное падение ультразвукового пучка от каждого преобразователя на внутрен­нюю поверхность трубы. Перемещение толщиномера в трубе осуществляется ле­бедкой с помощью кабеля-троса.

Программное обеспечение позволяет регистрировать сечение трубы с выделе - иием на экране монитора цветом недопус­тимых по толщине участков, развертку всей трубы и другие параметры.

Трубы парогенераторов атомных электростанций контролируются изнутри. Одновременно с выявлением дефектов выполняют измерение толщины. Для этой цели [422, с. 613] используют установку типа IRIS (см. 3.3.2.2, рис. 3.78). В уста­новке имеется вращающееся зеркало, обеспечивающее сканирование по окруж­ности.

Для ручного контроля толщины объ­ектов с большой площадью поверхности перспективно применение ручных прибо­ров с автоматической регистрацией ре­зультатов. Подобные задачи позволяет решать система ISONIC, описанная в разд. 5.1.7.7 и выпускаемая фирмой "Sono - tron" (Израиль) [422, с. 3031 и с. 3032]. Система обеспечивает непрерыв­ное слежение за текущими координатами преобразователя (с точностью ± 0,25 ... 1 мм) на плоских и кривых поверхностях (ми­нимальный радиус кривизны - 40 мм), а также автоматическую регистрацию вре­мени прихода всех эхосигналов независи­мо от их амплитуд, т. е. изменение толщи­ны. Одновременно осуществляется слеже­ние за качеством акустического контакта. В результате система ISONIC представля­ет карту изменения толщины, например, под действием коррозии.

Стандартные образцы используют для проверки и настройки толщиномеров. Обычные плоскопараллельные концевые меры длины типа щупов, плиток Иогансо - на малопригодны для калибровки толщи­номеров в связи с ненормированным из­менением в них скорости ультразвука. С учетом этого Госстандартом СССР разра­ботаны и введены специально для провер­ки ультразвуковых толщиномеров ком­плекты мер толщины КМТ-176М1, а так­же комплект ультразвуковых стандартных мер образцов КУСОТ-180. Они аттестова­ны с погрешностью 0,7 % при толщинах 0,2 ... 10 мм; 0,4 % - при толщинах 10 ... 12 мм и 0,3 % - при толщинах 12 ... 300 мм.

Комплект КУСОТ-180 позволяет оп­ределить влияние различных факторов: шероховатости поверхности, радиуса кри­визны, непараллельное™ поверхностей. Толщиномеры группы Б проверяют также на способность определять участки с ло­кальным уменьшением толщины стенки. Проверку выполняют по образцам с плос­кодонными отверстиями.

Для повседневной проверки работо­способности универсальных толщиноме­ров групп А и Б изготовляют образцы с гладкими параллельными поверхностями из материалов с малым коэффициентом затухания УЗК (например, из углероди­стой стали). Для массовой проверки одно­типных изделий приборами групп А и Б, а также для поточного контроля приборами группы В изготовляют стандартные об­разцы предприятия (СОП), максимально соответствующие контролируемым изде­лиям по материалу, радиусу кривизны, чистоте обработки поверхностей. Это по­зволяет повысить точность измерения толщины. Примеры СОП приведены в разд. 6.1.5.