Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ФГОУ СПО «Калининградский государственный колледж градостроительства»
Национальный проект «ОБРАЗОВАНИЕ»
Методические указания по выполнению
практической работы
Дисциплина: «Техническое диагностирование систем газоснабжения»
Тема: «Приборное диагностирование систем газоснабжения.
Неразрушающие методы контроля.
Ультразвуковой толщиномер MG2XT»
Специальность: 270111 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»
Разработал преподаватель
_______
2008 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 10
Тема: «Приборное диагностирование систем газоснабжения. Неразрушающие методы контроля. Ультразвуковой толщиномер MG2XT»
Цели: ознакомление с неразрушающими методами контроля, изучение устройства, принципа действия толщиномера ультразвукового MG2XT
Межпредметные связи: «Газовые сети и установки»
Обеспечение занятия: методические указания по выполнению практической работы, толщиномер ультразвуковой MG2XT, образцы труб с различными видами покрытий
Теоретическая часть
Работа толщиномера серии MG2XT базируется на использовании принципа двухэлементного преобразователя «импульс – эхо-сигнал», основанного на определении временного интервала до момента прихода высокочастотной звуковой волны, отраженной от задней стенки тестового образца.
Такой метод, являющийся модифицированным методом эхолокации, имеет самое широкое применение в сфере неразрушающего контроля.
Звуковые сигналы в диапазоне частот, используемом для проведения измерений, плохо проходят через воздух, поэтому между поверхностью преобразователя и поверхностью испытуемого образца наносится слой контактной смазки.
Ультразвуковые волны, которые генерируются передающим устройством преобразователя, проникают в исследуемый образец, проходят сквозь него, а затем отражаются от его противоположной стороны.
Отраженные звуковые волны или, эхо – сигналы, поступают в приемное устройство преобразователя, где из них снова получаются электрические сигналы.
Толщиномер производит точное измерение временного интервала между отправленным импульсом и первым эхо – сигналом и вычитает установленное нулевое значение, представляющее собой задержку преобразователя.
Полученный результат умножается на V – скорость распространения звука в тестовом образце – и делится на два, чтобы учесть путь в обе стороны, проделанный звуком. Окончательный результат (Х) представляет собой толщину тестового материала.
X = (t) V : 2
Арифметические вычисления, позволяющие получить значение толщины, выполняются микропроцессором и выводятся на жидкокристаллический экран.
Факторы, влияющие на работу прибора и точность измерений
1. Состояние поверхности
Наличие большого количества коррозионных язвин на внешней поверхности трубы или резервуара может представлять собой серьезную проблему.
Для некоторых необработанных поверхностей использование желеобразной либо консистентной смазки вместо жидкой смазки позволяет улучшить передачу звуковой энергии в исследуемый образец.
В наиболее тяжелых случаях может потребоваться соответствующая обработка поверхности напильником или ее зачистка, чтобы добиться хорошего контакта с поверхностью преобразователя.
В тех случаях, когда приходится сталкиваться с наличием глубоких коррозионных язвин на внешней поверхности трубы или резервуара, обычно возникает необходимость измерить остаточную толщину металла – между основанием язвин и внутренней поверхностью.
Традиционный подход заключается в том, чтобы измерить толщину незатронутого коррозией металла с помощью ультразвука, далее измерить глубину коррозии механически, а затем просто вычесть глубину коррозии из измеренной толщины металла.
В качестве альтернативы имеется возможность сточить поверхность напильником или зачистить ее до основания язвин, а затем произвести измерения в обычном режиме.
2. Расположение/направление преобразователя
Для хорошего звукового контакта преобразователь должен быть плотно прижат к исследуемой поверхности.
На цилиндрических поверхностях небольшого диаметра, например, трубах преобразователь следует располагать таким образом, чтобы звукоизоляционный материал, видимый на поверхности датчика, был направлен строго перпендикулярно центральной оси трубы.
3. Калибровка
Точность выполняемых измерений не может превышать той точности, с которой была произведена калибровка прибора.
Существенным моментом является установка нуля и выполнение калибровки всякий раз, когда происходит смена измеряемого материала или преобразователя.
Необходимо периодически производить проверку прибора с помощью образцов с известной толщиной, чтобы убедиться в том, что измеритель функционирует исправно.
4. Акустические свойства материалов
Для конструкционных материалов существует несколько условий, которые могут в значительной степени ограничить точность измерений и диапазон измеряемых значений толщины.
Рассеяние звука
Рассеяние звука в различных материалах (особенно, в некоторых сортах литой стали, чугуна, композитных материалов) происходит за счет кристаллической структуры металлов или наличие неоднородностей в композитных материалах.
Этот эффект приводит к снижению возможностей по правильному определению возвращенного эхо – сигнала, отраженного от задней стенки, и уменьшает применимость ультразвукового толщиномера для данного материала.
Переменная скорость звука
У целого ряда материалов наблюдается изменение скорости распространения звука при переходе от одной точки материала к другой. Такой эффект характерен для некоторых марок нержавеющей стали.
Для других материалов характерно резкое изменение скорости распространение звука в зависимости от температуры. Это свойственно пластмассам, поэтому для получения максимально точных результатов необходимо тщательно контролировать температуру.
Затухание звука
Затухание звука или его поглощение, которое наблюдается во многих органических материалах (легкие пластмассы, резина), приводит к тому, что звуковые колебания затухают очень быстро при тех частотах, которые обычно используются при измерении толщины материалов с помощью ультразвука. В результате этого максимальная толщина таких материалов, которая должна быть измерена, оказывается ограниченной.
Выбор преобразователя
Для любой использующей ультразвук измерительной системы (преобразователь плюс толщиномер) существует минимальное значение толщины материала, ниже которого правильные измерения становятся невозможными.
Проведение измерений при высоких температурах
Измерения в случае наличия ржавчины при высоких температурах требуют особого внимания, поэтому:
- необходимо убедиться, что температура поверхности исследуемого образца не превышает максимально допустимую для используемого преобразователя и контактной смазки;
- необходимо использовать только те виды смазки, которые рассчитаны на применение при данных температурах;
Скорость распространения звука в различных материалах
Толщиномер MG2XT обладает следующими возможностями:
- автоматическое распознавание датчика;
- быстрая компенсация изменения температуры преобразователя;
- режим сохранения минимума при быстром сканировании с частотой
20 показаний в секунду и функцией фиксации;
- режим с постоянной фиксацией выводимых измерений;
- дифференцированный режим с выводом разницы между фактической толщиной и заданного пользователем номинального значения;
- режим THRU – COAT (измерения через покрытия) с выводом толщины покрытия и действительной толщины металла;
- режим эхо – эхо (последовательное эхо) с выводом истинной толщины металла без учета толщины покрытия;
- режим сигнализации – оповещения о выходе измеряемой величины за верхнюю/нижнюю границу диапазона допустимых значений;
- регулировка усиления – регулировка коэффициента усиления для проведения измерений в сложных условиях;
- оптимизация чувствительности в зависимости от материала;
- выбор режима сохранения или сброса информации на экран дисплея в случае пропадания сигнала;
- возможность выбора вручную или автоматически компенсации отраженного света для вывода на жидкокристаллический дисплей хорошо читаемой информации при любой освещенности;
- возможность выбора метрической/английской системы мер.
Ход выполнения практической работы
1. Вставить преобразователь в гнездо, расположенное на верхней стороне корпуса прибора.
Эту процедуру необходимо выполнить при использовании прибора в первый раз.
2. Включить прибор.
Чтобы включить прибор нужно нажать кнопку «ON/OFF» (включить/выключить).
Преобразователь при этом не должен касаться измеряемого объекта
После того, как прибор нагреется, на дисплей будет выведено изображение
«Установка НУЛЯ преобразователя»
3. Удалить контактную смазку с головки преобразователя.
4. Нажать кнопки (2ndF ), (Cal Zero) (Do – Zero – установка нуля).
Прибор сначала выведет на экран дисплея нулевое значение, а затем перейдет в режим измерений.
Экран с установленным нулем
5. Прибор готов к проведению измерений.
Выбранные в данный момент измерения единицы указываются справа.
Любая выбранная единица измерения – дюймы (IN) или миллиметры (ММ) может быть изменена на другую посредством нажатия кнопок (2 ndF),
( ), (Setup – начальная установка) с возможностью вывода выбранных единиц измерения посредством нажатия кнопки ( ) и с возможностью выбора английской системы мер (дюймы) или метрической системы мер с помощью кнопок ( , ).
6. Нажать кнопку (Meas) (измерения).
7. Нанести контактную смазку на тестовый образец или материал в том месте, в котором будут производиться измерения.
8. Прижать поверхность преобразователя к поверхности того материала, на котором будут производиться измерения.
Прижимающее усилие должно быть от умеренного до большого, при этом преобразователь должен прилегать к поверхности настолько плотно, насколько это возможно.
9. Считать значение толщины на дисплее прибора.
10. Данные занести в протокол.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Какими возможностями обладает толщиномер ультразвуковой MG2XT?
2. Какова скорость сканирования, обеспечиваемая прибором?
3. Компенсируется ли изменение температуры преобразователя?
4. Фиксируются ли в приборе выводимые измерения?
5. В чем заключается работа прибора в режиме измерения через покрытие?
6. Посредством каких действий оператора обеспечивается режим « эхо-эхо»
с выводом истинной толщины металла без учета толщины покрытия?
7. Какие действия должен произвести оператор, чтобы ввести прибор в рабочий режим?
8. Какие действия с прибором должен произвести оператор, чтобы измерить толщину образца?
9.Каково назначение контактной смазки при проведении ультразвуковой толщинометрии?
10. От каких параметров зависит выбор контактной смазки?
11.Какую роль играет прижимающее усилие поверхности преобразователя к поверхности того материала, на котором будут производиться измерения?
12. На каком принципе базируется работа ультразвуковых толщиномеров?
«Утверждаю» Рассмотрено и согласовано
«____» _________ 2008 г. на заседании ПЦК
Зам. директора КГКГ «Газификации объектов и
по учебной работе сооружений, водопользо-
вания и автодорог»
Ривкинд Т. Д. _________ Протокол № _____
«____» ________ 2008 г.
Председатель ПЦК
Русанова Е. Н. ________
ПЛАН УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
Группа __________
Дата __________
Дисциплина «Техническое диагностирование систем газоснабжения»
Тип урока Урок формирования умений и навыков
Цели урока: Учебные: приобретение начальных навыков работы
со сложным диагностическим прибором.
Воспитательные: формирование ответственного отношения к про-
ведению измерений.
Развивающие: расширение технического кругозора в сфере
диагностирования систем газоснабжения.
Методы и приемы
проведения занятия: практическое использование диагностического
прибора на пробных образцах.
Междисциплинарные
связи (МДС) :
С дисциплинами, изу-
чаемыми ранее «Газовые сети и установки», «Эксплуатация систем
газоснабжения»
Оснащенность
занятия средст-
вами обучения: современный прибор, применяемый при проведении
технического диагностирования систем газоснабжения.
ФОРМИРОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
|
№ п/п |
Наименование структурного элемента урока |
Время, в мин |
|
1. |
Организация урока:
|
5 |
|
2. |
Мотивация учебной деятельности, показывающая необходимость данного практического занятия для будущих специалистов |
5 |
|
3. |
Инструктаж по выполнению задания к практическому занятию
|
10 |
|
4. |
Организация самостоятельной работы студентов и контроль за ходом выполнения задания. Рефлексия ключевых профессиональных компетенций, сформированных в ходе практического занятия. Оценка деятельности студентов. |
60 5 |
|
5. |
Сообщение задания на дом |
5 |
|
Итого: |
90 |
По разделу «Приборное диагностирование систем газоснабжения»
необходимо знать:
1. Устройство и принцип действия приборов, применяемых при диагностировании систем газоснабжения.
Повторить ранее изученные темы:
1. «Плановое и внеочередное диагностирование систем газоснабжения: подземных газопроводов, газорегулирующих пунктов, внутренних газопроводов, газонаполнительных станций».
Данная тема обеспечивает следующие дисциплины:
1. «Эксплуатация систем газоснабжения».
2. «Газовые сети и установки».