Материал: ОППС курсовой 15 05 2012

Для формирования зондирующих импульсов используются сигналы тактового генератора устройства обработки. Сигналы тактового генератора в ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) делятся в определенное число раз и вырезается всего лишь 2-3 периода – цуг колебаний. Эти сигналы поступают в ГИВ и через коммутатор (мультиплексор) подаются на ПЭП. В цифровом дефектоскопе ГИВ практически как усилитель. Мощность зондирующего импульса может быть изменена путем изменения количества периодов и питающего напряжения. Период следования зондирующих импульсов также задается с ПЛИС. Приемный тракт дефектоскопа реализуется с помощью высокоточных усилителей АD -600,605 с общим коэффициентом усиления до 80 дБ и с линейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) от 0,3 до 30 МГц. Управление параметрами этой схемы осуществляется программно тем же самым ПЛИС через цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

Рисунок 4.1 Структурная схема типового цифрового ультразвукового дефектоскопа.

Отраженные эхо-сигналы из контролируемого объекта поступают на приемную пластину и через коммутатор на вход приемного тракта. Оцифрованные по времени и амплитуде эхо-сигналы через аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) подвергаются обработке в ПЛИС по заданной программе. В устройстве обработки в зависимости от режима работы дефектоскопа из перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) кодовых программ, выбирается та или иная программа, которая реализуется в центральном модуле процессора (ЦМП). Например: демонстрация на экране закона ВРЧ; представление сигналов в виде «А-скан» или «В-скан»; индикация координат дефекта. При расчете координат дефекта коэффициенты пересчета (скорость ультразвука, угол ввода луча и время задержки в ПЭП) выбираются из ППЗУ кодов данных. Оперативные данные о текущих параметрах сигнала берутся с оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Запоминающими устройствами управляет ЦМП. Матричный дисплей, состоящий из множества пикселей, формирует необходимые изображения (графические, текстовые, цифровые) по сигналам, проступающим с управляющего контроллера дисплея.

Используя функциональную схему спроектированного аналогового дефектоскопа, разработайте структурную схему цифрового дефектоскопа с обоснованием выбора матричного индикатора.

5. Разработка «Технического задания» на дефектоскоп

Разработка и постановка на производство приборов НК включает этапы:

1. Разработка исходных требований и оформление заявки на разработку.

2. Разработка технического задания (ТЗ), его согласование и утверждение.

3. Разработка технического предложения (ТП).

4. Разработка эскизного, технического и рабочего проектов.

5. Изготовление опытных образцов и их испытание.

6. Корректировка документации по результатам испытания.

7. Выпуск первой (установочной) партии.

8. Организация серийного производства (ГОСТ 15.001).

Исходные требования определяются в процессе выполнения научно-исследовательских работ или на основании требований производства. На основании исходных требований формируется заявка на разработку. Заявка обосновывается необходимостью создания нового прибора, в заявке указывается ориентировочная потребность, цель и сроки разработки, источники финансирования, лимитная цена и т.д. После утверждения заявки разрабатывается ТЗ - основной документом, по которому разрабатывается любое изделие. ТЗ составляется разработчиком и согласовывается заказчиком, согласовывается головным институтом отрасли (ВНИИЖТ, НИИ мостов), заводом – изготовителем, организацией Госстандарта. Утверждается ТЗ разработчиком и заказчиком.

Содержание «Технического задания»:

1. Наименование и область применения.

2. Основания для разработки (общие стратегические документы ОАО «РЖД», направленные на повышение безопасности движения).

3. Источники разработки (результаты НИР, ТЗ на предыдущие приборы и ТУ на них, новые принципиальные решения, то есть патенты на изобретения).

4. Цель и назначение разработки (цель – например, снижение изломов рельсов, назначение – контроль рельсов, повышение надежности контроля, повышение производительности).

5. Технические требования (14 подразделов):

5.1 Состав дефектоскопа (электрический блок, акустический блок и т.д.)

5.2 Показатели назначения (рабочая частота, чувствительность контроля, количество каналов, зона АСД, частота посылок, производительность, потребляемая мощность, методы контроля).

5.3 Требования к надежности (вероятность безотказной работы, средний срок службы, гарантийный срок).

5.4 Требования к технологичности и к метрологическому обеспечению разработки (трудоемкость изготовления, себестоимость).

5.5 Требования к уровню унификации и стандартизации.

5.6 Требования к безопасности и влиянию на окружающую среду (опасные и вредные факторы).

5.7 Эстетические и эргономические требования.

5.8 Требования к патентной частоте (проверка по международной классификации МКИ GO1 N29/04).

5.9 Требования к основным частям дефектоскопа, сырью и исходным эксплуатационным материалам (к контактирующей жидкости).

5.10 Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту (влажность, t⁰ С), виды технического обслуживания и ремонта.

5.11 Требования к объекту контроля.

5.12 Требования к маркировке и упаковке.

5.13 Требование к хранению и транспортировке.

5.14 Требования к категории качества.

6. Экономические показатели (годовой экономический эффект, годовая потребность ожидаемая, лимитная цена).

7. Стадии этапа разработки.

8. Порядок контроля и приемки.

Разработка «Технического задания» основывается на анализе основных технических характеристик и функциональных возможностей дефектоскопа (Приложение 1), который должен обеспечить выполнение поставленной задачи по контролю заданного объекта. Примерное «Техническое задание» представлено в Приложении 2.

6. Варианты заданий курсового проекта

Cписок литературы

1. Крауткремер Й., Крауткремер К. Ультразвуковой контроль металлов – М.: Машиностроение, 1991.

2. Кретов Е. Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении / 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: СВЕН, 2007.

3. Приборы для неразрушаюшего контроля материалов и изделий/ Под ред. Клюева В.В. Справочник в 2-х книгах. Кн. 2. М.: Машиностроение, 1976.

4. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля М.: Машиностроение, 1981.

5. Электроника: Справочная книга /Ю.А. Быстров, Я.М. Великсон, В.Д. Вогман и др.; Под ред. Ю.А. Быстрова. – СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд–ние, 1996.

6. Полупроводниковые и оптоэлектрические приборы: Справочник /В.И. Иванов, А.И. Аксенов, А.М. Юшин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

7. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. – 10-е изд., перераб. и доп. – Киев: Техника, 1984.

8. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 7./А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт, 1999г. - 640с.:ил.

9. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л., Шевелев В.И. "НТЦ Микротех", 1998г.,376 с. - ISBN-5-85823-006-7

10. Резисторы: Справочник. Под общ.ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова - М. Радио и связь, 1987г. - 352с.:ил.

11. Полупроводниковая схемотехника: справочное руководство. Титце У., Шенк К. - М.: МИР , 1982г. - 512с.:ил.

12. Схемотехника электронных систем. Цифровые устройства. Учебник. Бойко В.И и др. – СПб.: БВХ-Петербург, 2004. – 512 с.: ил.

13. ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД Формы и правила оформления документов общего назначения.

14. ГОСТ 3.1502-85 ЕСТД Формы и правила оформления документов на технический контроль

15. ГОСТ 20415-82 Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения.

16. ГОСТ 18576-85 Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые.

17. ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.

18. А.А. Марков и Кособоков Д.В. Индикаторы цифровых приборов неразрушающего контроля: Учебное пособие. – СПб: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2003. – 26 с.

19. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теория и проектирование приборов неразрушающего контроля». ЛИИЖТ, 1982 г.

20. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Конструирование автоматизированных компьютерных комплексов неразрушающего контроля». ПГУПС, 2007 г.

Приложение 1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ дефектоскопа РДМ-33