Соединительные кабеля.

[sesshu_50]

Я взял десяток ПЭП. Ровно на одном показывает КЗ.
На 8-ми - сопротивление меньше 1 Ома.
На одном чудит чего-то. Пляшет от 5 до 20 Ом.

Я понял, что без катушки сопротивление должно быть 0, т.к. пластина - своеобразный конденсатор. С катушкой - больше.
Но не 1 Ом же с катушкой.

В основном согласующие индуктивности производители датчиков устанавливают в корпус ПЭП для толщиномеров параллельно приемной пьезопластине иногда передающей. Зависит от материала пьезопластины, свойств демпфера в ПЭП, параметров ЭАТ. Поэтому производители датчиков ориентируются при производстве моделей больше на конкретные модели толщиномеров или дефектоскопов, например, свои или на параметры, указанные в ГОСТ.
Для толщиномеров согласующие индуктивности (3-5 мкГн, редко 2 мкГн) устанавливают в основном в 10 МГц РС ПЭП (в совмещенных не наблюдал), редко в 5 МГц и в основном параллельно приемной пластине. Индуктивность обычно настроена в резонанс с емкостью пьезопластины на рабочую частоту пластины, что служит для усиления колебаний на рабочей частоте, и гашению различных мешающих частот, образующихся при "ударном" возбуждении электрическим ЗИ от ГЗИ.
Также из-за малого активного сопротивления индуктивность работает как электрический демпфер (схема замещения ПЭП - это идеальная индуктивность с паралл. подкл акт. сопротивлением, подключенные к конденсатору - пьезопластине). Роль демпфера - в определенной степени гасить и радиальные колебания пластин в помощь механическому демпферу в корпусе ПЭП. Роль индуктивности еще состоит в компенсации емкости используемых подсоединяющих кабелей. Об этом и идет речь в справочнике Крауткремеров с. 165-166. и у Ермолова "УЗ пьезопреобразователи для НК" с. 247 и далее.
В дефектоскопах обычно согласующие индуктивности для датчиков или внешние - реже, внутренн. на входе ПТ.
Как читать показания омметра для идентификации наличия индуктивности. Все описано правильно. Лучше, конечно, иметь измеритель индуктивности и емкости. Приведу значение в омах для:
- сопротивление в кабеле оплетки 75-80 мОм, центр. жилы - 350 мОм;
- различные согл. индуктивности: для номиналов 3-7 мкГн сопротивление около 350-500 мОм, для номиналов 0,82-1,2 мкГн сопротивление 120-200 мОм (мили Омы - тысячные Ома).
Согласование из раздела электротехники больше. Качество согласования легко определить по формам кривых принимаемого сигнала, уровень шума легко наблюдать на осциллографе или на экране дефектоскопа.

 

[Антошка]

Как читать показания омметра для идентификации наличия индуктивности. Все описано правильно. Лучше, конечно, иметь измеритель индуктивности и емкости. Приведу значение в омах для:
- сопротивление в кабеле оплетки 75-80 мОм, центр. жилы - 350 мОм;
- различные согл. индуктивности: для номиналов 3-7 мкГн сопротивление около 350-500 мОм, для номиналов 0,82-1,2 мкГн сопротивление 120-200 мОм (мили Омы - тысячные Ома).
Согласование из раздела электротехники больше. Качество согласования легко определить по формам кривых принимаемого сигнала, уровень шума легко наблюдать на осциллографе или на экране дефектоскопа.

У меня в голове теперь появилось немного неясности.
Почему описано правильно, если я первый раз как раз описал неправильно? Т.е. без индуктивности сопротивление должно быть бесконечно большое.

 

[astrut]

У меня в голове теперь появилось немного неясности.

Антошка, тестер для этой задачки дает лишь качественные ответы - есть или нет индуктивности в ПЭПе. А измерения, как описал sesshu_50, другими приборами.

 

[sesshu_50]

У меня в голове теперь появилось немного неясности.
Почему описано правильно, если я первый раз как раз описал неправильно? Т.е. без индуктивности сопротивление должно быть бесконечно большое.

Я по большей части, когда писал "в основном правильно" имея в виду коллективные ответы участников дискуссии по этой теме, а не какой-то конкретный вопрос-ответ. Критерий отсутствия согласующей индуктивности это "бесконечно большое" сопротивление активное, которое омметр и меряет. Полностью согласен с советами уважаемого astrut.

 

[astrut]

уровень шума легко наблюдать на осциллографе или на экране дефектоскопа.

Тогда несколько слов про борьбу с шумами. Традиционно, с аналоговых времен, в дефектоскопах используется пороговая компенсированная отсечка. С ее помощью убираются с экрана импульсы, амплитуда, точнее, высота по экрану которых меньше задаваемого регулируемого порога. Например, задали 10% от высоты экрана, значит импульсы высотой от 0 до 10% отображаться не будут, а высотой 11% уже отобразится и именно 11%, т.е., не измененный по амплитуде. Многие пользуются, кому-то нравится, кому-то нет, кому-то не всегда. Я предпочитаю, чтобы "травка шевелилась", т.е., без отсечки.
Другой популярный способ из цифровых технологий. Усреднение. Если наложить несколько А-сканов друг на друга, просуммировать амплитуды и вычислить средние значения, то неподвижные импульсы будут иметь такую же амплитуду, как и до обработки. А импульсы шумов, которые немного перемещаются по экрану, ослабнут. Обычно число усреднений задается в меню, например, 2, 4, 8, 16. Метод вроде более продвинутый. Но "картинка" становится более плавной, иногда тормознутой. Наверное, не стОит увлекаться большим количеством усреднений и частоту повторения ЗИ выставлять не менее (50 Х к-во усреднений) Гц

 

[Антошка]

Тогда несколько слов про борьбу с шумами. Традиционно, с аналоговых времен, в дефектоскопах используется пороговая компенсированная отсечка. С ее помощью убираются с экрана импульсы, амплитуда, точнее, высота по экрану которых меньше задаваемого регулируемого порога. Например, задали 10% от высоты экрана, значит импульсы высотой от 0 до 10% отображаться не будут, а высотой 11% уже отобразится и именно 11%, т.е., не измененный по амплитуде. Многие пользуются, кому-то нравится, кому-то нет, кому-то не всегда. Я предпочитаю, чтобы "травка шевелилась", т.е., без отсечки.
Другой популярный способ из цифровых технологий. Усреднение. Если наложить несколько А-сканов друг на друга, просуммировать амплитуды и вычислить средние значения, то неподвижные импульсы будут иметь такую же амплитуду, как и до обработки. А импульсы шумов, которые немного перемещаются по экрану, ослабнут. Обычно число усреднений задается в меню, например, 2, 4, 8, 16. Метод вроде более продвинутый. Но "картинка" становится более плавной, иногда тормознутой. Наверное, не стОит увлекаться большим количеством усреднений и частоту повторения ЗИ выставлять не менее (50 Х к-во усреднений) Гц

Я наверное работаю с допотопными аппаратами. Не наблюдал таких функций. Но интересно ознакомиться.

У меня такой вопрос: какое напряжение (диапазон) обычно подается на пластину? От 40 до 120 В, меньше или больше?

И второй вопрос, в А1212 я могу выбрать "Импульс, В", и диапазон 20, 100, 200. Это амплитуда зондирующего импульса. Каким образом она соотносится с подаваемым на пластину напряжением? Я не имею ввиду то, что чем больше напряжение, тем больше амплитуда, это понятно. Интересно как они соотносятся в цифрах.

 

[astrut]

Интересно как они соотносятся в цифрах.

Если не ошибаюсь, производители не очень заботятся о точности напряжения ГЗИ, допуски там широкие. Как правило, для наклонных ПЭП используют максимум, чтобы сигнал на поисковом уровне был побольше, усиление поменьше и, соответственно, поменьше шумов. А для прямых ПЭП и небольших толщин, когда усиление приходится совсем маленькое устанавливать, например, меньше 12 дБ, есть смысл уменьшить амплитуду ЗИ.

 

[sesshu_50]

Я наверное работаю с допотопными аппаратами. Не наблюдал таких функций. Но интересно ознакомиться.

У меня такой вопрос: какое напряжение (диапазон) обычно подается на пластину? От 40 до 120 В, меньше или больше?

И второй вопрос, в А1212 я могу выбрать "Импульс, В", и диапазон 20, 100, 200. Это амплитуда зондирующего импульса. Каким образом она соотносится с подаваемым на пластину напряжением? Я не имею ввиду то, что чем больше напряжение, тем больше амплитуда, это понятно. Интересно как они соотносятся в цифрах.

По первому вопросу. Стандартно к излучающей пьезопластине через кабель подается одиночный импульс напряжения отрицательной полярности прямоугольной формы с дискретными значениями амплитуды. Длительность импульса равной половине периода рабочей частоты пластины.
Редко это 20В, стандартно 40В, 60В, 90/100В, 200В, для специальных измерений бывает разработчики используют 300/600В (измерение толщин резиновых покрытий до/больше 200 мм).
Возможность задавать конкретные значения амплитуды ЗИ условно 20В - 200В, определяется более сложной схемотехникой и используемыми электронными элементами в ГЗИ: микросхемами (МС), транзисторами, управляемыми от процессора. На транзисторах и специализированных МС амплитуду выше 100-200В получить трудно.
Для получения амплитуд 300/600В применяют(ли) тиристорные или ламповые генераторы ударного возбуждения "игольчатых" импульсов. В них важным элементом также является накопительный конденсатор.
Еще один момент. Какая форма ЗИ должна использоваться для оптимальной работы пьезопластины? Это для толщиномеров и дефектоскопов последовательность из одного отрицательного, одного положительного импульса как период синусоиды с последующим подключением к обкладкам пластины низкоомного сопротивления (эл. демпфирование). Для дефектоскопов используют также последовательности из нескольких таких периодов, т. е. обычно от одного до пяти.
По второму вопросу. Подключая осциллограф в разных точках дефектоскопа/толщиномера: центральный контакт выход ГЗИ относительно земли ГЗИ, вход разъема относительно земли ГЗИ, параллельно излучающей пластине, Вы будете наблюдать несколько различные формы импульсов. Например, параллельно пластине будет наблюдаться наложенный на импульс ЗИ колебательный процесс - частота рабочая пластины. Поэтому трудно ответить на Ваш вопрос конкретно количественно. Да и не требуется. Считайте, что амплитуда на пьезопластине будет меньше из-за потерь в кабеле (незначительно) и из-за согл. индуктивности (от незначительно до значительно).
Вот поинтересуйтесь: http://www.ultratech.su/assets/igolchatyj_il_-pryamougolnyj_impuls.pdf

 

[sesshu_50]

Если не ошибаюсь, производители не очень заботятся о точности напряжения ГЗИ, допуски там широкие. Как правило, для наклонных ПЭП используют максимум, чтобы сигнал на поисковом уровне был побольше, усиление поменьше и, соответственно, поменьше шумов. А для прямых ПЭП и небольших толщин, когда усиление приходится совсем маленькое устанавливать, например, меньше 12 дБ, есть смысл уменьшить амплитуду ЗИ.

Совершенно согласен. Если в толщиномере/дефектоскопе предусмотрен выбор амплитуды ЗИ и подстройка усиления в дБ, а еще и уровень отсечки или порог сработки компаратора, то умелый подбор соотношения этих величин для конкретных датчиков, материалов и контролируемых изделий дают превосходные возможности для контроля и достоверности получаемых результатов. Обычно разработчики приборов дают рекомендации по подбору указанных параметров в виде настроек. Умелый дефектоскопист и сам может найти удачное сочетание этих параметров.

 

[astrut]

Уважаемый sesshu_50, Мне так и не удалось пока спровоцировать Вас на ответ по кабелям для ФР (#27-30)

 

[sesshu_50]

Уважаемый sesshu_50, Мне так и не удалось пока спровоцировать Вас на ответ по кабелям для ФР (#27-30)

Попробую кратко изложить свое мнение по данному вопросу.
В историческом ракурсе.
Технологии электронной фокусировки луча в ОК на определенную глубину и под определенным углом (от 0 до 50 град), "качания-сканирования" были взаимствованы разработчиками оборудования НК у разработчиков УЗ медицинской диагностической техники.
В ракурсе техническом.
1. Была за основу взята, но упрощена конструкция апертуры решетки (размеры, количество - обычно 16 пластин). Уменьшение кол-ва пластин приводит к проигрышу разрешающей способности (луч шире все-таки), чем в мед. аппаратах.
2. Увеличена рабочая частота (обычно 4 - 5 МГц), т. к. материалы другие не human body, позволяют увеличить частоту.
3. Схемотехника общая для A-Scan, принципы построения ГЗИ, задержек, ЭАТ практически все тоже и математика та же. ГЗИ может быть один (совмещен с коммутатором) или группа, также и ЭАТ.
4. Соответственно и элементная база та же - многоканальные большие интегральные схемы ГЗИ, ЭАТ от IT, Analog Devices, Supertex etc.
5. КАБЕЛИ - тот же "сноп" тонких 50 Ом-ных коаксиальных кабелей (еще в 90-е мною был сделан рентген снимок головки Toshiba УЗК аппарата мед.). Головки ФАР отечеств. - 16 коаксиальных проводов в общей экранированной оплетке, защищенной наружным армированием. Подключение к пластинам как к в совмещенном ПЭП. Разъемы типа LEMO, например, FGG.2B.326.CLAD42Z. В зависимости от устройства "головки" различные производители добавляют в нее различные блоки, к которым опять таки дополнительными кабелями (коаксиальными или обычными) в общем армировании, подводят коммуникационные сигналы.
По кабелям ФАР считаю:
- стандарта как такового пока не сложилось, каждый производитель изготавливает по своему;
- используют коаксиальный кабель - достаточно надежное и проверенное решение, получается, что важно, удобный в эксплуатации, компактный общий кабель, что немаловажно при производстве контроля;
- решение с использованием балансных кабелей лучше оставить для РС ПЭП в толщинометрии, дефектоскопии.
Для ФАР не пришло время переходить, кмк, на балансные кабели. Поправьте меня, если считаете иначе.
П.С. В существующих кабелях для ФАР может быть с GND можно было бы "поколдовать"!
Кратко опять не получилось...

 

[astrut]

используют коаксиальный кабель - достаточно надежное и проверенное решение, получается, что важно, удобный в эксплуатации, компактный общий кабель, что немаловажно при производстве контроля

5 коп. о надежности. Был у нас ISONIC 2010. В ту пору это был единственный дефектоскоп, у которого нижний предел по температуре заявлялся -20 гр. С. На практике это оказалось не так, электронный блок пришлось утеплять. Но, самое неприятное, на морозе лопнула наружная изоляция кабеля в районе ввода в ПЭП. Пришлось колхозить бандаж. Так что берегите кабели ФР. Пожалуй, в эксплуатации, да в неудобных условиях, это слабое место.

 

[astrut]

В существующих кабелях для ФАР может быть с GND можно было бы "поколдовать"!

В нашем экземпляре ISONIC 2010 наколдовали исчезающую неисправность. Увеличенный шум почти постоянно, а иногда весь экран шумами забивался. При установке магнита датчика пути на конструкцию, он на неподвижном ПЭП начинал отсчитывать координату. Пару раз прибор летал в московский сервис, там ничего не находили. Потом "на родину". Там нашли причину - некачественная прокладка под разъемом ФР, которая иногда создавала лишнюю и нестабильную GND. А разъем там большой, тяжелый и фиксируется с хорошим усилием.

Головки ФАР отечеств. - 16 коаксиальных проводов в общей экранированной оплетке, защищенной наружным армированием.

16 это мало и достаточно просто с позиции кабеля, 64 или 128 посложнее будет во всех отношениях, особенно, наверное, удобство/надежность

 

[Антошка]

5. КАБЕЛИ - тот же "сноп" тонких 50 Ом-ных коаксиальных кабелей (еще в 90-е мною был сделан рентген снимок головки Toshiba УЗК аппарата мед.). Головки ФАР отечеств. - 16 коаксиальных проводов в общей экранированной оплетке, защищенной наружным армированием.

Я в этой теме не силен. Пытаюсь представить себе мысленно. А если будет 128 элементов - будет 128 проводов в одной оплетке? Но это же получается "толсто".
Попутно возникли следующие вопросы: выход на самом дефектоскопе получается рассчитан на определенное количество элементов?
Выходит кабеля не универсальны?

 

[astrut]

А если будет 128 элементов - будет 128 проводов в одной оплетке? Но это же получается "толсто".

Дык! А если в нем один или несколько проводков "того", откажут... жуть

 

[astrut]

А если будет 128 элементов - будет 128 проводов в одной оплетке?

Не-а, 128 коаксиальных проводков

 

[Антошка]

Дык! А если в нем один или несколько проводков "того", откажут... жуть

Об этом я не подумал, но ведь это же можно случится.

Я так посмотрел на кабеля для ФР, вход в дефектоскоп напоминает COM от ПК, но он же не содержит 128 разъемов

 

[TRam_]

Антошка, провода в кабеле - это одно, ножки в разъёме - это другое. Земля у проводов обычно одна и та же. Ну а чтобы "у каждого провода свой разъём" (в смысле своё экранирование для каждой ножки) то вот например в мед. УЗИ датчиках вот так оно выглядит - https://ray-systems.ru/wp-content/uploads/2010/04/SMC62X3-SMC62G6.jpg .

 

[Антошка]

Антошка, провода в кабеле - это одно, ножки в разъёме - это другое. Земля у проводов обычно одна и та же. Ну а чтобы "у каждого провода свой разъём" (в смысле своё экранирование для каждой ножки) то вот например в мед. УЗИ датчиках вот так оно выглядит - https://ray-systems.ru/wp-content/uploads/2010/04/SMC62X3-SMC62G6.jpg .

Хорошо смотрится. Выходит у каждого датчика все же свой, индивидуальный разъем будет.

 

[astrut]

Выходит у каждого датчика все же свой, индивидуальный разъем будет.

Именно.

- стандарта как такового пока не сложилось, каждый производитель изготавливает по своему

но он же не содержит 128 разъемов

Я заглядывал внутрь ISONIC 2010, у него 32 канала. Там от разъема на корпусе, к которому подключается ФР кабель, к плате идут 32 коаксиала, на плате, соответственно, на каждый канал свой разъем. Можно по одному проводу отключить разъем ФР от платы, а потом нечаянно подключить неправильно, перепутав последовательность каналов