Толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА», электромагнитно-акустический

Электромагнитно - акустический толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА»
Электромагнитно - акустический толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА»
Электромагнитно - акустический толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА»

Электромагнитно - акустический (ультразвуковой) толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА»

Автономный ультразвуковой толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА» использует принцип преобразования электромагнитных колебаний в акустические непосредственно на поверхности контролируемого изделия, без использования контактной среды (геля). Это даёт определённые преимущества при сравнении ЕМ2210 с толщиномерами, где применяются классические пьезопреобразователи (ПЭП). С помощью данного прибора можно быстро и точно измерить толщину металла в определённой части конструкции без подготовки поверхности объекта контроля.

EM2210 «Мини ЭМА» измеряет толщину в диапазоне от 2 до 60 миллиметров (для стали) и применяется для контроля металлических изделий из сплавов на основе железа и цветных металлов:

  • резервуары;
  • листовой и трубный прокат;
  • пруты, профили и т.п.

Смотреть технические характеристики толщиномера ЕМ2210 «Мини ЭМА» >>>
Видео с демонстрацией возможностей ультразвукового толщиномера ЕМ2210 >>>
Руководство пользователя для программного обеспечения (режим «Дефектоскоп») >>>

7 преимуществ ультразвукового толщиномера EM2210:

  1. Подготовка поверхности объекта перед определением толщины - не требуется.
    При использовании толщиномера ЕМ2210 мини ЭМА подготовка поверхности объекта контроля перед началом измерений не требуется
  2. В отличие от традиционных толщиномеров с ПЭП, перекос прибора почти не влияет на показания.
    Допустимый перекос датчика относительно нормали к поверхности объекта контроля составляет 25 градусов в любую стороу
  3. Допустимое расстояние между датчиком и металлической поверхностью объекта исследования (рабочий зазор) - до 3 мм.
    Измерение толщины без зазора на примере эталонного образцаИзмерение толщины с зазором 1,85 мм на примере калибровочного образца
  4. В пространстве рабочего зазора могут находиться: газ, жидкость, продукты коррозии, неорганические отложения, покрытия из органики, слой краски и т.п.
    Пластина для имитации зазора толщиной 1,85 ммУвеличиваем зазор для измерения толщины
  5. Уникальный алгоритм вычислений реализует принцип когерентных накоплений, который позволяет правильно определять толщину невзирая на такие факторы, как внешние помехи, анизотропия металла, паразитное отражение.
    Толщиномер ЕМ2210 правильно определяет толщину невзирая на такие факторы, как внешние помехи, анизотропия металла, паразитное отражение
  6. Электромагнитно - акустический толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА» позволяет минимизировать влияние человеческого фактора на процесс измерений, который производится автоматически.
    Электомагнитно-акустический толщиномер ЕМ2210 производит измерения автоматически
  7. Отображение А-скана, В-скана, работа со стробами (при использовании планшета или смартфона с установленным ПО ScanView).
    Работа толщиномера в режиме А-скана

Толщиномер «Мини ЭМА» - принцип действия

Главная особенность работы толщиномера ЕМ2210 состоит в том, что звуковые колебания генерируются непосредственно на поверхности контролируемой части изделия. Во время измерений датчик «Мини ЭМА» может находиться на некотором расстоянии от поверхности. Таким образом, отпадает необходимость использовать контактный гель, а сильно загрязнённую поверхность перед измерением толщины подвергают лишь грубой очистке. Главное, чтобы рабочий зазор между датчиком и поверхностью не превышал 3-х миллиметров.

Технические характеристики толщиномера EM2210:

Диапазон измеряемых толщин для стали, мм 2 - 60
Погрешность измерений, мм 0,08
Допустимое расстояние между датчиком и поверхностью контролируемого объекта, мм 0 - 3
Допустимый перекос датчика относительно нормали к поверхности объекта контроля, градусы ±25
Количество измерений в секунду, максимум 16
Диапазон установки скорости звуковых колебаний для конкретного материала контролируемого объекта, мс 1000...9999 с шагом 1
Диапазон рабочих частот, МГц 3...5
Тип возбуждаемой волны Поперечная волна, радиально поляризованная в плоскости поверхности контролируемого объекта
Рабочий температурный диапазон, °C -20...+50
Габариты, мм 163 × 39 × 32

Комплект поставки толщиномера

Базовый:

  • Толщиномер ЕМ2210 - 1 шт.
  • Кейс для хранения толщиномера - 1 шт.
  • Зарядное устройство - 1 шт.
  • Руководство по эксплуатации - 1 шт.

Дополнительный:

  • Контрольный образец толщиной 10 мм для калибровки - 1 шт.
  • Чехол - 1 шт.
  • Планшетный компьютер (+ кабели и з/у) с установленным ПО ScanView - 1 шт.

 

Обзор толщиномера «Мини ЭМА» ЕМ2210

Электромагнитно-акустический толщиномер «Мини ЭМА» ЕМ2210 - краткий обзорИнтерфейс и исполнение

Толщиномер ЕМ 2210 выполнен в корпусе из пластика. Съёмный датчик преобразователь расположен в торцевой части прибора. На лицевой его части находятся органы управления: кнопка «ОК», кнопка «Калибровка», кнопка «Больше», кнопка «Меньше». Связь толщиномера с компьютером осуществляется через USB-интерфейс. Специальная программа для мобильных устройств о которой рассказано ниже, позволяет задействовать функции свойственные ультразвуковым дефектоскопам (работа со стробами, отображение А-скана, В-скана).

Органы индикации и управления ультразвуковым толщиномером EM2210 мини ЭМА

Толщиномер ЕМ 2210 оборудован 4-разрядным светодиодным цифровым индикатором для отображения показаний.

Толщиномер сигнализирует о снижении уровня заряда ниже 25 %. Зарядка толщиномера осуществляется через USB разъём. Время заряда - не менее 2-х часов.

Функции

Прибор включается нажатием кнопки «ОК». При этом наблюдается хаотичное изменение показаний. Это говорит о том, что вблизи преобразователя нет металлических объектов.

Несколько слов о калибровке. Толщиномер ЕМ2210 «Мини ЭМА» можно откалибровать двумя способами: по известной контролируемой толщине и по скорости звука.

  • Измерение наименьшей толщины железнодорожного рельса
    Измерение наименьшей толщины железнодорожного рельса
  • Измерение толщины стенки газового трубопровода
    Измерение толщины стенки газового трубопровода
  • Измерение  толщины профиля металлической конструкции
    Измерение толщины профиля металлической конструкции

Измерение толщины осуществляется с установки толщиномера на участок поверхности. По завершении вычислений (от 0,1 до 3 сек.) значение толщины стенки отобразится на экране прибора.

Выбор количества накоплений

Микропроцессор толщиномера вычисляет толщину используя точечный алгоритм когерентных накоплений. Метод состоит в многократном повторении сигнала и суммировании отдельных его реализаций в устройстве обработки. Точность измерения толщины за счёт увеличения соотношения сигнал/шум значительно повышается.

По умолчанию толщиномер ЕМ 2210 делает 32 выборки накоплений. Параметр числа накоплений можно настроить вручную на следующие значения: 1024, 512, 256, 128, 64, 32, 16.

ЕМ2210 «Мини ЭМА» - видео, демонстрирующее точность измерений толщиномера

Программное обеспечение ScanView для устройств на базе OS Android

Руководство пользователя на ПО ScanView для работы с толщиномером ЕМ2210

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1. ВНЕШНИЙ ВИД ПРОГРАММЫ
  • 1.1 Изменение размера и положения окна с отображением измеряемой толщины
  • 1.2 Изменение единиц измерения по осям времени и амплитуды
  • 1.3 Настройки параметров формирования, обработки и отображения сигналов
  • 1.3.1 Включение/выключение АРУ
  • 1.3.2 Выбор режима измерения толщины, работа со стробами
  • 1.3.3 Изменение количества накоплений
  • 1.3.4 Выбор вида отображения А-скана
  • 1.3.5 Выбор числа импульсов в пачке
  • 1.4 Сохранение результатов
  • 1.5 Масштабирование А-скана и его перемещение
  • 2. МЕНЮ «ИЗМЕРЕНИЕ»
  • 2.1 Режим измерения толщины
  • 2.2 Режим дефектоскопа
  • 2.3 Режим калибровки
  • 2.3.1 Выбор материала из списка
  • 2.3.2 Калибровка с введением известной толщины объекта контроля
  • 2.3.3 Калибровка с введением скорости звука
  • 3. МЕНЮ «НАСТРОЙКИ»

1. ВНЕШНИЙ ВИД ПРОГРАММЫ

Программа ScanView запускается автоматически при подключении прибора к планшету или другому устройству с установленной программой. Также пользователь может запустить программу вручную. При первом запуске открывается окно, показанное на рис. 1. При последующих запусках программа открывается с того окна, на котором она завершилась.

Внешний вид программы для работы с ультразвуковым толщиномером EM2210 Мини ЭМА
Рис. 1. Внешний вид программы ScanView

На верхней панели инструментов находятся следующие элементы управления:

  • Кнопки «Сохранить», «Измерение» и «Настройки»;
  • Кнопка «Пауза», которая позволяет временно остановить измерение толщины и перевести толщиномер EM2210 в режим пониженного энергопотребления.

Также на верхней панели располагается индикатор заряда аккумуляторной батареи толщиномера EM2210.
В верхней части программы располагается окно с отображением измеряемой толщины.

1.1 Изменение размера и положения окна с отображением измеряемой толщины

В программе ScanView реализована возможность изменять размер окна, в котором отображается значение измеренной толщины. Для этого необходимо дважды нажать пальцем на это окошко. В результате откроется окно, показанное на рис. 2, в котором можно выбрать один из трёх вариантов отображения толщины.

Выбор размера окна с измеряемой толщиной
Рис. 2. Выбор размера окна с измеряемой толщиной

По умолчанию установлен «Маленький» размер окна. Варианты отображения окна с толщиной показаны на рис. 3.

  • Малый размер окна
    Маленький
  • Средний размер окна
    Средний
  • Большой размер окна
    Большой

Рис. 3. Варианты отображения окна с измеряемой толщиной

Положение окна с отображаемой толщиной можно изменять. Для этого нужно нажать пальцем на окно с отображаемой толщиной, и удерживая касание, переместить его в любое удобное для пользователя место.

1.2 Изменение единиц измерения по осям времени и амплитуды

В программе ScanView реализована возможность изменять единицы измерения по осям времени и амплитуды. Для изменения единиц измерения необходимо коснуться пальцем нужной оси и выбрать в появившемся окне единицу измерения. Внешний вид окон с выбором единиц измерения показан на рис. 4.

ЕМ2210 - выбор единиц измерения
Рис.4. Выбор единиц измерения

Пользователь имеет возможность устанавливать следующие единицы измерения:

  • Для горизонтальной оси - время в микросекундах, расстояние в миллиметрах или дюймах;
  • Для вертикальной оси - относительные единицы в процентах или децибелах, абсолютные единицы в вольтах.
1.3 Настройки параметров формирования, обработки и отображения сигналов

В программе ScanView реализована возможность изменять параметры формирования, обработки и отображения сигналов, такие как:

  • Выключение АРУ;
  • Режим измерения толщины;
  • Количество накоплений;
  • Внешний вида А-скана;
  • Число импульсов в пачке зондирующего сигнала;
  • Частота зондирующего сигнала.

Изменение перечисленных параметров осуществляется при помощи меню с настройками. Чтобы открыть меню, следует коснуться пальцем области с индикатором усиления и, не отпуская пальца, потянуть эту область влево, выдвинув, тем самым, меню с настройками (см. рис. 5). Чтобы скрыть меню, следует аналогичным образом сдвинуть его вправо.

Сворачивание меню с настройками параметров формирования, обработки и отображения сигналов
Рис. 5. Как открыть и свернуть обратно меню с настройками параметров формирования, обработки и отображения сигналов

1.3.1 Включение/выключение АРУ

Для того чтобы выключить автоматическую регулировку усиления, необходимо снять галочку АРУ в меню с настройками. После отключения АРУ ползунок в области индикации усиления становится активным и подсвечивается синим цветом. Изменение усиления осуществляется перемещением ползунка вверх-вниз (см. рис. 6).

Ручная регулировка усиления
Рис. 6. Ручная регулировка усиления

1.3.2 Выбор режима измерения толщины, работа со стробами

По умолчанию в программе ScanView включен автоматический режим измерения толщины, т.е. толщина рассчитывается по разработанному в компании «Октанта» алгоритму и не зависит от пользователя. Кроме автоматического режима, в программе ScanView имеется возможность включения ручного режима измерения толщины, который реализован в двух вариантах:

  • Режим измерения толщины по одному стробу;
  • Режим измерения толщины по двум стробам.

Режим измерения толщины по одному стробу

В этом режиме оператору предоставляется возможность устанавливать один строб. Для этого строба осуществляется поиск максимума огибающей сигнала. Найденный максимум пересчитывается в измеряемую толщину с учётом заданной скорости звука (скорость звука можно менять, см п. 2.3.8).

Для того чтобы выбрать режим измерения толщины по одному стробу, нужно коснуться пальцем окна «Режим», расположенного в меню с настройками параметров формирования, обработки и отображения сигналов. В результате откроется окно, показанное на рис. 7, в котором следует выбрать режим «1 строб».

Выбор режима измерения толщины
Рис. 7. Выбор режима измерения толщины

После выбора данного режима на экране появляется один строб, который можно перемещать по А-скану и изменять его длину. Внешний вид строба показан на рис. 8.

Работа со стробом
Рис. 8. Работа со стробом

Для перемещения строба нужно прикоснуться пальцем к центру строба и, удерживая касание, переместить строб в нужное положение. Для изменения длины строба нужно прикоснуться одним пальцем к центру строба, а другим пальцем совершать горизонтальное перемещение по экрану (см. рис. 8).

Координаты найденного в стробе максимума отображаются в левом верхнем углу экрана (см. рис. 9).

Отображение координат найденного максимума в стробе
Рис. 9. Отображение координат найденного максимума в стробе

Режим измерения толщины по двум донным

В этом режиме пользователю предоставляется возможность оперировать двумя стробами на А-скане. Измеренная толщина вычисляется по временной разности положений максимума в стробе 1 и максимума в стробе 2. Найденная разность пересчитывается в толщину при помощи заданной скорости звука. Так же, как для режима с одним стробом, в верхнем левом углу программы отображаются координаты максимума в каждом стробе. При перемещении стробов на экране отображаются временные координаты начала и конца для каждого из строба. Управление стробами осуществляется так же, как описано в предыдущем пункте.

1.3.3 Изменение количества накоплений

По умолчанию в толщиномере EM2210 используются 32 накопления полезного сигнала, т.е. расчёт толщины происходит по усредненной выборке значений. При работе с большим зазором или с плохим качеством поверхности рекомендуется увеличивать количество накоплений, для повышения надёжности и точности измерений.
В приборе EM2210 реализована возможность изменять число накоплений от 1 до 1024. Для того чтобы изменить число накоплений, нужно прикоснуться пальцем к окну «Накопления». В результате откроется окно, показанное на рис. 10, в котором нужно выбрать требуемое количество накоплений.

Выбор количества накоплений
Рис. 10. Выбор количества накоплений

Необходимо учитывать, что при увеличении количества накоплений увеличивается время измерения.

1.3.4 Выбор вида отображения А-скана

В программе ScanView реализована возможность отображения временной развёртки толщиномера EM2210 в трёх видах: исходный сигнал, детектированный сигнал и сигнал, прошедший согласованный фильтр. Режим отображения изменяется при касании пальцем на окно «Вид сигнала». Все три варианта отображения показаны на рис. 11.

  • Исходный вариант отображения А-скана
    Исходный
  • Отображение А-скана в режиме Фильтра
    Фильтр
  • Представление А-скана в режиме Детектор
    Детектор

Рис. 11. Варианты представления А-скана в программе ScanView

1.3.5 Выбор числа импульсов в пачке

Оператор может изменять количество импульсов в пачке зондирующего сигнала. По умолчанию в программе ScanView установлено два импульса в пачке. При измерении толщин более 40 мм с плохим качеством поверхности следует увеличить число импульсов в пачке до трех. При измерениях толщин менее 2 мм следует уменьшить число импульсов в пачке до одного.
Для изменения числа импульсов в пачке нужно коснуться пальцем окна «Импульсы». В результате откроется окно, показанное на рис. 12, в котором нужно выбрать необходимое число импульсов.

Выбор количества импульсов в пачке зондирующего сигнала
Рис. 12. Выбор количества импульсов в пачке зондирующего сигнала

1.4 Сохранение результатов

Оператор в любой момент работы с программой может сохранить окно программы с А-сканом и толщиной в виде картинки, а также в виде текстового файла с данными. Для сохранения данных нужно коснуться пальцем кнопки «Сохранить» (см. рис. 13).

Сохранение данных измерений в виде картинки, а также в виде текстового файла с данными
Рис. 13. Сохранение данных

В результате откроется окно, показанное на рис. 14, в котором следует ввести имя сохраняемого файла и задать формат сохранения: текстовый файл *.crv, картинка *.png или оба варианта одновременно. Для выбора формата сохраняемого файла следует установить галочку в соответствующем поле.

Сохранение данных в файл
Рис. 14. Сохранение файла

Файлы хранятся в директории «MyFiles», в которой создаётся подпапка с именем оператора. Имя оператора и рабочую папку можно изменить в настройках программы (см. п. 3).

1.5 Масштабирование А-скана и его перемещение

В программе ScanView реализована возможность удобного и быстрого масштабирования графиков. Для увеличения некоторой области на экране достаточно коснуться двумя пальцами экрана и растянуть изображение (см. рис. 15).

Масштабирование графиков А-сканаРис. 15. Масштабирование графиков

Для возврата к нормальному отображению достаточно дважды коснуться экрана в любой точке.

2. МЕНЮ «ИЗМЕРЕНИЕ»

При касании пальцем кнопки «Измерение» появляется окно, показанное на рис. 16.

Выбор режимов - измерения толщины (по умолчанию), дефектоскопа, калибровки
Рис. 16. Выбор между измерением толщины, режимом дефектоскопа и режимом калибровки

Окно позволяет выбрать один из трёх режимов измерения:

  • Режим измерения толщины (установлен по умолчанию);
  • Режим калибровки;
  • Режим дефектоскопа.
2.1 Режим измерения толщины

Режим измерения толщины устанавливается по умолчанию и предназначен для измерения толщины объекта контроля.

2.2 Режим дефектоскопа

В программе ScanView реализована возможность использования толщиномера EM2210 как дефектоскопа для поиска язвенной коррозии. Внешний вид программы ScanView, работающей в режиме дефектоскопа, показан на рис. 17.

ЕМ2210 может работать в режиме дефектоскопа
Рис. 17. Режим дефектоскопа

В этом режиме экран программы разбивается на два окна, расположенных друг под другом:

  • Верхнее - с отображением А-скана и двух стробов;
  • Нижнее - отображением параметра «P».

Контроль на наличие язвенной коррозии осуществляется на объекте контроля с фиксированной толщиной. Первый строб необходимо расположить так, чтобы он захватывал первый донный. Второй строб необходимо расположить между первым и вторым донным так, чтобы он не накладывался на них.

Параметр «P» представляет собой отношение амплитуды максимума в стробе 2 к амплитуде максимума в стробе 1. При отсутствии дефектов это отношение близко к 0, поскольку между донными нет каких-либо эхосигналов. При наличии дефекта типа язвенной коррозии амплитуда первого донного падает и, вместе с этим, между донными появляются слабые сигналы, обусловленные отражением от дефекта. При этом значение параметра «P» возрастает.

В нижнем окне имеются два порога, которые могут быть заданы пользователем (красный и жёлтый треугольник). Превышение порога вследствие наличия дефекта сопровождается звуковым сигналом. Звуковые сигналы для двух порогов могут быть заданы в настройках программы.

2.3 Режим калибровки

Внешний вид программы, работающей в режиме калибровки, показан на рис. 18.

Режим калибровки толщиномера ЕМ 2210
Рис. 18. Режим калибровки

В программе Scan View реализованы три режима калибровки:

  • Выбор материала объекта контроля из списка;
  • Калибровка с введением известной толщины объекта контроля;
  • Калибровка с введением скорости звука.
2.3.1 Выбор материала из списка

Для выбора материала объекта контроля из списка нужно коснуться пальцем надписи «Материал» (см. рис. 18). В результате откроется окно, показанное на рис. 19, в котором можно выбрать материал из списка.

Выбор материала контролируемого объекта
Рис. 19. Выбор материала объекта контроля

Толщиномер EM2210 использует поперечную волну, её среднее значение для стали составляет 3250 м/c. Программа позволяет дополнять список материалов самостоятельно.

2.3.2 Калибровка с введением известной толщины объекта контроля

Для калибровки скорости звука по известной толщине объекта контроля нужно поставить толщиномер EM2210 на контрольный образец с известной толщиной. После этого следует коснуться пальцем надписи «Толщина» в окне, показанном на рис. 17. В результате откроется окно, показанное на рис. 20.

Калибровка толщиномера EM2210 с заданием известной толщины контролируемого объекта
Рис. 20. Калибровка с заданием известной толщины объекта контроля

В этом окне, при помощи виртуальной цифровой клавиатуры, необходимо ввести известную толщину объекта контроля и нажать кнопку «OK». При этом программа рассчитает скорость звука в материале и запишет это значение в прибор.

ВНИМАНИЕ!
Для повышения точности калибровки, рекомендуется увеличивать число накоплений (см. п. 1.3.3).

2.3.3 Калибровка с введением скорости звука

Для калибровки прибора по известной скорости звука нужно в окне, показанном на рис. 18, коснуться пальцем надписи «Скорость». В результате откроется окно, показанное на рис. 21.

Калибровка с заданием скорости распространения звуковых колебаний в конкретном материале
Рис. 21. Калибровка с заданием скорости звука

В этом окне, при помощи виртуальной цифровой клавиатуры, необходимо ввести известную скорость звука для материала объекта контроля и нажать кнопку «OK». При этом программа запишет это значение в прибор.

ВНИМАНИЕ!
Прибор использует поперечную волну, а не продольную. Среднее значение скорости распространения поперечной волны в стали составляет 3250 м/c.

3. МЕНЮ «НАСТРОЙКИ»

Для того чтобы попасть в меню основных настроек программы, нужно пальцем коснуться кнопки «Настройки» (см. рис. 22).

Вход в основные настройки программы
Рис. 22. Вход в основные настройки программы.

В результате откроется окно, показанное на рис. 23. Окно позволяет задать следующие настройки программы:

  • Имя оператора (имя учетной записи);
  • Имя рабочей папки, в которую будут сохраняться результаты контроля;
  • Цвет для отображения А-скана и стробов;
  • Звук сигнализации превышения порогов для режима дефектоскопа.

Настройки программы ScanView
Рис. 23 Настройки программы

Для выхода из настроек в обычный режим нужно нажать на окно «Измерение».

Комплектация ультразвукового толщиномера Мини Эма ЕМ2210