Обзор аппарата Xtress 3000 G3/G3R

Аппарат Xstress 3000 G3 фирмы Stresstech Group представляет собой портативный рентгеновский дифрактометр, разработанный специально для измерения остаточных напряжений и остаточного аустенита [12].

Xstress 3000 G3 измеряет остаточные напряжения и содержание остаточного аустенита в сталях с использованием рентгеновского излучения. Принцип измерения основан на законе Брэгга и идеально подходит для ферритных сталей, а также применим для всех кристаллических материалов включая керамику.

 

Рис. 16. Фотография рентгеновского дифрактометра Xstress 3000 G3

Xstress 3000 G3 прост в использовании и пригоден как для работы в лаборатории, так и в полевых условиях. Прибор может быть легко установлен, демонтирован и перенесен одним человеком. Прибор автономен, для работы необходимо только внешнее электропитание. На подготовку прибора к работе с момента доставки прибора на место измерения требуется всего десять минут. Широкое использование встроенных микропроцессоров и связь между основным блоком, гониометром и компьютером по одному кабелю обеспечивают возможность быстрой установки. Благодаря применению современной, запатентованной технологии полупроводниковых детекторов, измерение на типовом стальном образце выполняется за две минуты и менее. Программное обеспечение предоставляет доступ ко всем настройкам и результатам измерения на любой стадии процесса измерения.

Аппарат Xstress 3000 G3 поставляется с различными модулями, которые расширяют его возможности. Ниже приведены фотографии некоторых из них.

 

Рис. 17. Xstress 3000 G3, стол с защитным экраном

 

Рис. 18. Модуль вращения G3R

 

 

Рис. 19. Установка для измерения модуля упругости

 

Рис. 20. G3 с напольным стендом, координатным модулем, модель для работы на столе

Xstress 3000 G3 состоит из основного блока X3003, гониометра G3 и универсального программного обеспечения для управления оборудованием и обработки данных и имеет следующие особенности

o Измерение остаточных напряжений

o Измерение остаточного аустенита

o Лабораторная точность

o Не нужно вырезать образцы

o Измерение в труднодоступных местах

o Гибкость в применении

o Специализированные исследовательские стенды

o Безопасность соответствует или превышает требования ANSI N43.3-1993 и других промышленных стандартов для работы с открытыми источниками излучения, включая безотказные световые индикаторы "Излучение есть" и "Затвор открыт", а также автоматическое отключение установки в случае, если затвор заело, он открыт или демонтирован, экран трубки не закреплен или отсутствует, температура охлаждающей жидкости слишком высока или нарушена циркуляция

o Кабель имеет длину 5 м

o Электропитание 90-260 В переменного тока, 50-60 Гц, 600 Вт

o Габаритные размеры, Ш x В x Г мм

Основной блок X3003: 552 x 413 x 254

Гониометр G3:   555 x 492 x 574

Гониометр G3R: 966 x 573 x 605

o Вес

Основной блок X3003: 25 кг

Гониометр G3:   16 кг

Гониометр G3R: 35 кг

Основной блок X3003t

Основной блок X3003t состоит из:

o блока питания

o управляющей электроники и аппаратно-реализованного программного обеспечения

o высоковольтного генератора

o встроенной системы жидкостного охлаждения

o всех блокировок, необходимых для обеспечения полной безопасности

Среди основных особенностей блока можно выделить следующие:

o Универсальное подключение питания

o Готовность к использованию на производстве, в лаборатории или в полевых условиях

o Компактное исполнение для обеспечения исключительной портативности

o Блок питания для рентгеновской трубки 5-30 кВ/0-10 мА свободно регулируемые в указанных пределах. Ультракомпактное исполнение.

o Система охлаждения встроенная замкнутая - система жидкостного охлаждения с теплообменником, для рентгеновской трубки и блока питания. Подвод воды не требуется.

 

 

Рис. 21. Габаритный эскиз основного блока X3003t

 

Гониометр G3

Xstress 3000 гониометр типа G3 представляет из себя бесцентровый гониометр, который устанавливается на треногу с фиксацией магнитами. Исполнение G3, без дугообразного держателя, обеспечивает дополнительное место под гониометром, что упрощает измерение внутри труб, например, или на шейках коленчатых валов. С помощью установленного программного обеспечения возможно изменение расстояния до точки измерения и позиционирование относительно образца. Одной из стандартных функций гониометра G3 является возможность измерения распределения линейных напряжений, например, через сварной шов.

G3 автоматически распознает серийный номер рентгеновской трубки и следовательно, помогает отслеживать общее время наработки трубки. Позиционирование относительно точки измерения может быть выполнено с высокой точностью благодаря лазерному указателю через коллиматор.

G3 оснащен встроенным индикатором с круговой шкалой с ценой деления 0,001 мм для всех перемещений, что обеспечивает возможность автоматического измерения толщины удаленного материала. Детекторы нового типа обеспечивают повышенную эффективность и меньшее время измерения.

Ниже приведены основные особенности и технические характеристики гониометра G3:

o χ-наклон: программируемый, макс. -60⁰ до +60⁰

o χ-осцилляция: Программируемая, 0⁰ до ±6⁰

o Расстояние между гониометром и точкой измерения автоматически регулируется с точностью до ±0,001 мм

o Детекторы

Парные чувствительные МОП Линейные Датчики Изображения с симметричным χ (наклон в сторону) расположением. Угловое разрешение 0,014⁰-0,057⁰/пиксель

2θ-угол легко выбирается вручную путем перемещения детекторов по дугообразному держателю на требуемый угол.

o Коллиматор

Сменный, обеспечивает пятна размером 1,2,3,4 и 5 мм. Специальные коллиматоры поставляются по заказу.

o χ-геометрия с двумя симметрично расположенными детекторами

o Быстро регулируемый 2θ-угол

o Управляемые с ПК сервомоторы постоянного тока для всех перемещений

o Три стандартных измерительных расстояния: 50, 75 и 100 мм

o Автоматическая регулировка расстояния от гониометра до точки измерения

o ±χ-наклон и опционный модуль φ-вращения, возможности для χ и φ-осцилляций

o Может работать в любом положении

Программное обеспечение

Дифрактометр Xstress 3000 G3 имеет полностью Windows совместимое программное обеспечение, обеспечивающее потоковую многозадачность.

Из особенностей можно выделить следующие:

o Высокопроизводительное ПО, совместимое с Microsoft Windows

o Одно приложение для взаимодействия с оператором, управления прибором и анализа результатов

o Используется Ethernet для связи между компьютером и основным блоком X3003

o Представляет дружественные к пользователю и управляемые с помощью меню функции

- измерения d∙sin²χ

- измерение остаточного аустенита

- анализа напряжений по трем осям ASTRI

o Режим множественных d∙sin²χ экспозиций; расчет смещения пика кросс-корреляцией и тремя другими методами

o Библиотека параметров материалов и результатов измерений

o Автоматическая калибровка расстояния от гониометра до образца

o Управление детекторами, сервомоторами постоянного тока, блоком питания, затвором, функциями блокировок защит, и т.п.

o Операционная система Microsoft Windows 2000 Pro, Windows XP, Windows Vista, или более новая

o Опции: программа управления проектами, определение модуля упругости, Ω-режим