автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.11, диссертация на тему:Методология и средства ультразвукового контроля рельсов

На правах рукописи

МЕТОДОЛОГИЯ И СРЕДСТВА УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ

Специальность 05.02.11 - Методы контроля и диагностика в машиностроении

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург — 2003

Работа выполнена в ОАО «Радиоавионика»

Научный консультант: член-корр. Академии транспорта России,

доктор технических наук, профессор Гурвич Анатолий Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, ст. науч. сотр.

Бобров Владимир Тимофеевич

доктор технических наук, профессор Вопил кин Алексей Харитонович

доктор технических наук, ст. науч. сотр. Московенко Игорь Борисович

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ)

Защита состоится 14 октября 2003 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 212.244.01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5, ауд. 200.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета.

Автореферат разослан 12 сентября 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Иванова И.В.

2>0?-й \4Ap6

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Неразрушающий контроль (НК) - эффективное, а в ряде случаев, единственно возможное средство предотвращения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном (ж.д.) транспорте из-за изломов рельсов и других ответственных объектов по дефектам в них.

Система неразрушающего контроля рельсов в условиях их эксплуатации вплоть до 1993 года базировалась, в основном, на съемных двухни-точных ультразвуковых (уз.) дефектоскопах ("Рельс-5И, "Поиск-2", "Поиск-10Э"), построенных по единой функциональной схеме 1967 года разработки. С использованием ~ 5 тыс. этих средств, управляемых ~ 10 тыс. операторов в сопровождении 10-20 тыс. сигналистов в 1988-1990 г.г. при частоте контроля 2-5 раз в месяц было выявлено и изъято из пути 372570 дефектных рельсов. Однако при этом было допущено 2378 изломов рельсов по дефектам, не обнаруженным средствами дефектоскопии, в том числе 470 (~ 20%) - пропущенных по вине операторов. Естественно, что программами перевооружения путевого хозяйства, принятыми МПС СССР / России, особое место отводится проблеме кардинального повышения надежности системы неразрушающего контроля рельсов при одновременном снижении численности операторов и затрат на контроль.

Решению данной проблемы посвящены теоретико-экспериментальные исследования и разработки, выполненные автором в 1993-2003 г. в ОАО «Радиоавионика», а также ранее (с 1982 г.) в НИИ мостов ЛИИЖТа, и обобщенные в настоящей диссертационной работе. При этом основное внимание уделялось развитию эхо-, зеркального и зеркально-теневого (ЗТ) методов контроля рельсов на базе пьезоэлектрических преобразователей, результаты которых могли быть реализованы на практике в наиболее короткие сроки при наименьших затратах.

Результаты исследований и разработок, полученные при выполнении планов НИОКР Госкомитета по науке и технике СССР, Министерства путей сообщения и Государственных программ по безопасности на ж.д. транспорте, изложены в диссертации не в порядке завершения отдельных этапов, а так, как это представляется в настоящее время более логичным.

Целью работы является кардинальное повышение достоверности и надежности у.з. контроля путем создания и внедрения в практику эффективных методов и средств дефектоскопии эксплуатируемых ж.д. рельсов при одновременном сокращении численности операторов и затрат на контроль.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Теоретически обосновать применение математического моделирования процесса распространения у.з. колебаний в профиле ж.д. рельса и формирования сигналов от дефектов различного типц^^щ

х ' " 'библиотека I I С-Петербург -уг |

{ ОЭ 30

•ояния

отражающей поверхности и создать соответствующее программное обеспечение (ПО).

2. На базе разработанной компьютерной программы моделирования процесса формирования отраженных от дефектов акустических сигналов синтезировать, а затем на специальном стенде экспериментально исследовать новые схемы прозвучивания сечения рельсов, обеспечивающие обнаружение в них ряда опасных дефектов, не выявляемых известными средствами у.з. дефектоскопии.

3. С использованием синтезированных схем прозвучивания рельсов разработать принципы построения многоканальных средств механизированного и автоматизированного контроля рельсов в широком диапазоне скоростей сканирования при импульсном излучении упругих колебаний.

4. Разработать принципы, теоретически и экспериментально исследовать методы у.з. контроля рельсов при непрерывном излучении упругих колебаний для значительных скоростей сканирования.

5. Разработать принципы электронно-акустического моделирования дефектных ситуаций в рельсах и создать имитаторы дефектов для их практического применения в процессе штатного НК рельсов.

6. Обосновать идеологию использования дефектоскопической информации при комплексном у.з. контроле рельсов средствами НК и разработать принцип построения необходимого для этого программно-аппаратного комплекса НК (ПАК НК).

7. По результатам исследований и сформулированных технических решений разработать и обосновать систему внедрения в практику НК эффективных средств и технологий ультразвукового контроля рельсов.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования эхо-, ЗТ и зеркального методов проводились на основе теории лучевой акустики и общей теории радиолокации. Используемый в диссертации математический аппарат включает элементы математического анализа и статистики. Эксперименты на моделях сигналов осуществлялись на базе вычислительной техники широкого применения с использованием стандартных и специально разработанных оригинальных программ. Экспериментальные исследования проводились на оборудовании общего и специального назначения, включая разработки, выполненные под руководством и при непосредственном участии автора. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прикладной направленности согласовывались с действующей нормативной документацией.

Научная новизна работы.

1. С использованием теории лучевой акустики и принципов математического моделирования разработано программное обеспечение (ПО), позволяющее синтезировать и оптимизировать схемы прозвучивания для вы-

явления дефектов различного типоразмера в соответствующих зонах сечений рельсов.

2. Предложены и экспериментально проверены способы для надежного обнаружения наиболее опасных поперечных трещин различной степени развития в головке рельса на основе эхо- и зеркального методов НК.

3. Разработан способ у.з. контроля для обнаружения радиальных трещин в зоне болтовых отверстий, основанный на использовании преобразователя с двухлучевой диаграммой направленности (ДН), позволяющий различать сигналы от дефектов на фоне отражений от конструктивных элементов рельса.

4. Обоснованы принципы построения многоканального механизированного у.з. дефектоскопа для одновременного контроля двух рельсовых ниток пути с мнемоническим отображением информации, снижающим влияние человеческого фактора на достоверность контроля.

5. Разработана концепция построения ПАК НК, позволяющего объединять дефектоскопическую информацию с разных средств диагностики рельсов в единую базу, осуществлять их совместный анализ и мониторинг состояния рельсов.

6. На базе использования эффекта Доплера сформулированы принципы и теоретические основы эхо-, ЗТ и зеркального методов дефектоскопии при непрерывном излучении (НИ) у.з. колебаний, потенциально обладающих повышенной помехозащищенностью и производительностью контроля.

7. Показана принципиальная возможность и предложены способы определения координат и оценки условных размеров дефектов при эхо-методе с НИ упругих колебаний.

8. Разработан принцип электронно-акустического моделирования для создания имитаторов дефектных ситуаций, применяемых при оперативной проверке работоспособности многоканальных дефектоскопов, тестировании мобильных средств контроля в динамических условиях и при обучении и аттестации специалистов.

9. Разработаны изобретательские решения способов и устройств для повышения информативности и помехозащищенности у.з. контроля изделий, в том числе ж.д. рельсов.

Практическая ценность результатов исследований определяется ее теоретико-прикладной направленностью, ориентированной на применение в НК эксплуатируемых ж.д. рельсов. Результаты и выводы диссертации позволяют выбирать основные параметры схем прозвучивания сечения рельсов, структурную схему аппаратуры эхо-, ЗТ и зеркального методов при импульсном и непрерывном излучении у.з. колебаний для дефектоскопии длинномерных объектов в различных отраслях промышленности как при больших скоростях сканирования (автоматизированный контроль), так и при малых скоростях (механизированный и ручной контроль). Технические решения по использованию предложенных методов положены с осно-

ву механизированных и автоматизированных дефектоскопов нового поколения на базе встроенной микропроцессорной техники, выпускаемой серийно. Разработано и внедрено несколько типов у.з. дефектоскопических комплексов и электронно-акустической аппаратуры: механизированные у.з. дефектоскопы типа АВИКОН-01 - более 500 шт., вагоны-дефектоскопы с дефектоскопическим комплексом (ДК) АВИКОН-ОЗ - 6 ед., устройство КРАБ-М - 50 шт., электронно-акустические тренажеры типа «Гатчина» и «Универсал-Р(С)» - 29 компл. В настоящее время приборы и комплексы успешно эксплуатируются на ж.д. МПС России.

Результаты работы позволили предусмотреть в Межгосударственном стандарте ГОСТ 18576-96 новые схемы прозвучивания эксплуатируемых рельсов, зеркальный метод контроля и использование аппаратуры с непрерывным излучением у.з. колебаний, систематическую проверку основных параметров дефектоскопов с использованием электроакустических устройств.

На защиту выносится комплексное решение проблемы повышения эффективности НК рельсов, состоящее в развитии и обосновании теоретических и прикладных аспектов методов и средств у.з. дефектоскопии:

1. Обобщенная математическая модель процесса распространения у.з. колебаний в сечении ж.д. рельсов, на базе которой синтезируются схемы прозвучивания для выявления дефектов механизированными и автоматизированными средствами дефектоскопии.

2. Способы обнаружения дефектов различной степени развития в головке и в шейке рельса с применением эхо и зеркальных методов у.з. контроля.

3. Принципы построения многоканальных средств у.з. контроля рельсов нового поколения.

4. Идеология создания ПАК НК, позволяющая объединять, накапливать и анализировать дефектоскопическую информацию действующих средств НК рельсов.

5. Принципы электронно-акустического моделирования сигналов у.з. контроля применительно к разработке устройств для оперативной проверки работоспособности многоканальных средств дефектоскопии.

6. Теоретические основы у.з. дефектоскопии длинномерных объектов при НИ упругих колебаний с реализацией эхо-, зеркального и ЗТ методов контроля.

7. Принцип и аппаратное решение, позволяющие имитировать сигналы от дефектов и поверять дефектоскопическую аппаратуру на базе эффекта Доплера при стационарном положении преобразователей относительно контролируемого объекта.

8. Способы повышения помехозащищенности и информативности ЗТ метода при НИ упругих колебаний за счет анализа фронтов огибающей донного сигнала.

Внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены при разработке и производстве по заказу МПС России портативных, механизированных и автоматизированных средств дефектоскопии нового поколения в ОАО «Радиоавионика». Указанные средства эффективно эксплуатируются на сети железных дорог МПС РФ, Казахстана, Эстонии, а также в метрополитенах для контроля рельсов. Разработанные принципы электронно-акустического моделирования реализованы в устройствах типа КРАБ-М для оперативной проверки многоканальных дефектоскопов, в тренажерах для обучения и аттестации специалистов и используются в учебно-аттестационных центрах и дорожных лабораториях дефектоскопии Екатеринбурга, Хабаровска, Иркутска, Тольятти и др. Компьютерные обучающие программы, базирующиеся на принципах моделирования процессов ультразвукового контроля рельсов, внедрены на всех железных дорогах России и Беларуси. Внедрение результатов диссертационной работы, положенных в основу ПАК НК, предусмотрено «Программой повышения безопасности движения на ж.д. транспорте 2001-2005 г.г.».

Материалы диссертации применены в НИР и НИОКР, проводимых в рамках государственной программы и решений Коллегий МПС, в НИИ «Союз» ОАО «Радиоавионика» и в ПГУПС.

Апробация результатов работы. Результаты работы поэтапно докладывались и обсуждались на 9-ти Всесоюзных и Российских конференциях по у.з. контролю металлоконструкций (с 1981 по 2001 гг.), 8-ми семинарах «Аппаратура и методы НК в машиностроении и приборостроении» Ленинградского дома научно-технической пропаганды (с 1981 по 2002 г.г.), 3-х Международных научно-технических конференциях (1996-2002 гг.), научно-технической с международным участием конференции «Физика и техника ультразвука-97» (1997 г.); 4-х Российских научно-технических конференциях (1995 - 2002 гг.), 5-ти заседаниях секции «Неразрушающий контроль» НТС МПС РФ (1991 - 2002 г.г.), в Национальной научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и техническая диагностика" (Киев - 2003 г.), Международном Форуме «Ультразвуковая дефек-тоскопия-75» (2003 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 172 печатные работы, в том числе: 3 монографии, 39 статей в журналах (в т.ч. 10 - в журнале РАН «Дефектоскопия»), 36 авторских свидетельств и патентов на изобретения и 4 - на полезные модели и промышленный образец, 7 учебно-методических пособий. В автореферате приведены 114 наиболее значимых работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, дана краткая аннотация работы по главам, приведена оценка новизны, достоверности и практической ценности полученных результатов.

В первой главе кратко рассмотрены закономерности образования дефектов различных типоразмеров в ж.д. рельсах, уложенных в путь, методы и средства их обнаружения, способы представления дефектоскопической информации, а также сформулированы задачи для дальнейшего совершенствования у.з. методов неразрушающего контроля.

В разделе 1.1 рассмотрены особенности объекта контроля - ж.д. рельса, и принципы классификации критических дефектов. На основе статистических данных Департамента пути и сооружений МПС России сделан вывод, что более 80% опасных дефектов развиваются в головке рельса, значительная часть - в виде радиальных трещин в зоне болтовых стыков.

Закономерности развития дефектов в рельсах во всех климатических условиях Российских ж.д. подробно изучены специалистами ВНИИЖТа и позволяют определить основные параметры дефектов рельсов для обоснованной разработки соответствующих способов их обнаружения у.з. методами.

Показано, что у.з. дефектоскопия рельсов, уложенных в путь, является массовым контролем, обуславливающим при существующей периодичности (около двух раз в месяц) необходимость ежегодного контроля более 4

млн. км пути, 2,65 млн. стрелочных переводов и около 3,2 млн. сварных стыков. Только в 2002 г. в них обнаружено средствами дефектоскопии и своевременно изъято 42843 критических дефекта (ОДР), представляющих непосредственную угрозу безопасности движения поездов (рис.1). В то же время по разным причинам допущено 172 излома рельсов, что свидетельствует о необходимости дальнейшего совершенствования методов и средств дефектоскопии рельсов.

В разделе 1.2 приведен аналитический обзор современного состояния средств дефектоскопии рельсов в России и за рубежом. Исходя из воз-

можности практической реализации из всех известных методов НК рельсов, уложенных в путь, нашли применение магнитные и акустические методы.

Ввиду ограниченности возможностей магнитного метода ферро-зондовые дефектоскопные тележки в настоящее время полностью вытесняются у.з, а магнитные вагоны-дефектоскопы комплексируются (совмещаются) с у.з. При этом с целью возможности размещения искательной системы с акустическими датчиками и повышения стабильности магнитного потока в рельсе вместо П-образных электромагнитов по предложению Байдакова B.JI. (ВНИИЖТ) в качестве полюсов электромагнита используются колеса индукторной дефектоскопной тележки.

Принцип работы у.з. дефектоскопов основывается на акустических методах НК и реализует контактный способ ввода упругих колебаний, в основном с поверхности катания головки рельса в достаточно узкой полосе шириной 15-25 мм вдоль продольной оси рельса. Систематизация и критический анализ материалов, сопоставимых по тематике с исследованиями автора, проведены на основании работ отечественных и зарубежных ученых: Н.П. Алешина, В.Т. Боброва, А.Х. Вопилкина, А.К. Гурвича, ГЛ. Дымкина, И.Н. Ермолова, В.Б. Козлова, В.В. Клюева, JI.H. Косарева, A.C. Матвеева, И.Б. Московенко, С.К. Павроса, А.И. Потапова, С.Я. Соколова, Н.В. Химченко, Д.С. Шрайбера, В.Г. Щербинского, X. Доплера, М. Кренинга, Й. и Г. Крауткремеров. При этом учтен положительный опыт по созданию новых средств дефектоскопии рельсов ведущих фирм (HiHi «ВИГОР», ОАО «Радиоавионика», НПП «РДМ», ЗАО «ТВЕМА», Sperry Railway Service, Pandrol Jackson Technology (США) и др.

На момент начала исследований по данной работе на Российских ж.д. эксплуатировались только три класса средств у.з. контроля: переносные од-ноканальные дефектоскопы, дефектоскопные многоканальные тележки (8 каналов), снимаемые с пути для пропуска поездов, и у.з. вагоны-дефектоскопы (УЗВД). В последние годы (с 1996 г.) начали применять автомотрисы дефектоскопные и созданные с использованием результатов исследований автора совмещенные (на базе у.з. и магнитных методов) вагоны-дефектоскопы (СВД). Номенклатура средств, объемы выполняемого контроля и их эффективность приведены в табл. 1.

Таблица 1

Средства дефектоскопии Кол-во средств Проверено км/год Обнаружено Oí Р.пгг

Всего На 1000 км пути В % от общего кол-ва

Съемные тележки и переносные приборы 3398 4111862 40402 9,01 94,29

Автомотрисы 51 434713 1524 3,51 3,56

Вагоны магнитные 36 1416802 324 0,23 0,76

Вагоны у.з. 7 110894 238 2,15 0,56

Совмещенные вагоны 14 142385 355 2,50 0,83

Критический анализ технических возможностей указанных средств показывает, что к началу 90-х годов:

1) реализуемые ими схемы прозвучивания не позволяли выявлять весьма опасные дефекты в виде поперечных трещин в головке рельса, имеющих зеркальную для у.з. контроля поверхность, радиальных трещин в зоне болтовых стыков на ранней стадии развития, поперечных трещин в подошве рельса коррозионного происхождения и др.;

2) информативность визуальных индикаторов дефектоскопных тележек недостаточна для принятия обоснованного решения о дефектности контролируемого рельса;

3) измеряемые параметры и принципы расшифровки сигналов скоростного контроля (с помощью УЗВД), регистрируемые на развертке типа В, не определены и не формализованы, что препятствует автоматизации процедуры расшифровки;

4) импульсный принцип излучения у.з. колебаний, реализуемый в указанных средствах, препятствует дальнейшему увеличению производительности контроля УЗВД путем увеличения скорости сканирования.

5) традиционные методы проверки работоспособности и метрологического обеспечения, применяемые в стационарных средствах аналогичного назначения, не эффективны при использовании их в производственных условиях.

6) отсутствует сопоставительный анализ дефектоскопической информации, получаемой разными средствами диагностики рельсов.

В разделе 1.3 рассмотрены измеряемые характеристики сигналов, получаемые при сплошном сканировании рельсов акустическими преобразователями. Традиционно используемое при ручном контроле представление сигналов на А-развертке и определение измеряемых характеристик дефектов при таком представлении подробно проанализированы Гурвичем А.К. и

Кузьминой Л.И. и внесены в ГОСТ 18576-96. В то же время оценка параметров дефектов по отображениям на развертке типа В применительно к у.з. контролю рельсов к началу выполнения данной работы отсутствовала.

Для примера на рис. 2 показан характерный вид и основные параметры дефектограммы на развертке типа В при озвучивании зоны болтового отверстия с радиальной трещиной. Измерение условных размеров дефектов по развертке типа В можно осуществлять с большей точностью, чем традиционным способом непосредственно на объекте контроля.

и

Далее рассмотренные параметры будут использованы при пространственно-временном анализе сигналов и разработке алгоритмов автоматизированного распознавания эхо-сигналов от дефектов.

В разделе 1.4 на основе выполненного аналитического обзора состояния дефектоскопии рельсов в России и за рубежом сформулирована основная цель работы и конкретизированы решаемые задачи.

Во второй главе (раздел 2.1) отмечено, что эффективность средств у.з. контроля рельсов во многом определяется принятой схемой прозвучи-вания. Подробно рассмотрены этапы постановки задач, выдвижение вариантов расчета параметров и многоэтапной экспериментальной проверки разрабатываемой схемы прозвучивания для обнаружения конкретных дефектов. С целью ускорения процесса разработки, апробирования новых схем и сокращения длительных и трудоемких экспериментальных исследований необходимо создание математической модели для указанных целей и соответствующего ПО.

В разделе 2.2 приводятся результаты разработки математической модели распространения и переотражения колебаний в сложном профиле сечения рельса при сплошном сканировании. Рассмотрены наиболее сложные случаи распространения у.з. колебаний при контроле сечений головки рельса многократно отраженными от внутренней поверхности головки лучами и озвучивание зоны болтового стыка с радиальными трещинами от отверстий.

При выборе схемы прозвучивания сечения рельсов эффективным является математическое моделирование с расчетом на ПЭВМ, позволяющее оценить правильность выдвигаемых вариантов схем, оптимизировать параметры акустической системы без длительных экспериментальных исследований на множестве образцов с реальными и искусственными моделями дефектов.

Традиционно продольные и поперечные трещины в головке рельсов выявляют с помощью одно- и двукратно отраженных у.з. лучей внутри головки достаточно сложной конфигурации, что значительно затрудняет расчеты. В то же время можно ограничиться рассмотрением сигналов, принимаемых от моделей дефектов после амплитудного детектирования и превышения ими уровня заданного порога, как это принято во всех действующих средствах дефектоскопии рельсов с регистрацией сигналов на развертке типа В или с пороговой индикацией, что несколько упрощает задачу.

Ввиду специфики у.з. контроля отдельных сечений рельсов разработка программы генерации сигналов разделена на ряд участков (каналов) при импульсном излучении упругих колебаний: эхо-методом в головке рельса, эхо-методом в шейке и в подошве рельса, ЗТ методом по всей высоте рельса. Для надежного обнаружения поперечных трещин, имеющих зеркально отражающую для у.з. лучей поверхность, впервые для рельсовой дефектоскопии, в дополнение к эхо-методу, предложен зеркальный метод контроля.

При разработке моделей сигналов акустической дефектоскопии рельсов учитывали: особенности физики распространения и отражения акусти-

ческих колебаний в стали и обработки сигналов приемником рельсового дефектоскопа, их параметры и углы ввода акустических колебаний, типы контролируемых рельсов, перечень и характеристики наиболее типичных дефектов. Предполагалось, что принимаемые датчиком импульсы, имеющие колоколообразную огибающую, после усиления и детектирования поступают на компаратор. Форма огибающей сигнала на выходе линейной части приемника аппроксимирована Гауссовой кривой

s(t) = Axexp(-A(2xb2)) = Axexp(-t2/l,738) , (1)

где А - амплитуда сигнала, b - параметр аппроксимирующей функции, выбираемый, исходя из заданной длительности сигнала (при расчетной длительности 4 мкс по уровню 0,1, b=0,93, а 2xb2=l,738).

Пространственные диаграммы направленности излучателей аппроксимированы двухмерной функцией F(x,y) (в декартовых координатах), образованной вращением вокруг оси OZ функции вида

D(x) = cos2(cxx), (2)

где с - константа, определяемая шириной диаграммы направленности (ДН).

При разработке моделей принимается, что ослабление у.з. волны при распространении по сплошному рельсу происходит по экспоненциальному закону с коэффициентом, определяемым экспериментально.

Рассматриваются два вида отражения сигналов - зеркальное и диффузное. При отражении у.з. волн возникают как диффузно-, так и зеркально-отраженные волны. Последние подчиняются законам геометрической акустики, а диффузно-отраженные рассеиваются равномерно во всех направлениях. Соотношение между этими волнами задается коэффициентом диффузного отражения.

При построении модели распространения у.з. волны в головке рельса были приняты следующие допущения: переотражения от стенок рельса зеркальные, амплитуда отраженной волны в общем случае меньше амплитуды падающей из-за ее частичного диффузного рассеивания при переотражении, профиль поперечного сечения рельса неизменен на всем его протяжении.

В соответствии с действующими техническими условиями (ТУ) головка ж.д. рельса имеет довольно сложный профиль, поэтому в модели он аппроксимирован более простой фигурой (рис. 3), состоящей из отрезков прямых и сопрягающих их дуг окружностей. Такая форма головки близка к реальной и в то же время упрощает построение модели распространения волны в рельсе.

Исходными параметрами при построении модели являются значения величин S, Н, L, Ri (Ru, Rit), R2 (г2ь R2r), V (Vi, Vv) и W по ТУ на соответствующий тип рельса. При этом значения Ru, Rir, Rzr и Vr могут быть изменены с учетом степени износа моделируемого рельса.

Допустим, что вводимый у.з. луч падает в точку М на поверхности дефекта и переотражается в точку М'. Определив, какой из поверхностей, образующих головку рельса, принадлежит точка М', можно вычислить длину отрезка <1=ММ' и угол (3'. Для примера приведем два характерных случая (рис. 3):

1. Волна переотражается от поверхности 2 (прямой участок):

О' = 2УГ-Сг, й = [(82г-х)х8тУг+(у-Н2>со8Уг]/зт(Уг-д). (3)

2. Волна переотражается от поверхности 3 (кривой участок):

(2' = (}-(Т1-2 | л | )в1^(Т1), л = аГС8Ш{[(8Кй-Х)Х8Ш0-(НЯ2гУ)хСО80]Ж2Г}, й = ММ' = (8К2г-х)хсо5р+(НК2Г-у)х8тд+^К2/-[(8К2г-х)х5т(5-(НК2г-у)хсо8<^3. (4)

Считая точку переотражения М' новой точкой излучения, можно, повторив процедуру расчета, найти координаты следующей точки переотражения и т.д. Таким образом, выполняется расчет траектории распространения тонкого у.з. луча внутри головки однородного рельса.

При моделировании отраженных сигналов предполагалось, что торец рельса является плоскостью, перпендикулярной продольной оси рельса. Распространение любого луча внутри головки рельса можно рассматривать в проекциях на соответствующие плоскости. Каждый луч характеризуется только одним углом - углом излучения О, но при этом любому одному значению угла О соответствует некоторый диапазон значений углов V, попадающих в диаграмму направленности излучателя. После разбивки всего диапазона углов соответствующих диаграмме направленности ПЭП, на достаточно большое число лучей (до 1000 и более) производится расчет траектории распространения волны для каждого из них. При этом рассчитываются координаты точек его переотражений, дальность до каждой из этих точек по ходу луча (в плоскости ХОУ) и углы переотражений. Переход к расчету следующего луча происходит при наступлении любого из следующих событий: для текущего луча рассчитано М точек переотражения (число М задается заранее) и дальность до очередной точки переотражения текущего луча превышает максимальную. Максимальная дальность в проекции на плоскость ХОУ определяется, исходя из максимальной наклонной дальности и размера диаграммы направленности излучателя

Отш[ = (Т„злхУшх8тУ1гах)/2, (5)

где Тизл - период излучения импульсов, Уза - скорость звука в стали, Утах -максимальный угол V в диаграмме направленности.

Если текущий луч уходит в шейку рельса, то, зная начальный угол его излучения (), находятся углы А и В (рис.3 а)

В = агс^^УхсозС»), А = аг^(1/фпВх1§(2)) . (6)

В случае, когда рассчитанные по формулам углы А и В лежат внутри диаграммы направленности датчика, на его выходе появляется сигнал со следующими параметрами:

1зш = (2х№+г2)/У„, (7)

ив = №0хР2(А,В) хехрНдД.) хК02Мо, (8)

где Р(А,В) - коэффициент ослабления сигнала в зависимости от направления приема, 1о - постоянная, характеризующая ослабление волны в рельсе, Ко - коэффициент ослабления у.з. волны, N0 - число переотражений луча.

Аналогичным образом рассчитываются параметры сигналов для других методов контроля.

После оценки адекватности разработанной модели реальным сигналам контроля (см. раздел 2.4) создана универсальная модель распространения и формирования сигналов у.з. контроля рельсов. Универсальность программы заключается в том, что она обеспечивает генерацию моделей сигналов, получаемых любой (задаваемой) искательной системой, реализующую различные схемы прозвучивания (количество ПЭП, углы ввода и разворота искателей и т.п.). Модели сигналов, получаемых в этом случае, соответствуют прохождению искательной системы заданной конфигурации пути (тип рельса, протяженность, наличие дефектов по НТД-ЦП-93).

Для этого программа формирует два служебных файла: файл конфигурации искательной системы и файл проекта пути. После формирования осуществляется генерация сигналов, моделирующих результаты сплошного контроля рельсового пути при прохождении по нему с заданной скоростью дефектоскопического средства с синтезированной схемой прозвучивания.

В разделе 2.3 приведены результаты исследований и разработки способов обнаружения поперечных трещин в головке рельсов, залегающих как в зоне наиболее высокой концентрации напряжений (в рабочей грани), так и не обнаруживаемые до недавнего времени в центральной части головки поперечных трещин, развивающихся под поверхностными горизонтальными расслоениями. В процессе разработки указанных схем выполнен комплекс расчетных и экспериментальных работ по определению и уточнению основных параметров системы, состоящей из двух (при реализации «зеркальной» схемы) и четырех (при реализации схемы «ромб+») наклонных ПЭП.

Расчет амплитуды зеркально отраженного сигнала от модели дефекта (диска диаметром 2Ь, залегающего на глубине Ьд и смещенного от центра) выполнен по известному выражению с учетом углов разворота излучающего и приемного ПЭП уи = у„ = у

А = А„ х Д„ (а) х Д„ (а) х Ф2 (у - у0) х Ща)К(90° - а) х

8. -2Ь-со8ф г „„ „, ,1 СО

х Гг-— х ехр[- 25, г5 - 5(г„ + гп )] ,

где А0 - амплитуда зондирующего импульса, Д„(а) и Д„(а) - коэффициенты прозрачности по амплитуде на границах, Ф(у-у0)= Ф„(у-у0) = Фл(у-у0) -ДН излучающего и приемного ПЭП, у0 - оптимальный угол разворота,

I

Я(а)и К(90°-а)- коэффициенты отражения по амплитуде на границах, Ба -площадь мнимого излучателя; 2Ь- диаметр отражателя; ф- угол ориентации трещины.

Вероятность пропуска дефекта однозначно зависит от числа отраженных от него и принятых приемником эхо-сигналов. Поэтому в качестве критерия оптимальности углов ввода можно принять максимум числа эхо-сигналов, отраженных от дефекта, при условии постоянства излучаемой мощности, акустиче- г) я

ского контакта и чувст- ___!

вительности приемника ь Г «¡/К

эхо-сигналов. Матема- / I

тическое моделирова- V. ( ние траектории распространения и отражения Рис.4 1 у.з. лучей выполнено с помощью разработанного выше ПО. При моделировании учитывались как зеркальные отражения у.з. колебаний от трещины, так и диффузные отражения от ее краев. Поперечная трещина при этом аппроксимирована эллипсом (рис. 4).

При фиксированных значениях параметров дефекта, степени износа головки рельса и скорости сканирования рассчитывалось количество отраженных о г дефекта импульсов при различных значениях углов а и у. Для зеркального канала дополнительно исследована зависимость количества принимаемых этим каналом зеркально отраженных импульсов при фиксированных углах ввода у.з. колебаний в эхо-канале. По результатам расчетов строилась двухмерная диаграмма распространения числа эхо-сигналов от величин исследуемых углов ввода. На рис. 5 представлена усредненная диаграмма, позволяющая сделать следующие выводы: оптимальные (в указанном выше смысле) значения углов ввода ультразвуковых колебаний в головке рельса находятся в области углов а = 56...65° и у = 14. ..22°; наибольшее число импульсов, принимаемых зеркальным каналом, достигается при равенстве уг-

»1=2 1«»1 |И=0 А А А

111=1

лов ввода в обоих каналах; расстояние между ПЭП зеркального и эхо- каналов слабо влияет на количество импульсов, принимаемых зеркальным каналом.

Экспериментальные исследования, выполненные на специально разработанной установке, в целом подтвердили полученные результаты (рис. 6: а - эхо-; б - зеркальный методы).

Аналогичные исследования проведены и для схемы «Ромб», причем исследовалась зависимость от углов ввода ультразвуковых колебаний энергии, принимаемой этой схемой сигналов (табл. 2), отраженных от двух дефектов: вертикальной поперечной трещины в головке рельса и от вертикальной же трещины, развивающейся под горизонтальным расслоением металла головки.

Рис. 6

Ъ=

Нязвшие схемы

«ЗеркяльныЙи

Метод у з к.

ЗеркяльныЯ

Эхо-зеркаяьыый

Эхо-эеркалышй

Схема промучмшшиа

Параметры

а-58 а, т-М • ■ |ранв

а-$8 *. у-М • в рабочую тршь. В-50 мы

о-58 к-54 * в рабочую ■ нерабочую грани

и-58*,к-34" в рабочую и нерабочую грани, В-50 мм

Исследования проводились для разных типоразмеров дефектов, залегающих по всей высоте головки и имеющих различные смещения центра дефекта относительно оси рельса с учетом возможных смещений ПЭП.

В разделе 2.4 приведены результаты по разработке и исследованию эффективности способа для обнаружения радиальных трещин в зоне ботовых отверстий. Такие трещины являются чрезвычайно опасными и до недавнего времени составляли до 50% (на отдельных ж.д.) от всех обнаруживаемых дефектов. Способ должен быть работоспособным при различных скоростях сканирования. Последнее обуславливает необходимость распознавания сигнала от трещины (при реальных размерах от 3 мм), на фоне отражений от стенки отверстия в пределах одного - двух циклов излучения-приема у.з. колебаний.

Предложен способ, заключающийся в одновременном излучении у.з. импульсов го одной точки под двумя разными углами к поверхности ката-

Рнс. 7

\

4*4.1« же

ния рельса. При этом формируется двухлепестковая диаграмма направленности, обеспечивающая озвучивание возможной радиальной трещины одновременно с озвучиванием стенки болтового отверстия. В результате в одном цикле излучения-приема у.з. колебаний принимаются два эхо-сигнала (от стенки и трещины) с определенным временным интервалом между ними. Прием указанной пары импульсов и является признаком обнаружения искомой трещины (рис. 7).

Параметры приемно-излучающей системы (углы ввода а! и а2 у.з. пучков 7 и 8 и углы 2ф] и 2ф2 раскрытия этих пучков) выбирают таким образом,

чтобы обеспечивался прием двух эхо-сигналов 9 и 10 (рис. »> 8) в одном цикле

излучения-приема: от стенки отверстия 2 и от

трещин 3 или 4. При выборе углов ввода а] и а2 учитывают преимущественную ориентацию радиальных трещин 3 и 4 - угол в относительно горизонтальной оси рельса и параметры: Ьц -глубина залегания центра и к. -радиус болтового отверстия:

«1 = 1/2(0 +А); 2ф] > А - 0; сх2 = 1/2(0 + В); 2ф2>0-В. (10) Временной сдвиг между принимаемыми эхо-сигналами не превышает величину А! 5 2К/с, где 0 - угол преимущественной ориентации трещин относительно продольной оси изделия,

А = ап^ 0«е + Д); В = аг^ (^0 - Д); Д=К/Ьцсо80. (11)

Оценка адекватности разработанных моделей реальным сигналам у.з контроля отдельных сечений рельсов проводилась поэтапно путем сравнения реальных сигналов, получаемых от торцов и других конструктивных отражателей.

Количественная оценка выполнена путем сравнения параметров смоделированных сигналов с параметрами 500 сигналов от стенок болтовых отверстий реального рельсового пути (Гатчинская дистанция пути Окт. ж.д.), полученных в процессе планового контроля. Для получения более широкой выборки и максимального учета вариантов реальных ситуаций сигналы выбраны случайным образом из файлов с результатами контроля 18 разных участков пути, проведенных в течение года в разные климатические сезоны.

Для анализа взяты сигналы, принятые преобразователем со средним углом ввода колебаний 45" , ориентированным по направлению движения.

В качестве критериев адекватности выбраны средние значения и среднеквадратические отклонения трех основных параметров пачек сигналов от болтовых отверстий в реализациях реальных сигналов и в моделях: условная протяженность АХ пачки сигналов вдоль оси рельса, высота цен-

тра Ьц пачки сигналов от подошвы рельса, тангенс угла 9 наклона пачки сигналов.

Сравнительно большая величина (18%) среднего отклонения условной протяженности пачек импульсов моделей от реальных сигналов обусловлена тем, что моделирование проводилось при значении чувствительности, значительно ниже нормативной. Однако среднее отклонение центра пачки сигналов от подошвы рельса и тангенса угла наклона пачки менее 2% говорит о высокой степени адекватности модели и реальных сигналов.

В третьей главе обоснованы принципы построения средств сплошного у.з. контроля. Рассмотрены (раздел 3.1) общие и отличительные особенности механизированных и мобильных средств сплошного контроля рельсов.

В разделе 3.2 обоснованы принципы построения механизированных двухниточных средств у.з. дефектоскопии рельсов. Задачей такого дефектоскопа является сплошной контроля рельсов с принятием окончательного решения о качестве пути непосредственно в процессе проверки. При этом контроль осуществляется без занятия перегона, т.к. дефектоскопная тележка может сниматься с пути для пропуска поездов. Схема прозвучивания, реализуемая дефектоскопом, должна обеспечивать обнаружение максимального количества дефектов в контролируемых рельсах. Специфика работы дефектоскопа в линейных условиях в диапазоне температур -40 ... +50°, ограничение массогабаритных характеристик (не более 45 кг) предъявляет требования по минимизации количество ПЭП, использованных в схеме, и соответственно по числу каналов, реализуемых электронным блоком.

На рис. 8 приведена схема прозвучивания дефектоскопа АВИКОН-01 МР, синтезированная с учетом предъявляемых требований и с помощью разработанных выше математических моделей и ПО.

Кроме традиционных каналов, применяемых во всех рельсовых дефектоскопах, схема реализует новые способы у.з. контроля рельсов: зеркальный метод контроля (ПЭП № 1,3, 4) для обнаружения поперечных трещин практически по всему сечению головки

рельса; эхо-метод (наклонными ПЭП _

№№ 2 и 6 с двухлепестковыми ДН) для обнаружения радиальных трещин от

болтовых отверстий на ранних стадиях развития и поперечных трещин в подошве рельса коррозионного происхождения; эхо- и ЗТ методы (ПЭП № 5) для контроля рельса по всей высоте продольными волнами.

Способ представления информации оператору должен быть выбран, исходя из компромиссных условий. Анализ известных технических решений, в том числе и зарубежных дефектоскопов аналогичного назначения, показал, что отсутствуют приемлемые решения, удовлетворяющие столь

противоречивым требованиям. Поэтому для указанной цели разработан оригинальный способ представления информации, предусматривающий трехэтапный анализ сигналов (рис. 9).

В процессе поиска дефектов оператору представляется мнемоническое изображение контролируемого изделия, на котором отображается траектория распространения у.з. лучей в соответствии со схемой прозвучива-ния. При обнаружении дефекта одним или несколькими каналами около соответствующей траектории у.з. луча в зоне залегания дефекта с соответствующей стороны обнаружения дефекта отображается темный сегмент, наглядно показывающий расположение дефекта по высоте и сечению рельса.

Окончательное уточнение дефектного сечения производится с помощью ручных ПЭП, заранее подключенных (и настроенных) к электронному блоку дефектоскопа, и анализа информации на А-развертке на том же экране. Наиболее приемлемым индикатором, обеспечивающим контрастное отображение информации при указанных выше условиях, является матричный жидкокристаллический дисплей (ЖКД).

В качестве сервисных возможностей, облегчающих процедуры настройки и управления дефектоскопом, предусмотрено: полуавтоматическая настройка чувствительностей каналов и на контролируемый тип рельса, регистрация информации о дефектном сечении рельса в "электронный блокнот" дефектоскопа, отдельная настройка каналов, реализующих эхо- и ЗТ методы при нормальном вводе у.з. колебаний.

При разработке функциональной схемы дефектоскопа, реализующей указанные функции, дополнительно учтены требования минимизации межканальных мешающих воздействий, характерных для любых многоканальных систем у.з. контроля. Это особенно важно для съемных дефектоскопов, где с целью соблюдения требований к минимизации массогабаритных характеристик, акустическое блоки, реализующие разработанную схему про-звучивания, выполняются в компактном конструктивном исполнении. Учитывая незначительные скорости сканирования, предложено организовать последовательную работу каналов в каждой нитке пути.

При полном исключении межканальных наводок удается значительно сократить аппаратную часть дефектоскопа: вместо 8 отдельных приемных трактов на каждую нитку пути можно ограничиться одним последовательно подключаемым мультиплексором к каждому ПЭП акустического блока.

Функциональная схема дефектоскопа, удовлетворяющая разработанным требованиям, положена в основу двухниточных ультразвуковых дефектоскопов АВИКОН-01 и АВИКОН-01 МР (рис. 10). Приборы прошли

._/ли. 5

0123455789 40123456НВЯ

«ЕШЕШЖЖЭга

ш

ш

Ю125456789Ю125466Й89

11. 02.0«ю: 031ОПЕРАТОР 007

Ш 1ПК Г )2И|03 ■ мм 0751075 отызбмнетрнигь 01 | 05 |ш ПРЯВ "»Я«

ШШШР. _2М51_ К Л Н 0 Л 7 02Л |И5

Рис.9

Рис. 10

испытание на утверждение типа и включены в Госреестр СИ под № 1781398 и №25103-03.

В разделе 3.3 обоснованы принципы построения дефектоскопического комплекса для контроля рельсов с большими скоростями сканирования.

К специфике скоростного контроля можно отнести высокую частоту посылок зондирующих импульсов (до 4 кГц), компрессию условного размера дефекта по длине рельса, значительный уровень помех, нестабильный акустический контакт, большой поток информации в единицу времени, необходимость оперативного отслеживания и корректировки параметров контроля.

Все это затрудняет получение достоверной информации о состоянии контролируемого объекта. При обосновании принципов построения аппаратуры учтена указанная специфика и предусмотрены меры по стабилизации акустического контакта, корректировке браковочных признаков в зависимости от скорости, принятию мер по повышения помехозащищенности аппаратуры.

По результатам совместных работ НИИ мостов ЛИИЖТа, ВНИИЖТа и ВНИИНКа, проведенных в 1985-1993 гг. под руководством автора, обоснована возможность совместной реализации у.з. и магнитных методов НК в едином ДК на вагоне-дефектоскопе, которое взято в качестве основы ДК АВИКОН-ОЗ.

В результате исследования показано, что при рабочих скоростях контроля за время распространения у.з. колебаний до искомого дефекта и об-я ратно акустическая система успевает сместиться

на определенную величину (рис. 11). В результате условные размеры дефекта в стационарных условиях и в динамических условиях отличаются. Выполненный анализ явления компрессии величины АХ показывает необходимость его учета при скоростях сканирования ус > ус, где ус = 0,025с-8т2фр/со5(а0Тфр). Показано, что данное изменение необходимо учитывать при скоростях, превышающих 36 км/ч.

Исследования В.А. Лончака и работы автора позволяют сделать вывод, что на входе приемного тракта наблюдаются специфические мультипликативные и аддитивные помехи в широком спектре частот. Разработаны различные способы и устройства повышения помехоустойчивости скоростного контроля. Наиболее эффективным на практике оказался метод, предложенный в диссертационной работе, заключающийся в излучении парных зондирующих импульсов и использовании двойной временной селекции. На

У г

Рнс. 12

дальнейшую обработку пропускается только второй импульс, прошедший через строб длительностью, несколько превышающей длительность самого импульса и запускаемый при приеме парных эхо-сигналов (рис. 12).

Из-за значительного количества дефектоскопических каналов (18 у.з. и 2 магнитных) принята концепция отображения сигналов от каждой нитки пути на отдельных мониторах. В то же время в ДК предусматривается возможность перехода в режим расшифровки сигналов с одновременным отображением сигналов обеих ниток пути. При этом подключается соответствующая программная поддержка по сведению сигналов от разных ПЭП в единое сечение контролируемого изделия, по измерению условных размеров дефекта, по вызову из архива сигналов предыдущих проездов по данному участку пути.

Функциональная схема ДК совмещенного вагона-дефектоскопа, построенная по разработанной идеологии, приведена на рис. 13. Следует отметить, что импульсный режим излучения, принятый в мобильных средствах контроля, ограничивает дальнейшее повышение скорости контроля и создает определенные сложности при их эксплуатации на скоростных ж.д. магистралях. Как показано в главе 4, это ограничение можно снять при переходе с импульсного на непрерывный режим излучения упругих колебаний.

В разделе 3.4 обоснована идеология построения ПАК НК, предназначенная для совместного сбора, накопления и анализа информации

с конкретных участков пути, контролируемых различными средствами дефектоскопии. С внедрением регистраторов сигналов сплошного контроля рельсов в съемные дефектоскопы стали особенно актуальными вопросы совместного анализа сигналов мобильных и съемных средств контроля.

Разработка ПАК НК велась одновременно с разработкой регистратора РИ-01 к дефектоскопу АВИКОН-01. При этом к регистратору сформулированы требования, которые условно можно разделить на три группы: 1-ая

Рис. 13

груша включает в себя данные о параметрах пачек сигналов, о сечении рельсовой колеи и параметрах настройки дефектоскопа (до 12 параметров в одном канале). П-ая группа данных обеспечивает привязку дефектограмм к контролируемому пути (до 7 данных). К Ш-ей группе относятся дополнительные данные персонализации оператора, дефектоскопа, времени проведения контроля (до 5).

Аналогичный перечень требований предъявляется для всех средств дефектоскопии, которые будут передавать информацию в ПАК НК. В силу существенного отличия в представлении результатов контроля различными программами отображения разных средств НК возникла необходимость унификации представления результатов контроля. Определен перечень основных и дополнительных функций, которые должна выполнять универсальная программа отображения дефектограмм. Реализация этих функций программой будет обеспечивать высокую степень наглядности представления результатов и возможность сравнения результатов контроля одноименных участков пути, полученных в разное время различными средствами контроля.

В дополнение к традиционной форме представления сигналов многоканального у.з. контроля в ходе исследований предложено еще две формы отображения (рис. 14).

Принятые и утвержденные секцией НК НТС МПС РФ способы представления данных, обладая большей наглядностью, способствуют повышению достоверности расшифровки дефектограмм.

Результаты обработки сигналов ПАК НК согласованы по формату данных с ПО "Автоматизированная система использования передвижных средств диагностики пути и инженерных сооружений с ЭВМ на борту" (АСДП). Назначение АСДП - общее управление состоянием пути по данным всех средств диагностики. В эту систему информация с ПАК НК должна поступать уже в обработанном виде. Потоки дефектоскопической информации, передаваемые и обрабатываемые комплексом, разделены на пять уровней: 0 - первичная информация со средств НК (тележки дефекто-скопные с регистраторами, автомотрисы дефектоскопные, вагоны-дефектоскопы); I - дефектоскопическая информация, приведенная к единому формату; II - табличная информация по ОДР и ДР; Ш - фрагменты дефектограмм ОДР и ДР; IV — табличная обобщенная информация о дефектах и средствах НК. Потоки информации П и IV уровней должны передаваться в систему диагностики пути (АСДП) для дальнейшего использования в

/ 'ООО О о о* \

V ■V. ✓ у

ч ч. *

» •

« 1

-— - " -

...

АЛ Л Г л лл

Рнс. 14

комплексе с другой диагностической информацией и выработки управляющих воздействий для оптимального содержания пути. Фрагменты дефекто-грамм с ОДР и ДР (поток III) должны обрабатываться в дорожных Центрах диагностики пути с целью уточнения и корректировки критериев браковки сигналов.

Обработанные в ПАК НК сигналы должны использоваться не только для своевременного выявления остро дефектных рельсов и прогнозирования развития докритических дефектов, но и для совершенствования технологии содержания пути и рельсов, определять необходимую периодичность контроля и потребность в ремонтно-путевых работах по фактическому состоянию объектов путевого хозяйства.

В главе 4 показано, что эксплуатируемые на железных дорогах России и за рубежом вагоны-дефектоскопы, основанные на импульсном излучении у.з. колебаний, не обеспечивают необходимую производительность и требуемую достоверность даже при скоростях 30-60 км/ч.

Из выполненного в диссертации анализа следует, что недостатки существующих средств скоростного контроля в основном обязаны самому принципу импульсного режима излучения. Поэтому, не отрицая необходимости дальнейшего развития традиционных ЗТ и эхо-импульсного методов, рассмотрен принципиально иной подход к проблеме повышения достоверности контроля качества изделий при больших скоростях сканирования -переход с импульсного на непрерывный режим излучения.

Являясь альтернативным импульсному, метод излучения непрерывных немодулированных упругих колебаний требует для своей реализации существенно меньшую (в 50-100 раз) полосу пропускания приемного тракта и, как следствие, потенциально обладает большей помехоустойчивостью как к импульсным помехам, так и к флуктуационным шумам. При этом, как показано в работе, осуществление эхо-метода становится возможным при учете проявления эффекта Доплера.

Основным признаком отраженного от дефекта сигнала при непрерывном методе контроля является прием эхо-сигналов, имеющих доплеровский сдвиг частоты Ид. При этом на выходе дефектоскопа формируется радиоимпульс длительностью т с низкой частотой Бд заполнения, соответствующей разности частот принятых и излученных ^ колебаний

Рд = - ^ ~ г^Ус/фтасоБу, (13)

где ус - скорость сканирования.

При скоростях и параметрах, типичных для у.з. контроля рельсов в пути, для вагонов-дефектоскопов (ус = 10-70 км/ч, ДХ = 10-30 мм) Рд = 3,5-22 кГц, х = 0,4.. .11 мс. Видно, что эхо-сигналы и при НИ имеют импульсный характер, однако длительность этих импульсов на два-три порядка превышает длительность эхо-сигналов при импульсном методе.

По мере перемещения преобразователя относительно точечного отражателя эхо-сигнал с доплеровским сдвигом частоты испытывает внутриим-пульсную модуляцию, зависящую от координат Ь и г отражателя,

Из (14) следует принципиальная возможность измерения координат дефектов и при НИ. Показано, что для наклонных преобразователей типовыми параметрами выражение (14) с погрешностью, не превышающей 1,3%, можно аппроксимировать линейной функцией.

При озвучивании дефекта с диффузной отражающей поверхностью эхо-сигнал можно представить как сумму сигналов, отраженных элементарными (точечными) отражателями, лежащими в пределах раскрыва 2фр диаграммы направленности Ф(<р) приемно-излучающей системы. Поэтому при движении преобразователя относительно дефекта эхо-сигнал представляет собой случайный узкополосный процесс со сплошным спектром, основными параметрами которого являются средняя частота спектра Рд0, форма огибающей и эффективная ширина ДЕд. Показано, что при диффузно отражающей поверхности спектр симметричен относительно Бдо. определяемой (13) при а = ао, имеет огибающую, обусловленную Ф(ф) преобразователя, а ширина ДОд (при у - 0) описывается выражением

При ус» 70 км/ч ширина спектра АИд 5 3 кГц (более, чем в 100 раз уже частотного спектра эхо-сигналов при импульсном излучении) и обусловливает выигрыш в помехоустойчивости по импульсным акустическим помехам » 40 дБ.

Теоретические предпосылки подтверждены экспериментально. Уточнены параметры эхо-дефектоскопа, реализующего излучение непрерывных у.з. колебаний. В частности, установлено, что обычная для импульсных эхо-дефектоскопов чувствительность при НИ может быть достигнута при амплитуде возбуждающих колебаний ~ 0,02 амплитуды зондирующих импульсов при ударном возбуждении.

При контроле объектов со значительными ус из ряда измеряемых характеристик дефектов в практике ограничиваются определением трех: эквивалентной площади (амплитуды ит эхо-сигнала), условного размера ДХ и глубины залегания Ь дефекта. Процедура измерения ит аналогична процедуре при импульсном методе. Способы измерения АХ и Ь должны быть разработаны.

Для измерения АХ при непрерывном излучении у.з. колебаний предложен способ, основанный на установленном различии зависимостей величин Рд и т от ус и заключающийся в измерении числа N периодов доплеровской частоты в эхо-сигнале. Показано, что АХ= Ш, где к = с/г^вша - масштабный коэффициент, имеющий размерность длины. Погрешность измерения ДХ, обусловленная погрешностью определения к, не превышает 6% и меньше, чем при импульсном методе. При введении соответствующей корректировки порога регистрации сигналов от дефекта с учетом компрессии

ДРд = 4^Ус/с)со8азтфр.

(15)

АХ разработанный способ измерения АХ является инвариантным к скорости vc.

На основе анализа свойств двухмерной функции автокорреляции гармонического зондирующего сигнала сформулированы два способа определения координат h дефектов при эхо-непрерывном методе, базирующиеся на анализе естественной модуляции эхо-сигналов от дефекта.

Первый способ заключается в измерении расстояния S между точками на поверхности плоскопараллельного изделия, соответствующими максимумам эхо-сигналов, полученных в процессе озвучивания ненаправленного отражателя (компактного дефекта) прямым и однократно отраженным у.з. лучами. Показано, что h = H-S/2tgao.

Второй способ основан на анализе крайних частот доплеровского спектра эхо-сигнала и может быть реализован как при выявлении компактных, так и протяженных дефектов. Выделение двух отдельных частотных участков из общего спектра эхо-сигнала, вследствие имеющейся зависимости между угловым направлением озвучивания и доплеровской частотой (13), эквивалентно расщеплению диаграммы направленности на два отдельных квазилуча в пределах основного лепестка преобразователя. В процессе сканирования выявляемый отражатель последовательно озвучивается квазилучами. Соответственно, на выходе узкополосных фильтров, выделяющих отдельные частотные участки спектра, последовательно с интервалом At появляются эхо-сигналы.

По измеренным значениям At,,, At, и х определены характеристики дефектов: глубина залегания центра и угол наклона плоскостного дефекта

At„ . , At.t

. v, .At,, . At.. . W. W, „¿ч

h = '(—Ч-—s-); у, =arctg-!—т--r—*-; (16)

" 2 W, W, f. 6 At„ At^ v '

w,"w2

протяженность дефекта

2b =• v' (t-—-^tga, +—^tgctj^), (17)

sin уд W, Wj 2,л v '

где Wi = tgainux - a2max; W2 = tga^n - tga2roill ; ai и a2 определяются параметрами дискретных фильтров Ф1 и Ф2, полосы пропускания AFj которых удовлетворяют условию

Vv.-AVAX^SAF^AF.n. (18)

Экспериментальная проверка разработанных способов оценки АХ, Ьц, уд и 2Ь подтверждает теоретические предпосылки и показывает, что они обладают допустимой для практики контроля объектов погрешностью (< 10%J.

Для повышения помехоустойчивости ЗТ метода к типовым помехам, обусловленным отрывом преобразователя от контактной поверхности, предложено в качестве признака полезных сигналов использовать крутизну 5 = du/dt фронтов огибающей донных сигналов. В условиях флуктуации

среднего уровня Ц) донного сигнала в качестве измеряемой характеристики крутизны следует использовать длительность Л1* фронтов, отсчитываемой на верхнем К„ и нижнем К„ уровнях и0. Для внутренних дефектов значение 1Д* с учетом того, что при контроле с фиксированными относительно друг друга наклонными преобразователями донный сигнал в основном формируется пучком нерасходящихся лучей, поперечное сечение которого соответствует размеру мнимого излучателя (2асоза)/созр (а - радиус преобразователя, р - угол призмы) и уровни К„ и К„ постоянны относительно среднего значения и0, лежит в пределах : (Кв - К„)а/уссозР< 1Д* <2(КВ - К„)а/уссозр. Имея возможность предопределять расчетом или экспериментально значения 1Д* для искомых дефектов при конкретных значениях ус и учитывая, что при значительных ус А^* « Д^ , где А^ - время отрыва преобразователя при нарушении акустического контакта, по значению А^* можно выделять полезные сигналы от сигналов помех.

В отдельных случаях для дефектов, вызывающих двукратное ослабление донного сигнала, кроме измерения глубины залегания Ь, по соотношению их условных размеров возможна оценка размера 2Ь и уд.

С целью повышения помехоустойчивости метода при переменной скорости сканирования предложено синхронно с изменением скорости ус регулировать параметры фильтра выделения доплеровского спектра. При этом дополнительный выигрыш в помехоустойчивости за счет сужения полосы пропускания приемного тракта в Ып раз составит к импульсным помехам Оимп = N1,, дБ, а к флуктуационным шумам - стф ш. = дБ по срав-

нению с помехоустойчивостью дефектоскопа без управляемого фильтра, и для конкретных параметров скоростного контроля рельсов составляет 17 и 9 дБ соответственно.

В ЗТ канале дефектоскопа кроме узлов, обеспечивающих генерацию у.з. колебаний, прием и усиление донных сигналов, их амплитудное детектирование, в соответствии с проведенными исследованиями предусмотрены также узлы, обеспечивающие автоматическое слежение за сохранением уровней К„ и Кн отсчета Д1:* при низкочастотных изменениях амплитуд донных сигналов и выделение временных интервалов, удовлетворяющих заданному критерию.

Результаты испытаний в реальных условиях контроля подтвердили потенциальную эффективность и правомерность полученных в работе предпосылок.

Пятая глава посвящена вопросам метрологического обеспечения многоканальных средств у.з. контроля, осуществляющих диагностику рельсового пути при сплошном сканировании.

Показано, что известным способам проверки у.з. эхо-импульсных многоканальных дефектоскопов с помощью стандартных образцов присущи определенные недостатки, наиболее ярко проявляющиеся при контроле рельсов, уложенных в путь. В то же время в отдельных отечественных нормативных документах допускается выполнение систематической проверки

параметров, определяющих работоспособность дефектоскопической аппаратуры с помощью радиотехнических устройств, имитирующих сигналы от дефектов заданного условного размера. По Коду ASME также вместо стандартных образцов допускается использование электронного моделирования.

Предложенный в работе способ базируется на принципе электронно-акустической имитации сигналов, разработанном при создания тренажеров типа «Гатчина», ТУР-200, «Универсал-Р» и «Универсал-С» для отработки навыков у.з. контроля изделий. Несмотря на различное их назначение, в основу работы этих устройств заложен идентичный алгоритм: прием излученных рабочим ПЭП дефектоскопа у.з. колебаний специальным акустическим блоком устройства, формирование имитирующим устройством сигнала с заданными амплитудой и временной задержкой относительно принятого, последующее переизлучение смоделированного «эхо-сигнала» посредством акустического блока устройства к рабочему ПЭП дефектоскопа.

По сигналу, прошедшему через весь тракт дефектоскопа (включая ПЭП, и кабели), судят о его работоспособности. Достоинством устройств, базирующихся на таком алгоритме, является то, что они позволяют проверять функционирование не только электронного блока, но и всю систему электронно-акустического тракта дефектоскопа.

Сформулированы требования к отдельным параметрам устройства, функционирующего в соответствии с указанным алгоритмом при моделировании сигналов с заданными характеристиками. Определены требования к форме и размерам пьезопластины имитатора и ограничения по реализуемым временам задержки моделируемого сигнала

(2tn + 8)át3<T1; t„.3.= tp-e, (18)

где 0 = 2(tc+1„) - постоянная конструкции имитатора; tp = 2К/с eos а; X = К tga; K=mH+h для m=0 и четных значений m; K=(m+l)H-h для нечетных т.

Устройство КРАБ-М, разработанное с применением указанного принципа, позволяет путем прикладывания акустической площадки устройства к искательной системе 8-каналь-ного у.з. дефектоскопа (типа «По-иск-2», «Поиск-10Э») проверять работоспособность всего дефектоскопического тракта каждого канала, реализующих эхо- и зеркально-теневой методы (рис. 15), с укрупненной локализацией отказавших блоков при неработоспособности канала.

Для инспекционной проверки мобильных средств контроля (без нарушения графика их работы), осуществляющих сканирование рельсов скоростями от 5 до 60 км/ч, разработаны имитаторы, генерирующие у.з. сигналы в ответ на прием зондирующих колебаний ДК. В зависимости от проверяемого канала акустические блоки имитатора размещаются на соответствующих поверхностях диагностируемого рельса (рис. 16).

Показана возможная реализация устройств, позволяющих генерировать «эхо-сигналы» с учетом параметров принятого (прошедшего через акустическую среду) сигнала от ПЭП дефектоскопа. Действительно, амплитуда эхо-сигнала U3X0n, наблюдаемая на индикаторе проверяемого прибора, является функцией характеристик самого прибора (U3 H. и Кпр), акустического блока (Кир и Кри), условий ввода у.з. колебаний в образец (8Ж) и отражательной способности дефекта (Porp) с учетом коэффициента затухания (5М) в материале образца

Uw-HU, и, К„р, Кир, Кри,25ж,25м, Рир). (19)

Измеряя параметры излучаемых акустических колебаний проверяемого прибора с помощью акустического блока электронно-акустического имитатора, можно интегрально оценить такие важные параметры прибора, как амплитуда зондирующего импульса U3.„., коэффициент преобразования электрических колебаний в акустические Кри ПЭП дефектоскопа и затухание 5Ж у.з. колебаний в переходном слое. Если учесть, что обычно Кир»КРи и коэффициент усиления приемного тракта К„р дефектоскопа является из- ^^ вестной величиной, неизвестными параметрами в

этом выражении являются лишь характеристики отражателя (8М и Porp). Эти характеристики устанавливаются экспериментально и воспроизводятся устройством.

Учитывая актуальность поверки аппаратуры для эхо-непрерывного метода у.з. контроля и при стационарном положении преобразователя относительно контролируемого объекта, предложено ввести в нее специальный имитатор "дефектов", обеспечивающий моделирование эхо-сигналов от дефектов с некоторой заданной эквивалентной площадью и условной шириной при различных скоростях vc.

В шестой главе содержатся сведения о практическом внедрении результатов исследований. Дефектоскопы АВИКОН-01, базирующиеся на разработанных принципах, внедрены на всех дорогах России и являются самыми эффективными средствами НК рельсов. 368 указанных дефектоскопов (11% от общего количества съемных дефектоскопов) в I полугодии 2003 г. обнаружили 4064 критических (ОДР) дефектов рельсов (21% от общего количества обнаруженных). Успешно эксплуатируются шесть СВД, базирующихся на у.з. и магнитном методах контроля. Например, на ЮжноУральской ж.д. СВД № 483 обнаружил за 8 месяцев 2003 г. 75 ОДР, в том числе 53 из них - благодаря разработанным способам обнаружения дефектов в рельсах.

Государственной программой безопасности предусмотрено в 2003-2004 гг. внедрение на железных дорогах ПАК НК, полностью разработанного по обоснованной выше идеологии.

Подготовка специалистов и повышение их квалификации более чем в 130 производственных подразделениях и в учебных заведениях ж.д. России,

Белоруси и Латвии осуществляется с использованием компьютерных обучающих программ, созданных с использованием ПО моделирования процесса распространения у.з. колебаний в рельсах. Во многих из них для отработки навыков у.з. контроля рельсов используются тренажеры типа "Универсал-Р", базирующихся на разработанных принципах электронно-акустического моделирования.

Результаты выполненных работ учтены при разработке Межгосударственного стандарта ГОСТ 18576-96.

В конце главы рассмотрены основные направления дальнейшего развития методов и средств НК длинномерных объектов: полная автоматизация расшифровки сигналов скоростного контроля изделий дефектоскопическими комплексами, обеспечение бесконтактного ввода и приема упругих колебаний, оценка реальных размеров выявляемых дефектов с целью обоснованного принятия мер по обеспечению безопасности движения поездов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель процесса распространения у.з. колебаний в профиле ж.д. рельса и формирования сигналов от дефектов различных типоразмеров.

2. По результатам моделирования обоснованы способы у.з. контроля, обнаруживающие наиболее опасные поперечные трещины во всем сечении головки рельса и радиальные от болтовых отверстий на ранней стадии развития.

3. На базе разработанных способов с применением математического моделирования синтезированы схемы прозвучивания сечений рельсов для средств сплошного контроля рельсов.

3.1. Обоснованы принципы построения многоканального механизированного двухниточного у.з. дефектоскопа с регистрацией сигналов.

3.2. Разработаны принципы построения ДК для контроля рельсов с большими скоростями сканирования при импульсном излучении у.з. колебаний. Для повышения достоверности выявления внутренних и наружных дефектов у.з. методы дополнены магнитным методом контроля.

4. Разработаны требования к унифицированному представлению сигналов НК рельсов в многоканальных дефектоскопах в широком диапазоне скоростей сканирования, позволяющие упростить процедуру расшифровки сигналов.

5. Показано, что для повышения эффективности систем НК рельсов необходимо совместное использование дефектоскопической информации, получаемой разными средствами контроля на конкретных участках рельсового пути. Обоснована идеология построения ПАК НК, обеспечивающая сбор, накопление и анализ информации с различных средств НК и диагностики рельсов.

6. Выявлено наличие компрессии условного размера дефекта при больших скоростях. Независимо от режима излучения показана необходимость учета данного явления при высоких скоростях сканирования (у6 10

м/с). Предложены методы корректировки, снижающие вероятность пропуска дефектов.

7. Установлены основные причины снижения реальной чувствительности и помехоустойчивости эхо- и ЗТ методов с импульсным излучением у.з. колебаний. При значительных скоростях сканирования показана целесообразность перехода с импульсного на непрерывный режим излучения упругих колебаний.

8. Разработаны теоретические основы эхо- и зеркального методов дефектоскопии с НИ упругих волн на базе эффекта Доплера и сформулированы принципы, а затем и способы измерения характеристик выявляемых дефектов. Предложенные способы как в эхо-, так и в ЗТ методах потенциально позволяют оценивать реальные характеристики плоскостных дефектов (глубину Ьц, размер 2Ь и угол ориентации уд).

8.1. При реализации ЗТ метода с НИ для повышения помехозащищенности в качестве дополнительной измеряемой характеристики предложено использовать крутизну фронтов огибающей донного сигнала.

8.2. Разработаны принципы построения и функциональные решения дефектоскопической аппаратуры, реализующей эхо-, зеркальный и ЗТ методы у.з. контроля при НИ упругих колебаний. Обоснован принцип метрологической поверки эхо- и зеркального методов контроля на базе эффекта Доплера при стационарном положении преобразователей и объекта контроля.

9. Предложен принцип электронно-акустической имитации эхо-сигналов при у.з. контроле изделий. На основе данного принципа и теоретико-экспериментальных исследований акустического тракта разработаны устройства оперативной проверки работоспособности механизированных дефектоскопов, инспекционного контроля мобильных средств и тренажеров для привития навыков у.з. контроля изделий.

10. Новизна и техническая применимость предложенных способов и разработанных технических решений подтверждены 36 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, а также 4 свидетельствами на полезные модели.

На основе выполненных исследований и предложенных принципов разработано и освоено серийное производство двухниточных дефектоскопов нового поколения типа АВИКОН-01, ДК (АВИКОН-ОЗ) на базе у.з. и магнитного методов, являющиеся составной частью СВД, изготовлены и поставлены на ряд дорог России.

Результаты эксплуатации у.з. дефектоскопов типа АВИКОН-01 на всей сети ж.д. МПС РФ показывают, что ими обнаруживается большее число дефектов различного типа в рельсах, чем дефектоскопами предыдущего поколения, существенно повышая достоверность и надежность контроля пути.

Принцип электронно-акустической имитации сигналов реализован в серийно выпускаемых устройствах КРАБ-М и тренажерах «Универсал-Р».

Компьютерные обучающие программы по у.з. дефектоскопии рельсов и расшифровке дефектограмм мобильных средств контроля, созданные с применением математического моделирования, используются практически во всех учебных заведениях МПС РФ при подготовке специалистов.

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

Книги, монографии, брошюры

1. Головачев Г.К., Каменская Г.М., Виденеев В.П., Марков A.A. и др.: Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом. Обзор. Выпуск 9. Под ред. Аветикяна A.A. - М:ЦНИИТЭИ МПС, 1978.- 212 с.

2. Гурвич А.К., Кузьмина Л.И., Марков A.A., Фёдорова Е.Л., Кретов Е.Ф.: Способы и средства повышения эффективности и надежности ультразвукового контроля сварных металлоконструкций. - Л: ЛДНТП, 1988.- 28 с.

3. Баппсатова Л.В., Гурвич А.К., Марков A.A., Лохач A.B.: Компьютеризированные средства неразрушающего контроля и диагностики железнодорожного пути.-СПб: Радиоавионика,1997.-128с.

4. Гурвич А.К., Марков A.A.: Использование информации средств дефектоскопии в подразделениях путевого хозяйства. - Ж.-д. транспорт. Сер. «Путь и путевое хозяйство»: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС, 1998. Вып. 3.- 31с.

5. Марков A.A., Шпагин Д.А.: Ультразвуковая дефектоскопия рельсов. - СПб: Образование-Культура, 1999.- 232 с.

6. Марков A.A., Шпагин Д.А.: Регистрация и анализ сигналов ультразвукового контроля. - СПб: Образование-Культура, 2003.- 148 с.

Авторские свидетельства и патенты

1. Патент № 896550, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп / Марков A.A. - № 2840524; Заявл. 20.11.79. Опубл. 07.01.82. Бюлл. №1.-3 с.

2. Патент № 998943, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп /Марков A.A., Гурвич А.К. - № 3358282; Заявл.27.11.81. Опубл. 1983. Бюлл. №7.-3 с.

3. A.c. № 1035506, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп / Марков

A.A., Гурвич А.К. - № 3391185; Заявл. 18.02.82. Опубл. 15.08.83. Бюлл. № 30.-4 с.

4. A.c. № 1049798, МКИ G01 N 29/04. Способ зеркально-теневого ультразвукового контроля деталей равного сечения / Марков A.A., Круг Г.А., Галин

B.И. - № 3340287; Заявл. 18.09.81. Опубл. 23.10.83. Бюлл. № 39. -3 с.

5. A.c. № 1056048, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой зеркально-теневой способ дефектоскопии / Марков A.A., Гурвич А.К., Шаповалов П.Ф., Сыч Н.Ю. - № 3484909; Заявл. i7.08.82. Опубл. 23.11.83. Бюлл. № 43. - 3 с.

6. A.c. № 1079051, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп / Марков A.A., Круг Г.А., Миронов Ф.С., Сыч Н.Ю., Хименков Д.А. - № 3473529; Заявл. 22.07.82. Не подл, опубл. в открытой печати. - 8 с.

7. A.c. № 1089511, МКИ G01 N 29/04.Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп/Марков A.A.,Круг Г.А., Лохматый В.Е.,Сыч Н.Ю.-№3535406; За-яв.06.01.83. Опубл. 30.04.84. Бюлл.№ 16.-4 с.

8. Патент № 1107041, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвукового контроля материалов / Марков A.A., Гурвич А.К. - № 3366663; Заявл. 17.12.81. Опубл. 07.08.84. Бюлл. № 29. - 4 с.

9. A.c. № 1130796, MICH G01N 29/04. Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий/ Круг Г.А., Лохматый В.Е., Сыч Н.Ю. - № 3548547; Заявл. 03.02.83. Опубл. 23.12.84. Бюлл. № 47. - 3 с.

10. Патент № 1174851, МКИ G01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля сварных швов/Марков A.A., Корольков Ю.А.-№ 3743528; За-явл.06.03.84. 0публ.23.08.85. Бюлл. № 31.-2 с.

11. A.c. № 1182383, МКИ G01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля сварных швов продольно-поперечным сканированием / Марков A.A., Корольков Ю.А., Гурвич А.К. - № 3673692; Заявл. 09.12.83. Опубл. 30.09.85. Бюлл. №36. - 5 с.

12. Патент № 1305597, МКИ G01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля сварных швов изделий/ Марков A.A., Бовдей В.А., Корольков Ю.А. - № 4014770; Заявл. 30.01.86. Опубл. 23.04.87. Бюлл. № 15. -5 с.

13. Патент №1325350, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой способ измерения координат дефекта /Марков A.A.- №3740402; Заяв. 17.5.84. Оп.1987. Бюлл.№27.-3 с.

14. A.c. № 1388789, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп/Марков

A.A., Гурвич А.К., Генин А.Я., Лир В.Ю., Соседов C.B. - № 4137496; За-явл.22.10.86. 0публ.15.04.88. Бюлл.№ 14.-Зс.

15. A.c. № 1429013, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвукового контроля изделий / Марков A.A., Гурвич А.К., Каменский Г.А. - № 4224001; Заявл. 14.03.87. Опубл. 07.10.88. Бюлл. №37.-6 с.

16. Патент № 1453315, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп / Марков A.A., Миронов Ф.С.- № 4204448; Заявл .04.03.87. Опубл. 1989. Бюлл. № 3. - Зс.

17. A.c. № 1497561, МКИ G01 N 29/04. Способ зеркально-теневого ультразвукового контроля изделий равного сечения / Марков A.A., Гурвич А.К. - № 4364266; Заявл. 11.01.88. Опубл. 15.08.89. Бюлл. № 28. - 4 с.

18. Патент № 1525568, МКИ G01N 29/04. Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп / Марков A.A., Лир В.Ю., Генин А.Я. - № 4345561; За-явл. 17.12.87. Опубл.15.11.89. Бюлл. № 44.-4с.

19. Патент № 1527573, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвукового контроля материалов /Марков A.A., Гурвич А.К., Разорвин В.Е. - № 4346748; За-явл.Ю. 11.88. Опубл.15.12.89. Бюлл.№ 45.-4с.

20. Патент № 2029389, МКИ G01 N 29/04. Способ и устройство регистрации сигналов с выборочной перезаписью / Марков A.A., Миронов Ф.С., Разорвин

B.Е. - № 5043250; Заявл. 06.05.92. Опубл. 1995. Бюлл. № 5. -13 с.

21. Патент № 2031454, МКИ G01 N 29/04. Приборная бленда / Марков A.A., Петров Б.А. - № 5036153 ; Заявл. 07.04.92. Опубл. 1995. Бюлл. №8.-5 с.

22. Патент № 2052807, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп с непрерывным излучением упругих колебаний / Марков A.A., Прокофьев А.Б., Миронов Ф.С. - № 5048063; Заявл. 02.06.92. Опубл. 1996. Бюлл. №2.-6 с.

23. Свидет. на полезную модель № 5651, МКИ G01 N 29/04. Устройство моделирования дефектной ситуации при ультразвуковом контроле изделий / Марков A.A., Миронов Ф.С. - № 96119648; Заяв. 30.9.96. Опуб. 1997. Бюлл. №12.-2 с.

24. Патент № 2052808, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой способ обнаружения трещин в стенках отверстия изделий/Марков A.A.,Миронов Ф.С.-№92005381; Заяв.29.10.92. Опубл.1996. Бюлл.№2. - 9с.

25. Патент № 2052806, МКИ G01 N 29/04. Тест-образец для ультразвукового контроля изделий / Марков A.A., Миронов Ф.С. - № 5035996; Заявл. 25.03.92. Опубл. 1996.Бюлл. №2.-4 с.

26. Патент № 2060493, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвукового контроля головки рельсов / Марков A.A., Гурвич А.К., Молотков C.JL, Миронов Ф.С. -№ 93010897; Заявл. 01.03.93. Опубл. 1996. Бюлл. №14.- Юс.

27. Патент № 2087908, МКИ G01 N 29/04. Способ проверки ультразвуковых эхо-импульсных приборов и устройство для его осуществления/Марков A.A., Зенченко A.A. - № 95101389; Заявл. 02.02.95. Опубл. 1997. Бюлл. № 23. - 5 с.

28. Патент № 2077178, МКИ G01 N 29/04. Тренажер для подготовки и аттестации специалистов по ультразвуковому контролю изделий/Марков A.A., Миронов Ф.С. - № 93042205; Заявл. 25.08.93. Опубл. 1997. Бюлл. № 10. - 6 с.

29. Патент № 2104519, МКИ G01 N 29/04. Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа / Марков A.A., Миронов Ф.С., Молотков C.JL, Бочкарев C.JI. - № 94044502; Заявл.26.12.94. Опубл. 1996. Бюлл. № 2.-10 с.

30. Патент № 2131123, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвуковой дефектоскопии и устройство его реализующее/ Марков A.A., Пилин Б.П., Молотков С.Л. - № 96100813; Заявл. 12.01.96. Опубл. 1998. Бюлл. № 10 (ч.1). - 6 с.

31. Патент № 2141653, МКИ G01N 29/04. Способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии / Марков A.A., Миронов Ф.С., Молотков С.Л. - № 98109924; Заявл. 25.05.98. Опубл. 1999. Бюлл. № 32. - 6 с.

32. Патент № 2149393, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий / Марков A.A., Арутюнян Ю.К., Молотков С.Л., Ба-бачев В .А. - № 99111225; Заявл. 19.05.99. Опубл. 2000. Бюлл. № 20. - 11 с.

33. Патент № 2184372, МКИ G01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля рельсов / Марков A.A., Белоусов H.A., Бершадская Т.Н., Бовдей В .А., Кротов H.A. - № 2001113065; Заявл. 28.04.01. Опубл. 27.06.02. Бюлл. № 18.-14 с.

34. Патент 2184373, МКИ G01N 29/04.Способ неразрушающего контроля изделий / Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A. - №2001113676; За-явл. 15.05.01.0публ,27.06.02. Бюлл.№ ^^дциоиАЛЬНА^

j БИБЛИОТЕКА I С.Пет»рвург

! ОЭ 300 МТ

35. Патент № 2184374, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой способ контроля головки рельса/Марков A.A., Белоусов H.A., Бершадская Т.Н., Бовдей В.А., Кротов НА. - № 2001123742; Заявл.28.08.01.0публ.27.06.02. Бюлл.№18.-15 с.

36. Патент № 2184960, МКИ G01 N 29/04. Способ ультразвукового контроля головки рельсов / Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A., Мосягин

B.В., Маркова A.A. - № 2001124269; Заявл. 24.08.01. Опубл. 10.07.02. Бюлл. №19.- 15 с.

37. Свидет. на полезную модель № 20173, МКИ G01N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля рельсов / Марков A.A., Белоусов H.A., Бершадская Т.Н., Бовдей В.А., Кротов Н.А- №2001112945; Заяв. 28.4.01. Оп. 20.10.01. Бюлл. №29.-2 с.

38. Свидет. на полезную модель № 22330, МКИ G01N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля головки рельсов / Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A., Мосягин В.В., Маркова A.A. - № 2001130269; Заявл. 06.11.01. Опубл. 20.03.02. Бюлл. №8.-2 с.

39. Свидет. на полезную модель № 23987, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп для контроля головки рельса / Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A., Мосягин В.В., Маркова A.A. - № 2001130610; Заявл. 13.11.01. Опубл. 20.07.02. Бюлл. №20. - 3 с.

40. Патент на пром. обр. № 2002500859. Ультразвуковой дефектоскоп для контроля рельсов / Марков A.A., Молотков С.Л., Бершадская Т.Н., и др. Заявл. 30.05.02.

Статьи в журналах

1.Kpyr Г.А., Марков A.A., Сыч Н.Ю. Регистрация сигналов скоростного ультразвукового контроля на магнитной ленте //Дефектоскопия.-1982,-№ 5.-

C.19-22.

2. Гурвич А.К., Марков A.A. Эффект Доплера в ультразвуковой дефектоскопии // Дефектоскопия. - 1983, -№ 7.- С. 24-35.

3. Марков A.A., Гурвич А.К. Способ измерения условных размеров дефектов при значительных скоростях сканирования // Дефектоскопия. - 1985, -№ 1.-С.60 - 62.

4. Марков A.A., Чернышов Е.Э., Серебренников Б.О. Принципы обработки информации на фоне помех неизвестной интенсивности при ультразвуковом контроле с использованием эффекта Доплера // Дефектоскопия. - 1985, -№ 5.-С. 18-22.

5. Гурвич А.К., Марков A.A. Повышение помехоустойчивости эхо-метода при непрерывном излучении упругих колебаний // Дефектоскопия. - 1987,-№ 1.-С. 3-9.

6. Марков A.A., Гурвич А.К., Корольков Ю.А. Устройства для ультразвукового контроля сварных соединений способом продольно-поперечного скани-рования.//Дефектоскопия.-1988,-№7.-С.44-54.

7. Марков A.A. Особенности оценки условных размеров дефектов при значительных скоростях сканирования. // Дефектоскопия. - 1989, -№ 3.- С. 8-11.

8. Гурвич А.К., Марков A.A. Зеркально-теневой метод контроля при непрерывном излучении ультразвуковых колебаний // Дефектоскопия. - 1990,-№ 1.- с. 22-32.

9. Марков A.A., Зенченко A.A. Функциональные возможности и эффективность эксплуатации вагонов-дефектоскопов за рубежом //Экспресс-информация "Железнодорожный транспорт за рубежом".- 1994, - № 2. -С.21-42. Ю.Марков A.A., Молотков C.JI. Эффективность эксплуатации и конструктивные особенности ультразвуковых вагонов-дефектоскопов // Экспресс-информация "Путь и путевое хозяйство" - 1994, - № 2.- С.1-27. И.Марков A.A., Шпагин Д.А., Разорвин В.Е. Повышение эффективности скоростного ультразвукового контроля рельсов // Путь и путевое хозяйство. -1995,-№ 9-С.2-5.

12. Марков A.A., Молотков С.Л., Виноградов В.И. Ультразвуковой контроль «шумящих» рельсов //Путь и путевое хозяйство - 1995, -№ 11.- С. 8-9.

13. Марков A.A., Бочкарев С.Л., Молотков С.Л. Портативный прибор для ультразвуковых дефектоскопов//Путь и путевое хозяйство -1996, -№ 1.- С. 16.

14. Кононов O.A., Осипов В.В., Марков A.A., Ежов В.В., Кропотов А.О. Дефектоскопический комплекс магнитного вагона-дефектоскопа //Путь и путевое хозяйство - 1997, -№ 10.- С. 17-19.

15. Марков A.A., Миронов Ф.С. Принципы построения электронно-акустических тренажеров для обучения и аттестации специалистов по ультразвуковому контролю изделий // Дефектоскопия. - 1997, -№ 6.- С. 22-38.

16. Марков A.A., Миронов Ф.С., Сельский A.A., Мартынова О.В. Применение электронно-акустического тренажера при обучении операторов ультразвукового контроля сварных соединений //Сварочное производство - 1997, -№ 10.- С. 42-43.

17. Марков A.A. Компьютерные обучающие программы для дефекто-скопистов //Путь и путевое хозяйство - 1998, -№ 6.- С. 27-29.

18. Марков A.A., Молотков С.Л. Дефектоскопы для вторичного конт-роля//Путь и путевое хозяйство - 1998, -№ 7.- С. 26-28.

19. Марков A.A. Проблемы скоростной дефектоскопии железнодорожных рельсов, уложенных в путь // Радиоэлектроника и связь - 1999, - № 1 (15). - С. 65-79.

20. Марков A.A., Захарова О.Ф., Мосягин В.В. Эффективнее контролировать зону болтовых стыков//Путь и путевое хозяйство - 1999, -№ 2.- С. 14-19.

21. Марков A.A., Захарова О.Ф., Мосягин В.В. Применение развертки типа «В» для обнаружения трещин в зоне отверстий болтовых стыков железнодорожных рельсов// Дефектоскопия. -1999, -№ 6.- С. 78-92.

22. Марков A.A., Шпагин Д.А., Поваров И.Б. О системе централизованной расшифровки дефектограмм //Путь и путевое хозяйство -1999,-№ 11.-С.27-28.

23. Марков A.A., Ежов В.В. Дефектоскоп АВИКОН-01 на Октябрьской ж.д. //Путь и путевое хозяйство - 2000, -№ 5.- С. 2-5.

24. Марков A.A., Мосягин В.В. Как обнаружить поперечные трещины //Путь и путевое хозяйство - 2000, -№ 9.- С.2-5.

25. Марков A.A. Альтернативное представление дефектоскопической информации в переносных ультразвуковых дефектоскопах // В мире неразрушаю-щего контроля - 2000, -№ 1 (7).- С. 42-44.

26. Марков A.A., Захарова О.Ф., Мосягин В.В. Оптимизация схем прозвучи-вания сечений рельсов при автоматизированном контроле//В мире неразру-шающего контроля - 2001, №1(11)-С.56-59.

27. Марков A.A., Бершадская Т.Н., Шпагин Д.А., Белоусов H.A. Предложения о единой форме представления результатов сплошного УЗК рельсов // В мире неразрушающего контроля - 2001, - № 3(13).- С.62-64.

28. Марков A.A., Гурвич А.К. Испытания регистраторов съемных двух-ниточных дефектоскопов// В мире неразрушающего контроля - 2001, - № 3(13). - С.57-58.

29. Марков A.A. Первый опыт эксплуатации съемных двухниточных дефектоскопов с регистратором// В мире неразрушающего контроля - 2002, -№ 2 (16).-С.68-69.

30. Марков A.A. Дефектоскопия рельсов // В мире неразрушающего контроля

- 2002, - № 4 (18). - С.74-76.

31. Марков A.A. Шпагин Д.А., Мосягин В.В., Шилов М.Н. Регистратор сигналов сплошного контроля рельсов//Путь и путевое хозяйство - 2002, -№11. -С. 12-15.

32. Марков A.A., Крупное А.П. Опытная эксплуатация дефектоскопов "Ави-кон-01" с регистраторами //Путь и путевое хозяйство. -2003. -№ 1. - С.12-14.

33. Бершадская Т.Н., Белоусов H.A. Марков A.A., Шпагин Д.А. Об эксплуатации двухниточных дефектоскопов с регистраторами. //Путь и путевое хозяйство. -2003,- №3,- С.21-24.

34. Марков A.A., Шпагин Д.А., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A. Комплексный анализ дефектоскопической информации неразрушающего контроля железнодорожных рельсов // В мире неразрушающего контроля -2003,-№ 2 (20).

- С.67-70.

35. Марков A.A., Шпагин Д.А., Шилов М.Н. Ультразвуковой многоканальный дефектоскоп для контроля железнодорожных рельсов с регистрацией сигналов.//Дефектоскопия. - 2003. № 2.- С.24-35.

Статьи в сборниках трудов институтов

1. Марков A.A. Система неразрушающего контроля качества сварных соединений при монтаже полетных строений моста "Тханг Лонг" через реку Красная в СРВ // "Краткие аннотации работ по сварке, выполненных в 1984 г.". Сб. трудов-Киев: ИЭС им. Е.О.Патона. - 1985. СП. -С. 125-126.

2. Марков A.A., Гурвич А.К., Корольков Ю.А. Устройства для ультразвукового контроля качества сварных соединений способом продольно-поперечного сканирования // "Краткие аннотации работ по сварке, выполненных в 1984 г.". Сб. трудов - Киев: ИЭС им. Е.О.Патона - 1985. СП. -С. 126-128.

3. Марков A.A. Механизация и автоматизация ультразвукового контроля сварных соединений // Системы неразрушающего контроля сварных метал-

локонструкций на базе ультразвуковых методов. Под ред. Гурвича А.К.-1988. - С.75-76.

4. Марков A.A., Гурвнч А.К., Разорвин В.Е. Принципы построения ультразвуковой дефектоскопической аппаратуры с использованием эффекта Доплера. // Новые методы и средства акустических измерений и приборы контроля. Под ред. Колесникова А.Е.- 1989.- С 36-42.

5. Марков A.A., Гурвич А.К. Аппаратура ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений металлоконструкций // ЛенИНИТИ. - 1992. - С.28-30.

6. Марков A.A., Зенченко A.A. Функциональные возможности и эффективность эксплуатации вагонов-дефектоскопов за рубежом // Экспресс-информация "Железнодорожный транспорт за рубежом". ЦНИИТЭИ МПС, -1994, №2.-С.21-42.

7. Марков A.A., Молотков С.Л. Принципы построения ультразвуковых дефектоскопов для сплошного контроля рельсов // Ж.-д. Транспорт. Сер. "Путь и путевое хозяйство". ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС.- 1997. Вып. 4. С.7-11.

8. Марков A.A., Чернышов Е.Э., Кротов H.A., Киселев C.B. Вагон-дефектоскоп с аппаратурой на базе ультразвуковых и магнитных методов контроля и автоматизированной системой обработки данных // Ж.-д. Транспорт. Сер. "Путь и путевое хозяйство". ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС.- 1997. Вып. 4. С.11-16.

9. Марков A.A., Молотков С.Л. Новые функциональные возможности портативных дефектоскопов для контроля болтовых, сварных стыков и отдельных сечений рельсов // Ж.-д. Транспорт. Сер. "Путь и путевое хозяйство". ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС,- 1997. Вып. 4. С.16-20.

10. Марков A.A., Бельтюков В.П., Бершадская Т.Н., Кротов H.A., Белоусов H.A. Концепция подсистемы рельсовой дефектоскопии в составе АСУ-ПХ // Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". - 2001. -С.21-27.

11. Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A. Совершенствование технологии неразрушающего контроля рельсов// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика" .- 2001. - С.28-44.

12. Марков A.A., Антипов Г.А. Современное состояние и перспективы развития магнитных методов контроля рельсового пути// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". - 2001. - С.45-52.

13. Марков A.A., Поваров И.Б., Шпагин Д.А. Система мониторинга состояния рельсового пути с помощью механизированных и автоматизированных средств неразрушающего контроля // Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика",- 2001, - С.53 - 58.

14. Марков A.A., Шпагин Д.А., Шилов М.Н., Мосягин В.В. и др. Система регистрации результатов сплошного контроля рельсов дефектоскопом АВИ-КОН-01// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". - 2001. - С.68-76.

15. Марков А.А., Захарова О.Ф., Мосягин В.В. Оптимизация схем проз-вучиваиия сечений рельсов при автоматизированном контроле// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". - 2001. - С.77-83.

16. Марков А.А., Миронов Ф.С. Принципы электронно-акустического моделирования для повышения эффективности неразрушающего контроля // Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". -2001. - С.84-90.

17. Идеология и принципы построения программно-аппаратного комплекса неразрушающего контроля. Задачи по организации и внедрению ПАК H К. / Марков А.А. //"Состояние и направления развития средств дефектоскопии рельсов в условиях реформирования путевого хозяйства". Шк.-семинар. 1920 окт. 2001 : Сб. докладов. - СПб. - 2002. - С.64-76.

18. Экспериментальные исследования по совершенствованию схем прозвучи-вания рельсов / Марков А.А., Захарова О.Ф., Мосягин В.В.//"Состояние и направления развития средств дефектоскопии рельсов в условиях реформирования путевого хозяйства". Шк.-семинар. 19-20 окт. 2001: Сб. докладов . -СПб.-2002.-С.83-91.

Доклады и тезисы докладов на научно-технических семинарах и конференциях

1. Система скоростного ультразвукового контроля на базе эффекта Доплера / Марков А.А., Гурвич А.К. // IX Всесоюзная н-т. конференция "Неразруша-ющие физические методы и средства контроля", Секция А (акустические методы, часть 1): Тез. докл. - Минск.- 1982.- С. 120-122.

2. Способы оценки характеристик дефектов при эхо-методе ультразвукового контроля с непрерывным излучением упругих колебаний/ Марков А.А. III Всесоюзная н-т конф. "Методы и средства повышения информативности и достоверности результатов ультразвуковой дефектоскопии сварных металлоконструкций: Тез. докл. - JI. -1989. - С. 65-67.

3. Принципы построения дефектоскопической аппаратуры при непрерывном излучении ультразвуковых колебаний / Марков А.А., Прокофьев А.Б., Миронов Ф.С. // XI1 н-т конф. "Неразрушающие физические методы и средства контроля": Тез. докл. - СПб. -1993. - С.73.

4. Специфика выявления зеркально-теневым методом дефектов в виде трещин продольными и поперечными ультразвуковыми волнами при различных режимах их возбуждения/ Гурвич А.К, Кренинг М., Марков А.А., Захарова О.Ф. // 14 Российская н-т конф. «Неразрушающий контроль и диагностика»: Тез. докл. - M. - 1996.-С.98.

5. Qualification of EMATS for defect inspection of rails / Gurvich A.K., Markow A.A., Hubschen G., Kroning M., Surkowa N., Walte F. // 14 Российская н-т конф. «Неразрушающий контроль и диагностика»: Тез. докл.-М.-1996.-С.562. 8. Режим непрерывного излучения у.з. колебаний в дефектоскопии от С.Я.Соколова до наших дней//Марков АЛЛ Н-т конф. «Физика и техника

ультразвука», поев. 100-летию со дня рожд. проф. С .Я.Соколова: Тез. докл. -СПб. - 1997.-С.31-32.

9. Предпосылки создания электронных стандартных образцов для настройки ультразвуковых дефектоскопов / Марков A.A.// Н-т конф. «Физика и техника ультразвука», поев. 100-летию со дня рожд. проф. С.Я.Соколова: Тез. докл. -СПб. - 1997.-С.72-73.

10. Принципы электронно-акустического моделирования для повышения эффективности неразрушающего контроля трубопроводов / Марков A.A., Миронов Ф.С. // 3-я Международная конф. "Диагностика трубопроводов": Тез. докл.-М., РОНКТД. - 2001.-С.322.

11. Моделирование сигналов при ультразвуковой дефектоскопии железнодорожных рельсов/Марков A.A. Д11пагин Д.А. .Федоренко ДВ., Шилов М.Н. //3-я Международная конф. "Компьютерные методы и обратные задачи в Н К и диагностике": Тез. докл. - М., РОКОНД.-2002.-С.191-192.

12. Разработка требований к унифицированному представлению информации многоканальных ультразвуковых дефектоскопов / Марков A.A., Шпагин ДА. // XVI Российская н-т конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": Тез. докл. - СПб, 2002. - С.20.

13. Экспериментальные исследования по усовершенствованию магнитного канала дефектоскопического комплекса АВИКОН-ОЗ / Марков A.A., Антипов Г.А. //XVI Российская н-т конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": Тез. докл. - СПб, 2002.- С.25.

14. Технология использования дефектоскопической информации сплошного контроля рельсов механизированными и автоматизированными средствами / Марков A.A., Бершадская Т.Н., Кротов H.A., Белоусов H.A. //XV1 Российская н-т конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": Тез. докл. - СПб, 9-12 сентября 2002.- С.22.

Методические указания

1. Марков A.A. Исследование генераторов радиоимпульсов ультразвуковых дефектоскопов. - Метод, указания к лаб. раб. - JL: ЛИИЖТ. -1982.-14 с.

2. Марков A.A. Исследование усилителя высокой частоты с системой временной регулировки чувствительности ультразвукового дефектоскопа. - Метод, указания к лаб. раб. - Л.: ЛИИЖТ. -1982.-12 с.

3. Круг Г.А., Марков A.A. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине Теория и проектирование приборов неразрушающего контроля" - Метод, указания к лаб. раб. - Л.: ЛИИЖТ. -1982.-10 с.

4. Марков A.A., Корольков Ю.А. Ручные устройства продольно-поперечного сканирования для ультразвукового контроля стыковых сварных соединений -Наглядное пособие. Плакат. - Л.:ЛДНТП.-1986.

5. Марков A.A. Принципы формирования и отображения дефектоскопической информации при автоматизированном ультразвуковом контроле - Метод. указания к лаб. раб. - Санкт-Петербург: ПГУПС. -1995. -17 с.

ТЩ5

40

6. Марков A.A. Схемы прозвучивания автоматизированных средств скоростного ультразвукового контроля рельсов - Метод, указания к лаб. раб. - Санкт-Петербург: ПГУПС. - 1995.- 14 с.

7. Марков A.A. Принципы построения и функциональные возможности автоматизированного дефектоскопического комплекса для контроля рельсов -Метод, указания к лаб. раб. - Санкт-Петербург: ПГУПС. - 2000.-16 с.

8. Марков A.A. Принципы построения ультразвукового многоканального микропроцессорного дефектоскопа - Метод, указания к лаб. раб. - Санкт-Петербург, ПГУПС. - 2003.-14 с.

»14*96

АВТОРЕФЕРАТ

МЕТОДОЛОГИЯ И СРЕДСТВА . УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ

Марков Анатолий Аркадиевич

Лицензия ЛР Jfe 020308 от 14.02.97

Подписано в печать 10.09.2003 Б.-кн.-журн. Пл 2,0

Бл. 1,0 Тираж 100

Формат 60*84 1/16 РТПРИОСЗТУ Заказ ¿-3 2__

Северно -Западный государственный заочный технический университет РИО, СЗТУ, член иэдательско-полиграфичеекой ассоциации вузов Санкт-Петербурга, 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5

Введение.*.

1. Аналитический обзор состояния дефектоскопии рельсов. Обоснование задач исследований.

1.1. Основные закономерности образования дефектов в рельсах.

1.2. Аналитический обзор состояния дефектоскопии рельсов на железных дорогах России и за рубежом.

1.3. Измеряемые характеристики дефектов при регистрации их на развертках ф типа А и В.

1.4. Постановка задач исследований.

2. Теоретико-экспериментальное обоснование рациональных методов обнаружения дефектов в сечениях рельсов.

2.1. Этапы разработки эффективных схем прозвучивания рельсов.

2.2. Математическое моделирование процесса распространения ультразвуковых колебаний в железнодорожных рельсах.

2.2.1. Допущения и ограничения, принятые при разработке моделей.

2.2.2. Математическая модель распространения ультразвуковых волн в головке рельса.

• 2.2.3. Модели сигналов в каналах контроля шейки и подошвы рельса при наклонном вводе ультразвуковых колебаний.

2.2.4. Разработка программы генерации моделей сигналов ультразвукового контроля рельсов.

2.3. Разработка способов повышения эффективности обнаружения дефектов в головке рельса.

2.4. Разработка способа обнаружения радиальных трещин в зоне болтовых стыков.

2.5. Оценка адекватности разработанных моделей реальным сигналам кон-^ троля.

Необходимым условием безопасности движения на железнодорожном транспорте является надежное функционирование элементов путевого хозяйства. К наиболее ответственным элементам конструкции пути относятся железнодорожные (ж.д.) рельсы.

Неразрушающие физические методы контроля являются эффективными, а в ряде случаев — единственно возможными средствами предотвращения чрезвычайных ситуаций на ж.д. транспорте из-за изломов рельсов по дефектам в них. Наиболее распространенными и основными методами, используемыми в рельсовой дефектоскопии, являются ультразвуковые — эхо- и зеркально-теневой при импульсном излучении упругих коле* баний.

Система неразрушающего контроля рельсов в условиях их эксплуатации вплоть до 1993 года базировалась, в основном, на съемных двухни-точных ультразвуковых (у.з.) дефектоскопах ("Рельс-5", "Поиск-2", "Поиск- 10Э"), построенных по единой функциональной схеме 1967 года разработки. С использованием ~ 5 тыс. этих средств, управляемых ~ 10 тыс. операторов в сопровождении 10-20 тыс. сигналистов в 1988-1990 г.г. при частоте контроля 2-5 раз в месяц было выявлено и изъято из пути 372570 дефектных рельсов. Однако при этом было допущено 2378 изломов рельсов по дефектам, не обнаруженным средствами дефектоскопии, в том числе 470 20%) - пропущенных по вине операторов.

Программами перевооружения путевого хозяйства, принятыми

МПС СССР (России), особое место отводится проблеме кардинального повышения надежности системы неразрушающего контроля (НК) рельсов при одновременном снижении численности операторов и затрат на контроль.

Решению данной проблемы посвящены теоретико-экспериментальные исследования и разработки, выполненные автором в 1993-2003 г. в ОАО «Радиоавионика», а также ранее (с 1980 г.) в НИИ мостов ЛИИЖТа, и обобщенные в настоящей диссертационной работе. При этом основное внимание уделялось развитию эхо-, зеркального и зеркально-теневого методов контроля рельсов на базе пьезоэлектрических преобразователей при контактном вводе у.з. колебаний, результаты которых могли быть реализованы на практике в наиболее короткие сроки при наименьших затратах.

Результаты исследований и разработок, полученные при выполнении планов НИОКР Госкомитета по науке и технике СССР, Министерства путей сообщения и Государственных программ по безопасности на ж.д. транспорте, изложены в диссертации не в порядке завершения отдельных этапов, а так, как это представляется в настоящее время более логичным.

К началу настоящей работы выяснилось, что эксплуатируемые средства дефектоскопии рельсов не могут выявить ряд опасных дефектов, развивающихся в головке, шейке и подошве рельса. Информация, предоставляемая оператору индикаторами дефектоскопов, не всегда достаточна для обоснованного принятия решений о качестве проконтролированного пути. Достигнутые производительность и надежность контроля рельсов мобильными средствами контроля (вагонами-дефектоскопами) не соответствуют современным требованиям.

Параллельно с конца 80х - начала 90х годов бурное развитие вычислительной техники и микрорадиоэлектроники открыло новые возможности для реализации средств НК нового поколения с расширенными функциональными и сервисными возможностями.

Все это создало предпосылки для дальнейшего повышения достоверности и надежности контроля путем создания и внедрения в практику эффективных методов и средств дефектоскопии эксплуатируемых железнодорожных рельсов.

Разнообразие дефектов, возникающих в ж.д. рельсах в процессе их эксплуатации [1, 2], обуславливает использование систем преобразователей, осуществляющих ввод у.з. колебаний под разными углами к поверхности сканирования. Комплекс преобразователей формирует схему про-звучивания сечения рельса, являющуюся одним из основных факторов, влияющих на эффективность обнаружения потенциальных дефектов. Теоретико-экспериментальное обоснование принципов создания таких схем с учетом вероятности образования дефектов в рельсах и оптимизации реализующих их дефектоскопических каналов является одной из первых и основных задач создания многоканальных систем контроля. Для решения этой задачи с минимальными временными и техническими затратами необходимо разработать соответствующую математическую модель и программное обеспечение (ПО), позволяющее синтезировать новые схемы прозвучивания, ориентированные на обнаружение определенной группы дефектов и предназначенные для реализации в средствах у.з. контроля рельсов различного назначения.

Несмотря на активное внедрение автоматизированных средств дефектоскопии рельсов на железных дорогах, многоканальные у.з. дефектоскопы, обслуживаемые двумя операторами и относящиеся к механизированным средствам дефектоскопии (съемные дефектоскопы), обнаруживают более 90% опасных дефектов в рельсах, своевременно предотвращая аварийные ситуации [3].

С учетом возможностей современной цифровой и микропроцессорной техники, базируясь на накопленном опыте эксплуатации механизированных средств и разработанных схемах прозвучивания, необходимо обосновать основные требования к съемным дефектоскопам нового поколения. При этом необходимо определить вид и минимально необходимое количество информации, передаваемой оператору, обслуживающему многоканальную дефектоскопическую систему непосредственно в пути, объем и параметры регистрируемой информации для долговременного хранения и предназначенную для анализа в стационарных условиях, а также основные функции, выполняемые встроенными вычислителями.

Одновременно необходимо продолжить работы по созданию принципов построения дефектоскопических комплексов контроля рельсов, базирующихся на традиционном импульсном излучении у.з. колебаний и обеспечивающих диагностику пути с большими (до 60 км/ч) скоростями сканирования. Задача повышения эффективности мобильных средств как за счет совершенствования реализуемых схем у.з. прозвучивания сечений рельсов, так и за счет дополнения акустических методов контроля магнитным, базирующимся на иных физических принципах и более надежно обнаруживающим поверхностные и подповерхностные (до 4 — 6 мм от поверхности катания головки рельса) дефекты [4] требовала своего решения. Естественно, при этом принципы автоматизированного представления, обработки и анализа поступающей информации обоих методов контроля должны быть взаимоувязаны с учетом специфических факторов, проявляющихся при указанных скоростях сканирования.

С внедрением в механизированные дефектоскопы регистраторов все основные средства НК рельсов становятся средствами сбора весьма подробной информации о состоянии рельсов, систематически собираемой в соответствии с графиком контроля рельсового пути. Поэтому обоснование идеологии построения программно-аппаратного комплекса (ПАК) НК рельсов, позволяющего осуществлять совместный анализ сигналов контроля, полученных разными средствами НК в течение определенного промежутка времени, является одной из актуальных задач повышения эффективности дефектоскопии рельсов.

В перспективе совместный анализ сигналов периодического контроля, получаемых различными дефектоскопическими средствами, позволит перейти от аварийного изъятия дефектных рельсов к мониторингу рельсового пути с устранением развивающихся дефектов в плановом порядке.

В связи с наращиванием темпов производства в последние годы в ряде отраслей народного хозяйства выдвигается задача доведения скоростей сканирования при у.з. контроле до 10-90 км/ч (3.25 м/с). Решение этой задачи сдерживается низкой помехоустойчивостью эхо-импульсного метода, на котором базируются известные устройства автоматизированного контроля [5]. При доведении скоростей сканирования до скоростей, требуемых условиями современных технологических процессов производства или эксплуатации контролируемых изделий, эффективность у.з. методов с импульсным излучением падает вследствие малого числа эхо-импульсов, принимаемых от дефектов, что снижает помехоустойчивость и реальную чувствительность контроля. Более того, импульсное излучение ограничивает максимальную скорость контроля, значение которой определяется толщиной изделия и скоростью распространения упругой волны в нем.

Эти вопросы становятся наиболее острыми на скоростных железнодорожных магистралях, где при скоростях движения поездов 200-250 км/ч достигнутые скорости контроля вагонами-дефектоскопами 50-55 км/ч являются одним из факторов, снижающим пропускную способность железнодорожного пути.

Как показано в ранее выполненных работах автора [6, 7] и обосновано в данной диссертационной работе, повышение скорости контроля может быть достигнуто за счет перехода от импульсного излучения к непрерывному. Являясь альтернативным импульсному эхо-методу, метод непрерывного излучения, реализуемый при узкой, по сравнению с импульсным излучением, полосе частот, способствует снижению уровня шумов. Поэтому переход к непрерывному излучению может привести к заметному повышению помехозащищенности, а, следовательно, реальной чувствительности и достоверности контроля ж.д. рельсов. Непрерывный режим излучения упругих колебаний может найти широкое применение в у.з. дефектоскопии ряда изделий, где по условиям контроля требуется высокая скорость сканирования (толстостенные трубы [8], стальные полосы [5] и другой профильный прокат).

Функционирующие в настоящее время на сети железных дорог страны скоростные средства контроля, основанные на у.з. методах (ультразвуковые вагоны-дефектоскопы и разработанные в последние годы автомотрисы дефектоскопные), оснащены аппаратурой, реализующей импульсные методы излучения упругих колебаний. Эти средства, имея явные преимущества по производительности контроля перед съемными и переносными у.з. дефектоскопами, также входящими в систему неразру-шающего контроля эксплуатирующихся рельсов и основанными на импульсных методах, уступают им по достоверности и надежности контроля. Наряду с другими причинами (наличие помех, сложность обеспечения надежного акустического контакта), одной из возможных причин недостаточной эффективности у.з. вагонов-дефектоскопов являются недостатки импульсного режима излучения упругих колебаний, более ярко проявляющиеся при возрастании скоростей сканирования.

Заметим, что зарубежные вагоны-дефектоскопы, подробный анализ характеристик которых приведен автором в [9 и 10], несмотря на несколько меньшие скорости сканирования (30-50 км/ч) и применение для обработки сигналов микропроцессорной техники, также обладают недостаточной достоверностью и надежностью контроля. Это обусловливает необходимость вторичного контроля с помощью портативных дефектоскопов участков рельсов, сомнительных по показаниям скоростных средств, что приводит к снижению оперативности выдачи информации о качестве проконтролированного участка и, как следствие, к уменьшению производительности контроля.

Таким образом, достигнутые производительность и достоверность существующих вагонов-дефектоскопов следует признать еще недостаточными: они ограничиваются, кроме всего, возможностями применяемых в настоящее время импульсного метода излучения и контактного ввода у.з. колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей.

Дальнейшее совершенствование дефектоскопической аппаратуры скоростных средств можно осуществить путем увеличения времени приема сигналов, отраженных от дефектов, и сужения полосы пропускания приемного тракта. Выполнение этих требований становится возможным при переходе от импульсного излучения упругих колебаний к непрерывному. При этом прием и обработку эхо-сигналов возможно осуществить с учетом проявляемого при рабочих скоростях вагонов-дефектоскопов эффекта Доплера.

Отсутствие в отечественной и зарубежной литературе теоретико-экспериментальных работ по использованию указанного эффекта в у.з. дефектоскопии и в целом по использованию непрерывного режима излучения при эхо-методе контроля обусловливает необходимость разработки принципов и теоретических основ эхо-непрерывного метода с обработкой сигналов на базе эффекта Доплера. При этом такие исследования должны основываться на анализе механизма формирования эхо-сигналов от дефектов, их временных и частотных параметров. В процессе разработки теории метода должны быть обоснованы принципы выделения сигналов с доплеровским сдвигом частоты.

Важной проблемой эхо-метода при монохроматическом излучении упругих колебаний является исследование и разработка способов оценки характеристик дефектов, так как, в отличие от эхо-импульсного метода, в принятых сигналах отсутствуют явные признаки, позволяющие проводить временную селекцию и измерение координат отражателей (дефектов) по глубине контролируемого изделия.

Непрерывное излучение колебаний может оказаться эффективным также и при зеркально-теневом методе (ЗТМ) контроля с раздельным излучением и приемом упругих колебаний. При этом ожидается возрастание точности измерения характеристик дефектов способами, разработанными нами применительно к импульсному режиму излучения. Для дальнейшего повышения достоверности ЗТМ с непрерывным излучением у.з. колебаний требуется проведение дополнительных исследований с целью разработки оптимальных, с точки зрения помехоустойчивости, способов обработки сигналов контроля.

Методы у.з. дефектоскопии при непрерывном излучении, как и любой вновь разрабатываемый метод контроля, требуют обоснования и разработки функциональных решений аппаратуры, реализующих эти методы, методик и средств их метрологического обеспечения.

Вопросы метрологического обеспечения, оперативной проверки работоспособности и инспекционной проверки функционирования многоканальных средств дефектоскопии при традиционном импульсном излучении у.з. колебаний также требуют разработки способов и устройств, позволяющих осуществлять систематическую проверку основных параметров дефектоскопов с минимальной затратой времени в сложных производственных условиях. Как будет показано в работе, для реализации указанных устройств возможно применение принципа электронно-акустической имитации сигналов, положенного ранее в основу тренажеров для отработки навыков у.з контроля изделий.

Таким образом, повышение достоверности и надежности НК рельсов требует проведения комплекса теоретико-экспериментальных исследований, направленных как на дальнейшее совершенствование методологий и средств у.з контроля при импульсном излучении, так и разработки теоретических основ новых высокопроизводительных методов у.з дефектоскопии с непрерывным излучением упругих колебаний. На основании результатов указанных исследований необходимо разработать и изготовить образцы дефектоскопов и дефектоскопических комплексов нового поколения, организовать их серийное производство и по результатам эксплуатации в реальных условиях оценить эффективность предлагаемых методов и средств контроля рельсов.

Целью настоящей диссертационной работы является кардинальное повышение достоверности и надежности у.з. контроля путем создания и внедрения в практику эффективных методов и средств дефектоскопии эксплуатируемых ж.д. рельсов.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработана обобщенная математическая модель процесса распространения у.з. колебаний в профиле ж.д. рельса и формирования сигналов от дефектов различного типоразмера и создано соответствующее программное обеспечение (ПО).

2. На базе разработанной компьютерной программы моделирования процесса формирования отраженных от дефектов акустических сигналов синтезированы и экспериментально исследованы новые схемы прозвучи-вания сечения рельсов, обеспечивающие обнаружение в них ряда опасных дефектов, не выявляемых известными средствами у.з. дефектоскопии.

3. Разработаны принципы построения многоканальных средств механизированного и автоматизированного контроля рельсов в широком диапазоне скоростей сканирования при импульсном излучении упругих колебаний.

4. Обоснована идеология использования дефектоскопической информации при комплексном у.з. контроле рельсов средствами НК и разработан принцип "построения необходимого для этого программно-аппаратного комплекса НК (ПАК НК).

5. Разработаны теоретические основы методов у.з. контроля рельсов при непрерывном излучении упругих колебаний для значительных скоростей сканирования. Предложены и экспериментально исследованы способы оценки характеристик при немодулированном излучении у.з. колебаний.

6. Разработаны принципы электронно-акустического моделирования дефектных ситуаций в рельсах и созданы имитаторы дефектов для их практического применения в процессе штатного НК рельсов.

7. По результатам исследований и сформулированных технических решений разработаны дефектоскопические комплексы нового поколения и обоснованы технологии использования дефектоскопической информации, значительно повышающие эффективность НК рельсов.

Решению этих задач посвящены главы 2-6 настоящей работы. Им предшествует аналитический обзор состояние рельсов на ж.д. России и за рубежом. Обзор литературы по каждому из вопросов проводится в соответствующих разделах параллельно с изложением основных исследований.

Ввиду отсутствия установившейся терминологии в работе использован ряд новых терминов и определений.

На защиту выносится комплексное решение проблемы повышения эффективности НК рельсов, состоящее в развитии и обосновании теоретических и прикладных аспектов методов и средств у.з. дефектоскопии:

- обобщенная математическая модель процесса распространения у.з. колебаний в сечении ж.д. рельсов, на базе которой синтезируются схемы прозвучивания для выявления дефектов механизированными и автоматизированными средствами дефектоскопии;

- способы обнаружения дефектов различной степени развития в головке и в шейке рельса с применением эхо- и зеркальных методов у.з. контроля;

- принципы построения многоканальных средств у.з. контроля рельсов нового поколения;

- идеология создания ПАК НК, позволяющая объединять, накапливать и анализировать дефектоскопическую информацию действующих средств НК рельсов;

- принципы электронно-акустического моделирования сигналов у.з. контроля применительно к разработке устройств для оперативной проверки работоспособности многоканальных средств дефектоскопии и тренажеров для отработки навыков у.з. контроля;

- теоретические основы у.з. дефектоскопии длинномерных объектов при непрерывном излучении упругих колебаний с реализацией эхо-, зеркального и зеркально-теневого методов контроля;

- принцип и аппаратное решение, позволяющие имитировать сигналы от дефектов и поверять дефектоскопическую аппаратуру на базе эффекта Доплера при стационарном положении преобразователей относительно контролируемого объекта;

- способы повышения помехозащищенности и информативности ЗТМ при непрерывном излучении (НИ) упругих колебаний за счет анализа фронтов огибающей донного сигнала.

Основные положения диссертационной работы учтены в Межгосударственном стандарте на ультразвуковой контроль рельсов (ГОСТ 1857696) и положены в основу разработки механизированных и автоматизированных средств дефектоскопии ж.д. рельсов, выпускаемых по заказу МПС России серийно.

Результаты и выводы диссертации позволяют выбирать основные параметры схем прозвучивания сечения рельсов, структурную схему аппаратуры эхо-, зеркально-теневого и зеркального методов при импульсном и непрерывном излучении у.з. колебаний для дефектоскопии длинномерных объектов в различных отраслях промышленности как при больших скоростях сканирования (автоматизированный контроль), так и при малых скоростях (механизированный и ручной контроль). Технические решения по использованию предложенных методов положены с основу механизированных и автоматизированных дефектоскопов нового поколения на базе встроенной микропроцессорной техники, выпускаемой по заказу МПС России серийно. Разработано и внедрено несколько типов у.з. дефектоскопических комплексов и электронно-акустической аппаратуры: механизированные у.з. дефектоскопы типа АВИКОН-01 и АВИКОН-01МР - более 500 комплектов, вагоны-дефектоскопы с дефектоскопическим комплексом (ДК) АВИКОН-ОЗ - 6 ед., устройство КРАБ-М - 50 шт., электронно-акустические тренажеры типа «Гатчина» и «Универсал-Р(С)» - 29 компл. В настоящее время приборы и комплексы успешно эксплуатируются на ж.д. МПС России, Казахстана и в метрополитенах.

Компьютерные обучающие программы, базирующиеся на принципах моделирования процессов ультразвукового контроля рельсов, внедрены на всех железных дорогах России и в отдельных подразделениях железных дорог Беларуси и Латвии. Внедрение результатов диссертационной работы, положенных в основу ПАК НК, предусмотрено «Программой повышения безопасности движения на железнодорожном транспорте 2001-2005 г.г.».

Основные результаты работы могут быть сформулированы следующим образом.

1. Разработана математическая модель процесса распространения у.з. колебаний в профиле ж.д. рельса и формирования сигналов от дефектов различных типоразмеров.

2. По результатам моделирования обоснованы способы у.з. контроля, обнаруживающие наиболее опасные поперечные трещины во всем сечении головки рельса и радиальные от болтовых отверстий на ранней стадии развития.

3. На базе разработанных способов с применением математического моделирования синтезированы схемы прозвучивания сечений рельсов для средств сплошного контроля рельсов.

3.1. Обоснованы принципы построения многоканального механизированного двухниточного у.з. дефектоскопа с регистрацией сигналов.

3.2. Разработаны принципы построения ДК для контроля рельсов с большими скоростями сканирования при импульсном излучении у.з. колебаний. Для повышения достоверности выявления внутренних и наружных дефектов у.з. методы дополнены магнитным методом контроля.

4. Разработаны требования к унифицированному представлению сигналов НК рельсов в многоканальных дефектоскопах в широком диапазоне скоростей сканирования, позволяющие упростить процедуру расшифровки сигналов.

5. Показано, что для повышения эффективности систем НК рельсов необходимо совместное использование дефектоскопической информации, получаемой разными средствами контроля на конкретных участках рельсового пути. Обоснована идеология построения ПАК НК, обеспечивающая сбор, накопление и анализ информации с различных средств НК и диагностики рельсов.

6. Выявлено наличие компрессии условного размера дефекта при больших скоростях. Независимо от режима излучения показана необходимость учета данного явления при высоких скоростях сканирования (ус > 10 м/с). Предложены методы корректировки, снижающие вероятность пропуска дефектов.

7. Установлены основные причины снижения реальной чувствительности и помехоустойчивости эхо- и ЗТМ с импульсным излучением у.з. колебаний.

При значительных скоростях сканирования показана целесообразность перехода с импульсного на непрерывный режим излучения упругих колебаний.

8. Разработаны теоретические основы эхо- и зеркального методов дефектоскопии с НИ упругих волн на базе эффекта Доплера и сформулированы принципы, а затем и способы измерения характеристик выявляемых дефектов. Предложенные способы как в эхо-, так и в ЗТ методах потенциально позволяют оценивать реальные характеристики плоскостных дефектов (глубину Ьц, размер 2Ь и угол ориентации Уд).

8.1. При реализации ЗТМ с непрерывным излучением для повышения помехозащищенности в качестве дополнительной измеряемой характеристики предложено использовать крутизну фронтов огибающей донного сигнала.

8.2. Разработаны принципы построения и функциональные решения дефектоскопической аппаратуры, реализующей эхо-, зеркальный и ЗТМ у.з. контроля при непрерывном излучении упругих колебаний. Обоснован принцип метрологической поверки эхо- и зеркального методов контроля на базе эффекта Доплера при стационарном положении преобразователей и объекта контроля.

9. Предложен принцип электронно-акустической имитации эхо-сигналов при у.з. контроле изделий. На основе данного принципа и теоретико-экспериментальных исследований акустического тракта разработаны устройства оперативной проверки работоспособности механизированных дефектоскопов, инспекционного контроля мобильных средств и тренажеров для привития навыков у.з. контроля изделий.

10. Новизна и техническая применимость предложенных способов и разработанных технических решений подтверждены 36 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, а также 4 свидетельствами на полезные модели.

На основе выполненных исследований и предложенных принципов разработано и освоено серийное производство двухниточных дефектоскопов нового поколения типа АВИКОН-01, ДК (АВИКОН-ОЗ) на базе у.з. и магнитного методов, являющегося составной частью СВД, изготовлены и поставлены на ряд дорог России.

Результаты эксплуатации у.з. дефектоскопов типа АВИКОН-01 на всей сети ж.д. МПС РФ показывают, что ими обнаруживается большее число дефектов различного типа в рельсах, чем дефектоскопами предыдущего поколения, существенно повышая достоверность и надежность контроля пути.

Принцип электронно-акустической имитации сигналов реализован в серийно выпускаемых устройствах КРАБ-М и тренажерах «Универсал-Р». .

Компьютерные обучающие программы по у.з. дефектоскопии рельсов и расшифровке дефектограмм мобильных средств контроля, созданные с применением математического моделирования, используются практически во всех учебных заведениях МПС РФ при подготовке специалистов.

Технические характеристики и метрологические параметры дефектоскопов АВИКОН-01, АВИКОН-01МР и АВИКСШ-02Р, подтверждены испытаниями, на основании которых они были внесены в Государственный реестр средств измерений и получили сертификаты Госстандарта РФ RU.27.003 А № 5548 от 01.10.1998 г., № 15290 от 08.07.2003 г., № 14440/1 от 07.03.2003 г. соответственно. На дефектоскопический комплекс АВИКОН-ОЗ выдан Сертификат соответствия № 0000901 от 05.03.2003 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Классификация дефектов и повреждений рельсов: НДТ-32/ЦП-93. М.: Транспорт, 1993.-64 с.

2. Гурвич А.К. Теоретическое обоснование, исследование и разработка методов и средств ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений и применение их на железнодорожном транспорте: Дисс. доктора техн. наук. М., ЦНИИТМАШ, 1983. - 466 с.

3. Бугаенко В.М. Система диагностики пути и неразрушающий контроль рельсов -основа автоматизированной системы управления путевым хозяйством// В мире НК. -2000,№4(10).-С. 51-53.

4. Гурвич А.К., Довнар Б.П., Козлов В.Б., Круг Г.А., Кузьмина Л.И., Матвеев А.И.; под ред. Гурвича А.К. Неразрушающий контроль рельсов при их эксплуатации и ремонте. М.: Транспорт, 1983. - 318 с.

5. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. Под ред. Клюева B.B. — М.: Машиностроение. — 1995. 352 с.

6. Марков A.A. Методы ультразвуковой дефектоскопии и функциональные решения аппаратуры при непрерывном излучении упругих колебаний: Диссертация кандидата технических наук. -Л.: СЗПИ. 1990. - 232 с.

7. Гурвич А.К., Марков A.A. Эффект Доплера в ультразвуковой дефектоскопии// Дефектоскопия. 1983, №7. -С.24-35.

8. Саворовский Н.С., Клюев В.В. Скоростная дефектоскопия ферромагнитных труб в производственном потоке//Дефектоскопия. -1973, №1. С.39-45.

9. Каменская Г.А., Марков A.A., Виденеев В.П. Дефектоскопия рельсов. Методы и средства. В кн.: Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом. Обзор. Выпуск 9/Под ред. Аветикяна A.A. - М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1978. - С. 88-112.

10. Башкатова Л.В., Гурвич А.К., Марков A.A., Лохач A.B. Компьютеризированные средства неразрушающего контроля и диагностики железнодорожного пути. СПб: Ра-диоавионика, 1997. - 128 с.

11. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. ЦП-774. М.: Транспорт.-2000.-224 с.

12. ГОСТ 16504-81. Качество продукции. Контроль и испытание. Основные термины и определения.

13. Классификация дефектов рельсов НТД/ЦП-(1-3-2002). Указание МПС России С-бООу от 04.07.2002.

14. Гурвич А.К., Марков A.A. Использование информации средств дефектоскопии в подразделениях путевого хозяйства// Ж.д. транспорт. Сер. «Путь и путевое хозяйство»; ЭИ/ЦНИИЭИ МПС.-1998.-Вып.З.-31 с.

15. Гурвич А.К. Интегральный критерий эффективности средств НК.//В мире НК.-2000.-№3.- С.52-56.

16. Гурвич А.К., Давыдкин A.B. Принцип построения классификатора типоразмеров дефектов в рельсах //В мире НК, 2002.-№1.- С.

17. Анализ работы средств дефектоскопии за 12 месяцев 2002 года. ЦПП-18/10. 03.02.03.-24 с.

18. Бесстыковой путь/Альбрехт В.Г., Виноградов Н.П., Зверев Н.Б. и др.; под ред. Альбрехта В.Г., Когана А.Я.-М.:Транспорт,-2000.-408 с.

19. Колотушкин С.А., Рейхарт В.А. Дефектоскопия рельсов экспериментального кольца на службе транспортной науке//Вестник ВНИИЖТ.-2002.-№ 6.

20. Лысюк B.C. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблемы износа колес и рельсов.-М.:Транспорт.-1997.-188 с.

21. Альбрехт В.Г., Кырсанов JI.T. Особенности работы и рекомендации по рациональному использованию рельсов при их второй эксплуатации в пути//Ж.т. транспорт. Сер.«Путь и путевое хозяйство». ,ЦНИИТЭИ МПС.-1996.-Вып.2.

22. Колотушкин С.А., Копорцев В.Н. Исследование интенсивности развития и выявляемое™ в рельсах дефекта 21.1.2//Вестник ВНИИЖТ.-1978.-№ 5.-С.38-40.

23. Марков A.A., Молотков C.JI., Виноградов В.И. Повышение помехозащищенности ультразвукового контроля «шумящих» рельсов и надежности выявления сильно развитых трещин в головке//Путь и путевое хозяйство.-1995.-№ 11 .-с.8-9.

24. Турин В.П., Крысанов Л.Г., Елистратов P.A. Трещиностойкость рельса в зоне болтовых отверстий//Вестник ВНИИЖТ.-1991.-№ 6.-С.36-40.

25. Марков A.A., Миронов Ф.С. Ультразвуковой способ обнаружения трещин в стенках отверстий изделий//Патент № 2052808.- 1996.-Бюлл. № 2.-9с.

26. Марков A.A. Шпагин Д.А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов.-СПб: Образование-Культура.-1999.-23 5 с.

27. Семенов В.Т., Карпущенко Н.И. Состояние и перспективы развития путевого хозяйства. Новосибирск, изд. СГУПС(НИИЖТ).-2000-246с.

28. Исследования по созданию высокоскоростного вагона-дефектоскопа на базе ультразвуковых и магнитных методов контроля: Отчет о НИР (заключительный)/НИИ мостов ЛИИЖТа; Руководитель Марков A.A. № Г.Р. 01.87.0062214. -Л. - 1988. - 115 с.

29. Бугаенко В.М. Развитие системы диагностики пути и сооружений/ЯТутевые машины. Труды 1-й научно-технической конференции (25-26 окт. 2001, Калуга). 2002. -С.22-43.

30. Марков A.A., Миронов Ф.С. Принципы построения электронно-акустических тренажеров для обучения и аттестации специалистов по ультразвуковому контролю изделий// Дефектоскопия. 1997, №6. - С.22-38.

31. Патент США № 5.522.265. J.P. Jagged/ Device for the ultrasonic measuring of defects of a railway track, для измерения дефектов рельсового пути с помощью ультразвука. МКИ G01N 29/10,29/24, 26/26. Опубл. 04.06.1996 г.

32. Патент США № 5970438 от 19 октября 1999, G01 M 19/00, G01N 29/04. R. Clark, J. Boyle, S. Morgan< A. Veitch. Способ и устройство дефектоскопии рельсов.

33. Ильин И.В. К вопросу о возбуждении объемных волн в ферромагнитных металлах ЭМА преобразователем. // Дефектоскопия. 1987. - № 12- С. 13-22.

34. Бобров В.Т., Тарабрин В.Ф. Особенности обнаружения трещин болтовых отверстий рельсов сдвиговыми волнами, возбуждаемыми ЭМА преобразователями/Труды XVI Российской н-т конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". Доклад 1.19. С.Петербург.- 2002.

35. Qualification of EMATS for defect inspection of rails / Gurvich A.K., Markow A.A., Hübschen G., Kroning M., Surkowa N., Walte F. // 14 Российская н-т конф. «Неразрушающий контроль и диагностика»: Тез. докл.-М.-1996.-С.562.

36. Brassard M., Chahbaz A., Pelletier A. Mobile Inspection System for Rail Integrity Assessment //15-th World Conference on Non-Destructive Testing. Roma 15-21 October 2000.- p. 741.

37. Тарабрин В.Ф., Одынец C.A., Бобров В.Т. Алексеев A.B. Принципы создания иорганизация эксплуатации систем технической диагностики рельсов.// Контроль и диагностика 2003. - 2 (56).- С.40-47.

38. Горделий В.И. Повышение эффективности и функциональных возможностей мобильных средств дефектоскопии рельсов// В мире НК, 2002.-№1(7).- С.38-40.

39. Гурвич А.К., Кузьмина Л.И. Справочные диаграммы направленности преобразователей ультразвуковых дефектоскопов. Киев: Техника. — 1980. - 101 с.

40. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Швы сварные. Методы ультразвуковые. —38 с.

41. ГОСТ 18576-96.Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые.

42. Марков A.A. Альтернативное представление дефектоскопической информации в переносных ультразвуковых дефектоскопах // В мире неразрушающего контроля 2000, -№ 1 (7).- С. 42-44.

43. Щербинский В.Г., Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных соединений. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 496 с.

44. Ермолов И.Н., Вопилкин А.Х., Бадалян В.Г. Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии (краткий справочник). М„ НПЦ НК "ЭХО+": 2000. - 107 с.

45. Марков A.A. Шпагин Д.А., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A. Комплексный анализ дефектоскопической информации неразрушающего контроля железнодорожных рельсов// В мире неразрушающего контроля 2003, №2(20). -С. 67-70.

46. Давыдкин A.B. В секции НК научно-технического совета МПС России //В мире неразрушающего контроля 2002, №3(17). -С. 62-63.

47. Марков A.A., Шпагин Д.А. Регистрация и анализ сигналов ультразвукового контроля." СПб: Образование-Культура, 2003.-148 с.

48. Марков A.A., Шпагин Д.А., Федоренко Д.В., Шилов М.Н. Моделирование сигналов при ультразвуковой дефектоскопии железнодорожных рельсов//3-я Межд. Конф. "Компьютерные методы и обратные задачи в НК и диагностике": Тез. докл. М., РО-КОНД.-2002.-С. 191-192.

49. ГОСТ Р 51685-2000. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия.

50. Марков A.A., Круг Г.А., Миронов Ф.С., Сыч Н.Ю., Хименков Д.А. A.c. № 1079051. Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп.-8 с.

51. Марков A.A., Шпагин Д.А. Разработка требований к унифицированному представлению информации многоканальных ультразвуковых дефектоскопов//ХУ1 Российская н-т конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": Тез.докл.- СПб, 2002.-С.20.

52. Белый В.Е., Щербинский В.Г. Выявляемость реальных плоскостных дефектов при различных вариантах прозвучивания//Дефектоскопия. 1980. №9, с.89-90.

53. Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A., Мосягин В.В., Маркова A.A. Способ ультразвукового контроля головки рельсов. Патент № 2184960. Опубл. 10.07.02 Бюлл. №19.-15 с.

54. Марков A.A., Бершадская Т.Н., Белоусов H.A., Мосягин В.В., Маркова A.A. Устройство для ультразвукового контроля головки рельсов. Свидет. на полезную модель № 22330. Опубл. 20.03.02. Бюлл. №8.- 2с.

55. Марков A.A., Гурвич А.К., Молотков С.Л., Миронов Ф.С. Способ ультразвукового контроля головки рельсов. Патент № 2060493. Опубл. 1996. Бюлл. №14.-10 с.

56. Марков A.A., Молотков C.J1. Эффективность эксплуатации и конструктивные особенности ультразвуковых вагонов-дефектоскопов//Эскпресс-информация "Путь и путевое хозяйство" 1994, №2.- С. 1-27.

57. Марков A.A., Зенченко A.A. Функциональные возможности и эффективность эксплуатации вагонов-дефектоскопов за рубежом//Экспресс-информация "Железнодорожный транспорт за рубежом".-1994.№2.-С.21-42.

58. Марков A.A., Шпагин Д.А., Разорвин В.Н. Повышение эффективности скоростного ультразвукового контроля рельсов//Путь и путевое хозяйство -1995. №9.-С.2-5.

59. Д. Худсон. Статистика для физиков. М.: Мир. 1970. 193 с.

60. Дымкин Г.Я., Цомук С.Р. Исследование случайных погрешностей измерения условных размеров дефектов/Дефектоскопия. -1981. -№ 8. С. 78-84.

61. Марков A.A. Особенности оценки условных размеров дефектов при значительных скоростях сканирования//Дефектоскопия. -1989. -№ 3. С. 8-11.

62. Гурвич А.К., Кусакин H.A. О допустимом разбросе числовых характеристик диаграммы направленности наклонных преобразователей /Дефектоскопия. 1984. - № П. - С. 61-66.

63. Гурвич А.К., Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. Киев: Техника, 1972.-460 с.

64. Свистов В.М. Радиолокационные сигналы и их обработка. -М.: Советское радио, 1977.-448 с.

65. A.c. 227671 СССР. Способ селекции эхо-сигналов при автоматическом контроле изделий ультразвуковым эхо-импульсным дефектоскопом/А. К. Гурвич. Опубл. 1969, Бюл. № 2.

66. Лончак В.А. Исследование помех при дефектоскопировании изделий ультразву-. ковым эхо-импульсным дефектоскопом //Дефектоскопия. 1969. - № 5. - С. 24-31.

67. Лончак В.А., Бобров В.Т., Перлатов В.Г. Повышение устойчивости ультразвукового дефектоскопа, к нерегулярным помехам// Дефектоскопия. 1968. - № 3. - С. 59-63.

68. Лончак В.А. Вероятностные параметры обнаружения дефектов при автоматизированном ультразвуковом контроле рельсов //Тез. докл. НТК "Ультразвуковая дефектоскопия сварных конструкций", окт. 1973 г. Ленинград, 1973. - С. 78-81.

69. Малинка A.B. Применение статистических методов обработки сигналов ультразвукового дефектоскопа при автоматическом контроле шва электросварных труб в потоке //Дефектоскопия. 1966. -№ 4. - С. 22-27.

70. Баранов В.М. Потенциальная помехоустойчивость дефектоскопических систем //Дефектоскопия. 1979. - .№ 2. - С. 93-107.

71. Карминский Ю.А., Кондратьев Ю.А., Королев М.В. Оценка выигрыша при накоплении полезного сигнала на фоне структурных помех //Дефектоскопия. 1973. - № 1. - С. 97-99.

72. Аппаратура "ПОИСК-6". Техническое задание № 30625246.

73. Аппаратура "ПОИСК-6". Технические условия ТУ 25-06 ЩЮ 2.778.163-84.

74. Защита от радиопомех /Под ред. М.В. Максимова. М.: Советское радио, 1976.496 с.

75. A.c. 1079051 СССР, MKH3G01N29/04. Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп /Г.А. Круг, A.A. Марков, Ф.С. Миронов и др.- № 3473529/25-28; Заявл. 22.07.82; Не подлежит опубликованию в открытой печати. 8 с.

76. A.c. 1049798 СССР, MKH3G01 N29/04. Способ зеркально-теневого ультразвукового контроля деталей равного сечения/Г.А. Круг, A.A. Марков, В.И. Галин. № 3340287/25-28; Заявл. 18.09.81; Опубл. 23.10.83, Бюл. 16 39. - 3 с.

77. А.с. 1056048 СССР, МКИ3 G01N29/04. Ультразвуковой зеркально-теневой способ дефектоскопии/А.К. Гурвич, П.Ф. Шаповалов, А.А. Марков, Н.Ю. Сыч. № 3484909/2528; Заявл.17.08.82; Опубл.23.11.83, Бюл.№ 43. - Зс.

78. Сыч Н.Ю. Система скоростного ультразвукового контроля рельсов с обработкой сигналов посредством ЭВМ в условиях метрополитенов: Дисс. канд. техн. наук. -Л., СЗПИ, 1989.-243 с.

79. Rail Catalogue. SOCOMATE International. 1998.

80. Non-Destructive testing. Products Catalogue. Electronic G Engineering Co. P. Ltd. 2000. Mumbai. INDIA. Ultrasonic double rail tester PI DRT-01

81. Portable rail test system SYS-10. Marketing specification. Revision L. Pandrol Jackson, Inc. November 25, 1996. P 12.

82. ГОСТ 23049-84. Контроль неразрушающий. Дефектоскопы ультразвуковые. Основные параметры и общие технические требования.

83. ГОСТ 23667-85. Дефектоскопы ультразвуковые. Методы измерения основных параметров.

84. Патент № 2184372, МКИ G01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля рельсов / Марков А.А., Белоусов Н.А., Бершадская Т.Н., Бовдей В.А., Кротов Н.А. № 2001113065; Заявл. 28.04.01. Опубл. 27.06.02. Бюлл. № 18. - 14 с.

85. Свидет. на полезную модель № 20173, МКИ G01 N 29/04. Устройство для ультразвукового контроля рельсов / Марков А.А., Белоусов Н.А., Бершадская Т.Н., Бовдей В.А., Кротов Н.А- №2001112945; Заяв. 28.4.01. Оп. 20.10.01. Бюлл. №29. 2 с.

86. Марков А.А., Молотков С.Л. Принципы построения ультразвуковых дефектоскопов для сплошного контроля рельсов // Ж.-д. Транспорт. Сер. "Путь и путевое хозяйство". ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС.- 1997. Вып. 4. С.7-11.

87. Марков А.А., Гурвич А.К. Испытания регистраторов съемных двухниточных дефектоскопов// В мире неразрушающего контроля 2001, - № 3(13). - С.57-58.

88. Марков А.А. Первый опыт эксплуатации съемных двухниточных дефектоскопов с регистратором// В мире неразрушающего контроля 2002, -№ 2 (16).-С.68-69.

89. Марков А.А., Шпагин Д.А., Шилов М.Н. Ультразвуковой многоканальный дефектоскоп для контроля железнодорожных рельсов с регистрацией сигналов. //Дефектоскопия. 2003. № 2.- С.24-35.

90. Марков А.А. Шпагин Д.А., Мосягин В.В., Шилов М.Н. Регистратор сигналов сплошного контроля рельсов//Путь и путевое хозяйство 2002, - №11. - С. 12-15.

91. Марков А.А., Крупное А.П. Опытная эксплуатация дефектоскопов "Авикон-01" с регистраторами //Путь и путевое хозяйство. -2003. -№ 1. С.12-14.

92. Бершадская Т.Н., Белоусов Н.А. Марков А.А., Шпагин Д.А. Об эксплуатации двухниточных дефектоскопов с регистраторами//Путь и путевое хозяйство. -2003.- №3.- С.21-24.

93. Марков А.А., Шпагин Д.А., Бершадская Т.Н., Белоусов Н.А. Комплексный анализ дефектоскопической информации неразрушающего контроля железнодорожных рельсов // В мире неразрушающего контроля -2003,-№ 2 (20). С.67-70.

94. Патент 2184373, МКИ G01 N 29/04.Способ неразрушающего контроля изделий / Марков А.А., Бершадская Т.Н., Белоусов Н.А. №2001113676; Заявл. 15.05.01. Опубл. 27.06.02. Бюлл.№ 18.-15с.

95. Марков А.А. Проблемы скоростной дефектоскопии железнодорожных рельсов, уложенных в путь // Радиоэлектроника и связь 1999, - № 1 (15). - С. 65-79.

96. Исследования по созданию высокоскоростного вагона-дефектоскопа на базе ультразвуковых и магнитных методов контроля: Отчет о НИР (заключительный)/НИИ мостов ЛИИЖТа; Руководитель А.А. Марков. № Г.Р. 01.87.0062214; - Л., 1988. - 115 с.

97. Марков A.A., Антипов Г.А. Современное состояние и перспективы развития магнитных методов контроля рельсового пути// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". 2001. - С.45-52.

98. Вагон-дефектоскоп с аппаратурой на базе ультразвуковых и магнитных методов контроля с системой обработки на ЭВМ: Отчет о НИР/ОАО «Радиоавионика»; Руководитель А.К. Гурвич. № Г.Р. 959-283 от 29.10.93.г. - СПб. - 227 с.

99. Выбор и обоснование расчетных моделей для магнитного канала СВД с намагничивающей системой на осях колесных пар: Отчет о НИР/ЦНИИ им. Крылова; Руководитель Г.А. Антипов. — СПб. 62 с.

100. Кононов O.A., Осипов В.В., Марков A.A., Ежов В.В., Кропотов А.О. Дефектоскопический комплекс магнитного вагона-дефектоскопа //Путь и путевое хозяйство 1997, -№ 10.-С. 17-19.

101. Марков A.A., Антипов Г.А. Современное состояние и перспективы развития магнитных методов контроля рельсового пути// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". 2001. - С.45-52.

102. Комплекс дефектоскопический АВИКОН-ОЗ. Руководство по эксплуатации. ЖРГА.412239.001 РЭ. СПб, ОАО "Радиоавионика". 2001. - 85 с.

103. Комплекс дефектоскопический АВИКОН-ОЗ. Технические условия. ЖРГА.412239.002 ТУ. СПб, ОАО "Радиоавионика". 2002. - 87 с.

104. Марков A.A., Захарова О.Ф., Мосягин В.В. Оптимизация схем прозвучивания сечений рельсов при автоматизированном контроле// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика". 2001. - С.77-83.

105. ИЗ. Каменский В.Б. Периодичность контроля рельсов.// Сб. статей «Состояние и направления развития средств дефектоскопии рельсов в условиях реформирования путевого хозяйства», СПб, ОАО "Радиоавионика". 2002. - С.4-34.

106. Марков A.A., Бершадская Т.Н., Шпагин Д.А., Белоусов H.A. Предложения о единой форме представления результатов сплошного УЗК рельсов // В мире неразрушающего контроля 2001, - № 3(13).- С.62-64.

107. Патент США №5970438 от 19 октября 1999, G01 M 19/00, G01 N 29/04. R. Clark, J. Boyle, S. Morgan, A. Veitch. Способ и устройство дефектоскопии рельсов.

108. Гурвич A.K. Становление, развитие и результативность работ в области НК в ОАО «Радиоавионика» // Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавионика".-2001,-С.5-12.

109. Концепция и программа работ по развитию систем неразрушающего контроля рельсов и ответственных деталей железнодорожного подвижного состава при их изготовлении и ремонте. МПС Российской Федерации. М.: 2003. 36 с.

110. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Наука. - 1986 . - 544 с.

111. Кириков A.B., Забродин А.Н. Особеннсти применения ЭМАП при УЗК проката.// В мире НК.-2002.- №1 (15)-С. 5-8.

112. Гурвич А.К. Зеркально-теневой метод ультразвуковой дефектоскопии. М.: Машиностроение, 1976. - 35 с.

113. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы.- М.:Высшая школа,1983-536с.

114. A.c. 1107041 СССР, MKH3G01N29/04. Способ ультразвукового контроля мате-риалов/А.К.Гурвич, А.А.Марков. № 3366663/ 25-28; Заявл. 17.12.81; Опубл. 07.08.84, Бюл. № 29. - 4 с.

115. Каяцкас A.A. Основы радиоэлектроники: Учеб. Пособие для студентов вузов по спец. "Конструирование и производство радиоаппаратуры".- М.:Высш. школа, 1988.-464 с.

116. Гурвич А.К. Огибающие последовательности эхо-сигналов и их основные числовые характеристики//Дефектоскопия. 1975. -№ I. - С. 141-144.

117. Колчинский В.Е., Мандуровский И.А., Константиновский М.И. Автономные доплеровские устройства и системы навигации летательных аппаратов/Под ред. В.Е.Колчинского. М.: Советское радио, 1975. - 430 с.

118. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. М.:Советское радио, 1973.-496 с.

119. Крылович В.И. Ультразвуковые частотно-фазовые методы исследования и неразрушающего контроля/Под ред. А.Г.Шашкова. -Минск: Наука и техника, 1985. 175 с.

120. Григорин-Рябов В.В., Вериго A.M., Шелухин О.И., Шелухин В.И. Радиотехнические железнодорожные устройства. М.: Транспорт, 1986.-161с.

121. Марков A.A., Гурвич А.К. Способ измерения условных размеров дефектов при значительных скоростях сканирования//Дефектоскопия. 1985. - № 1. - С. 60-62.

122. Вудворд Ф.М. Теория вероятностей и теория информации с применением в радиолокации: Пер с англ. М.: Советское радио, 1955.

123. Теоретические основы радиолокации/Под ред. Я.Д. Ширмана. М.: Советское радио, 1970. - 560 с.

124. Флеров А.Г., Тимофеев В.Т. Доплеровские устройства и системы навигации. -М.: Транспорт, 1987. 191 с.

125. Патент №1325350, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой способ измерения координат дефекта /Марков A.A.- №3740402; Заяв. 17.5.84. Оп. 1987. Бюлл.№27.-3 с.

126. Колесников А.Е. Акустические измерения. JL: Судостроение, 1983. - 256 с.

127. Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. - 416 с.

128. A.c. 1527573 СССР, МКИ4 G01N29/04. Способ ультразвукового контроля мате-риалов/А.К. Гурвич, A.A. Марков, В.Е. Разорвин. № 4346748/25-28; Заявл. 10.11.88; Опубл. 15.12.89, Бюл. № 45.-4 с.

129. A.c. 1429013 СССР, МКИ4 G01N29/04. Способ ультразвукового контроля изделий /A.A. Марков, А.К. Гурвич, Г.А. Копанский. -№ 4224001/25-28; Заявл. 14.03.87; Опубл. 07.10.88, Бюл. № 37. 6 с.

130. A.c. 896550 СССР, MKH3G01N29/04. Ультразвуковой дефектоскоп /A.A. Марков. -№ 2840524/25-28; Заявл. 20.11.79; Опубл. 07.01.82, Бюл. №1.-3 с.

131. Виницкий A.C. Очерки основ радиолокации при непрерывном излучении радиоволн. М.: Советское радио, 1961. - 495 с.

132. Супряга Н.П. Радиолокационные средства непрерывного излучения. -М.: Воен-издат, 1974. 182 с.

133. Светлов П.В., Нилов В.И. Методы кварцевой стабилизации в диапазоне частот. -Киев: Гостехиздат УССР, 1961.-226 с.

134. Матвеев Г.А., Хомич В.И. Катушки с ферритовыми сердечниками. М.: Энергия, 1967.-81 с.

135. Кексюла А.Ю., Паников H.H. Повышение помехоустойчивости дефектоскопической аппаратуры с частотной модуляцией зондирующего сигнала//Дефектоскопия. -1979.-№8.-С. 12-18.

136. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

137. Основы метрологии и электрические измерения /Под ред. Е.М. Душина. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 480 с.

138. Тетюев В.П. Акустический контакт при контроле рельсов вагоном-дефектоскопом //Дефектоскопия. 1975. - № 2. - С. 113-117.

139. Паулус C.B. Модернизация искательного устройства ультразвукового вагона-дефектоскопа для повышенных скоростей контроля. В кн.: Контроль рельсов: Сб. науч. тр. - М.: Транспорт, 1986. - С. 126-135.

140. Тетюев В.П. Исследование привода рабочего органа путевой машины для контроля рельсов: Дисс. канд. техн. наук. Л., ЛИИЖТ, 1981. - 147 с.

141. A.c. 1497561 СССР, МКИ4 G01N29/04. Способ зеркально-теневого ультразвукового контроля изделий равного сечения/А.К. Гурвич, A.A. Марков. № 4364266/25-28; Заявл. П.01.88; Опубл. 15.08.89, Бюл. № 28. - 4 с.

142. A.c. 1130796 СССР, MKH3G01 N29/04. Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий/Г.А. Круг, В.Е. Лохматый, A.A. Марков, Н.Ю. Сыч. 1Б 3548547/25-28; Заявл. 03.02.83; Опубл. 23.12.84, Бюл. № 47. - 3 с.

143. A.c. 1525568 СССР, МКИ4 G01N29/04. Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп/А. А. Марков, В.Ю. Лир, А .Я. Генин. -№ 4345561/25-28; Заявл. 17.12.87; Опубл. 15.11.89, Бюл. №44.-4 с.

144. Патент № 2052807, МКИ G01 N 29/04. Ультразвуковой дефектоскоп с непрерывным излучением упругих колебаний / Марков A.A., Прокофьев А.Б., Миронов Ф.С. № 5048063; Заявл. 02.06.92. Опубл. 1996. Бюлл. №2.-6 с.

145. А/с СССР № 1769116 А-1, Е.М. Кутин, И.А. Одинцов, М.И. Ермолаев. Способ контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа. Опуб. 15.10.92, Бюл. изобр. №38.

146. А/с СССР №502315 (G01 N29/04) Б.В. Томилов. Устройство для настройки и поверки ультразвуковых приборов. Опуб. 16.04.76.

147. ГОСТ 17410-78. Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические. Методы ультразвуковой дефектоскопии.

148. Проспект фирмы TOKIMEC (Япония). Cat. N0 895-1-J0601-1S-F.

149. Проспект фирмы США "PANAMETRICS" N0P393. Ultrasonic Transdusers for nondestructive testing, стр. 28 и 29 Calibration blocks. NDT Division, 221 Crescent Street Waltman, MA 02154 U.S.A. 4/93 r.

150. Проспект фирмы Krautkremer Gerete KATALOG. BL2/1 (5/79).

151. А/с СССР № 1388789 (GOl N29/04) A.K. Гурвич, A.A. Марков и др. Ультразвуковой дефектоскоп. Опуб. 15.04.88. Бюл. изобр. N0 14.

152. Патент №2104519, МКИ G01 N 29/04. Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа / Марков A.A., Миронов Ф.С., Молотков С.Л., Бочкарев С.Л.- №94044502; Заяв.26.12.94. Оп.1996. Бюлл.№ 2.-10 с.

153. Свидет. на полезную модель № 5651, МКИ G01 N 29/04. Устройство моделирования дефектной ситуации при ультразвуковом контроле изделий / Марков A.A., Миронов Ф.С. № 96119648; Заяв. 30.9.96.0пуб. 1997.Бюлл. №12.-2 с

154. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 2. Акустические методы контроля/ И.Н. Ермолов, Н.П.Алешин, А.И.Потапов; Под. ред.В.В.Сухорукова.-М.:Высш. шк.,1991- 283 с.

155. Дефектоскоп ультразвуковой УД2-12 (2.1.). Руководство по эксплуатации. Приложение 4.ШЮ2.068.136РЭ1. г. Кишинев, ВНИИНК, 1986.

156. Марков A.A., Миронов Ф.С. Принципы построения электронно-акустических тренажеров для обучения и аттестации специалистов по ультразвуковому контролю изделий. Дефектоскопия, № 6, 1997. - с. 22 - 38.

157. Марков A.A., Миронов Ф.С. Тренажер для подготовки и аттестации специалистов при ультразвуковом контроле изделий. Патент РФ №2077178, Бюл. изобр. № 10,1997.

158. Устройство для оперативной проверки работоспособности двухниочных дефектоскопов. Паспорт. СПб. - 1996. - 34 с.

159. Марков A.A., Бочкарев С.Л., Молотков С.Л. Портативный прибор для ультразвуковых дефектоскопов //Путь и путевое хозяйство 1996, -№ 1.- С. 16.

160. Приказ МПС России № 2-ЦЗ от 25.02.97. Положение о системе неразрушающе-го контроля рельсов и эксплуатации средств рельсовой дефектоскопии в путевом хозяйстве железных дорог Российской Федерации.

161. Полигон для проверки методов и средств дефектоскопии рельсов// Путь и путевое хозяйство. 1998, № 6. С. 39.

162. Тренажер ультразвуковой рельсовый, для обучения и аттестации специалистов. УНИВЕРСАЛ-Р. Руководство по эксплуатации. Спб., - 2001. - 21.

163. A.c. 1035506 СССР, МКИ3 G01N29/04. Ультразвуковой дефектоскоп/А. К. Гурвич, A.A. Марков. № 3391185/25-28; Заявл. 18.02.82; Опубл. 15.08.83, Бюл. № 30.- 5 с.

164. A.c. 1388789 СССР, МКИ4 G01N29/04. Ультразвуковой дефектоскоп /А.К. Гурвич, A.A. Марков, А.Я. Гении, В.Ю. Лир, C.B. Соседов. № 4137496/25-28; Заявл. 22.10.86; Опубл. 15.04.88, Бюл. № 14. - 3 с.

165. Алешин Н.П., Белый В.Е., Вопилкин А.Х., Вощанов А.К., Ермолов И.Н., Гурвич А.К. Методы акустического контроля металлов/од ред. Н.П. Алешина. -М.: Машиностроение, 1989. 456 с.

166. Гурвич А.К. Надёжность НК, как надёжность комплекса « дефектоскоп оператор- среда ». - Дефектоскопия, 1992, № 2. С. 15-18.

167. Марков A.A., Шпагин Д.А. Регистрация и анализ результатов ультразвукового контроля рельсов.- СПб: Образование-Культура.-2003.-148 с.

168. Марков A.A., Чернышов Е.Э., Серебренников Б.О. Принципы обработки информации на фоне помех неизвестной интенсивности при ультразвуковом контроле с использованием эффекта Доплера // Дефектоскопия. 1985, № 5, с. 18-22.

169. Марков A.A., Миронов Ф.С., Сельский A.A., Мартынова О.В. Применение электронно-акустического тренажера при обучении операторов ультразвукового контроля сварных соединений //Сварочное производство 1997, № 10, с. 42-43.

170. Марков A.A., Миронов Ф.С. Принципы электронно-акустического моделирования для повышения эффективности неразрушающего контроля// Сб. научных трудов "Современные технологии извлечения и обработки информации", СПб, ОАО "Радиоавиони-ка", 2001, с.84-90.

171. Марков A.A. Компьютерные обучающие программы для дефектоскопистов //Путь и путевое хозяйство 1998, № 6, с. 27-29.

172. Использование современных технологий при повышении квалификации технического персонала // Марков A.A., Шпагин Д.А. //15 Российская н-т конференция «Нераз-рушающий контроль и диагностика», M, 1999- Тезисы докл.

173. Track Safety Standards, Part 213, Subpart A to F, Class of Track 1-5. department of Transportation Railroad Administration, 1999.