Ученые Томского политехнического университета разработали систему автоматики и встраиваемое программное обеспечение (ПО) системы автоматики для ультразвукового томографа нового поколения. Более быстрое и точное оборудование предназначено для контроля элементов первого в мире термоядерного реактора ИТЭР. Опытный образец томографа прошел все необходимые испытания и передан на площадку заказчика. Об этом CNews сообщили представители ТПУ.
ИТЭР — проект первого в мире международного термоядерного экспериментального реактора, который строится во Франции усилиями международной команды. Он должен продемонстрировать научно-технологическую возможность использования термоядерной энергии в промышленных масштабах и помочь в отработке необходимых для этого технологических процессов.
Ученые и инженеры Томского политеха с 2014 г. участвуют в разработке оборудования для контроля качества элементов строящегося реактора. Так, в Томске был разработан самый большой в России роботизированный ультразвуковой томограф для контроля качества деталей первой стенки реактора — барьера, отделяющего плазму от остальных элементов реактора. Затем был создан ультразвуковой томограф для контроля сварных швов диагностических элементов реактора.
«На данный момент при участии ученых Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ разработано уникальное оборудование – ультразвуковой томограф нового поколения на основе фазированных антенных решеток. Был разработан блок многоканальной ультразвуковой электроники, способный работать одновременно со 128-канальными фазированными решетками и обеспечивающий не только высокую скорость контроля, но и улучшающий его качество. Также он позволяет проводить одновременную фокусировку по всему объему», – сказал директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности Павел Баранов.
Еще одна важная особенность нового томографа – система лазерной калибровки, позволяющая определить точное расположение объекта контроля в рабочем пространстве относительно базовой системы координат установки.
«Создан, по сути, лазерный 3D-сканер для ультразвукового неразрушающего контроля. Насколько нам известно, аналогов именно для ультразвуковой томографии нет. Наш лазерный 3D-сканер улучшает сразу несколько рабочих аспектов, особенно, если геометрия исследуемого объекта искажена. Это быстрый и полностью автоматический процесс, благодаря которому ультразвуковой контроль стал кратно быстрее и точнее. Например, раньше только для подготовки процесса неразрушающего контроля объекта у оператора могло уйти несколько часов, то сейчас процесс подготовки занимает буквально пять минут. А весь процесс – от момента загрузки объекта до момента получения протокола контроля – занимает не более четырех часов даже в самом-самом сложном случае», – сказал Павел Баранов.
Кроме того, в ТПУ были изготовлены детали томографа, в том числе иммерсионная ванна, предметный стол и система его подъема, система перемещения роботизированного манипулятора. Также политехники работали над созданием управления системой безопасности оборудования.
Практически все комплектующие в новом томографе – отечественного производства. Работа велась по заказу АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова».
Опытный образец томографа успешно прошел все необходимые испытания и принят в эксплуатацию на площадке заказчика. Он будет использоваться для контроля качества деталей первой стенки реактора.
Поделиться
