Разработка ТПУ
Томский политехнический университет (ТПУ) оснастил ультразвуковой томограф нового поколения для международного термоядерного проекта российским ПО и автоматикой, сообщили представители вуза CNews. Опытный образец прошел все необходимые испытания и передан на площадку заказчика.
Томские ученые разработали систему автоматики и встраиваемое программное обеспечение (ПО) системы автоматики для томографа, который будет использоваться на строящемся международной командой во Франции термоядерном реакторе ИТЭР. Оборудование нужно для контроля качества деталей первой стенки — барьера, отделяющего плазму от остальных элементов реактора.
Практически все комплектующие в новом томографе — отечественного производства. Работа велась по заказу АО «НИИЭФА им. Д. В. Ефремова», говорится в сообщении.
ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor) — экспериментальный термоядерный реактор, в строительстве которого, как указано на сайте ТПУ, участвуют Россия, Европейский Союз, США, Китай, Индия, Япония и Южная Корея.
В его основе — разработанная советскими учеными система токамак, которая считается наиболее перспективным устройством для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Он должен продемонстрировать научно-технологическую возможность использования термоядерной энергии в промышленных масштабах и помочь в отработке необходимых для этого технологических процессов.
Уникальный томограф нового поколения
Ультразвуковой томограф нового поколения на основе фазированных антенных решеток является, по словам директора Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности Павла Баранова, уникальным оборудованием. «Насколько нам известно, аналогов именно для ультразвуковой томографии нет», — сказал Баранов.
При участии Инженерной школы 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.
Еще одна особенность 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. 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», – объяснил Баранов.
Обычно на подготовку процесса неразрушающего контроля объекта у оператора может уйти несколько часов. На новом оборудовании — пять минут, уточнил ученый. А весь процесс (от момента загрузки объекта до момента получения протокола контроля) занимает не более четырех часов даже в самом-самом сложном случае.
Вклад томских ученых
В Томске также были изготовлены детали томографа, например, иммерсионная ванна, предметный стол, система его подъема, система перемещения роботизированного манипулятора. Велась работа и над созданием управления системой безопасности оборудования.
ТПУ с 2014 г. участвуют в разработке оборудования для ИТЭР. О создании самого большого в России роботизированного ультразвукового томографа для элементов термоядерного реактора, который способен контролировать качество сложных по форме объектов весом до 1,5 т, вуз сообщил на своем сайте в конце 2009 г.
В 2022 г. был создан диагностический комплекс, предназначенный для контроля сварных швов диагностических элементов ИТЭР. Разработка представляет собой шестиосевой портальный манипулятор с датчиком для определения пространственного положения объектов контроля. Система производит контроль дефектов методом ультразвуковой томографии.
Поделиться
