4. ШАБЛОНЫ И ИХ КАЛИБРОВКА

 

        Универсальная измерительная система «Эксперт М-18» – это трансформер, который можно настроить под большое количество различных измерений. Для изменений и сохранения настроек используются шаблоны, в которых можно изменять цифровые настройки, оформление интерфейса (дизайна), и, даже, корректировать названия измеряемых величин. Например, одну и ту же характеристику можно назвать «Вероятность отказа изделия», «Вероятность разрушения рельс», «Вероятность аварии» и т.д. При этом все перечисленные названия будут правильными, поскольку математический расчет показывает на сколько % высока вероятность разрушения или аварии, учитывая рассчитанную степень износа исследуемой детали.

047

Рис.1 Окно настройки шаблона

 

046

 

Рис.2 Окно настройки шаблона на светлом фоне

 

1. Выбор языка интерфейса (по умолчанию Русский и Английский)
2. Быстрый переход на первую (исходную) страницу программы.
3. Название шаблона или метода измерений, сохраняется на распечатках и в архиве результатов измерений. Рекомендуется в названии указывать метод измерений и применяемые формулы. Название должно быть коротким, чтобы уместилось в отведенные размеры формы.
4. Название эксперимента, расположенное над графиком спектра.
5. Настройки, которые появляются по умолчанию.
6. Палитра выбора цвета фона. Хотя исходный шаблон содержит 2 варианта фона (темный и светлый), Вы можете выбрать любой цвет для комфортной работы. Цвет заголовков и названия характеристик автоматически подстраиваются под выбранный Вами фон.
7. Звуковой файл, который можно загрузить для Учебно-демонстрационного режима работы.
8. Толбар (toolbar) с удобными кнопками.
9. Кнопка «Сделать этот шаблон главным», обеспечивает появление настроек этого шаблона по умолчанию при нажатии кнопки соответствующего метода измерений в Главном меню.
10. Названия измеряемых характеристик на русском (или другом языке) можно редактировать в этих формах.
11. Окна диапазонов измерений в настройке текстовых комментариев. Интервал диапазонов не ограничен (можно сделать комментарии очень подробными).
12. Тексты комментариев для каждого назначенного Вами диапазона измерений. Тексты могут иметь любой объем. Но слишком длинные тексты увеличивают число страниц распечаток результатов. Типовая распечатка может умещаться на 1 странице формата А4.
13. Поля для ввода эталонных характеристик и настроек. Поле в левой части экрана (на русском) автоматически дублируется с полем в правой части экрана (на английском), т.е. вводимые настройки будут одинаковыми. Если ошибочно введены неправильные цифры или какие-либо буквы, то появляется сообщение об ошибке, и окно восстанавливает предыдущее значение. Сделана автоматическая защита от опечаток, предотвращающая получение некорректных результатов или зависания системы из-за неправильных рутинных расчетов.
14. Кнопки управления шаблоном. Можно добавлять новые строки в шаблоны комментариев, вставлять и редактировать готовые шаблоны и т.д.
15. Настройки автоматических режимов (на Рис.1 они закрыты выпадающей палитрой выбора цвета фона). Можно настроить порог начала измерений (порог срабатывания) при появлении сигнала, указать число вершин спектра, которые должны быть выделены и оцифрованы на графике, и интервал демонстрационного показа спектра в процессе измерений.
16. Названия измеряемых характеристик на английском или другом языке. По умолчанию в шаблонах второй язык английский, но можно изменить.
17. Эталонные характеристики и настройки, синхронизированные с полем 13.
18. Прокрутка шаблона (scrolling), автоматически настраиваемая под число строк (11-12) текстовых комментариев.

 

048

 

Рис.3 Растяжимое информационное окно в шаблоне, которое открывается кнопкой вверху экрана.

 

 

ПРИМЕРЫ КАЛИБРОВКИ ШАБЛОНОВ

 

ПРИМЕР 1.
СОЗДАНИЕ ШАБЛОНА ДЛЯ РЕЖИМА «РАДАР»

 

060

 

Рис.4 Шаблон режима измерений «Радар»

 

        В правой части Главного меню найдите кнопку шаблона «Радар» и щелкните по ней. Откроется Главный шаблон этого метода, показанный на Рис.4. Щелчком по кнопке «Очистить форму» Вы можете очистить шаблон и заново наполнить его содержимым. Но на начальном этапе изучения очищать шаблон полностью не рекомендуется, т.к. каждая характеристика должна быть на своем месте. Лучше заменять названия в строках на аналогичные. Например, вместо «Цикл измерений» можно написать «Продолжительность измерения». На первом этапе создания шаблона «Цикл измерений» (т.е. продолжительность одного измерения, необходимого для сбора информации и получения достоверных результатов) – это единственная характеристика, которую необходимо написать. Причем, эта цифра в дальнейшем должна быть одинакова во всех шаблонах, которые будут использовать данный эталон. Последовательность действий по созданию нового инструмента:

 

1. Напишите любой цикл измерений. При этом имейте в виду, что слишком короткий цикл не дает достоверных результатов, т.к. мало измеренных значений. А слишком длинный цикл дает слишком усредненные результаты. Рекомендуемый цикл для «Радара» в диапазоне 2-10 сек. Напишем, например, 3 сек. Остальные формы шаблона можно не заполнять. Можно оставить те значения, которые там уже есть. Или написать любые цифры заново.
2. Нажмите «Применить без сохранения» – откроется Панель измерений.
3. Наведите микрофон на эталонный источник сигнала так же, как будете делать потом во всех измерениях данного вида. Эталонный источник акустических сигналов должен иметь известные паспортные данные. Должен быть известен остаточный ресурс. При этом размерность может быть любая. Остаточный ресурс можно измерять в часах, тысячах часов, в днях, годах, неделях, или в «млн. тонн брутто», как принято для оценки ресурса рельс на железной дороге. Эту размерность надо внести в шаблоне в строку «Остаточный ресурс», показанную на Рис.4. Дальнейшие расчеты остаточного ресурса будут выполняться именно в этой размерности. Если в качестве эталона используется объект, который полностью выработал свой ресурс, то остаточный ресурс эталона равен нулю. В качестве эталона рекомендуется использовать эталон с полностью отработанным ресурсом.
4. Нажмите кнопку «Старт» (Play): Будет выполнено 1 измерение. Запишите его результаты, либо нажатием кнопки «Сохранить», либо нажатием кнопки «Скриншоты», либо просто карандашом на бумаге.
5. Таким образом, в результате одного измерения мы будем иметь три параметра, которые станут основой будущего шаблона:
      a. Цикл измерений = 3 сек.
      b. Средняя амплитуда = 12 dB
      c. Остаточный ресурс эталона = 0 часов, если эталонный образец был максимально изношен и начал разрушаться.
6. Снова откроем бланк шаблона (из Главного меню, или нажатием кнопки в Панели измерений)
7. В шаблон впишем три параметра a, b и c (из пп.5), поставим правильную размерность в строку «Остаточный ресурс» (чтобы совпадала с размерностью ресурса эталона), напишем заголовки и сохраним готовый шаблон.
8. При желании (для опытных пользователей) можно изменить цветовое оформление нового шаблона, вставить свой аудиофайл для Демо-режима, и назначить новый шаблон «Главным» – этот новый инструмент будет открываться при нажатии кнопки «Радар» в левой части Главного меню.

 

061
Рис.5 Калибровка шаблона осуществляется при помощи эталонного образца с известными параметрами наработки, прошедшим испытания на лабораторном стенде или в условиях реальной эксплуатации.

 

062

 

Рис.6 Скриншот результатов измерения эталонного образца в режиме «Радар».

Красным выделены результаты, которые необходимы для создания нового шаблона.

 

ПРИМЕР 2.
СОЗДАНИЕ ШАБЛОНА ДЛЯ РЕЖИМА «СКАНЕР»

 

063

 

Рис.7 Результаты калибровочных измерений.

В рамке выделены два параметра, которые необходимы для создания нового шаблона.

 

        Если Вы внимательно прочитали предыдущий раздел (см. Пример 1), то создание нового шаблона в режиме «Сканер» у Вас не вызовет затруднений, поскольку последовательность действий здесь осуществляется по аналогичному принципу. Последовательность действия следующая:

 

1. Открываем любой шаблон режима «Сканер» (например, Главный).
2. Находим эталонный образец с известными параметрами структуры и на нем проводим калибровочные измерения. В эталонном образце должны быть известны: Средний размер зерен микроструктуры (μm), измеренный, например, под микроскопом. И остаточный ресурс исследуемой детали в любой размерности (часах, минутах, или млн.тонн брутто).
3. Выбираем продолжительность цикла измерений, например, 0,6 сек. Остальные параметры можно в шаблон не вписывать (оставить старые), т.к. они не имеют значение для калибровочного измерения.
4. Устанавливаем сканер или другое приспособление на испытуемую поверхность и осуществляем измерение. Например, получены результаты, представленные на Рис.7 (красным обведены те результаты, которые нам необходимы для калибровки нового шаблона).
5. Коэффициент масштаба показывает влияние размеров фрагментов микроструктуры материала на частоту акустических колебаний. Этот параметр зависит от скорости сканирования и конструктивных особенностей склерометра (сканера). Если Вы используете склерометр, поставляемый в комплекте измерительной системы «Эксперт М-18», то коэффициент масштаба, полученный экспериментальным путем k=8560
6. Таким образом, в результате одного измерения на эталонном образце мы будем иметь 4 характеристики, которые составят основу нового шаблона.
      a. Цикл (продолжительность) измерений = 0,6 сек.
    b. Коэф. масштаба = 8560 (получен экспериментально) – это не обязательная характеристика. Коэффициент масштаба влияет только на одну материаловедческую характеристику «Измеренный средний размер зерен», на остальные характеристики не влияет.
     c. Средний размер зерен (μm) эталонного образца, измеренный, например, при помощи микроскопа.
     d. Остаточный ресурс эталонного образца. Если эталонный образец выработал свой ресурс и начал разрушаться, то его остаточный ресурс = 0. В связи с особенностями математического анализа, в шаблон рекомендуется вводить не 0, а любое малое число, отличное от нуля, например 1.
7. Открываем бланк любого шаблона режима «Склерометр» и вписываем в него эталонные параметры, перечисленные выше. Делаем новое цветовое оформление (если необходимо), корректируем названия характеристик и вписываем новые заголовки. Шаблон готов!

 

*Примечание: Если Вы ввели неправильные цифры, например, некорректную продолжительность (цикл) измерения, то программа автоматически проанализирует Ваши действия, и на экране появится всплывающая подсказка, что сделано не так, и как надо. Не бойтесь экспериментировать. Система поможет Вам исправить ошибки ввода. В крайнем случае, Вы можете использовать кнопку «Reset» в Главном меню для возврата системы в исходное состояние.

 

ПРИМЕР 3.
СОЗДАНИЕ ШАБЛОНА ДЛЯ РЕЖИМА «МОЛОТОК»

 

        Принцип создания шаблона здесь такой же, как и в двух предыдущих примерах. Для начала надо найти эталонный образец и использовать его параметры для настройки нового шаблона. Последовательность действий:

 

1. Открываем любой шаблон режима «Молоток», например, “Главный”.
2. На эталонном образце осуществляем калибровочные измерения. В эталонном образце должны быть известна сила импульса (μN), которая была измерена в момент удара.
3. Задаем короткую продолжительность цикла измерений (например, 0,4 сек) и осуществляем измерение.
4. Получаем на экране характеристики, показанные на Рис.8. Красным обведены параметры, которые нам будут нужны для создания нового шаблона.
5. Открываем бланк шаблона режима «Молоток» и вписываем в него эталонные параметры:

      a. Длительность цикла измерений = 0,4 сек.
      b. Сила импульса = 21,5 μN (микроНьютон)

6. Сохраняем новый шаблон в Архиве.

 

064

 

Рис.8 Результаты калибровочных измерений в режиме «Молоток».
Красным обведены характеристики, которые необходимы для нового шаблона