Специалисты Томского политехнического университета разработали самый большой в России роботизированный ультразвуковой томограф, который способен контролировать качество сложных по форме объектов весом до 1,5 тонн. Разработка велась по заказу АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» (входит в структуру Росатома).

Недавно томограф был смонтирован на площадке заказчика в Санкт-Петербурге, специалисты вуза провели весь необходимый комплекс пусконаладочных работ. Окончательный ввод в эксплуатацию томографа намечен на февраль 2020 года. С его помощью будут контролировать качество деталей первой стенки термоядерного реактора, который строится на юге Франции в рамках международного проекта ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor; международный экспериментальный термоядерный реактор).

Реактор ИТЭР строится на юге Франции в научно-исследовательском центре Кадараш. В его основе — разработанная советскими учеными система токамак, которая считается наиболее перспективным устройством для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Цель проекта — продемонстрировать, что термоядерную энергию можно использовать в промышленных масштабах. В строительстве этой мегасайнс установки участвуют Россия, Европейский Союз, США, Китай, Индия, Япония и Южная Корея.

В 2018 году малое инновационное предприятие ТПУ — ООО «Интех» — получило контракт на создание роботизированной ультразвуковой системы для контроля качества деталей первой стенки реактора — барьера, отделяющего плазму от остальных элементов реактора. Большой размер и сложная форма этих деталей потребовали от разработчиков решить нетривиальную задачу.

«Дело в том, что если обычно с развитием технологий устройства становятся меньше, например, как происходило с компьютерами, то в неразрушающем контроле все наоборот. Томографы становятся больше, так как появляется потребность контролировать качество более сложных и больших объектов целиком. Для этого инженерам приходится преодолевать существующие технические ограничения.

В нашем случае, чтобы выполнить поставленную задачу, нам потребовалось применить несколько оригинальных инженерных решений. Например, мы использовали оригинальную схему с цифровой фокусирующей решеткой, позволяющей получить точные данные о позиции дефекта и его размере по всей глубине. Такой подход обеспечивает цифровой фокус в каждой точке объема. В результате разработанная система позволяет контролировать объекты с габаритными размерами свыше двух метров и весом до 1,5 тонн», — говорит руководитель Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев.

Основной метод неразрушающего контроля, примененный в томографе, — ультразвуковой. Он предполагает, что испускаемые преобразователем ультразвуковые волны проходят сквозь объект и взаимодействуют с его внутренней структурой. Все эти взаимодействия отражаются на обратной волне. И по ним специалисты могут судить о наличии скрытых дефектов.

«Планируется, что после окончательного ввода установки в эксплуатацию с ее помощью специалисты будут контролировать качество восьми типов деталей для реактора, производимых в России. Это, например, крышка купола, крышка отражающей мишени и другие. Разработанная система гибкая, поэтому она позволяет, по желанию заказчика, настраивать ее под контроль и других сложных объектов», — отмечает руководитель Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ.

Добавим, монтаж и тестирование работы системы проводили специалисты ООО «ИнТех»  и трех школ ТПУ — Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности, Инженерной школ новых производственных технологий, Инженерной школы информационных технологий и робототехники.

Похожие новости

  • 25/02/2020

    Томские ученые разработали выгодную стратегию утилизации отходов

    ​Ученые Томского политехнического университета разработали стратегию совместной утилизации промышленных и коммунальных отходов путем сжигания их в составе композиционного топлива, сообщают РИА Новости.
    338
  • 07/02/2020

    Ученые ТПУ изучат, как условия космоса влияют на новый модуль МКС

    ​Проект «Исследование воздействия динамических нагрузок на корпусные элементы модуля российского сегмента Международной космической станции с использованием многоуровневого динамического моделирования» вошел в Долгосрочную программу экспериментов на МКС.
    351
  • 11/04/2017

    Томские ученые в ЦЕРНе сузили зону поиска частицы-посредника между видимой и невидимой Вселенной

    ​Ученым Физико-технического института Томского политехнического университета и их коллегам из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) за год удалось примерно на 25% сузить зону поиска темного фотона — частицы-посредника между видимым миром и темной материей — невидимой частью нашей Вселенной, влияющей на движение звезд и галактик.
    1672
  • 13/08/2018

    Томские ученые знают, как «захватить» наномир

    ​Пока мировое сообщество пытается узнать, что таят в себе морские глубины необъятного Мирового океана и бесконечное космическое пространство, зарубежные ученые Томского политехнического университета — профессора Рауль Родригес и Евгения Сергеевна Шеремет — пытаются «захватить» наномир и контролировать отдельные молекулы.
    965
  • 14/12/2017

    Томские ученые создадут центр анализа данных адронного коллайдера

    ​Ученые Томского государственного университета получат грант, предназначенный для создания центра мирового класса по анализу данных Большого адронного коллайдера. Ожидается, что томские ученые создадут кластер для анализа данных на базе суперкомпьютера СКИФ Cyberia.
    952
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    760
  • 12/10/2016

    Томские ученые испытывают новые стекла для космических спутников

    ​Сотрудники НИИ ПММ ТГУ проводят испытания покрытий, созданных для защиты иллюминаторов, линз и зеркал космических аппаратов от эрозии. При помощи легкогазовой баллистической установки экспериментальные образцы обстреливают микрочастицами порошка железа со скоростью 5-8 километров в секунду.
    2456
  • 11/10/2016

    Алмазы, выращиваемые в ТПУ, могут быть использованы для Большого адронного коллайдера

    ​Ученые лондонского университета Роял Холлоуэй (Royal Holloway, University of London, RHUL) предложили разработать новые датчики для Большого адронного коллайдера на основе тонких алмазных пленок, выращиваемых в Томском политехническом университете.
    2242
  • 25/10/2016

    Томский аспирант улучшит диагностику мощнейшего в мире синхротрона

    ​Аспирант Физико-технического института Томского политеха Артем Новокшонов вместе с учеными Научной Лаборатории DESY (Германия) работает над улучшением и тестированием новых методик диагностики электронного пучка синхротрона PETRA III - одного из мощнейших источников синхротронного и рентгеновского излучения в мире.
    1952
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    1407