Методика поверки «Комплексы диагностические портативные акустико-эмиссионные "Эксперт-2014", "Эксперт-2020"» (МП 47411-11)

СОГЛАСОВАНО

Генеральный директор ЗАО «НПО «АЛЬКОР»

УТВЕРЖДАЮ Руководитель ГЦИ СИ Заместитель директора ФГУП «ВНИИОФИ»

Н.П. Муравская

Государственная система обеспечения единства измерений

Комплексы диагностические портативные акустико-эмиссионные «Эксперт-2014», «Эксперт-2020»

Методика поверки

Москва 2011

• 1 ВВЕДЕНИЕ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  U-) К) К)

8Л Внешний осмотр..............

• 8.2 Опробование....................

• 8.3 Определение уровня собственных пиковых шумов комплекса Эксперт

• 8.4 Определение рабочего частотного диапазона

• 8.5 Определение динамического диапазона и абсолютной погрешности измерения

амплитуды сигналов АЭ

• 8.6 Определение абсолютной погрешности измерения времени нарастания и

продолжительности сигналов АЭ

• 8.7 Определение абсолютной погрешности измерения суммарного счета АЭ

• 8.8 Определение абсолютной погрешности измерения интервала времени прибытия сигнала

АЭ

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Приложение 1 (Форма протокола поверки)

Настоящая методика поверки распространяется на Комплексы диагностические портативные акустико-эмиссионные «Эксперт-2014», «Эксперт-2020» (далее по тексту -комплексы Эксперт или приборы), и устанавливает методы и средства их первичной и периодических поверок.

Комплексы Эксперт предназначены для регистрации и измерения параметров сигналов акустической эмиссии (АЭ) с целью обнаружения, локализации и определения степени опасности развивающихся дефектов (прежде всего трещин), несплошностей и других концентраторов напряжения в объекте контроля акустико-эмиссионным методом, в том числе при выполнении комплексной диагностики резервуаров типа РВС (Резервуары Вертикальные Сварные), РГС (Резервуары Горизонтальные Сварные), воздушных переходов и запорной арматуры магистральных нефтепроводов и других технических устройств.

Межповерочный интервал - 1 год.

Настоящая методика поверки не регламентирует первичную и периодическую калибровку преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), которая проводится изготовителем ПАЭ.

• 2.3 Поверка комплекса Эксперт прекращается в случае получения отрицательного результата при проведении хотя бы одной из операций, а комплекс признают не прошедшим поверку.

• 3.1  Рекомендуемые средства поверки указаны в таблице 2.

• 3.2  Средства поверки должны быть поверены в установленном порядке.

• 3.3  Приведенные средства поверки могут быть заменены на их аналог с характеристиками не хуже нижеуказанных.

аблица 1 - Средства поверки и вспомогательное оборудование

• 4.1. Лица, допущенные к проведению измерений и обработке результатов наблюдений при поверке, должны быть аттестованы в установленном порядке на право проведения поверки акустико-эмиссионных приборов.

• 4.2. Лица, допускаемые к проведению поверки, должны изучить Руководство по эксплуатации на комплекс Эксперт, а также эксплуатационную документацию на средства поверки.

• 5.1   При подготовке и проведении поверки должно быть обеспечено соблюдение требований безопасности работы и эксплуатации для оборудования и персонала, проводящего поверку, в соответствии с приведенными требованиями безопасности в нормативно-технической и эксплуатационной документации на средства поверки.

• 5.2 К работе по поверке комплекса Эксперт должны допускаться лица, прошедшие обучение и инструктаж по правилам безопасности труда.

• 5.3 При проведении поверки должны соблюдаться требования ГОСТ 12.3.019-80. «Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности».

• 5.4 Освещенность рабочего места поверителя должна соответствовать требованиям Санитарных правил и норм СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

• 6.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха - (20±5)°С;

• - атмосферное давление — (100±4) кПа, (750±30) мм.рт.ст.;

• - относительная влажность - (65±15)%.

• 6.2. Внешние электрические и магнитные поля должны отсутствовать, либо находиться в пределах, не влияющих на работу комплекса Эксперт.

• 7.1 Если комплекс Эксперт и измерительная аппаратура до начала измерений находились в климатических условиях, отличающихся от указанных в п. 6.1, то их следует выдержать при нормальных условиях не менее часа, или времени, указанного в эксплуатационной документации на поверяемый комплекс и средства измерения.

• 7.2 Перед проведением поверки, средства поверки и комплекс Эксперт подготовить к работе в соответствии с руководством по эксплуатации средств поверки и руководством по эксплуатации комплексов Эксперт.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - комплектность комплекса Эксперт в соответствии с технической документацией;

• - наличие маркировки комплекса Эксперт;

• - отсутствие явных механических повреждений комплекса Эксперт и его составных частей.

• 8.2.1 Включить комплекс Эксперт в порядке установленным руководством по эксплуатации.

• 8.2.2  Загрузить программное обеспечение для регистрации и обработки сигналов АЭ.

• 8.2.3  Проверить возможность установки параметров регистрируемых сигналов АЭ.

• 8.2.4  Включить все каналы.

• 8.2.5  Установить порог на уровень 0 дБ.

• 8.2.6  При этом должна сработать сигнализация приема сигналов каждого канала комплекса Эксперт.

• 8.3.1  Оставить входы прибора неподключенными.

• 8.3.2 Открыть панель настройки параметров каналов комплекса Эксперт (кнопка

  

• 8.3.3  Установить широкополосный фильтр (30 - 300 кГц).

• 8.3.4 Открыть окно табличного представления импульсных данных. (Данные -Просмотр в табличном виде - Нелоцированные события или нажатием кнопки ).

• 8.3.5  Последовательно по каналам уменьшать порог на 0 дБ и считать значения шумов в графе «А макс, дБ». Измерение шумов выполнить для каждого канала комплекса Эксперт.

• 8.3.6 Комплекс Эксперт считается прошедшим поверку с положительным результатом, если полученные значения уровня собственных пиковых шумов прибора на каждом из каналов не превышают 20 дБ.

• 8.4.1 Собрать схему представленную на рисунке 1. Для того, чтобы не повредить выходы генератора постоянным напряжением, поступающим с каналов комплекса, необходимо использовать согласующее устройство (СУ). Схема СУ представлена на рисунке 2.

  

  Рисунок 1

  

Рисунок 2 - Схема согласующего устройства (СУ)

• 8.4.2 Установить генератор в режим генерации пакетов импульсов сигнала с синусоидальной несущей и треугольной формой модуляции амплитуды (рисунок 3): режим работы - «модуляция», функция - «синус», форма модуляции - «треугольник» длительностью 0,5 мс, с интервалом запуска - 0,5 мс. Данной формы модуляции нет во внутренней памяти генератора, поэтому треугольную форму модуляции необходимо создать с помощью специального программного обеспечения, поставляемого вместе с генератором. Передачу созданной формы модуляции на генератор осуществить с помощью USB флэш-накопителя.

Установить на генераторе следующие настройки: глубина модуляции - 100 %, частота модуляции - 500 Гц, смещение нуля - 0.

• 8.4.3 При использовании генератора, не поддерживающего модуляцию сигнала, можно использовать непрерывный сигнал с синусоидальной несущей.

• 8.4.4 Установить на генераторе частоту несущей на среднегеометрическую частоту рабочего диапазона комплекса Эксперт - 95 кГц, амплитуду - 1В. Амплитуда и частота, установленные на генераторе, контролируются осциллографом.

Рисунок 3 - Пакет импульсов сигнала с синусоидальной несущей и треугольной формой модуляции амплитуды

• 8.4.5 Открыть панель настройки параметров каналов комплекса Эксперт.

• 8.4.6 Установить на всех каналах комплекса Эксперт: широкополосный фильтр (30 -300 кГц), уровень порога (Рфикс, дБ) - 30 дБ, плавающий порог (Рплав) - выкл., время до пика (Тпик, мкс) - 200 мкс, время регистрации события (Тсоб, мкс) - 300 мкс, мертвое время (Тмер, мкс) - 1 мкс.

• 8.4.7 Подать сигнал с генератора через согласующее устройство на первый канал комплекса Эксперт. Отключить неиспользуемые каналы.

• 8.4.8 Открыть окно табличного представления импульсных данных. Следить за амплитудой сигнала в графе «А макс,дБ»

• 8.4.9 Изменять частоту несущей на генераторе в сторону верхних и нижних частот. Определить частотный диапазон комплекса Эксперт по уменьшению амплитуды сигнала на 3 дБ относительно амплитуды на частоте 95 кГц.

• 8.4.10 Вычислить отклонение рабочих частот (3_F) от номинальных по формуле:

3_F = (F_H3M - F_H0M)/F_H0M * 100%,                               (1)

где F_H3M - частота измеренная по пункту 8.4.9 методики поверки;

F_Hom - номинальная частота, соответствующая нижней (30 кГц) и верхней (300 кГц) границам рабочего частотного диапазона комплекса Эксперт.

• 8.4.11 Выполнить измерение рабочего частотного диапазона и отклонения рабочих частот от номинальных для каждого канала комплекса Эксперт.

• 8.4.12 Комплекс Эксперт считается прошедшим поверку с положительным результатом, если рабочий частотный диапазон на каждом из каналов составляет 30 - 300 кГц, при этом отклонение рабочих частот от номинальных не превышает ±5%.

• 8.5.1  Выполнить пункты 8.4.1 - 8.4.8 методики поверки.

• 8.5.2  Увеличивая амплитуду сигнала на генераторе, определить максимальное значение амплитуды сигнала, регистрируемое комплексом Эксперт при котором не происходит перезагрузка усилителя.

• 8.5.3  Вычислить динамический диапазон измерения амплитуды сигналов АЭ как разность между максимальным значением амплитуды сигнала АЭ, определенным в п.8.5.2 методики поверки, и уровнем собственных пиковых шумов комплекса Эксперт, определенном в п. 8.3.5 методики поверки.

• 8.5.4  Установить на генераторе амплитуду сигнала на 1 В, что соответствует 80 дБ при коэффициенте усиления комплекса Эксперт 40 дБ.

• 8.5.5  Выбрать в окне табличного представления импульсных данных комплекса Эксперт любые 5 сигналов. следующих один за другим. Прочесть в графе «А макс,дБ» значение амплитуд полученных сигналов и вычислить среднее арифметическое значение амплитуды сигнала.

• 8.5.6  Рассчитать абсолютную погрешность измерения амплитуды сигнала АЭ по формуле:

ДА ^— А_изм — Ао,                                (2)

где А_изм - измеренное среднее арифметическое значение амплитуды сигнала АЭ; А_о - значение амплитуды сигнала генератора, снятое с показания осциллографа.

• 8.5.7  Повторить операции по пунктам 8.5.4 - 8.5.6 при амплитудах генератора ЮОмВ (60 дБ) и 10 мВ (40 дБ). Для установки амплитуды 10 мВ использовать сигнал генератора с амплитудой 1В и аттенюатор на 40 дБ.

• 8.5.8  Выполнить определение динамического диапазона и абсолютной погрешности измерения амплитуды сигналов АЭ для каждого канала комплекса Эксперт.

• 8.5.9 Комплекс Эксперт считается прошедшим поверку с положительным результатом, если на каждом канале прибора динамический диапазон измерения амплитуды сигналов АЭ составляет не менее 80 дБ, а абсолютная погрешность измерения амплитуды сигналов АЭ не превышает значения ±1 дБ для показания амплитуд 80, 60 дБ и значения ±1,5 дБ для показания амплитуды 40 дБ.

• 8.6.1  Выполнить пункты 8.4.1, 8.4.2, 8.4.4 - 8.4.8 методики поверки.

• 8.6.2  Выбрать в окне табличного представления импульсных данных комплекса Эксперт любые 5 сигналов следующих один за другим. Считать в графе «Д соб, мкс» величину продолжительности сигналов АЭ, а в графе «Д пик, мкс» - время нарастания сигналов АЭ. Вычислить средние арифметические значения времени нарастания и продолжительности полученных сигналов.

• 8.6.3  Рассчитать абсолютную погрешность измерения времени нарастания (ДТ_нар) и продолжительности (ДТ_пр) сигналов АЭ по формулам:

дт_пр = Т_изм - Т_пр,                                     (3)

ДТна_Р ⁼ Тизм ~ т_нар,                                     (4)

где Т_изм - измеренное среднее арифметическое значение времени нарастания или продолжительности сигнала АЭ;

Т_пр - действительное значение времени продолжительности сигнала, приходящего на комплекс Эксперт. При установке на приборе порога 30 дБ происходит уменьшение продолжительности сигнала Т_про, подаваемого с генератора. При этом Т_пр = Т_пр0 *0,99683771; Т_нар ~ действительное значение времени нарастания сигнала, приходящего на комплекс Эксперт. При установке на приборе порога 30 дБ происходит уменьшение времени нарастания сигнала Т_нар0, подаваемого с генератора. При этом Т_нар = Т_наро*О,99683771.

• 8.6.4  Вычислить абсолютную погрешность измерения времени нарастания и продолжительности сигналов АЭ для каждого канала комплекса Эксперт.

• 8.6.5  Комплекс Эксперт считается прошедшим поверку с положительным результатом, если рассчитанная абсолютная погрешность измерения времени нарастания и продолжительности сигнала АЭ на каждом канале комплекса Эксперт не превышает ±(0,01*Т_изм+1) мкс.

• 8.7.1  Выполнить пункты 8.4.1, 8.4.2 методики поверки. При использовании генератора, не поддерживающего модуляцию сигнала, можно использовать сигнал с синусоидальной несущей с заданным количеством импульсов в сигнале.

• 8.7.2  Установить на генераторе частоту несущей 100 кГц, амплитуду - 1В. Установленная частота модулированного сигнала соответствует 50 выбросам в сигнале на промежутке длительностью 500 мкс. Количество выбросов до пика - 25. Количество выбросов в сигнале, установленное на генераторе, контролируются осциллографом.

• 8.7.3  Открыть панель настройки параметров каналов комплекса Эксперт.

• 8.7.4  Установить на всех каналах комплекса Эксперт: широкополосный фильтр (30 -300 кГц), уровень порога (Рфикс, дБ) - 30 дБ, плавающий порог (Рплав) - выкл., время до пика (Тпик, мкс) - 200 мкс, время регистрации события (Тсоб, мкс) - 300 мкс, мертвое время (Тмер, мкс) - 1 мкс.

• 8.7.5  Подать сигнал с генератора через согласующее устройство на первый канал комплекса Эксперт. Отключить неиспользуемые каналы.

• 8.7.6  Открыть окно табличного представления импульсных данных.

• 8.7.7  Выбрать в окне табличного представления импульсных данных комплекса Эксперт любые 5 сигналов следующих один за другим. Считать в графе «С соб» величину суммарного счета АЭ и в графе «С пик» величину суммарного счета АЭ до пика сигнала АЭ

• 8.7.8  Рассчитать абсолютную погрешность измерения суммарного счета АЭ для каждого согнала по формуле:

ДХ = Х_ИЗМ-Х_О,                           (5)

где, Х_изм - измеренное значение суммарного счета АЭ;

Хо - установленное на генераторе значение выбросов в сигнале АЭ.

• 8.4.8 Вычислить абсолютную погрешность измерения суммарного счета АЭ для каждого канала комплекса Эксперт.

• 8.7.9  Комплекс Эксперт считается прошедшим поверку с положительным результатом, если рассчитанная абсолютную погрешность измерения суммарного счета АЭ на каждом канале прибора не превышает ±1.

• 8.8.1 Собрать схему представленную на рисунке 4. Для того, чтобы не повредить выходы генератора постоянным напряжением, поступающим с каналов комплекса, необходимо использовать СУ.

  

Рисунок 4

• 8.8.2 Установить генератор в режим генерации пакетов импульсов сигнала с синусоидальной несущей и треугольной формой модуляции амплитуды (рисунок 3): режим работы - «модуляция», функция - «синус», форма модуляции - «треугольник» длительностью 0,5 мс, с интервалом запуска - 0,5 мс.

Установить на генераторе следующие настройки: глубина модуляции -100 %, частота модуляции - 500 Гц, смещение нуля - 0.

• 8.8.3 При использовании генератора, не поддерживающего модуляцию сигнала, можно использовать пачки сигналов с синусоидальной несущей длительностью 0,5 мс, с интервалом запуска - 0,5 мс.

• 8.8.4 Установить на генераторе частоту несущей на среднегеометрическую частоту рабочего диапазона комплекса Эксперт - 95 кГц, амплитуду - 1В. Амплитуда и частота, установленные на генераторе, контролируются осциллографом.

• 8.8.5 Открыть панель настройки параметров каналов комплекса Эксперт.

• 8.8.6 Установить на всех каналах комплекса Эксперт: широкополосный фильтр (30 -300 кГц), уровень порога (Рфикс, дБ) - 30 дБ, плавающий порог (Рплав) - выкл., время до пика (Тпик, мкс) - 200 мкс, время регистрации события (Тсоб, мкс) - 300 мкс, мертвое время (Тмер, мкс) - 1 мкс.

• 8.8.7 Подать сигнал с генератора через согласующее устройство на первый и второй каналы комплекса Эксперт. Отключить неиспользуемые каналы.

• 8.8.8 Открыть окно табличного представления импульсных данных. (Данные-Просмотр в табличном виде - Нелоцированные события). Считать в графе «Время» время прибытия сигнала АЭ на первый и второй каналы комплекса Эксперт.

• 8.8.9 Вычислить разность времени прибытия сигнала АЭ на первый и второй каналы комплекса Эксперт.

• 8.8.10 Определить по пунктам 8.8.7 - 8.8.9 методики поверки разность времени прибытия сигнала АЭ для второго и третьего каналов, для третьего и четвертого каналов прибора и т.д.

• 8.8.11  Комплекс Эксперт считается прошедшим поверку с положительным результатом, если разность времени прибытия сигнала АЭ на 2 канала прибора не превышает ± 1 мкс.

• 9.1  Результаты поверки заносятся в протокол (форма протокола поверки -приложение 1 методики поверки). Протокол может храниться на электронных носителях.

• 9.2 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке в установленной форме.

• 9.3  При отрицательных результатах поверки, комплекс Эксперт признается непригодным к применению и на него выдается извещение и непригодности с указанием причин непригодности.

ПРОТОКОЛ

Первичной/периодической поверки                      (РЕКОМЕНДУЕМОЕ)

От «_____»____________20___года

Средство измерений: Комплекс диагностический портативный акустико-эмиссионный «Эксперт-2014»/«Эксперт-2020»

Серия и номер предыдущего свидетельства и поверке:

Заводской номер №

Принадлежащее:

Поверено в соответствие с методикой поверки: «ГСИ. Комплекс диагностический портативный акустико-эмиссионный "Эксперт-2014", "Эксперт-2020". Методика поверки»

Средства поверки и вспомогательное оборудование:

При следующих значениях влияющих факторов: Температура окружающей среды______С, относительная влажность_______%,

атмосферное давление_____________мм.рт.ст.

Результаты поверки:

• 1. Внешний осмотр:

• 2. Опробование:

Результаты поверки метрологических характеристик:

«Эксперт-2014»/«Эксперт-2020», зав. №

Поверитель: