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

Методика поверки

Тип документа

Комплексы диагностические портативные акустико-эмиссионные "Эксперт-2014", "Эксперт-2020"

Наименование

МП 47411-11

Обозначение документа

ФГУП "ВНИИОФИ"

Разработчик

904 Кб
1 файл

ЗАГРУЗИТЬ ДОКУМЕНТ

  

СОГЛАСОВАНО

Генеральный директор ЗАО «НПО «АЛЬКОР»

УТВЕРЖДАЮ Руководитель ГЦИ СИ Заместитель директора ФГУП «ВНИИОФИ»

Н.П. Муравская

2011 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

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

Методика поверки

Москва 2011

СОДЕРЖАНИЕ

8Л Внешний осмотр..............

амплитуды сигналов АЭ

  • 8.6 Определение абсолютной погрешности измерения времени нарастания и

продолжительности сигналов АЭ

АЭ

Приложение 1 (Форма протокола поверки)

1 ВВЕДЕНИЕ

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 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

2.1 При проведении первичной и периодической поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки

№ п/п

Наименование операции

Номера пункта методики поверки

1.

Внешний осмотр

8.1

2.

Опробование

8.2

3.

Определение уровня собственных пиковых шумов комплекса Эксперт

8.3

4.

Определение рабочего частотного диапазона

8.4

5.

Определение динамического диапазона и абсолютной погрешности измерения амплитуды сигналов акустической эмиссии (АЭ)

8.5

6.

Определение абсолютной погрешности измерения времени нарастания и продолжительности сигналов АЭ

8.6

7.

Определение абсолютной погрешности измерения суммарного счета АЭ

8.7

8.

Определение абсолютной погрешности измерения интервала времени прибытия сигнала АЭ

8.8

2.2 Операции поверки проводятся метрологическими службами, аккредитованными в установленном порядке.

  • 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 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
  • 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

Номер пункта (раздела) методики поверки

Наименование средства измерения или вспомогательного оборудования, номер документа, регламентирующего технические требования к средству, разряд по государственной поверочной схеме и (или) метрологические и основные технические характеристики

п.п. 8.4 - 8.8

Осциллограф цифровой Tektronix TDS-2012B.

Диапазон измеряемых размахов напряжений импульсных радиосигналов от 10 мВ - до 10 В. Измерение интервалов времени и амплитуд с относительной погрешностью не более ±3%.

п.п. 8.4 - 8.8

Генератор сигналов сложной формы AFG 3022.

Синусоидальный сигнал от 15 кГц до 450кГц, диапазон напряжений от 10 мВразмах ДО Ю Вразмах, погрешность ±(1% от величины + 1 мВ).

п.п. 8.4 - 8.8

Согласующее устройство:

  • - резистор с сопротивлением 10 кОм

  • - конденсатор емкостью 0,33 мкФ

п. 8.5

Аттенюатор с ослаблением 40 дБ

4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
  • 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 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
  • 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 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ
  • 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 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
  • 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 Внешний осмотр
  • 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 Опробование
  • 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 Определение уровня собственных пиковых шумов 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 Определение рабочего частотного диапазона
  • 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.

В* 500      м       500

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 (3F) от номинальных по формуле:

3F = (FH3M - FH0M)/FH0M * 100%,                               (1)

где FH3M - частота измеренная по пункту 8.4.9 методики поверки;

FHom - 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 Определение динамического диапазона и абсолютной погрешности измерения амплитуды сигналов АЭ
  • 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 Аизм — Ао,                                (2)

где Аизм - измеренное среднее арифметическое значение амплитуды сигнала АЭ; Ао - 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 Определение абсолютной погрешности измерения времени нарастания и продолжительности сигналов АЭ
  • 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 (ДТнар) и продолжительности (ДТпр) сигналов АЭ по формулам:

дтпр = Тизм - Тпр,                                     (3)

ДТнаР = Тизм ~ тнар,                                     (4)

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

Тпр - действительное значение времени продолжительности сигнала, приходящего на комплекс Эксперт. При установке на приборе порога 30 дБ происходит уменьшение продолжительности сигнала Тпро, подаваемого с генератора. При этом Тпр = Тпр0 *0,99683771; Тнар ~ действительное значение времени нарастания сигнала, приходящего на комплекс Эксперт. При установке на приборе порога 30 дБ происходит уменьшение времени нарастания сигнала Тнар0, подаваемого с генератора. При этом Тнар = Тнаро*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*Тизм+1) мкс.

8.7 Определение абсолютной погрешности измерения суммарного счета АЭ
  • 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 = ХИЗМО,                           (5)

где, Хизм - 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 Определение абсолютной погрешности измерения интервала времени прибытия сигнала АЭ
  • 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 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
  • 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:

Поверяе мый параметр

Рабочий частотный диапазон, кГц

Уровень собственных пиковых шумов, дБ

Динамически й диапазон измерения амплитуды сигналов АЭ, дБ

Абсолютная погрешности измерения амплитуды сигналов АЭ, дБ

Абсолютная погрешность измерения времени нарастания сигналов АЭ, мкс

Абсолютная погрешность измерения продолжительн ости сигналов АЭ, мкс

Абсолютная погрешность измерения суммарного счета АЭ

Абсолютная погрешность измерения интервала времени прибытия сигнала АЭ, мкс

№ канала

Не более

X С$

X 9-

О ео КО Л s

о е с с

Не более

к S к л CS Си м О S 'g о С с

Не менее

X Ж сЗ О. ео О

S о

С с

Не более

X х g сЗ Q-ео О

S 'g о С с

Не более

к

S

1 Й св Си м О

S 'В о С с

Не более

к S к л св Си м о

S о С с

Не более

X ж оЗ Cleo О

С с

Не более

X X CS сЗ Q-ео О s 'g о С с

1

От 30±5%

ДО

300±5%

20

80

80±1

249,209

±3,49

498,41

9 ±5,98

25±1

50±1

1

60±1

40±1,5

Заключение:

на основании результатов первичной/периодической поверки Комплекс диагностический портативный акустико-эмиссионный

«Эксперт-2014»/«Эксперт-2020», зав. №

Поверитель:

Настройки внешнего вида
Цветовая схема

Ширина

Левая панель