Методика поверки «Установка ультразвукового контроля полых осей колесных пар SHUTTLE R» (МП 003.Д4-20)

УТВЕРЖДАЮ

Государственная система обеспечения единства измерений

Установка ультразвукового контроля полых осей колесных пар SHUTTLE R

Методика поверки

МП 003.Д4-20

С.Н. Негода

« 05 »

Главный научный сотрудник

В.Н. Крутиков

Москва 2020 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Настоящая методика поверки распространяется на установку ультразвукового контроля полых осей колесных пар SHUTTLE R (далее по тексту - установка), предназначенную для измерений амплитуд эхо-сигналов, отраженных от дефектов, времени прохождения ультразвуковых колебаний и расстояния до дефектов, и устанавливает методы и средства её первичной и периодических поверок.

Интервал между поверками - 1 год.

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

Таблица 1 - Операции первичной и периодической поверок

• 2.2 Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

• 2.3 Поверка установки прекращается в случае получения отрицательного результата при проведении хотя бы одной из операций, а установку признают не прошедшей поверку.

3.1 Рекомендуемые средства поверки указаны в таблице 2.

• 3.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой установки с требуемой точностью.

• 3.3 Средства поверки должны быть аттестованы (поверены) в установленном порядке.

К проведению поверки допускаются лица:

• - изучившие настоящую методику поверки и руководство по эксплуатации установки;

• - прошедшие обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений.

• 5.1 Работа с установкой и средствами поверки должна проводиться согласно требованиям безопасности, указанным в нормативно-технической и эксплуатационной документации на установку и средства поверки.

• 5.2 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности согласно ГОСТ 12.3.019-80.

• 6.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие требования:

• -  температура окружающего воздуха, °C:              25 ± 10;

• -  относительная влажность воздуха, %, не более       80;

• -  атмосферное давление, кПа                        100 ± 6;

• -  напряжение переменного тока, В                     22О1|?_о;

• -  частота переменного тока, Гц                        501J³.

• 7.1 Если установка и средства поверки до начала измерений находились в климатических условиях, отличающихся от указанных в п. 6.1, то их выдерживают при этих условиях не менее часа, или времени, указанного в эксплуатационной документации.

• 7.2 Перед проведением поверки, средства поверки и установку подготовить к работе в соответствии с руководством по эксплуатации средств поверки и руководством по эксплуатации установки.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1  Внешним осмотром установки должно быть установлено:

• -  наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер;

• -  соответствие установки требованиям эксплуатационной документации;

• -  отсутствие на наружных поверхностях установки и ее комплектующих повреждений, влияющих на её работоспособность, и загрязнений, препятствующих проведению поверки.

• 8.1.1 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если установка соответствует требованиям, приведенным в пункте 8.1.1.

• 8.2.1 Включить установку согласно РЭ.

• 8.2.2 Загрузить программу «US Wellen DB» с помощью ярлыка «Проверка оси» на рабочем столе.

• 8.2.3 В появившемся окне, в левом верхнем углу, считать номер версии ПО.

• 8.2.4 Загрузить программу «USPC-7100» с помощью ярлыка «USPC7100» на рабочем столе.

• 8.2.5 В меню «Help» выбрать «About».

• 8.2.6 В отрывшемся окне, в левом верхнем углу, прочитать название и номер версии ПО.

8.2.7 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если идентификационные данные ПО соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО установки

8.3 Опробование

• 8.3.1 Убедиться, что в сканер установки установлен инспекционный зонд ультразвуковой системы 2 (Изготовление оси (С2)) для УЗК осей при проведении приемо-сдаточных испытаний из комплекта поставки установки.

В случае установки зонда ультразвуковой системы 1 (Освидетельствование оси (С1)) для УЗК осей при освидетельствовании и ремонте заменить его согласно руководству по эксплуатации (РЭ) установки.

• 8.3.2 Убедиться, что адаптеры установки присоединены к мерам моделей дефектов для ультразвукового контроля полых осей электропоездов из комплекта поставки установки, в противном случае выполнить монтаж адаптеров, согласно РЭ установки.

• 8.3.3 Включить установку и запустить ПО «US Wellen DB» с помощью ярлыка «Проверка оси» на рабочем столе.

• 8.3.4 Во всплывающем окне «Shuttle Туре» (рисунок 1) выбрать «Изготовление оси (С2)».

  

Рисунок 1 - Окно «Shuttle Туре»

• 8.3.5 Выбрать программу контроля «ЧЕК ТО 414» из списка меню «Специал» (рисунок 2).

  

Рисунок 2 - Выбор программы контроля «ЧЕК ТО 414» из меню «Специал»

• 8.3.6 Подсоединить сканер к адаптеру, закрепленному на мере TW414 из комплекта мер моделей дефектов для ультразвукового контроля полых осей электропоездов установки, согласно РЭ.

• 8.3.7 Проверить «Эталонное позиционирование приводов Y и РН1» согласно РЭ.

• 8.3.8 Перейти в режим проведения контроля, нажав пункт меню ‘‘Контроль”, программа перейдет в режим проведения контроля (рисунок 3).

  

Рисунок 3 - Режим проведения контроля

• 8.3.9 Выбрать результаты контроля меры TW 414 и сравнить полученные результаты по каждому каналу с дефектограммами, приведенными в приложении Б.

• 8.3.10 Отсоединить сканер от меры согласно РЭ.

• 8.3.11 Закрыть ПО «US Wellen DB» согласно РЭ.

• 8.3.12 Заменить инспекционный зонд ультразвуковой системы 2 на зонд ультразвуковой системы 1 для УЗК осей при освидетельствовании и ремонте из комплекта поставки установки согласно РЭ.

• 8.3.13 Запустить программное обеспечение ПО «US Wellen DB» с помощью ярлыка «Проверка оси» на рабочем столе.

• 8.3.14 Во всплывающем окне «Shuttle Туре» (см. рисунок 1) выбрать «Освидетельствование оси (С1)».

• 8.3.15 Выбрать программу контроля «ЧЕК ТО 415» из списка меню «Специал» (рисунок 4).

  

Рисунок 4 - Выбор программы контроля «ЧЕК ТО 415» из меню «Специал»

• 8.3.16 Подсоединить сканер к адаптеру, закрепленному на мере TW415 из комплекта мер моделей дефектов для ультразвукового контроля полых осей электропоездов, согласно РЭ.

• 8.3.17 Проверить «Эталонное позиционирование приводов Y и РН1» согласно РЭ.

• 8.3.18 Перейти в режим проведения контроля, нажав пункт меню “Контроль”, программа перейдет в режим проведения контроля (см. рисунок 3).

• 8.3.19 Выбрать результаты контроля меры TW415 и сравнить полученные результаты по каждому каналу с дефектограммами, приведенными в приложении Б.

• 8.3.20 Отсоединить сканер согласно РЭ.

• 8.3.21 Выбрать программу контроля «ЧЕК ТО 416» из списка меню «Специал» (см. рисунок 4).

• 8.3.22 Для меры TW416 из комплекта мер моделей дефектов для ультразвукового контроля полых осей электропоездов повторить операции по п.п. 8.3.16 - 8.3.20.

• 8.3.23 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если выявляются все дефекты, обведенные на дефектограммах в приложении Б.

8.4 Определение метрологических характеристик

• 8.4.1.1 Загрузить программу «USPC-7100» с помощью ярлыка «USPC7100» на рабочем столе.

• 8.4.1.2 Установить следующие настройки установки в ПО «USPC-7100»:

- Вкладка «Receiver» - в поле «Probe range» установить «3-7.5 MHz», в поле «Mode» установить «transmit»;

• - Вкладка «Scope» - в поле «Range» установить «191 us», в поле «Delay» установить «О us»;

• - Вкладка «Gate 1» - в поле «Trigger» установить «Active», в поле «Mode» установить «Positive», в поле «Detection» установить «Мах peak», в поле «Wave» установить «Full wave»;

• 8.4.1.3 Собрать схему, приведенную на рисунке 5, используя ограничитель, схема которого приведена в приложении А. Подключение осуществить для СН 2 установки (разъем 2 - выход, разъем 3 - вход).

Генератор              Осцилограф

Рисунок 5 - Схема соединений для диапазона измерений отношений амплитуд сигналов

• 8.4.1.4 Установить на генераторе параметры выходного сигнала:

• - режим пачка;

• - синхронизация внешняя;

• - количество циклов пять;

• - частота 4 МГц (при установке фильтра 4/5 МГц);

• - амплитуда выходного сигнала 200 мВ.

• 8.4.1.5 Задержку на генераторе установить таким образом, чтобы сигнал был посередине экрана. Установить усиление на установке 0 дБ. Регулируя амплитуду выходного сигнала генератора установить уровень сигнала на отметку 80 % высоты экрана установки.

• 8.4.1.6 Установить усиление приемника установки на значение 5 дБ.

• 8.4.1.7 Произвести компенсацию установленного усиления с помощью магазина затуханий (установить уровень сигнала на 80 % высоты экрана).

• 8.4.1.8 Повторить пункты 8.4.1.5 - 8.4.1.6, установив усиление приемника установки на значение 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 дБ.

• 8.4.1.9 Повторить пункты 8.4.1.5- 8.4.1.7 пять раз, результат установленного ослабления на магазине затуханий усреднить.

• 8.4.1.10 Рассчитать абсолютную погрешность измерений отношений амплитуд сигналов на входе приемника установки по формуле (1):

A=X_i-X_icpo                                 (1)

где, Xj - установленное усиление приемника, дБ;

Xjcpo - среднее значение ослабления, установленного на магазине затуханий, дБ.

• 8.4.1.11 Повторить пункты 8.4.1.4 - 8.4.1.9 для СН5 (разъем 5 - выход, разъем 6 - вход) и СН8 (разъем 8 - выход, разъем 7 - вход) установки.

• 8.4.1.12 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если диапазон измерений отношений амплитуд сигналов на входе приемника установки составляет от 0 до 50 дБ, а рассчитанная абсолютная погрешность измерений отношений амплитуд сигналов на входе приемника установки не превышает ± 1,5 дБ.

• 8.4.2.1 Провести процедуру по п. 8.4.1.1.

• 8.4.2.2 Собрать схему, приведенную на рисунке 6, используя ограничитель, схема которого приведена в приложении А.

Генератор              Осцвлограф

Рисунок 6 - Схема соединений в совмещенном режиме

• 8.4.2.3 Подключение осуществить для СН 2 установки (разъем 2 - выход, разъем 3 - вход).

• 8.4.2.4 Произвести установки параметров по п. 8.4.1.2.

• 8.4.2.5 Установить на генераторе задержку 0,3 мкс.

• 8.4.2.6 Произвести измерение временного интервала.

• 8.4.2.7 Рассчитать время задержки в проводах по формуле:

Т_о = Т_изм0 — Тусто                             (2)

где ТустО - задержка, установленная на генераторе в п. 8.4.2.5, мкс;

Тдо - временной интервал, измеренный установкой, мкс.

• 8.4.2.8 Установить на генераторе задержку 10 мкс и произвести измерение временных интервалов на установке пять раз, результаты усреднить.

• 8.4.2.9 Рассчитать абсолютную погрешность измерений временных интервалов АТ, мкс:

АТ = Т_{ср изм} — Т_ном — 7q                        (3)

где Тср.изм - среднее значение временных интервалов, измеренное на установке, мкс;

Гном - значение временных интервалов, установленное на генераторе, мкс.

• 8.4.2.10 Повторить пункты 8.4.2.8 - 8.4.2.9 установив на генераторе задержку 100, 190 мкс.

• 8.4.2.11 Повторить пункты 8.4.2.5 - 8.4.2.10 для СН5 (разъем 5 - выход, разъем 6 - вход) и СН8 (разъем 8 - выход, разъем 7 - вход) установки.

• 8.4.2.12 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если диапазон измерений временных интервалов составляет от 0,3 до 190,0 мкс, а рассчитанная абсолютная погрешность измерений временных интервалов не превышает ± 0,01 мкс.

• 8.4.3.1 Установить инспекционный зонд ультразвуковой системы 1 (Освидетельствование оси (С1)) для УЗК осей при освидетельствовании и ремонте согласно РЭ. Установить подставку специализированного адаптера для рабочих эталонов (далее - адаптер), из комплекта поставки установки, предназначенного для поверки установки, перед сканером установки. Присоединить адаптер к сканеру установки и закрепить его хомутами (рисунок 7).

  

Рисунок 7 - Специализированный адаптер для рабочих эталонов присоединенный к сканеру установки

• 8.4.3.2 На специальной площадке адаптера установить меру №ЗР из комплекта мер ультразвуковых ККО-3 (далее - мера №ЗР) рабочей поверхностью 1 вниз и закрепить ее с помощью струбцины из комплекта оснастки установки, предназначенного для поверки установки.

• 8.4.3.3 Загрузить программу «USPC-7100» с помощью ярлыка «USPC7100» на рабочем столе.

• 8.4.3.4 С помощью ручного пульта управления, согласно РЭ, выдвинуть инспекционный зонд ультразвуковой системы 1 и установить его таким образом, чтобы преобразователь с углом ввода 37° находился на одной оси с мерой и выявлялся искусственный дефект Д1 на А-развертке экрана установки (рисунок 8).

Рисунок 8 - Схема для поверки на мере №ЗР

• 8.4.3.6 Установить, изменяя численное значение усиления, амплитуду эхо-сигнала от отражателя на пороговый уровень срабатывания.

• 8.4.3.7 Записать значение расстояния до искусственного дефекта Д1 в мм, соответствующее расположению максимальной амплитуды эхо-сигнала от искусственного дефекта Д1. Измерение повторить еще 4 раза, результат усреднить.

• 8.4.3.8 Повторить пункты 8.4.3.4 - 8.4.3.7 для преобразователя с углом ввода 70°.

• 8.4.3.9 Перевернуть и установить на специальной площадке адаптера меру №ЗР широкой поверхностью вниз, для измерения толщины, и закрепить ее с помощью струбцины.

• 8.4.3.10 Установить прямой преобразователь на бездефектный участок.

• 8.4.3.11 Повторить пункты 8.4.3.6 - 8.4.3.7 для донного эхо-сигнала.

• 8.4.3.12 На специальной площадке адаптера установить меру №3 рабочей поверхностью вниз и закрепить ее с помощью струбцины (рисунок 9).

  

  Рисунок 9 - Схема для поверки на мере №3

• 8.4.3.13 Повторить операции пунктов 8.4.3.5 - 8.4.3.7 для пятого переотражения донного эхо-сигнала для преобразователя с углом ввода 70°.

• 8.4.3.14 Установить инспекционный зонд ультразвуковой системы 2 (Изготовление оси (С2)) для УЗК осей при проведении приемо-сдаточных испытаний согласно РЭ.

• 8.4.3.15 На специальной площадке адаптера установить меру №ЗР рабочей поверхностью 2 вниз и закрепить ее с помощью струбцины.

• 8.4.3.16 С помощью ручного пульта управления, согласно РЭ, выдвинуть инспекционный зонд С2 и установить его таким образом, чтобы прямой преобразователь, предназначенный для выявления дефектов в зоне от 5 мм, находился на одной оси с мерой и выявлялся искусственный дефект Д1.

• 8.4.3.17 Повторить операции пунктов 8.4.3.4 - 8.4.3.6 для искусственного дефекта ДЗ.

• 8.4.3.18 На специальной площадке адаптера установить меру №3 рабочей поверхностью вниз и закрепить ее с помощью струбцины.

• 8.4.3.19 Повторить операции пунктов 8.4.3.4 - 8.4.3.6 для третьего переотражения донного эхо-сигнала для преобразователя с углом ввода 50°.

• 8.4.3.20 Рассчитать абсолютную погрешность измерений расстояния до дефекта по формуле:

AL = ^изм.ср ^— ^ном                              (4)

где Ацзм _ср - среднее значение расстояния до дефекта по лучу измеренное на установке, мм;

£_Ном - значение расстояния до дефекта, взятое из свидетельства о поверке на меру, мм.

Расстояния до дефекта DI L_HOM, мм на мере №ЗР для наклонных преобразователей рассчитать по формуле:

(5)

взятое из свидетельства о поверке

на меру, мм;

D — диаметр искусственного дефекта D1, взятое из свидетельства о поверке на меру, мм;

а - угол ввода преобразователя, °;

• 8.4.3.21 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если диапазон измерений расстояния до дефекта составляет от 5 до 274 мм, а рассчитанная абсолютная погрешность измерений расстояния до дефекта не превышает ± (1,5 + 0,001 L), мм, где L - измеренное значение расстояния до дефекта по лучу, мм.

• 9.1 Результаты поверки заносятся в протокол. Рекомендуемая форма протокола поверки -приложение В. Протокол может храниться на электронных носителях.

• 9.2 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке и наносится знак поверки в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 9.3  При отрицательных результатах поверки, установка признается непригодной к применению и на неё выдается извещение о непригодности в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке» с указанием причин непригодности.

Исполнители:

Начальник отдела Д-4

ФГУП «ВНИИОФИ»

Начальник отдела Д-2

ФГУП «ВНИИОФИ»

Инженер 2-ой категории отдела Д-4

ФГУП «ВНИИОФИ»

Приложение А

Электрическая принципиальная схема диодного ограничителя

Перечень элементов диодного ограничителя представлен в таблице Б. 1.

Таблица Б.1 - Перечень элементов диодного ограничителя

Устройство и принцип действия ограничителя.

Ограничитель амплитуды импульсов собран на кремниевых диодах VD1, VD2 по схеме двухстороннего ограничителя и обеспечивает амплитуду выходного сигнала не более 5 В при входном сигнале не более 600 В. Ограничитель собирают в экранированном корпусе.

Приложение Б

Дефектограммы мер моделей дефектов для ультразвукового контроля полых осей

РУЧНОЕУПР

КОНТРОЛЬ

ПАРАМЕТРЫ

ЧЕК ТО 414

СОХРАНИТЬ

ио-

номер ихделжя 09520

Плавка Т*',3199111

т1

казна петые ПРОВЕРКА НО

• d

I. имели TW-414

СТАРТ

2394,0

ВЫЬО₽ ФАЙЛА К' Ш IPO Л Я

ДАТА 10<т»-ЛН9

ВРЕМЯ 0358

Методика контр. Ги хх-лллг тандарт. обратен TW41-S

Осямд«т»льст«онмив оси (С1)

Плана № 11

2d

Ж-

ж-1

ОТСТАВ

Сторона 8   ▼ I

Д*^т* 1309-2019

номер чертежа TW415 «30;          ▼ i

Наименее изделия TW-41S (£3.0 mm; _  ]

Нойер изделия HW415

КОНТРОЛЬ

РУЧНОЕ УПР. | И

СТАРТ

УТЮгИиИЯ!»»:

ОТСТАВ АММЕ РЫ

I ВЫХОД

ОТКРЫТЬ

Оператор Ktetenbauer

БРЕМЯ 1452 Методами сонтр. ти ХХ-ХХХХ тандарт. образец TW415 (d3,0 mm)

Б-СКАН

назначение изготовление

Освидетельствование оси (С1)

Нойер чертехз TW-415 (дЗ.О)

Наименов. изделия туз-415 (d 3.0 mm)

СТАРТ

О ZOC

КОНТРОЛЬ

ЧЕК ТО 416

Освидетельствование оси (С 1)

ВАЗ

Сторона В ▼

ДАТА 1409 2019

Номер чертежа TW-416 (ДАО)        __▼ I

Наименее изделия TW-4I6 (d 3.0 mm) _  |

номер изделия «446

Плавка № )К365777

Назначение ПЕРЕПРОВЕРКА НО ▼ !

СТАРТ

□>

2394,0

ВЫБОР ФАЙЛА контроля

юо

Э25

РУЧНОЕ УПР. | КОНТРОЛЬ Освидетельствование оси (С1)

ПЕЧАТАТЬ СОХРАНИТЬ

j ВЫХОД

ОТКРЫТЬ

ПАРАМЕТРЫ

АНАЛИЗ

номер чертежа туы1£ !ДЗ.О)

Внутр Радиус .ЗЕ.5

13ДЗ

Наименее. изделия TW-416 (d 3.0 mm) —J Номер изделия 09446

Плавка № <365777

Назначение ПЕРЕПРОВЕРКА НО_ ▼]

Сторона В ▼ ( ДАТ* 18-09-2019

СТАРТ

ВРЕМЯ

Методика контр. U1 ХХ-ХХХХ такдэрт. образец TW-416 id 3.0 mm) w

Оператор Зверев

ПАРАМЕТРЫ

СОХРАНИТЬ

I

К «.‘is

J

| выход |

РУЧНОЕ УПР. [ КОНТРОЛЬ |

Осаидотольстжоыниа оси (С1)

11*0

ПЕЧАТАТЬ j

ОТКРЫТЬ

Приложение В

Форма протокола поверки (Рекомендуемое)

Протокол первичной/периодической поверки №____

От «___»___________20___года.

Средство измерений:_______________________________________________________________

Заводской номер:__________________________________________________________________

Дата выпуска:_____

Заводской номер преобразователя:_____________________________________________________

Серия и номер клейма предыдущей поверки:_________________________________________

Принадлежащее:_______________________________________________________________

Поверено в соответствии с методикой поверки:________________________________________

С применением эталонов:_________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура окружающей среды

относительная влажность

атмосферное давление

напряжение переменного тока

частота переменного тока

В.1 Внешний осмотр

В.2 Идентификация программного обеспечения (ПО)

В.З Опробование

В.4 Результаты определения метрологических характ

Заключение:_________________________________________________

Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

Поверитель:    ____________________ /

Подпись                             ФИО

20