Методика поверки «Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК» (МП 056.Д4-15)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора

Государственная система обеспечения единства измерений

I             *

Установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 056.Д4-15

Главный метролог

ФГУП «ВНЙИОФИ»

_____( V_____С.Н. Негода « /У » I              2015 г.

Москва 2015

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

  • 8.1 Внешний осмотр

  • 8.2 Идентификация программного обеспечения

  • 8.3 Опробование

  • 8.4 Определение амплитуды генератора импульсов возбуждения

  • 8.5 Определение абсолютной погрешности измерения амплитуды сигнала

  • 8.6 Определение отклонения установки усиления

  • 8.7 Определение абсолютной погрешности измерения наружного диаметра ОК

  • 8.8 Определение абсолютной погрешности измерения толщины стенки трубы эхоимпульсным методом и методом свободных колебаний

  • 8.9 Определение вероятности выявления дефектов нарушений сплошности

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Приложение А

(Рекомендуемое)

Приложение Б

Настоящая методика поверки распространяются на установки многопараметрового контроля труб и прутков УМК (далее по тексту - приборы или установки), изготовленные Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-внедренческим предприятием «КРОПУС», и устанавливает методы и средства их первичной и периодических поверок.

Установки предназначены для проведения неразрушающего контроля бесшовных труб ультразвуковым (УЗ), иммерсионным методом, с использованием техники вращения пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) вокруг контролируемой трубы, осуществляющей поступательное движение через блок ротационного контроля.

Дефектоскоп УПНК (далее по тексту - дефектоскоп), входящий в измерительный комплекс установки, предназначен для непосредственного возбуждения, приема и обработки УЗ сигналов.

Установки УМК выпускаются в нескольких модификациях и отличаются видом и типоразмером контролируемых объектов контроля (ОК) приведены в таблице 1.

Таблица

Межповерочный интервал - 1 год.

• 2.1 При проведении первичной и периодической поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - 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 прошедшим поверку.

• 2.4 При проведении операции поверки допускается проводить измерения на меньших диапазонах толщины стенки и наружного диаметра ОК, а так же при больших размерах выявляемого дефекта, по сравнению с указанными в технических характеристиках, при внесении соответствующей записи в протокол и свидетельство о поверки.

• 3.1 Рекомендуемые средства поверки указаны в таблице 2.

• 3.2 Средства поверки должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.

• 3.3 Приведенные средства поверки могут быть заменены на их аналог, обеспечивающие определение метрологических характеристик установок с требуемой точностью.

Таблица 3 - Средства поверки

Лица, допускаемые к проведению поверки, должны изучить Руководство по эксплуатации (РЭ) на установки, 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 и на установку.

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

• 5.3 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 (25 ± 10) °C;

• - относительная влажность воздуха (30 - 80) %;

• - атмосферное давление (100 ± 4) кПа [(750 ± 30) мм рт.ст.].

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

• 7.1 Если установка и измерительная аппаратура до начала измерений находились в климатических условиях, отличающихся от указанных в п. 6.1 методики поверки, то установку нужно выдержать при этих условиях 2 часа и средства поверки выдержать не менее часа, или времени, указанного в эксплуатационной документации на поверяемую установку и средства поверки.

• 7.2 Перед проведением поверки, средства поверки и установку подготовить к работе в соответствии с РЭ средств поверки и РЭ на установку.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие установки следующим требованиям:

• - комплектность поверяемого прибора в соответствии с технической документацией;

• - отсутствие механических повреждений установки и ее частей, целостность соединительных кабелей и преобразователей;

• - наличие маркировки установки на электрическом шкафу, наличие знака утверждения типа на маркировочной бирке;

• 8.2.1 Включить питание установки согласно руководству по эксплуатации (РЭ).

• 8.2.2 После запуска программы регистрации и хранения результатов контроля, на экран

выводиться окно, с выбором режима работы и указанием наименования и версией ПО, рисунок 1.             _________________________________________________

Рисунок 1 - Окно выбора режима работы

• 8.2.3 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если идентификационные данные ПО установки соответствуют значениям, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные ПО дефектоскопа

• 8.3.1 После выполнения пункта 8.2.1 включить питание приводов вращения.

• 8.3.2 Проверить работу системы подачи ОК.

• 8.3.3 С помощью вентилей установить давление воды в блоке акустического контроля размеров (БАКР) и блоке акустического контроля сплошности (БАКС), достаточное для подавления акустических помех. Наличие акустических помех контролировать по экрану ПК дефектоскопа по наличию (исчезновению) хаотически появляющихся импульсов от пузырьков воздуха.

• 8.3.4 Подать сжатый воздух на установку, открыв вентиль подачи воздуха. Установить давление воздуха в системе установки (0,45 ± 0,15) МПа с помощью регулятора давления и отрегулировать порог срабатывания реле давления воздуха в этом диапазоне, контролируя его по манометру.

• 8.3.5 Проверить работу блокировки включения электродвигателей вращения роторов акустических блоков. При открытых крышках акустических блоков должны загореться индикаторы открытия крышки на мониторе ПК управления механикой, и должно быть заблокировано включение двигателей вращения роторов акустических блоков.

• 8.3.6 Проверить позиционирование контрольного образца.

• 8.3.7 Проверить работу датчиков положений в соответствии с РЭ.

• 8.3.8 Проверить работу информационно-управляющей системы (ИУС) в режиме контроля труб в соответствии с РЭ.

• 8.3.9 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если выполняются все операции, указанные в пункте 8.3 методики поверки, и наблюдается стабильный сигнал от преобразователей.

• 8.4.1 Измерение размаха амплитуды генератора импульсов возбуждения выполнить по схеме, представленной на рисунке 2.

  

Рисунок 2

• 8.4.2 Выбрать первый канал дефектоскопа.

• 8.4.3 Установить следующие настройки в выбранном канале дефектоскопа:

• - совмещенный режим - включен;

• - развертка экрана - 20 мкс;

• - задержка экрана - 0 мкс;

• - частота генератора - 5 МГц;

• - количество периодов генератора - 1;

• - демпфер генератора 50 Ом - включен;

• - демпфер приемника 50 Ом - выключен.

• 8.4.4 Измерить осциллографом размах амплитуды генератора импульсов возбуждения с разъема «Генератор» выбранного канала дефектоскопа.

• 8.4.5 Повторить операции по пунктам 8.4.1 - 8.4.4 для всех каналов дефектоскопа.

• 8.4.6 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если на всех каналах дефектоскопа размах амплитуды генератора импульсов возбуждения не менее 300 В.

• 8.5.1 Выбрать первый канал дефектоскопа.

• 8.5.2 Установить следующие настройки в выбранном канале дефектоскопа:

• - совмещенный режим - выключен;

• - усиление - 30 дБ;

• - развертка экрана - 20 мкс;

• - задержка экрана - 0 мкс;

• - уровень порога а-Зоны - 80 % высоты экрана;

• - начало а-Зоны - 5 мкс;

• - ширина а-Зоны - 10 мкс;

• - демпфер генератора 50 Ом - выключен;

• - демпфер приемника 50 Ом - включен;

• - фильтр - выключены;

• - детектор - полный;

• - ВРЧ - выключено.

Рисунок 3

• 8.5.4 Установить на аттенюаторе начальное затухание 1 дБ.

• 8.5.5 Установить начальные параметры генератора сигналов:

• - форма сигнала - синусоидальный;

• - режим работы - пакет;

• - количество периодов - один;

• - синхронизация - внешняя;

• - частота - 2 МГц;

• - временной сдвиг установить таким образом, чтобы принимаемый сигнал находился на середине развертки экрана дефектоскопа;

• - амплитуду сигнала на выходе генератора установить таким образом, чтобы уровень сигнала на экране дефектоскопа составил 80 % высоты экрана (на уровне срабатывания порога).

• 8.5.6 Изменять ступенчато амплитуду сигнала на аттенюаторе согласно таблице 5. Таблица 5

• 8.5.8 Вычислить абсолютную погрешность измерения амплитуды сигнала по формуле:

А А = Н_изм - А_уст, % от полной высоты экрана    (1)

где Н_изм - среднее арифметическое значение амплитуды сигнала, измеренное в выбранном канале дефектоскопом, % от полной высоты экрана; А_уст - номинальное значение выходного напряжения, % от полной высоты экрана.

• 8.5.9 Повторить операции по пунктам 8.5.1 - 8.5.8 для каналов контроля сплошности дефектоскопа.

• 8.5.10 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если на каналах контроля сплошности дефектоскопа абсолютная погрешность измерения амплитуды сигнала в диапазоне от 10 до 90 % от полной высоты экрана не превышает ± 10 % от полной высоты экрана.

• 8.6.1 Выбрать первый канал дефектоскопа.

• 8.6.2 Установить следующие настройки в выбранном канале дефектоскопа:

• - совмещенный режим - выключен;

• - усиление - 0 дБ;

• - развертка экрана - 20 мкс;

• - задержка экрана - 0 мкс;

• - уровень порога а-Зоны - 70 % высоты экрана;

• - начало а-Зоны - 5 мкс;

• - ширина а-Зоны - 10 мкс;

• - демпфер генератора 50 Ом - выключен;

• - демпфер приемника 50 Ом - включен;

• - фильтр - выключены;

• - детектор - полный;

• - ВРЧ - выключено.

• 8.6.3 Подключить выбранный канал дефектоскопа к внешнему генератору по схеме, приведенной на рисунке 3. Вход синхронизации генератора подключить к разъему генератор канала дефектоскопа. Для защиты входа синхронизации генератора от высокого напряжения, поступающего с канала дефектоскопа, применить согласующее устройство, схема которого представлена в приложении Б к методике поверки.

• 8.6.4 Установить начальные параметры генератора сигналов:

• - форма сигнала - синусоидальный;

• - режим работы - пакет;

• - количество периодов - один;

• - синхронизация - внешняя;

• - частота - 2 МГц;

• - временной сдвиг установить таким образом, чтобы принимаемый сигнал находился на середине развертки экрана дефектоскопа;

• - амплитуду сигнала на выходе генератора установить таким образом, чтобы уровень сигнала на экране дефектоскопа составил 70 % высоты экрана (на уровне срабатывания порога).

• 8.6.5 Установить усиление дефектоскопа 1 дБ (N_ycT).

• 8.6.6 Увеличивая ослабление на аттенюаторе (N_H3M) привести уровень сигнала на экране дефектоскопа к уровню 70 % высоты экрана.

• 8.6.7 Рассчитать отклонение установки усиления (AN) от номинального значения по формуле:

AN = N_H3M - N_yCT, дБ                                  (2)

где N_ycT - значение усиления, установленное на дефектоскопе, дБ;

N_H3M - измеренное значение усиления на аттенюаторе, дБ.

• 8.6.8 Повторить измерения отклонения установки усиления в выбранном канале дефектоскопа для установленных значений усиления на дефектоскопе 5, 10, 30, 50, 80 дБ.

• 8.6.9 Повторить операции по пунктам 8.6.1 - 8.6.8 для остальных каналов контроля сплошности дефектоскопа.

• 8.6.10 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если на каналах контроля сплошности дефектоскопа отклонение установки усиления в диапазоне от 0 до 80 дБ не превышает ± 2 дБ.

• 8.7.1 Подобрать рабочие образцы (РО) и контрольные образцы (КО), входящие в комплект поставки установки, со значениями диаметров, соответствующих началу, середине и концу используемого диапазона измерения диаметров установкой или близких по значению к ним. На каждом образце должно быть три участка, соответствующих D., D+, D_o.

• 8.7.2 Произвести измерения наружных диаметров РО и КО на оптиметре горизонтальном ИКГ-3 Измерения повторить 5 раз.

• 8.7.3 Рассчитать средние значения наружных диаметров РО и КО.

• 8.7.4 Подготовить установку к работе согласно раздела 2 руководства по эксплуатации (РЭ).

• 8.7.5 Произвести калибровку установки на РО со значениями диаметров, соответствующих значениям диаметров КО согласно раздела 3 РЭ.

• 8.7.6 Установить КО со значениями диаметров, соответствующих началу диапазона измерения диаметров на установку и произвести измерения наружных диаметров КО.

• 8.7.7 Повторить пункт 8.7.6 методики поверки 5 раз.

• 8.7.8 Распечатать протокол измерений КО.

• 8.7.9 Повторить пункты 8.7.4 - 8.7.8 методики поверки для всех КО.

• 8.7.10 Рассчитать средние значения измерений наружных диаметров.

• 8.7.11 Рассчитать абсолютную погрешность измерения наружных диаметров по формуле:

^_D=D_U3M-D_ycm,MM                (3)

где D_ycm - измеренное на оптиметре значение наружного диаметра КО, мм;

D_U3M ~ измеренное на установке значение наружного диаметра КО, мм.

• 8.7.12 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если абсолютная погрешность измерения наружного диаметра соответствуют значениям, приведенным в таблице 6.

Таблица 6

• 8.8.1 Подобрать РО и КО, входящие в комплект поставки установки, которые соответствуют минимальному, среднему и максимальному значению используемого диапазона толщины стенки ОК или близких по значению к ним. На каждом образце должно быть три участка, соответствующих S., S+, So-

• 8.8.2 На оптиметре вертикальном ИКВ-3 произвести измерения толщины стенки РО и КО. Измерения повторить 5 раз.

• 8.8.3 Рассчитать среднее значение толщины стенки каждого РО и КО.

• 8.8.4 Подготовить установку к работе согласно раздела 2 РЭ.

• 8.8.5 Произвести калибровку установки для контроля методом свободных колебаний или эхо-импульсным методом в зависимости от используемого КО, на РО со значениями толщин стенки, соответствующих значениям толщин стенки КО согласно раздела 3 РЭ.

• 8.8.6 Установить КО соответствующий началу диапазона измерения толщины стенки на установку и произвести измерения толщины стенки ОК.

• 8.8.7 Повторить пункт 8.8.6 методики поверки 5 раз.

• 8.8.8 Распечатать протокол измерений КО.

• 8.8.9 Рассчитать среднее значение измерений толщины стенки.

• 8.8.10 Повторить пункты 8.8.5 - 8.8.9 методики поверки для всех КО.

• 8.8.11 Рассчитать абсолютную погрешность измерения толщины стенки по формуле:

(4) где S_ycm - измеренное на оптиметре значение толщины стенки контрольного образца, Suw - измеренное на установке значение толщины стенки КО.

• 8.8.12 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если абсолютная погрешность измерения толщин стенки соответствуют значениям, приведенным в таблице 7.

Таблица 7

• 8.9.1 Подобрать РО и КО, входящие в комплект поставки установки, в которых имеются искусственные отражатели (ИО) соответствующие минимальному размеру выявляемых дефектов.

• 8.9.2 На приборе измерительном двухкоординатном ДИП-6 произвести измерения глубины и длины риски РО и КО. Измерения повторить 5 раз.

• 8.9.3 Подготовить установку к работе согласно раздела 2 РЭ.

• 8.9.4 Произвести калибровку установки на РО согласно раздела 3 РЭ.

• 8.9.5 Установить КО на установку и нажать кнопку ПУСК.

• 8.9.6 Повторить пункт 8.9.5 методики поверки 20 раз.

• 8.9.7 Распечатать протокол измерений КО.

• 8.9.8 В полученном протоколе должны выполняться следующие требования:

- в столбцах АСД (автоматическая сигнализация дефектов) должен стоять знак “+” (срабатывание АСД);

• - значение А (дБ), разница между средними значениями амплитуд эхо-сигналов (ЭС) от внутреннего и наружного ИО, должна быть менее 3 дБ;

• - значение А_макс ОП, максимальная амплитуда ЭС принятого за опорный, должна быть менее 140 %.

• 8.9.9 Рассчитать вероятность выявления дефектов по формуле:

Р(Л) = -

«                                           (5)

где тп - количество выявленных дефектов, п - число произведенных измерений.

• 8.9.10 Установка считается прошедшей операцию поверки с положительным результатом, если вероятность выявления дефектов типа нарушений сплошности не менее 0,95.

• 9.1 Результаты поверки заносятся в протокол. Рекомендуемая форма протокола поверки - приложение А.

• 9.2 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке в установленной форме в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. №1815.

• 9.3 При отрицательных результатах поверки, установка признается непригодной к применению и на нее выдается извещение и непригодности в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. №1815 с указанием причин непригодности.

Исполнители:

Начальник

отдела испытаний и сертификации

ФГУП «ВНИИОФИ»

Начальник сектора МО НК отдела испытаний и сертификации ФГУП «ВНИИОФИ»

Инженер 2-ой категории сектора МО НК отдела испытаний и сертификации ФГУП «ВНИИОФИ»

Протокол№ _

От «__»___________20__года.

Наименование средства измерения________________________________________________

Заводской номер_______________________________________________________________

Серия и номер клейма предыдущей поверки_______________________________________

Принадлежащее______________________________________________________________

Поверено в соответствии с__________________________________________________________

С применением эталонов:___________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура окружающей среды °C,

относительная влажность___%,

атмосферное давление___мм. рт.ст

Результаты поверки:

• 1.   Внешний осмотр______________________________________________________________

• 2.   Идентификация ПО_______________________________________________________

• 3.   Опробование_________________________________________________________________

• 4.   Определение основных метрологических параметров:

  Наименование параметра	Номинальное значение	Измеренное значение в каналах
  		1	2	3	4	5	6	7	8
  1 Размах амплитуды генератора импульсов возбуждения	не менее 300 В
  2 Абсолютная погрешность измерения амплитуды сигналов	не более ± 10,0 % от полной высоты экрана
  3 Отклонение установки усиления	не более ± 2,0 дБ

  Наименование параметра	Номинальное значение			Измеренное значение
  	УМК-17	УМК-25	УМК-65
  4 Абсолютная погрешность измерения наружного диаметра ОК	± 0,005	± 0,007	± (0,0002 • DH + 0,003), где DH -измеренный наружный диаметр ОК, мм
  5 Абсолютная погрешность измерения толщины стенки трубы эхо-импульсным методом и методом свободных колебаний	± (0,005 ■ SH + 0,002)	± (0,005 ■ SH + 0,002	± (0,005 • S„ + 0,003)
  	где SH - измеренное значение толщины стенки ОК, мм
  6 Вероятности выявления дефектов нарушений сплошности	не менее 0,95

Поверитель              ___________________ /__________________/

;il<: ll.l'CL'                       ' Фзмк.шя ИО.)

Приложение Б

Согласующее устройство (делитель)

Для защиты канала синхронизации генератора от высокого напряжения с выхода канала дефектоскопа используется согласующее устройство.

Резисторы Rl, R2 подбираются таким образом, чтобы выходное напряжение соответствовало срабатыванию синхровхода генератора. Сумма сопротивлений R1+R2 должно быть не меньше 20 кОм.

15