Методика поверки «ГСИ. Комплекс дефектоскопический SIBAR» (МП 184 -261-2016)

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Федеральное государственное унитарное предприятие «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

УТВЕРЖДАЮ

Директор ФГУП «УНИИМ»

. Медведевских

2017 г.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Комплекс дефектоскопический SIBAR

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 184 -261-2016 г. Екатеринбург 2017

• 1 РАЗРАБОТАНА:

Федеральным государственным унитарным предприятием

«Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

• 2 ИСПОЛНИТЕЛИ

  Зам. зав. лаб. 261 Вед. инженер лаб. 261 Инженер II кат. лаб. 261

  Маслова Т.И., Цай И.С. Илюшина А.М.

• 3 УТВЕРЖДЕНА ФГУП «УНИИМ» « //         2017 г.

• 4 ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

• 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

• 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

• 3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 4 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 6 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 7 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое) Форма протокола поверки

Дата введения в действие: «/У »           2017 г.

Настоящая методика поверки (далее - МП) распространяется на комплекс дефектоскопический SIBAR (далее - комплекс SIBAR), зав. №2, производства CESI (Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta SpA), Италия, предназначенный для выявления дефектов и измерения их размеров и координат залегания ультразвуковым, вихретоковым и визуальными методами в металле валов роторов генераторов и турбин со стороны осевого канала.

Настоящая МП устанавливает процедуру первичной и периодической поверок комплекса SIBAR.

Интервал между поверками - один год.

В настоящей МП использована ссылка на следующий документ:

- Приказ Минпромторга РФ № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 3.1 При проведении поверки комплекса SIBAR выполняют операции согласно таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 3.2 Если при выполнении той или иной операции выявлено несоответствие установленным требованиям, поверка приостанавливается, выясняются и устраняются причины несоответствия, после этого повторяется поверка по операции, по которой выявлено несоответствие.

• 3.3 В случае повторного выявления несоответствия установленным требованиям поверку прекращают, выдается извещение о непригодности.

• 4.1 При проведении поверки применяют следующие средства поверки:

• - эталон единицы скорости распространения продольных ультразвуковых волн в твердых средах 3 - го разряда по ГОСТ Р 8.756-2014 (контрольный образец СО-2 из комплекта контрольных образцов и вспомогательных устройств КОУ-2, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №6612-99);

• - рабочий эталон единицы длины по ГОСТ Р 8.763-2011 (меры моделей дефектов ОСО-Г-043, ОСО-Г-047, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №48384-1 1);

• - осциллограф цифровой TDS 2012В. полоса пропускания (0 - 100) МГц, пределы

допускаемой относительной погрешности коэффициента отклонения ±  3  %

(регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №32618-06);

аттенюатор широкополосный АТТ-90-0,1-95/2, диапазон рабочих частот (0,01 - 30) МГц, диапазон ослабления сигналов (0 - - 90) дБ, погрешность в диапазонах ослабления:

• - от 0 до 19,9 дБ ± 0,03 дБ;

• - от 20 до 39.9 дБ ± 0,05 дБ;

• - от 40 до 59.9 дБ ±0,10 дБ;

• - от 60 до 90,0 дБ ± 0,20 дБ,

(регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №20674-00);

• - генератор сигналов Г4-102, диапазон частот (0,1 - 50) МГц, основная погрешность установки частоты не более 1% (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №3244-72);

• - комплект отраслевых стандартных образцов КМД4-0 40X13 (глубина залегания дефектов от 1 до 180 мм).

• 4.2 При проведении поверки допускается применение средств поверки, не указанных в п. 4.1, обеспечивающих определение метрологических характеристик комплекса SIBAR с требуемой точностью.

• 4.3 Эталоны, применяемые для поверки, должны иметь действующие свидетельства об аттестации, средства измерений - действующие свидетельства о поверке, комплект отраслевых стандартных образцов КМД4-0 40X13 - сертификат калибровки.

К проведению поверки допускаются лица из числа специалистов, допущенных к поверке, работающих в организации, аккредитованной на право поверки СИ геометрических величин, и ознакомившиеся с эксплуатационной документацией на комплекс SIBAR и настоящей МП.

При проведении поверки требуется соблюдать правила безопасности, согласно 6 Паспорта.

• 7.1 При проведении поверки комплекса SIBAR должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                               от 18 до 25;

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

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Провести визуальную проверку внешнего вида и комплектности комплекса SIBAR.

Комплекс SIBAR должен соответствовать следующим требованиям:

■- отсутствие механических повреждений установки;

• - наличие заводского номера на установке;

-- все надписи на аппаратуре должны быть четкими и ясными;

• - разъемы должны быть чистыми.

• 8.1.2 Комплектность комплекса SIBAR должна соответствовать комплектности, указанной в разделе 2 Паспорта.

• 8.2.1 Включить комплекс SIBAR.

• 8.2.2 Подключить наклонный преобразователь к каналу №1 комплекса SIBAR.

• 8.2.3 Нанести акустическую контактную жидкость на рабочую поверхность образца СО-2 из комплекта КОУ-2 и установить на него преобразователь.

• 8.2.4 Проверить работоспособность систем излучения, приема и индикации, на экране должны быть видны зондирующий и отраженные импульсы.

• 8.2.5 Повторить операции 8.2.2 - 8.2.4 для каналов №2, 3, 4, 5, 6.

Проверку идентификационных данных ПО провести, руководствуясь 2.3 инструкции по эксплуатации «SIBAR. Система автоматизированного бороскопического контроля роторов»

Данные должны соответствовать идентификационным данным ПО, приведенным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

• 8.4.1 Собрать схему, представленную на рисунке 1. Подключить эквивалентную нагрузку номиналом 50 Ом к каналу №1 комплекса SIBAR.

• 8.4.2 Установить масштабы осциллографа: по вертикали 50 В/дел, по горизонтали (40 - 100) нс/дел.

• 8.4.3 На комплексе SIBAR задать частоту, равную 1 МГц.

  

Рисунок 1 - Схема для определения амплитуды и длительности зондирующих импульсов 1 - осциллограф; 2 - эквивалентная нагрузка; 3 - комплекс SIBAR; KI. К2 коаксиальные кабели; Т1 - тройник коаксиальный

• 8.4.4 Установить устойчивую синхронизацию осциллографа от переднего фронта зондирующего импульса. Весь зондирующий импульс должен наблюдаться на экране осциллографа.

• 8.4.5 По экрану осциллографа измерить амплитуду и длительность зондирующего импульса. Длительность зондирующего импульса определяется на уровне 0,5 амплитуды сигнала.

• 8.4.6  Отклонение амплитуды и длительности зондирующих импульсов от номинальных значений вычислить по формуле

£=^•100, (1) х_н

где 8 - отклонение амплитуды (длительности) зондирующих импульсов от номинального значения, %;

х - действительное значение амплитуды (длительности) зондирующих импульсов, измеренное на осциллографе, В (нс);

Х_н — номинальное значение амплитуды (длительности) зондирующих импульсов, В (нс).

• 8.4.7 Повторить операции 8.4.3 - 8.4.6 на частотах 2, 4, 5 МГц.

• 8.4.8 Повторить операции 8.4.1 - 8.4.7 для остальных пяти каналов комплекса SIBAR.

• 8.4.9 Отклонение амплитуды зондирующих импульсов от номинального значения должно находиться в пределах ± 10 %.

• 8.4.10 Отклонение длительности зондирующих импульсов от номинального значения должно находиться в пределах, указанных в таблице 3.

Таблица 3 - Допускаемое отклонение длительности зондирующих импульсов от номинального значения

• 8.5.1 Погрешность измерения отношения амплитуд сигналов на входе приемника определить с помощью аттенюатора.

• 8.5.2 Собрать схему, представленную на рисунке 2.

  

Рисунок 2 - Схема определения параметров комплекса SIBAR

1   - генератор сигналов, 2 - временный селектор,

3 - аттенюатор, 4 - комплекс SIBAR

• 8.5.3 Провести настройку комплекса SIBAR согласно руководству по эксплуатации:

• - отключить систему DAC;

• - установить частоту 2 МГц;

• - установить ширину развертки 100 мкс;

• 8.5.4 На комплексе SIBAR задать усиление приемного такта, равное Ро = 0 дБ.

• 8.5.5 С помощью аттенюатора настроить амплитуду сигнала таким образом, чтобы она составляла 80 % высоты экрана (стандартный уровень). Снять показания с аттенюатора Ко, дБ.

• 8.5.6 На комплексе SIBAR увеличить на 10 дБ усиление приемного такта: Р1=(Ро+ 10), дБ.

• 8.5.7 С помощью аттенюатора настроить амплитуду сигнала на стандартный уровень. Снять показания с аттенюатора Ki, дБ.

• 8.5.8 Повторить операции 8.5.4 - 8.5.7, поочередно задавая усиление приемного тракта Ро, равное 20, 30, 50, 62 дБ.

• 8.5.9 Отклонение установки усиления приемного тракта ДР, дБ определить по формуле

др = (к₁₊₁-к_;)-(Л₊1-Л),                    (2)

где К - коэффициент ослабления аттенюатора, дБ;

Р - усиление приемного тракта, дБ;

z - номер точки контроля (Z = 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6).

• 8.5.10 Отклонение установки усиления приемного тракта должно находится в пределах ± 1 дБ во всем диапазоне установки усиления приемного тракта от 0 до 62 дБ.

• 8.6 Определение диапазона и абсолютной погрешности измерения координат залегания дефектов

Под координатами залегания дефектов понимается глубина залегания и расстояние от передней грани преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования.

• 8.6.1.1 Для определения абсолютной погрешности измерения координат залегания дефектов используется контрольный образец СО-2 из комплекта КОУ-2.

• 8.6.1.2 Подключить преобразователь к каналу №1. Задать на комплексе SIBAR:

• - частоту преобразователя;

• - задержку преобразователя;

• - скорость поперечной волны (соответствующую материалу контрольного образца СО-2).

• 8.6.1.3 Нанести акустическую контактную жидкость на рабочую поверхность образца СО-2 и установить на него преобразователь (у отметки по шкале «а°» образца, соответствующей значению угла ввода преобразователя). Найти положение преобразователя на поверхности образца, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала от отражателя (отверстия диаметром 6 мм). При необходимости изменить усиление таким образцом, чтобы амплитуда сигнала составила 80% высоты экрана. Зафиксировать показания комплекса SIBAR.

• 8.6.1.4 Абсолютную погрешность измерения расстояния от передней грани преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования ДХ, мм, определить по формуле

ДХ = Х_изм - Х_д,                                 (3)

где, Х_изм - расстояние от передней грани преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования, измеренное комплексом SIBAR, мм;

Х_д - действительное значение расстояния от передней грани преобразователя до проекции дефекта на поверхность сканирования, мм, рассчитанное по формуле

Х_д = Уд ■ tg(a) - I,                                  (4)

где У_д - действительное значение глубины залегания отражателя, взятое из паспорта на образец СО-2, мм;

а - угол ввода наклонного преобразователя, °;

I - стрела преобразователя, мм.

• 8.6.1.5 Абсолютную погрешность измерения глубины залегания дефекта ДУ, мм, определить по формуле

ДУ = У_изм - Уд,                                (5)

где У_изм - глубина залегания дефекта, измеренная комплексом SIBAR, мм.

• 8.6.1.6 Повторить операции 8.6.1.2 - 8.6.1.5 для остальных пяти каналов.

• 8.6.1.7 Абсолютная погрешность измерения координат залегания дефектов при работе с наклонным преобразователем должна находиться в пределах ± (0,5 + 0,03-X) мм, где X - координаты залегания дефекта (глубина залегания или расстояние от передней грани преобразователя до проекции дефекта на поверхность изделия), мм.

При определении абсолютной погрешности измерения глубины залегания дефекта использовать образец СО-2 из комплекта КОУ-2 или не менее трех образцов из комплекта КМД4-0 с диаметром отражателя не менее 1,5 мм и глубиной залегания отражателей равномерно распределенной по соответствующему диапазону измерений преобразователя.

• 8.6.2.1 Определение абсолютной погрешности измерения глубины залегания дефекта с помощью образца СО-2 из комплекта КОУ-2.

• 8.6.2.2 Подключить преобразователь к каналу №1. Задать на комплексе SIBAR:

• - частоту преобразователя;

• - задержку преобразователя;

• - скорость поперечной волны (соответствующую материалу контрольного образца СО-2).

• 8.6.2.3 Нанести акустическую контактную жидкость на рабочую поверхность образца.

• 8.6.2.4 Установить преобразователь, подключенный к каналу №1, на поверхность образца. На экране комплекса SIBAR получить три донных сигнала. Первый донный сигнал соответствует пройденному пути, равному высоте образца СО-2 59 мм, второй -118 мм (две высоты образца СО-2), третий - 177 мм (три высоты образца СО-2).

• 8.6.2.5 Изменить, при необходимости, коэффициент усиления таким образом, чтобы амплитуда первого донного сигнала составляла 80 % высоты экрана комплекса SIBAR.

• 8.6.2.6  Найти положение преобразователя, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала. Изменить значение скорости ультразвука или значение задержки призмы, для получения действительного значения высоты образца СО-2, равного 59 мм.

• 8.6.2.7 Изменить коэффициент усиления так, чтобы амплитуда второго донного сигнала составляла 80 % высоты экрана комплекса SIBAR. Зафиксировать показания комплекса SIBAR.

• 8.6.2.8 Изменить коэффициент усиления так, чтобы амплитуда третьего донного сигнала составляла 80 % высоты экрана комплекса SIBAR. Зафиксировать показания комплекса SIBAR.

• 8.6.2.9 Для второго и третьего донных сигналов абсолютную погрешность измерения глубины залегания дефекта Д(, мм, определить по формуле

^ИЗМ ^Д’                                          (6)

где /_изм ^_ Длина пути, измеренная комплексом SIBAR, мм;

1_Д - действительное значение пути, пройденное ультразвуком и равное 118 мм для второго донного сигнала, 177 мм для третьего донного сигнала.

• 8.6.2.10 Повторить операции 8.6.2.3 - 8.6.2.9 для остальных пяти каналов.

• 8.6.2.11 Абсолютная погрешность измерения глубины залегания дефектов при работе с прямым преобразователем должна находиться в пределах ± (0,5 + 0,01 ■ Y) мм, где Y - глубина залегания дефекта, мм.

• 8.6.2.12 Определение абсолютной погрешности измерения глубины залегания дефекта с помощью трех образцов из комплекта КМД4-0 с диаметром отражателя не менее 1,5 мм и глубиной залегания отражателей равномерно распределенной по соответствующему диапазону измерений преобразователя.

• 8.6.2.13 Подключить преобразователь к каналу №1. Задать на комплексе SIBAR:

• - частоту преобразователя;

• - задержку преобразователя;

• - скорость поперечной волны (соответствующую материалу образцов из комплекта КМД4-0).

• 8.6.2.14 Провести предварительную настройку комплекса SIBAR с помощью одного образца из комплекта КМД4-0 с глубиной залегания отражателя, соответствующей середине диапазона измерений для данного преобразователя. Для этого необходимо выполнить следующее:

• - нанести акустическую контактную жидкость на рабочую поверхность образца;

• - установить преобразователь, подключенный к каналу №1, на поверхность образца. Изменить, при необходимости, коэффициент усиления таким образом, чтобы амплитуда сигнала составляла 80 % высоты экрана комплекса SIBAR;

- найти положение преобразователя, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала. Изменить значение скорости ультразвука или значение задержки призмы, для получения действительного значения глубины залегания отражателя.

• 8.6.2.15 Нанести акустическую контактную жидкость на рабочую поверхность первого образца. Установить преобразователь на рабочую поверхность образца и найти положение преобразователя, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала от отражателя (отверстия диаметром 6 мм). Изменить при необходимости коэффициент усиления таким образом, чтобы амплитуда сигнала составляла 80 % высоты экрана. Зафиксировать показания комплекса SIBAR.

• 8.6.2.16 Абсолютную погрешность измерения глубины залегания дефекта AY, мм, определить по формуле (5).

• 8.6.2.17 Повторить операции 8.6.2.13 - 8.6.2.16 для оставшихся образцов из комплекта КМД4-0.

• 8.6.2.18 Повторить операции 8.6.2.13  8.6.2.1 7 для остальных пяти каналов.

• 8.6.2.19 Абсолютная погрешность измерения глубины залегания дефектов при работе с прямым преобразователем должна находиться в пределах ± (0,5 + 0,01 ■ Y) мм, где Y - глубина залегания дефекта, мм.

• 8.7.1 Установить вихретоковый преобразователь на бездефектное место образца ОСО-Г-043 и произвести компенсацию начального сигнала.

• 8.7.2 Просканировать вихретоковым преобразователем образец ОСО-Г-043 и убедиться в надежности выявления дефекта глубиной 0,20 мм, шириной раскрытия 0,15 мм по срабатыванию автоматической сигнализации дефекта (АСД). Данные значения глубины и ширины раскрытия соответствуют порогу чувствительности к определению дефектов типа «пропил», а также нижнему значению диапазона измерений глубины.

• 8.7.3  Просканировать вихретоковым преобразователем меру ОСОТ-047 из комплекта мер моделей дефектов ОСО-Г и убедиться в надежности выявления дефекта глубиной 1,90 мм.

• 8.7.4 Рассчитать абсолютную погрешность измерения глубины дефектов Д_;, мм, по формуле

А/ |^измг -^действ th

где Л_изм ( - результат измерения глубины /-го дефекта меры, мм;

^действ I - действительное значение глубины /-го дефекта меры, указанное в свидетельстве о поверке, мм.

• 8.7.5 Минимальное значение ширины выявляемого дефекта должно составлять 0,15 мм, а минимальное значение глубины выявляемого дефекта - 0,20 мм.

• 8.7.6 Абсолютная погрешность измерения глубины дефектов должна находиться в пределах ± (0,1 + 0,3 Н), где Н - глубина дефекта, мм.

• 9.1 Результаты поверки оформляют протоколом, форма протокола поверки приведена в приложении А к настоящей МП.

• 9.2 Положительные результаты поверки комплекса SIBAR оформляют согласно Приказу Минпромторга России № 1815 выдачей свидетельства о поверке.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

• 9.3 Отрицательные результаты поверки комплекса SIBAR оформляют согласно Приказу Минпромторга России № 1815 выдачей извещения о непригодности с указанием причин непригодности.

Исполнители:

Зам. зав. лаб. 261

Вед. инженер лаб.261

Инженер II кат. лаб. 261

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки

• 1 Наименование и тип Комплекс дефектоскопический SIBAR

• 2 Заводской номер 2

• 3 Изготовитель CESI (CentroElettrotecnicoSperimentaleltalianoGiacintoMottaSpA), Италия

• 4 Принадлежит Г1АО «Энел Россия»

• 5 Метрологические характеристики:

• 6 Номер по Госреестру _______________

• 7 Документ МП 184-261-2016 «ГСИ. Комплекс дефектоскопический SIBAR. Методика поверки»

• 8 Средства измерений, используемые при поверке:

• 9 Условия поверки: температура ____°C, влажность ______%

• 10 Результаты проверки внешнего вида и комплектности комплекса SIBAR соответствуют, не соответствуют требованиям 8.1 МП.

(ненужное зачеркнуть)

• 11 Результаты опробования соответствуют, не соответствуют требованиям 8.2 МП.

(ненужное зачеркнуть)

• 12 Результаты проверки идентификационных данных программного обеспечения соответствуют, не соответствуют требованиям 8.3 МП.

(ненужное зачеркнуть)

• 13 Определение амплитуды и длительности зондирующих импульсов

Таблица 1 - Результаты измерений амплитуды и длительности зондирующих импульсов

Вывод: Амплитуда и длительность зондирующих импульсов соответствуют, не соответствуют требованиям 8.4 МП.

(ненужное зачеркнуть)

14 Определение диапазона и отклонения установки усиления приемного тракта

Таблица 2 - Результаты определения диапазона и отклонения установки усиления приемного тракта

Вывод: диапазона и отклонения установки усиления приемного тракта соответствует, не соответствует требованиям 8.5 МП.

(ненужное зачеркнуть)

15 Определение диапазона и абсолютной погрешности измерения координат залегания дефектов

Таблица 3 - Результаты измерения диапазона и абсолютной погрешности измерения

координат залегания дефектов при работе с наклонным преобразователем

Вывод: диапазон и абсолютная погрешность измерения координат залегания дефектов

16 Определение диапазона и абсолютной погрешности измерения глубины залегания дефектов при работе с прямым преобразователем

Таблица 4 - Результаты измерений диапазона и абсолютной погрешности измерения глубины залегания дефектов при работе с прямым преобразователем

Вывод: диапазон и абсолютная погрешность измерения глубины залегания дефектов при работе с прямым преобразователем соответствует, не соответствует требованиям 8.6.2 МП.                                             (ненужноезачеркнуть)

• 17 Определение порога чувствительности к определению дефектов типа «пропил», диапазона и абсолютной погрешности измерения глубины дефектов

Дефект глубиной 0,20 мм, шириной раскрытия 0,15 мм выявляется, не выявляется с помощью системы S1BAR.                                    (ненужное зачеркнуть)

Таблица 5 - Результаты измерений диапазона и абсолютной погрешности измерения глубины дефектов

Вывод: порог чувствительности к определению дефектов типа «пропил», диапазона и абсолютная погрешность измерения глубины соответствует, не соответствует требованиям 8.7 МП.                                            (ненужное зачеркнуть)

• 18 Комплекс дефектоскопический SIBAR соответствует, не соответствует требованиям

МП.                                               (ненужное зачеркнуть)

• 19 Комплекс дефектоскопический SIBAR допускается, не допускается к применению.

(ненужное зачеркнуть)

Организация, проводившая поверку

Поверитель ______________ __________________

(подпись)                   (инициалы, фамилия)

Дата поверки «_____»_________________20___г.

15