Методика поверки «ГСИ.Дефектоскопы ультразвуковые УДС2М-35» (МП 008.Д4-21)
И.С. Филимонов
2021 г.
директора по инновациям
ФГУП «ВНИИОФИ»
Государственная система обеспечения единства измерений Дефектоскопы ультразвуковые УДС2М-35 МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МП 008.Д4-21Главный научный сотрудник
ИИОФИ»
ФГУП
В.Н. Крутиков
2021 г.
Москва 2021 г.
СОДЕРЖАНИЕ
-
5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ПОВЕРКИ.. 5
-
6 ТРЕБОВАНИЯ (УСЛОВИЯ) ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ
-
8 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
1 Общие положения
-
1.1 Настоящая методика поверки распространяется на дефектоскопы ультразвуковые УДС2М-35 (далее по тексту - дефектоскопы), предназначенные для измерений координат залегания дефектов, временных интервалов, оценки параметров по амплитуде отражённых сигналов и регистрации дефектов в рельсах железнодорожного пути (вторичный контроль), сварных стыках, выполненных электроконтактной и алюминотермитной (АЛТС) сваркой, а также для досварочного контроля концевых участков новых и старогодных рельсов перед их сваркой на рельсосварочных предприятиях или в пути, и устанавливает методы и средства их первичной и периодических поверок. По итогам проведения поверки должна обеспечиваться прослеживаемость к ГЭТ 1-2018, ГЭТ 193-2011, ГЭТ 2-2010, ГЭТ 182-2010. Поверка выполняется методом прямых измерений.
-
1.2 Интервал между поверками - 1 год.
-
1.3 Метрологические характеристики дефектоскопов указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Метрологические характеристики дефектоскопов
Наименование характеристики |
Значение |
Размах зондирующего импульса (на нагрузке 50 Ом), В |
125 |
Допускаемое отклонение установки размаха зондирующего импульса, В, не более |
± 12,5 |
Номинальное значение частоты генератора импульсов возбуждения, МГц |
2,5 |
Допускаемое отклонение установки частоты генератора импульсов возбуждения, МГц, не более |
±0,25 |
Диапазон измерений временных интервалов, мкс |
от 1 до 450 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений временных интервалов, мкс |
± (0,2 + 0,002-1), где t -значение временных интервалов, мкс |
Диапазон установки усиления, дБ |
от 0 до 80 |
Допускаемое отклонение установки усиления в диапазоне от 1 до 60 дБ, дБ, не более |
± (2 + 0,05 G), где G -номинальное значение усиления,установленное на дефектоскопе, дБ. |
Диапазон измерения координат залегания, мм |
от 3 до 200 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координат залегания дефектов, мм |
±(0,02-Н + 2)* ±(0,02L + 2)** |
* где Н - измеренное значение глубины залегания дефектов, мм. ** где L - измеренное значение расстояния от точки ввода до проекции дефекта на поверхность, мм. |
2 Перечень операций поверки средства измерений
-
2.1 При проведении первичной и периодической поверок должны выполняться операции, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Операции первичной и периодической поверок
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
Внешний осмотр средства измерений |
7.1 |
Да |
Да |
Подготовка к поверке и опробование средства измерений |
7.2 |
Да |
Да |
Проверка программного обеспечения средства измерений |
7.3 |
Да |
Да |
Определение метрологических характеристик средства измерений |
7.4 |
Да |
Да |
Определение частоты и отклонения установки частоты генератора импульсов возбуждения от номинального значения; определение размаха зондирующего импульса и отклонения установки размаха зондирующего импульса от номинального значения |
7.4.1 |
Да |
Да |
Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений временных интервалов |
7.4.2 |
Да |
Да |
Определение диапазона и отклонения установки усиления |
7.4.3 |
Да |
Да |
Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений координат залегания дефектов |
7.4.4 |
Да |
Да |
-
2.2 Поверку дефектоскопа осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.
-
2.3 Поверка дефектоскопа прекращается в случае получения отрицательного результата при проведении хотя бы одной из операций, а дефектоскоп признают не прошедшим поверку.
-
2.4 При получении отрицательного результата по пункту 7.4.4 методики поверки признается непригодным к применению пьезоэлектрический преобразователь (далее по тексту - ПЭП), если хотя бы с одним ПЭП из комплекта поставки дефектоскоп полностью прошел операцию поверки.
3 Требования к условиям проведения поверки
-
3.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие требования:
-
• температура окружающего воздуха, °C: (20 ± 5);
-
• относительная влажность воздуха, %, не более от 50 до 75;
-
• атмосферное давление, мм рт.ст. (750 ± 30);
-
• напряжение сети переменного тока, В от 187 до 242;
-
• частота сети переменного тока, Гц (50 ± 1).
-
4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку
-
4.1 К проведению поверки допускаются лица:
-
- изучившие настоящую методику поверки и руководство по эксплуатации дефектоскопа;
-
- прошедшие обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений.
5 Метрологические и технические требования к средствам поверки
-
5.1 При проведении поверки применяются средства, указанные в таблице 3.
-
5.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого дефектоскопа с требуемой точностью.
-
5.3 Средства поверки должны быть аттестованы (поверены) в установленном порядке.
Таблица 3 - Метрологические и технические требования к средствам поверки
Операция поверки |
Средство поверки |
Метрологические и технические требования к средствам поверки |
Рекомендуемые типы средств поверки |
п. 7.2 методики поверки |
Эталонные образцы, меры для поверки ультразвуковой аппаратуры в ранге рабочего эталона 3 разряда согласно ГПС, утверждённой приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2842 от 29.12.2018 г. |
Скорость продольной ультразвуковой волны в мере (5900 ± 133) м/с; Номинальное значение расстояния до центра искусственного дефекта Д1 и его допустимое отклонение (44,00 ± 0,25) мм; Номинальные значения диаметра искусственного дефекта и его допускаемое отклонение 6+0,3 мм. |
Комплект мер ультразвуковых ККО-3, Мера№ ЗР, per. № 63388-16 |
п. 7.4.1 методики поверки |
Осциллографы в ранге рабочего эталона 2 разряда согласно ГПС, утверждённой приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3463 |
Полоса пропускания от 0 до 100 МГц; Диапазон коэффициента развертки от 5 нс/дел до 50 с/дел; Количество делений по горизонтали 10; Диапазон коэффициента отклонения от 2 мВ/дел до 5 В/дел; Количество делений по вертикали 8; Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента отклонения в диапазоне от 2 мВ/дел до 5 мВ/дел ± 4 %, в диапазоне от 10 мВ/дел до |
Осциллограф цифровой TDS2012B (далее по тексту -осциллограф), per. № 32618-06 |
5 В/дел ± 3 % | |||
пп. 7.4.2, 7.4.3 методики поверки |
Генераторы сигналов (тестеры) в ранге рабочего эталона 2 разряда согласно ЛПС |
Диапазон регулировки задержки радиоимпульсов относительно синхроимпульсов от 0,3 до 1000 мкс; Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки задержки радиоимпульсов относительно синхроимпульсов ± (0,01 + 0,001 Dx) мкс, где Dx - значение установленной задержки, мкс; Диапазон регулировки ослабления аттенюатора от 0 до 96 дБ; Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки ослабления аттенюатора на частоте 10 МГц не более ± (0,1+ +0,0075 Ах) дБ, где Ах -значение установленного ослабления в дБ |
Тестер ультразвуковой УЗТ-РДМ (далее по тексту - тестер УЗТ-РДМ), per. №44488-10 |
пп. 7.4.4 методики поверки |
Эталонные образцы, меры для поверки ультразвуковой аппаратуры в ранге рабочего эталона 3 разряда согласно ГПС, утверждённой приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2842 от 29.12.2018 г. |
Скорость продольной ультразвуковой волны в мере (5900 ± 133) м/с; Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения скорости продольной ультразвуковой волны в мере ± 30 м/с; Высота меры № 2 -59’0,1 мм; Диаметр искусственного дефекта Д1 6+0,3 мм; Расстояние от рабочей поверхности 1 меры до центра искусственного дефекта Д1 (44,00 ± 0,25) мм; Высота меры № 3 (55,0 ± 0,1) мм; Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения высоты мер, диаметра |
Комплект мер ультразвуковых кко-з, per. № 63388-16 |
искусственного дефекта Д1, расстояния от рабочей поверхности 1 меры до центра искусственного дефекта Д1 ± 0,05 м/с. | |||
Вспомогательное оборудование | |||
Определение условий проведения поверки |
Средство измерений температуры |
Измерение температуры окружающего воздуха в диапазоне от - 10 до + 50 °C; А = ±0,2 °C |
Измеритель параметров микроклимата «Метеоскоп», per. № 32014-06 |
Средство измерений влажности |
Измерение влажности окружающего воздуха в диапазоне от 30 до 98 %; А = ±3 % | ||
Средство измерений атмосферного давления |
Измерение абсолютного атмосферного в диапазоне от 80 до 110 кПа; А = ± 0,13 кПа | ||
Средство измерений напряжения переменного тока |
Измерение напряжения переменного тока в диапазоне от 150 до 260 В; Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ± (0,01 • иизм + + 5 е.м.р.), где иизм -измеренное значение напряжения переменного тока |
Мультиметр цифровой U1241 В, per. №41432-10 | |
Средство измерений частоты переменного тока |
Измерение частоты переменного тока в диапазоне от 40 до 60 Гц; Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ± (0,0003 • + + 3 е.м.р.), где fn3M - измеренное значение частоты переменного тока | ||
п. 7.4.1 методики поверки |
Пробник осциллографа Р2200 с делителем 1:10 | ||
п. 7.4.1 методики поверки |
Терминатор BNC 50 Ом ±1 % в качестве нагрузки |
6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки
-
6.1 Работа с дефектоскопами и средствами поверки должна проводиться согласно требованиям безопасности, указанным в нормативно-технической и эксплуатационной документации на дефектоскопы и средства поверки.
-
7 Проведение поверки
7.1 Внешний осмотр средства измерений
-
7.1.1 Внешним осмотром дефектоскопа должно быть установлено:
-
• наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер;
-
• соответствие комплектности поверяемого дефектоскопа его паспорту;
-
• отсутствие на наружных поверхностях дефектоскопа и его комплектующих повреждений, влияющих на его работоспособность, и загрязнений, препятствующих проведению поверки;
-
• целостность пломбировки;
-
• наличие знака утверждения типа на титульном листе руководства по эксплуатации и на информационной табличке электронного блока дефектоскопа.
-
7.1.2 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки с положительным результатом, если дефектоскоп соответствует требованиям, приведенным в пункте 7.1.1.
7.2 Подготовка к поверке и опробование средства измерений
-
7.2.1 Если дефектоскоп и средства поверки до начала измерений находились в климатических условиях, отличающихся от указанных в п. 3.1, то их выдерживают при этих условиях не менее часа, или времени, указанного в эксплуатационной документации на поверяемый дефектоскоп и средства поверки.
-
7.2.2 Перед проведением поверки, средства поверки и дефектоскоп подготовить к работе в соответствии с технической документацией на них.
-
7.2.3 Зарядить встроенный источник питания дефектоскопа зарядным устройством, входящим в его комплект поставки.
-
7.2.4 Включить дефектоскоп, нажав клавишу
и удерживая ее не менее 3 с.
-
7.2.5 Нажатием клавиши
-
7.2.6 Вращением и торцевым нажатием ручки энкодера на правой стороне электронного блока дефектоскопа выбрать и загрузить настройку «Проверка по ТУ».
J открыть меню основных настроек и вращением ручки
-
вывести экранную форму «Архив настроек».
-
7.2.7 Нажатием клавиши UJ правого энкодера выбрать строку «ПЭП».
-
7.2.8 Двукратным нажатием клавиши F1 - «№ ПЭП» выполнить переход в экранную форму «БД ПЭП». Вращением ручки правого энкодера выбрать учетную запись ПЭП «П112-2.5» и нажатием клавиши F3 - «Загрузить» вывести на экран осциллограмму сигналов в развертке типа А.
7.2.9 По изображению пиктограммы
в строке состояния на экране дефектоскопа убедиться в том, что включен раздельный режим работы 1-го канала. В случае
несоответствия, нажатием клавиши L
открыть меню основных настроек, вращением
ручки правого энкодера EN2 выбрать строку «Настр. канала» и нажатием клавиши F1 -«Сх. прозв.» выбрать необходимый режим «1-разд.».
открыть меню основных
-
7.2.10 При наличии пиктограммы
в строке состояния на экране дефектоскопа
ГТ необходимо выключить ВРЧ. Для этого нажатием клавиши LL настроек, вращением ручки правого энкодера EN2 выбрать строку «ВРЧ». Нажатием клавиши F1 вначале активизировать окно «ВРЧ», а затем повторным нажатием установить значение «Выкл.».
-
7.2.11 Подключить соединительный кабель PC ПЭП из состава дефектоскопа к
разъемам 1**) и 14) на верхней панели дефектоскопа в соответствии с маркировкой на кабеле ПЭП. ____
-
7.2.12 Нажатием клавиши UD открыть экранную форму «дБ» и вращением ручки правого энкодера установить усиление равным У = 20 дБ.
-
7.2.13 Установить ПЭП дефектоскопа на смоченную контактной жидкостью поверхность меры № ЗР из комплекта мер ультразвуковых ККО-3 для выявления опорного отражателя отверстия диаметром 6 мм на глубине 44 мм, совместив продольные оси симметрии контактных плоскостей ПЭП и меры. В качестве контактной жидкости рекомендуется использовать минеральное масло.
Э ЭЛ
-
7.2.14 Подключить соединительный кабель PC ПЭП к разъемам “ у и “ у на верхней панели дефектоскопа в соответствии с маркировкой на кабеле ПЭП. По
изображению пиктограммы
в строке состояния на экране дефектоскопа убедиться в
том, что включен раздельный режим работы 2-го канала. Повторить пункты 7.2.10, 7.2.12 -
-
7.2.13 на втором канале дефектоскопа.
7.2.15 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки с положительным результатом, если подтверждается общая работоспособность дефектоскопа, регулировка параметров настройки и отображаются сигналы от отверстия диаметром 6 мм и от донной поверхности меры № ЗР из комплекта мер ультразвуковых ККО-3.
7.3 Проверка программного обеспечения средства измерений
-
7.3.1 Выполнить пункт 7.2.4.
-
7.3.2 Нажатием клавиши открыть меню основных настроек и вращением ручки правого энкодера выбрать строку «Справка».
-
7.3.3 Нажатием клавиши «F3» выполнить переход в экранную форму «О программе».
-
7.3.4 В левом верхнем углу появившегося окна в строке «Основная программа» прочитать номер версии ПО.
-
7.3.5 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки с положительным результатом, если идентификационные данные ПО соответствуют значениям, приведенным в таблице 4.
Таблица 4 - Идентификационные данные ПО дефектоскопа
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
УДС2М-35 |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 1.0 |
Цифровой идентификатор ПО |
- |
-
7.4 Определение метрологических характеристик средства измерений
-
7.4.1 Определение частоты и отклонения установки частоты генератора импульсов возбуждения от номинального значения; определение размаха зондирующего импульса и отклонения установки размаха зондирующего импульса от номинального значения
-
7.4.1.1 Собрать схему согласно рисунку 1.
-
-
4Z XZ
-
7.4.1.8 Подключить кабель BNC к разъёму «2 *£/» на верхней панели электронного блока.
-
7.4.1.9 Выполнить пункт 7.4.1.3.
-
7.4.1.10 При помощи клавиши «F1» установить совмещённый режим работы второго канала «2-Совм».
-
7.4.1.11 Выполнить пункты 7.4.1.5 - 7.4.1.7 для второго канала.
-
7.4.1.12 Произвести обработку результатов измерений в соответствии с пунктом 8.1.
7.4.2 Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений временных интервалов
-
7.4.2.1 Выполнить пункты 7.2.4 - 7.2.6, 7.4.1.3.
-
7.4.2.2 При помощи клавиши «F1» установить раздельный режим работы первого канала «1-Разд».
-
7.4.2.3 Собрать стенд по рисунку 2 для измерения параметров при раздельной схеме генераторно-приёмного тракта дефектоскопа. Включить электронный блок тестера УЗТ-РДМ.
-
1 - Тестер УЗТ-РДМ 3 - Нагрузка из комплекта тестера
-
2 - Тройник BNC 4 - Электронный блок дефектоскопа
Рисунок 2 - Стенд для измерения параметров при раздельной схеме генераторно-приемного тракта дефектоскопа
-
7.4.2.4 Нажатием клавиши 1 открыть меню основных настроек и вращением ручки правого энкодера выбрать строку «Настройки».
-
7.4.2.5 С помощью нажатия клавиши «F4» активизировать окно «Доп. настр.» и установить значение «ВКЛ» снова нажав клавишу «F4». Вращением и нажатием ручки правого энкодера установить единицы измерения микросекунды «ps».
-
7.4.2.6 Нажатием клавиши L=J открыть меню основных настроек и вращением ручки правого энкодера выбрать строку «ПЭП». Нажатием клавиши «F4» активизировать окно «2Тп, мкс» и вращением ручки правого энкодера установить значение времени задержки в призме равным 0 мкс.
-
7.4.2.7 Нажатием клавиши LEU вывести на экран экранную форму управления развёрткой. Нажатием клавиши «F2» активизировать окно «Задержка, ps» и вращением ручки правого энкодера установить значение времени задержки развёртки равным 0 мкс. Нажатием клавиши «Fl» активизировать окно «Длит., ps» и вращением ручки правого энкодера установить значение длительности развёртки равным 460 мкс.
7.4.2.8 Нажатием клавиши
вывести на экран дефектоскопа экранную форму
управления стробами. Нажатием клавиши «F2» активизировать окно «2-Задер., ps» и вращением ручек правого и, при необходимости, левого энкодера установить значение времени задержки строба № 2 равным 0 мкс.
zjD
-
7.4.2.9 Нажатием клавиши J активизировать окно «Усиление» и вращением ручки правого энкодера установить значение усиления равным 20 дБ.
-
7.4.2.10 Выполнить пункт 7.2.10.
-
7.4.2.11 Подготовить тестер УЗТ-РДМ к работе в качестве генератора радиоимпульса. В начальной экранной форме тестера УЗТ-РДМ выбрать и активизировать строку «Параметры ЭБ»:
-
- в строке меню «Синхр.» установить внешнюю синхронизацию генератора;
-
- в строке меню «ГРИ2» установить значение для параметра «Частота» 2500 кГц и «Источник» - внутренний;
-
- в строке меню «ГРИ1» установить значение для параметра «Задержка» 1,0 мкс, значение для параметра «N периодов» 1;
-
- в строке меню «Развертка» установить значение для параметра «Задержка» 0 мкс и значение для параметра «Длительность» 15 мкс;
-
- в строке меню «Маркер» установить значение для параметра «Задержка» 0,5 мкс и значение для параметра «Длительность» 13 мкс;
-
- в строке меню «Аттен.» установить значение для параметра «Затухание» 0 дБ и значение для параметра «Амплитуда» 300 мВ;
-
- в строке меню «Усилитель» установить значение «Усиление» сигнала на экране тестера такой величины, чтобы его амплитуда находилась на уровне нижней границы верхней клетки;
-
- удостовериться, что в строке меню «Аттен.» установлена амплитуда 300 мВ, в случае несоответствия установить необходимое значение.
-
- в строке меню «Аттен.» активизировать строку «Затухание, дБ» и, вращая ручку энкодера тестера, отрегулировать амплитуду, чтобы сигнал на экране дефектоскопа находился на уровне 50 % экрана. Убедиться в срабатывании звуковой сигнализации срабатывания системы второго строба (далее по тексту - АСД2).
-
7.4.2.12 Записать в протокол поверки (Приложение А) значение задержки радиоимпульса «Ь> с экрана дефектоскопа.
-
7.4.2.13 В строке меню тестера «ГРИ1» установить задержку радиоимпульса - 10 мкс.
вывести на экран дефектоскопа экранную форму
-
7.4.2.14 Нажатием клавиши управления стробами. Нажатием клавиши «F2» активизировать окно «2-Задер., ps» и вращением ручки правого энкодера установить строб № 2 так, чтобы он пересекал полученный от тестера импульс. Убедиться в срабатывании АСД2 дефектоскопа.
-
7.4.2.15 Выполнить пункт 7.4.2.12.
-
7.4.2.16 Выполнить измерения по пунктам 7.4.2.13 - 7.4.2.14 для значений задержки радиоимпульса 100 и 450 мкс.
-
7.4.2.17 Выполнить измерения по пунктам 7.4.2.11 - 7.4.2.16 еще два раза. Полученный результат усреднить.
-
7.4.2.18 Переключить кабели BNC с первого канала на второй.
-
7.4.2.19 Выполнить пункты 7.2.5 - 7.2.6, 7.4.1.3.
-
7.4.2.20 При помощи клавиши «F1» установить раздельный режим работы второго канала «2-Разд».
-
7.4.2.21 Повторить пункты 7.4.2.4 - 7.4.2.17 для второго канала.
-
7.4.2.22 Произвести обработку результатов измерений в соответствии с пунктом 8.2.
7.4.3 Определение диапазона и отклонения установки усиления
-
7.4.3.1 Выполнить последовательно пункты 7.4.2.1 - 7.4.2.3, 7.2.10.
-
7.4.3.2 Нажатием клавиши IJ активизировать окно «Усиление» и вращением ручки правого энкодера установить значение усиления равным 0 дБ.
-
7.4.3.3 Подготовить тестер УЗТ-РДМ к работе в качестве генератора радиоимпульса. В начальной экранной форме тестера УЗТ-РДМ выбрать и активизировать строку «Параметры ЭБ»:
-
- в строке меню «Синхр.» установить внешнюю синхронизацию генератора;
-
- в строке меню «ГРИ2» установить значение для параметра «Частота» 2500 кГц и «Источник» - внутренний;
-
- в строке меню «ГРИ1» установить значение для параметра «Задержка» 50 мкс, значение для параметра «N периодов» 10;
-
- в строке меню «Развертка» установить значение для параметра «Задержка» 45 мкс и значение для параметра «Длительность» 15 мкс;
-
- в строке меню «Маркер» установить значение для параметра «Задержка» 4 мкс и значение для параметра «Длительность» 8 мкс;
-
- в строке меню «Усилитель» установить значение для параметра «Усиление» 50 дБ;
-
- в строке меню «Аттен.» установить значение для параметра «Затухание» 0 дБ и значение для параметра «Амплитуда» 800 мВ,
-
- в строке меню «Усилитель» установить значение «Усиление» сигнала на экране тестера такой величины, чтобы его амплитуда находилась на уровне нижней границы верхней клетки.
-
7.4.3.4 В строке меню тестера «Аттен.» установить значение для параметра «Затухание», при котором плоская вершина сигнала на экране дефектоскопа установиться на пороговый уровень. Записать в протокол поверки (Приложение А) показания отсчетных устройств аттенюатора тестера No, дБ.
-
7.4.3.5 Изменить значение усиления приемника канала, индицируемое на экране дефектоскопа, на значение 10 дБ. В строке меню тестера «Аттен.» установить значение для параметра «Затухание», при котором плоская вершина сигнала на экране дефектоскопа установиться на пороговый уровень. Записать в протокол поверки показания отсчетных устройств аттенюатора тестера GH3Mi, дБ. При наличии шумов в сигнале, с пороговым уровнем следует совмещать условную «среднюю линию» плоской вершины сигнала.
-
7.4.3.6 Выполнить пункт 7.4.3.5 для значений У [ном равных 20; 30, 40, 50 и 60 дБ.
-
7.4.3.7 Выполнить пункты 7.4.3.3 - 7.4.3.6 еще два раза.
-
7.4.3.8 Убедиться, что возможно установить значение усиления на дефектоскопе равным 80 дБ.
-
7.4.3.9 Выполнить пункты 7.4.3.1 - 7.4.3.6 для второго канала.
-
7.4.3.10 Произвести обработку результатов измерений в соответствии с пунктом 8.3.
7.4.4 Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений координат залегания дефектов
-
7.4.4.1 Выполнить пункты 7.4.2.1, 7.4.1.4 и 7.2.10.
-
7.4.4.2 Подключить наклонный пьезоэлектрический преобразователь (далее - ПЭП) к разъему дефектоскопа 1 с помощью соединительного кабеля из комплекта поставки дефектоскопа.
-
7.4.4.3 Нажатием клавиши l=J открыть меню основных настроек и вращением ручки правого энкодера выбрать строку «ПЭП». Двойным нажатием клавиши «F1» выполнить переход в экранную форму «БД ПЭП». Вращением ручки правого энкодера выбрать учетную запись наклонного ПЭП и нажатием клавиши «F3» - «Загрузить» вывести на экран осциллограмму сигналов в развертке типа А.
-
7.4.4.4 Предварительно должны быть измерены (или взяты из сертификата калибровки ПЭП) и внесены в базу данных ПЭП параметры подключённого ПЭП:
-
- время распространения ультразвуковых колебаний в призме ПЭП (2Тп, мкс);
-
- угол ввода а,...°.
Если на ПЭП отсутствует свидетельство о калибровке, то определить точку ввода и время распространения ультразвуковых колебаний в призме ПЭП на мере № 3 из комплекта ККО-3, а угол ввода УЗ волны ПЭП на мере № 2 в следующей последовательности:
Рисунок 3 - Определение точки ввода ПЭП
-
7.4.4.4.1 Определение точки ввода ПЭП:
-
- нажатием клавиши I = J открыть меню основных настроек, вращением правой ручки энкодера выбрать строку «ПЭП». Нажатием клавиши «F4» активизировать окно «2Тп, мкс» и вращением ручек правого (левого, при необходимости изменения разряда) энкодера установить значение времени распространения ультразвуковых колебаний в призме равным 0 мкс;
-
- нажатием клавиши СЕЮ вывести на экран экранную форму управления развёрткой. Нажатием клавиши «F2» активизировать окно «Задержка, ps» и вращением ручки правого энкодера установить значение времени задержки развёртки равным 0 мкс. Нажатием клавиши «F1» активизировать окно «Длит., ps» и вращением ручки правого (левого, при необходимости изменения разряда) энкодера установить значение длительности развёртки равным 150 мкс;
-
- установить ПЭП на поверхность меры № 3 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3, обработанную контактной жидкостью;
-
- перемещая ПЭП вперед-назад и поворачивая его вокруг оси от ± 5 до ± 10 угловых градусов, добиться максимального уровня эхо-сигнала от цилиндрической поверхности меры № 3. При необходимости выставить амплитуду отражённого сигнала на уровне 50 % экрана, нажатием клавиши IUP J открыть экранную форму «Усиление» и вращением ручки правого энкодера выполнить регулировку усиления;
-
- метка «О» на боковой поверхности меры № 3 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3, перенесенная на боковую поверхность ПЭП, указывает на точку ввода ПЭП (рисунок 3).
-
7.4.4.4.2 Определение времени распространения ультразвуковых колебаний в призме ПЭП:
-
- перемещая ПЭП вперед-назад и поворачивая его вокруг оси от ± 5 до ± 10 угловых градусов, регулируя усиление дефектоскопа, получить на экране два сигнала от цилиндрической поверхности меры № 3 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3 максимальной амплитуды;
-
- установить строб на первый сигнал и зафиксировать время прихода первого сигнала - показания Т1;
-
- установить строб на второй сигнал и зафиксировать время прихода второго сигнала - показания Т2;
-
- выполнить пункты 8.4.1 - 8.4.2.
-
7.4.4.4.3 Определение угла ввода ПЭП:
-
- установить ПЭП на поверхность меры № 2 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3, обработанную контактной жидкостью;
-
- перемещая ПЭП вперед-назад по мере № 2 и поворачивая его вокруг оси от ± 5 до ± 10 угловых градусов, получить на экране дефектоскопа эхо-сигнал максимальной амплитуды от отверстия диаметром 6 мм;
-
- для ПЭП с углами ввода в диапазоне от 40 до 64 градусов включительно, угол ввода определять по отверстию диаметром 6 мм, залегающему на глубине 44 мм. Для ПЭП с углами ввода в диапазоне от 65 до 75 градусов включительно, угол ввода определять по отверстию диаметром 6 мм, залегающему на глубине 15 мм.
-
- отсчет угла ввода ПЭП осуществлять по точке ввода ПЭП, определенной в п. 7.4.4.4.1;
-
- измерение угла ввода ПЭП следует повторить не менее трех раз, результат усреднить.
-
7.4.4.5 Для измерения координат дефекта установить следующие параметры на дефектоскопе:
-
1) в экранной форме «ПЭП»:
-
- в окне «2Тп, мкс» - значение времени распространения ультразвуковых колебаний в призме, указанное в сертификате калибровки на ПЭП или измеренное в пункте 7.4.4.4.2;
-
- в окне «Угол ввода, °»- значение угла ввода, указанное в сертификате калибровки на ПЭП или измеренное в пункте 7.4.4.4.3;
-
2) в экранной форме «Настройки» установить в окне «Уровень доступа» -«Наладчик»;
-
3) в экранной форме «Настр. канала» в окне «Сузк, м/с» нажатием клавиши «F5» и вращением ручки правого энкодера установить значение в соответствии с данными о скорости распространения УЗК из свидетельства о поверке на меру № 2 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3 или рассчитанное в пункте 8.4.2.
-
7.4.4.6 Установить ПЭП на поверхность меры № 2 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3, обработанную контактной жидкостью (рисунок 4).
4---►
Z
L
4---------------------------------------
---►
□
|||||||||||||||||||И|П11ртщ1т]1тп1ттт1111 ir|i 1 п 11
НИ
I 1 Г 1 1 I
0
10 20 30 40 50
а
70 ©
н
Г
05 09 01
08
lliiilllllllllllllll 11 1 1 1 1 1 1 1 L
I
о
Рисунок 4 - Определение координат дефекта при работе с наклонным ПЭП
Н - глубина залегания дефекта, L - расстояние от точки ввода до проекции дефекта на поверхность, R - расстояние по лучу, d - стрела преобразователя, а - угол ввода
-
7.4.4.7 Перемещая ПЭП по поверхности меры № 2 получить эхо-сигнал максимальной амплитуды от отверстия диаметром 6 мм, залегающего на глубине 44 мм.
-
7.4.4.8 Изменить диапазон развертки так, чтобы эхо-сигнал от дефекта располагался по центру экрана.
-
7.4.4.9 Изменить усиление на дефектоскопе так, чтобы эхо-сигнал от отражателя занимал не менее 50 % высоты экрана.
-
7.4.4.10 Нажатием клавиши вывести на экран экранную форму управления
стробами. При необходимости, нажатием клавиши «F2» активизировать окно «2-Задер., ps» и вращением ручки правого энкодера установить Строб 2 на полученный сигнал от отражателя. На экран дефектоскопа выводятся результаты измерений:
-
- Н - глубина залегания дефекта;
-
- L - расстояние от точки ввода до проекции дефекта на поверхность.
-
7.4.4.11 Выполнить пункты 7.4.4.5 - 7.4.4.10 еще четыре раза.
-
7.4.4.12 Подключить наклонный ПЭП к разъему дефектоскопа 2 *5 с помощью соединительного кабеля из комплекта поставки дефектоскопа и выполнить пункты 7.4.4.1,
-
7.4.4.3 - 7.4.4.11 для второго канала дефектскопа.
-
7.4.4.13 Выполнить пункты 7.4.4.1 - 7.4.4.12 со всеми наклонными ПЭП из комплекта поставки дефектоскопа.
-
7.4.4.14 Для раздельно-совмещенных прямых ПЭП установить следующие параметры настройки дефектоскопа:
- нажатием клавиши 1= открыть меню основных настроек и вращением ручки правого энкодера выбрать строку «Настр. канала». Несколькими нажатиями клавиши «F1» установить раздельный режим работы первого канала «1-Разд».
-
- нажатием клавиши открыть меню основных настроек, вращением ручки
правого энкодера выбрать строку «ПЭП». Двукратным нажатием клавиши «F1» выполнить переход в экранную форму «БД ПЭП». Вращением ручки правого энкодера выбрать учетную запись раздельно-совмещенного ПЭП и нажатием клавиши F3 - «Загрузить» вывести на экран осциллограмму сигналов в развертке типа А.
-
- выполнит пункт 7.2.10.
-
7.4.4.15 Подключить соединительный кабель раздельно-совмещенного ПЭП к разъемам 14) и 14) на верхней панели дефектоскопа в соответствии с маркировкой на кабеле ПЭП.
-
7.4.4.16 Установить ПЭП на рабочую поверхность меры № 2 в бездефектное место (отмечено стрелкой 20 мкс), предварительно нанеся на нее слой контактной жидкости.
7.4.4.17 Нажатием клавиши I
1J открыть меню основных настроек, вращением ручки энкодера выбрать строку «ПЭП». Нажатием клавиши «F4» активизировать окно «2Тп» и вращением ручки правого (левого, при необходимости изменения разряда) энкодера установить значение времени распространения в призме равным 0 мкс. Нажатием
dB
клавиши I J, а затем вращением ручки правого энкодера изменить усиление дефектоскопа так, чтобы эхо-сигнал от отражателя занимал не менее 50 % высоты экрана.
7.4.4.18 Нажатием клавиши
вывести на экран экранную форму управления стробами. При необходимости, нажатием клавиши «F2» активизировать окно «2-Задер., ps» и вращением ручки правого энкодера установить Строб 2 на полученный отражённый сигнал. Зафиксировать показания значения времени прихода первого отражённого сигнала tj, мкс. _____
7.4.4.19 Нажатием клавиши
U открыть меню основных настроек, вращением правой ручки энкодера выбрать строку «ПЭП». Нажатием клавиши «F4» активизировать окно «2Тп» и вращением ручки правого энкодера установить значение времени, определенное в пункте 8.4.6.
J=L
-
7.4.4.20 Нажатием клавиши вывести на экран экранную форму управления
стробами. При необходимости, нажатием клавиши «F2» активизировать окно «2-Задер., ps» и вращением ручки правого энкодера установить Строб 2 на полученный первый отражённый сигнал. На экран дефектоскопа выводятся результаты измерений толщины меры № 2.
-
7.4.4.21 Повторить измерения толщины меры № 2 еще четыре раза, каждый раз заново устанавливая ПЭП на меру № 2 из комплекта мер ультразвуковых ККО-3.
-
7.4.4.22 Перемещая прямой ПЭП по мере № 2 получить наибольшую амплитуду сигнала на дефектоскопе от отверстия диаметром 6 мм, залегающего на глубине 41 мм.
-
7.4.4.23 Выполнить измерения глубины залегания дефекта аналогично пунктам 7.4.4.20-7.4.4.21.
-
7.4.4.24 Выполнить пункт 7.4.4.16.
-
7.4.4.25 Изменяя положение строба 2, выявить четвертое отражение донного сигнала
"dB
на 236 мм. Нажатием клавиши а затем вращением ручки правого энкодера изменить
усиление дефектоскопа так, чтобы измеряемый эхо-сигнал занимал не менее 50 % высоты экрана.
-
7.4.4.26 Выполнить измерения глубины залегания дефекта аналогично пунктам 7.4.4.20-7.4.4.21.
-
7.4.4.27 Выполнить пункты 7.4.4.14 - 7.4.4.26 для второго канала дефектоскопа.
-
7.4.4.28 Произвести обработку результатов измерений в соответствии с пунктом 8.4.
-
8 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям
8.1 Расчет отклонения установки частоты генератора импульсов возбуждения и отклонения установки размаха зондирующего импульса от номинального значения
-
8.1.1 Результатом измерений длительности периода двухполярного зондирующего импульса по пунктам 7.4.1.6 - 7.4.1.7 является среднее арифметическое значение длительности периода двухполярного зондирующего импульса Т, мкс, рассчитываемое по формуле (1):
(1)
где Т, - значение i-ro измерения, мкс; т - количество измерений.
-
8.1.2 Определить частоту генератора импульсов возбуждения F, МГц, по формуле (2):
(2)
-
8.1.3 Рассчитать отклонение установки частоты генератора импульсов возбуждения от номинального значения AF, МГц, по формуле (3):
AF = F-Fq,
(3)
где F - значение частоты генератора импульсов возбуждения, МГц;
Fq - номинальное значение частоты генератора импульсов возбуждения, указанное в таблице 5, МГц.
-
8.1.4 Результатом измерений размаха двухполярного прямоугольного зондирующего импульса (на нагрузке 50 Ом) с помощью осциллографа по пункту 7.4.1.5 является среднее арифметическое значение размаха зондирующего импульса (на нагрузке 50 Ом) U, В, рассчитываемое по формуле (4):
(4)
где t/j - значение i-ro измерения, В;
т - количество измерений.
-
8.1.5 Рассчитать отклонение установки размаха зондирующего импульса, АС/, В, по формуле (5):
ДС7=
(5)
где U - среднее арифметическое измеренное значение размаха зондирующего импульса, В;
Uo - номинальное значение размаха зондирующего импульса, указанное в таблице 5, В.
-
8.1.6 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки по пункту 7.4.1 с положительным результатом, если полученные значения соответствуют таблице 5.
Таблица 5 - Метрологические характеристики
Наименование характеристики |
Значение |
Размах зондирующего импульса (на нагрузке 50 Ом), В |
125 |
Допускаемое отклонение установки размаха зондирующего импульса, В, не более |
±12,5 |
Номинальное значение частоты генератора импульсов возбуждения, МГц |
2,5 |
Допускаемое отклонение установки частоты генератора импульсов возбуждения, МГц, не более |
±0,25 |
8.2 Расчет абсолютной погрешности измерений временных интервалов
-
8.2.1 Результатом измерений временных интервалов по пункту 7.4.2 является среднее арифметическое значение задержки радиоимпульса t„3M. мкс, рассчитываемое для каждого значения задержки по формуле (1).
-
8.2.2 Для каждого значения задержки рассчитать абсолютную погрешность измерений временных интервалов At, мкс, по формуле (6):
?сдв>
(6)
где - среднее арифметическое значение задержки радиоимпульса, измеренное дефектоскопом, мкс;
tCde - значение задержки радиоимпульса, установленное на тестере, мкс.
-
8.2.3 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки по пункту 7.4.2 с положительным результатом, если полученные значения соответствуют таблице 6.
Таблица 6 - Метрологические характеристики
Наименование характеристики |
Значение |
Диапазон измерений временных интервалов, мкс |
от 1 до 450 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений временных интервалов, мкс |
±(0,2 + 0,002-1), где t - значение временных интервалов, мкс |
8.3 Расчет отклонения установки усиления
-
8.3.1 Результатом измерений значения усиления по пункту 7.4.3 является среднее
арифметическое значение усиления на аттенюаторе тестера дБ, рассчитываемое в
каждой точке диапазона по формуле (1).
-
8.3.2 Для каждой точки диапазона рассчитать отклонение установки усиления AG, дБ, по формуле (7):
AG= Gi^i-Go - GHOM, (7)
где Gia„; - измеренное среднее арифметическое значение усиления на аттенюаторе тестера, дБ;
Go .начальное ослабление аттенюатора тестера, дБ;
GH0M - значение усиления, установленное на дефектоскопе, дБ.
-
8.3.3 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки по пункту 7.4.3 с положительным результатом, если полученные значения соответствуют таблице 7.
Таблица 7 - Метрологические характеристики
Наименование характеристики |
Значение |
Диапазон установки усиления, дБ |
от 0 до 80 |
Допускаемое отклонение установки усиления в диапазоне от 1 до 60 дБ, дБ, не более |
±(2 + 0,05 G), где G - номинальное значение усиления, установленное на дефектоскопе, дБ. |
8.4 Расчет абсолютной погрешности измерений координат залегания дефектов
-
8.4.1 Рассчитать время распространения ультразвуковых колебаний в призме t3, мкс, для наклонных ПЭП по формуле (8):
t3 = (3 • Tj- Т^/2, (8)
где Г/ - измеренное значение времени прихода первого сигнала, мкс, Т2 - измеренное значение времени прихода второго сигнала, мкс.
-
8.4.2 Рассчитать скорость поперечной волны в образце И, м/с, по формуле (9):
V=(lOOOL)/(Ti-tJ, (9)
где L - диаметр меры № 3, мм, в соответствии со свидетельством о поверке;
Т] - измеренное значение времени прихода первого сигнала, мкс;
t3 - время распространения ультразвуковых колебаний в призме ПЭП, мкс.
-
8.4.3 Результатом измерений глубины залегания дефекта по пунктам 7.4.4.10 -7.4.4.11 является среднее арифметическое значение глубины залегания дефекта Низл{, мм, для наклонного ПЭП, рассчитываемое по формуле (1).
-
8.4.4 Результатом измерений расстояния от точки ввода до проекции дефекта на поверхность по пунктам 7.4.4.10 - 7.4.4.11 является среднее арифметическое значение расстояния от точки ввода до проекции дефекта на поверхность LU3M, мм, рассчитываемое по формуле (1).
-
8.4.5 Рассчитать абсолютную погрешность измерений координат залегания дефектов по формулам (10) и (11):
ДЯ = Низл, - (Но - cos (a) -do/2), (10)
AZ = - (Ho tg(a) - do sin(a)), (11)
где HU3S( - измеренное среднее арифметическое значение глубины залегания дефекта, мм;
LU3M - измеренное среднее арифметическое значение расстояния от точки ввода до проекции дефекта на поверхность, мм;
Но - значение глубины залегания дефекта, указанное в протоколе поверки на меру № 2, мм;
а - угол ввода ПЭП, определенный в пункте 7.4.4.4.3,...°;
do- диаметр дефекта из протокола поверки на меру № 2, мм.
-
8.4.6 Рассчитать время распространения ультразвуковых колебаний в призме tn, мкс, для прямых ПЭП по формуле (12):
tn = t!-20, (12)
где Г/ - измеренное значение времени прихода первого отражённого сигнала, мкс.
-
8.4.7 Результатом измерений глубины залегания дефекта по пунктам 7.4.4.20 -7.4.4.26 является среднее арифметическое значение глубины залегания дефекта меры № 2 (Нср, мм) для раздельно-совмещенного прямого ПЭП, рассчитываемое по формуле (1).
-
8.4.8 Вычислить абсолютную погрешность измерений глубины залегания дефекта по формуле (13):
\=Нср-Нном, (13)
где Нср - измеренное среднее арифметическое значение глубины залегания дефекта диаметром 6 мм, мм;
ННОЛ1 - номинальное значение глубины залегания дефекта, указанное в свидетельстве о поверке на меру № 2, мм.
-
8.4.9 Дефектоскоп считается прошедшим операцию поверки по пункту 7.4.4 с положительным результатом, если полученные значения соответствуют таблице 8.
Таблица 8 - Метрологические характеристики
Наименование характеристики |
Значение |
Диапазон измерения координат залегания, мм |
от 3 до 200 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения координат залегания дефектов, мм |
±(0,02Н + 2)* ±(0,02L + 2)** |
* где Н - измеренное значение глубины залегания дефектов, мм. ** где L - измеренное значение расстояния от точки ввода до проекции дефекта на поверхность, мм. |
-
8.5 Дефектоскоп считается прошедшим поверку с положительным результатом и допускается к применению, если все операции поверки пройдены с положительным результатом. В ином случае дефектоскоп считается прошедшим поверку с отрицательным результатом и не допускается к применению.
9 Оформление результатов поверки
-
9.1 Результаты поверки оформляются протоколом. Рекомендуемая форма протокола поверки приведена в приложении А. Протокол может храниться на электронных носителях.
-
9.2 При положительных результатах поверки по запросу заказчика может быть оформлено свидетельство о поверке в установленной форме.
-
9.3 При отрицательных результатах поверки по запросу заказчика может быть оформлено извещение о непригодности в установленной форме с указанием причин непригодности.
-
9.4 Сведения о результатах поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
22
- Электронный блок дефектоскопа
- Тройник BNC из комплекта тестера УЗТ-РДМ;
- Нагрузка 50 Ом
- Осциллограф
- Пробник осциллографа Р2200 с делителем 1:10
- Кабель BNC-BNC из комплекта дефектоскопа
Рисунок 1 - Схема для измерений частоты и размаха зондирующего импульса
-
7.4.1.2 Выполнить пункты 7.2.5 - 7.2.6.
-
7.4.1.3 Нажатием клавиши <1^3 открыть меню основных настроек и вращением ручки правого энкодера выбрать строку «Настр. канала».
-
7.4.1.4 Несколькими нажатиями клавиши «F1» установить совмещённый режим работы первого канала «1-Совм».
-
7.4.1.5 Измерить с помощью осциллографа размах двухполярного прямоугольного зондирующего импульса.
-
7.4.1.6 Измерить длительность периода двухполярного зондирующего импульса на уровне 0,5 от амплитуды (положительной и отрицательной).
-
7.4.1.7 Выполнить пункты 7.4.1.5 - 7.4.1.6 еще два раза.