Стандартные образцы

ТЕМА 4. Стандартные образцы

Вопрос 17, 18, 19.

К изложенному ниже дополнительно следует ознакомиться с текстами ГОСТ 14782-89 и ГОСТ 18576-96.

Стандартные образцы применяют для проверки и настройки основных параметров аппаратуры и метода. Различают государ­ственные стандартные образцы (ГСО), отраслевые стандартные об­разцы (ОСО) и стандартные образцы предприятия (СОП), утвер­ждаемые соответственно государственными, отраслевыми стандар­тами и стандартами предприятий.

Для проверки и настройки параметров метода отражений и со­ответствующей аппаратуры в основном используют госу­дарственные стандартные образцы СО-1, СО-2, (СО-2Р), СО-3 и СО-3Р по ГОСТ 14782—86, выгодно отличающиеся принципами построе­ния и технологичности изготовления от образцов аналогичного назначения, используемых в других странах.

Образец СО-1 (рис. 1, а) предназначен для настройки услов­ной чувствительности дефектоскопа с преобразователем (преобра­зователь в положении А), а также для проверки работоспособности глубиномера (пре­образователь в положе­нии Б) и оценки раз­решающей способности при работе прямым или наклонным преобразо­вателем. Условная чув­ствительность  де­фектоскопа с преобра­зователем, измеренная по образцу СО-1, вы­ражается максимальной глубиной расположения (в миллиметрах) ци­линдрического отража­теля, уверенно фикси­руемого индикаторами дефектоскопа. Глубина расположения отража­теля показана цифрами на образце. Согласно ГОСТ 14782—86 исход­ный и выпускаемые государственные стан­дартные образцы изго­товляют из органиче­ского стекла с единым значением коэффициен­та затухания продольной волны при частоте 2,5 МГц  лежащим в пределах 0,26 …  0,34 мм^-1. Если коэффициент затухания продольной волны в орга­ническом стекле не соответствует исходному, то образец должен быть аттестован; использование такого образца для эталонирова­ния условной чувствительности допускается только при наличии аттестат-графика (рис. 1, б), устанавливающего связь условной чувствительности в миллиметрах по исходному стандартному образцу СО-1 с условной чувствительностью  в децибелах по стандартному образцу СО-2 и номером отражателя п_отр диаметром 2 мм в аттестуемом образце СО-1.

Для построения соответствующего графика к аттестуемому об­разцу определяют в децибелах разность  амплитуд  от
отражателей № 20 и 50 диаметром 2 мм в аттестуемом образце и
амплитуду  от отражателя диаметром 6 мм на глубине 44 мм
в образце СО-2:           

где  — показание аттенюатора, при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого отверстия с номером I в аттестуемом об­разце достигает уровня, при котором оценивают условную чув­ствительность, дБ; N_o — показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от отверстия диаметром 5 мм в образце СО-2 до уровня, при котором оценивают условную чувствитель­ность, дБ.

Рекомендуемые материалы

Рис.2

Вычисленные значения  отмечают точками на поле графика и соединяют их прямой линией (см. рис. 1, б).

Время распространения Т ультразвуковых колебаний до про­рези и обратно, составляющее около 20 мкс, указывается в паспорте образца СО-1. Образец СО-1 позволяет как бы «запомнить» услов­ную чувствительность, необходимую для контроля конкретных объектов, исключает использование для этих целей аттенюатора, что во многих случаях упрощает процесс дефектоскопирования.

Стандартный образец СО-2 (рис. 2) применяют для определе­ния условной чувствительности и погрешности глубиномера, а также угла а ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, мертвой зоны и предельной чувствительности при контроле изделий из низкоуглеродистой и низколегированной стали. Условную чувствительность  по стандартному образцу СО-2 выражают разностью (в дБ) между показанием N_x аттенюа­тора при данной настройке дефектоскопа и показателем N_o, соот­ветствующим максимальному ослаблению, при котором цилиндри­ческое отверстие диаметром 6 мм на глубине 44 мм фиксируется индикаторами дефектоскопа, т. е.

.

Если после измерения амплитуды от отражателя в образце СО-2 показание аттенюатора не изменяется, т. е. если , то дефектоскоп настроен на условную чувствительность .

Образец СО-2 изготовляют из стали 20 или СтЗ в соответствии с ГОСТ 14782—86. Скорость распространения продольной волны в образце при температуре (20 ± 5) °С составляет (5900 ± 59) м/с.

При контроле изделий из металлов, отличающихся по акусти­ческим характеристикам от низкоуглеродистой и низколегирован­ной сталей, для определения угла ввода луча, ширины основного лепестка диаграммы направленности, мертвой зоны и предельной чувствительности применяют образец СО-2А, отличающийся от образца СО-2 тем, что блок его изготовлен из контролируемого металла.

Шкалы значений угла  ввода луча образцов СО-2 и СО-2А градуируют в соответствии с уравнением

,

где  — глубина расположения центра отверстия диаметром 6 мм.

Угол  ввода луча отсчитывают по шкале образца СО-2 (СО-2А) против метки на преобразователе, соответствующей точке выхода луча, при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм максимальна.

Рекомендация для Вас - 17 Оценка воздействия на окружающую среду.

Положение точки выхода луча определяют по стандартному образцу СО-3 (рис. 3), изготовленному из стали той же марки, что и образец СО-2. По образцу СО-3 можно также определять время  (в мкс) распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя: , где , — временной сдвиг между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от вогну­той цилиндрической поверхности в образце СО-3 при установке преобразователя в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала.

В практике дефектоскопии вместо образцов СО-2 (СО-2А) и СО-3 может быть применен один образец СО-2Р (СО-2РА). В об­разце СО-2Р (СО-2РА), геометрические размеры которого соответ­ствуют образцу СО-2, шкалы углов а заменены линейными (рис. 4). В этом случае положение точки выхода луча опреде­ляют по соотношению , а значение угла  ввода луча по выражению , где  — расстояния от проек­ции центра отверстия диаметром 6 мм на рабочие поверхности образца до передней грани преобразователя в по­ложении, соответствующем максималь­ной амплитуде эхо-сигнала от указан­ного отверстия.

Рис.4

Отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы пред­приятии используют, как правило, для настройки предельной или эквивалентной чувствительности и настройки временной се­лекции при контроле конкретных изделий и соединений, когда воспользоваться государственными стандартными образцами по техническим причинам не удается. Применение таких образцов оказывается необходимым и эффективным при контроле изделий с криволинейными поверхностями, малой толщины, сложного про­филя, при использовании раздельно-совмещенных и других пре­образователей специальной конструкции.

Требования к ОСО и СОП устанавливают в соответствующих стандартах.