Врч дефектоскопа для чего
Врч дефектоскопа для чего
Сотрудники ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», Санкт-Петербург:
Розина Марина Витальевна
Ведущий научный сотрудник, к. т. н., специалист III уровня по акустическому виду НК.
Кочергин Дмитрий Валериевич
Инженер, специалист II уровня по УЗК
Эксперимент 2. При отключенной ВРЧ были измерены амплитуды сигналов от различных отражателей (табл. 1, графа 5).
В графах 4 и 6 табл. 1 приведены разности амплитуд сигналов от различных отражателей и опорного сигнала при включенной ВРЧ (Λ) и аналогичные разности при выключенной ВРЧ (Λ*), которые, как видно, существенно отличаются.
1. Настроить ВРЧ по отражателям на различной глубине в требуемом диапазоне толщин;
2. Получить опорный сигнал от отражателя ø 6 мм в СО-2;
3. По АРД-диаграмме определить разность между сигналом от отражателя ø 6 мм в СО-2 и эквивалентным отражателем для заданной чувствительности, который расположен на глубине 44 мм, т. е. на той же глубине, что и отражатель, от которого получен опорный сигнал;
4.Увеличить усиление дефектоскопа на полученное значение.
Для подтверждения правильности предложенной методики был проведен:
Таким образом, предложенная методика настройки позволяет избежать ошибок в настройке чувствительности контроля при включенной ВРЧ. Теперь целесообразно вернуться к проблеме, затронутой в статье «АРД-диаграммы. Где правда?» [В мире НК. 1999. № 3. С. 26], в которой рассмотрены таблицы для настройки чувствительности по АРД-диаграммам при включенной ВРЧ. Рекомендуется заменить таблицу для настройки чувствительности, приведенную в РД 34.17.302-97 (ОП 501 ЦД-97), на табл. 2.
Ультразвуковой дефектоскоп: как устроен, какими функциями обладает и как не ошибиться с выбором
Импульсный ультразвуковой дефектоскоп – это прибор, предназначенный для акустического контроля сварных соединений, наплавок, поковок, основного металла, листового, фасонного проката и иных материалов на предмет несплошностей и неоднородностей. Это основная единица аппаратуры для активного метода УЗК – ручного, механизированного и автоматизированного. Именно от дефектоскопа зависит производительность, чувствительность, точность и достоверность контроля. В классическом понимании под ним подразумевается электронный блок, работающий с пьезоэлектрическими преобразователями, сканерами и иными вспомогательными и регистрирующими устройствами.
В учебной литературе принято делить ультразвуковые дефектоскопы на аналоговые и цифровые. Первые сегодня встречаются крайне редко – это морально устаревшая аппаратура. С ней операторам приходилось вручную производить многочисленные расчёты, например, для определения эквивалентной площади дефектов. Прозвучивание и обработка результатов занимала слишком много времени. Тем не менее, среди «ветеранов» отечественной УЗ-дефектоскопии по-прежнему в почёту легендарный УД2-12 («Рыжик»), USK-7S и др. В сегодняшнем мире приборы построены на цифровых технологиях и оснащаются микропроцессором, дисплеем, энергонезависимой памятью. Подробная информация об их технических возможностях доступна ниже, ну а пока – попробуем разобраться с принципиальной архитектурой приборов для акустического НК.
Устройство современных ультразвуковых дефектоскопов
Пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП)
Типы развёрток
В ультразвуковых дефектоскопах с поддержкой фазированных решёток и TOFD встречается также S-скан. Речь идёт о так называемом секторном сканировании, при котором апертуры остаются постоянными, а отклонение луча происходит последовательно под разными углами. Главная особенность S-сканов в том, что они позволяют получить динамическое изображение в режиме реального времени по мере движения преобразователя. Технология очень эффективна для визуализации дефектов, включая беспорядочно ориентированные.
Говоря об ультразвуковых дефектоскопах с поддержкой фазированных решёток, нельзя также не упомянуть про L-скан. Это результат линейного сканирования, когда изображение формируется в виде параллелограмма за счёт пучков, сгенерированных разными активными элементами кристалла. Угол ввода при этом постоянен.
Наконец, существуют ещё Т-сканы, 2D- и 3D-визуализация, мульти-сканы и т.д. Данному вопросу нужно не только посвятить отдельную статью, но и периодически её обновлять, поскольку современные приборы, «обрастая» мощными вычислительными возможностями и цветными дисплеями высокой чёткости, постоянно совершенствуются.
Как выбрать ультразвуковой дефектоскоп
И последнее по данному параграфу. Важно понимать, что ни один ультразвуковой дефектоскоп – не вечен. Поэтому, присматриваясь к той или иной модели, оцените ещё и производителя, который её выпустил. В каком объёме и на каких условиях предоставляется техподдержка? Где находится сервисная служба? Как быстро производится гарантийный и послегарантийный ремонт? Нет ли перебоев с поставкой запчастей? Насколько доступна их стоимость? Занимаются ли аппаратурой данной марки другие сервисные центры? Акустический прибор – та вещь в лаборатории, которая будет применяться едва ли не каждый день. Важно быть готовым к быстрому и качественному устранению поломок и повреждений.
Функционал цифровых ультразвуковых дефектоскопов
Ультразвуковые дефектоскопы с поддержкой фазированных решёток и TOFD умеют много больше этого. В частности, речь идёт о реализации различных фокальных законов (набора переменных параметров канала – мощности, амплитуды, длительности зондирующего импульса, задержки, длительности развёртки и других). Множество инструментов предусмотрено для управления эффективной площадью излучения, его направленностью. В зависимости от типа прибора оператор может использовать 16-, 32-, 64- или даже 128-элементные датчики. Это, а также возможность генерации пучка точно в зоне несплошности многократно повышает производительность и точность контроля.
Если резюмировать, то современный ультразвуковой дефектоскоп – мощный инструмент для неразрушающего акустического контроля. Благодаря передовым секторному сканированию, дифракционно-временному методу (вышеупомянутый TOFD), новейшим цифровым технологиям приборостроения УЗК в последнее время всё чаще рассматривается в качестве полноценной альтернативы рентгену. При этом, несмотря на мощный функционал, акустические приборы становятся проще в работе – благодаря сохранению типовых настроек, интерактивным подсказкам, текстовым заметкам и другим полезным «фишкам» ПО.
Обучение работе с ультразвуковым дефектоскопом
«Набивать руку» желательно под присмотром опытного наставника. По мере проведения контроля разных объектов из разных материалов вы станете лучше разбираться в ПО, выработаете «короткие пути» до нужных настроек и функций, привыкнете к цветовой гамме развёрток, научитесь правильно сохранять и обрабатывать результаты.
Для лучшего понимания принципа работы ультразвукового дефектоскопа рекомендуем также побольше читать учебной и научно-технической литературы. В особенности это касается «классики жанра» – трудов В.Г. Щербинского, И.Н. Ермолова, А.К. Гурвича, Е.Ф. Кретова, В.А. Троицкого, В.Ю. Попова, Ю.В. Ланге и других авторитетных авторов. Свои учебные пособия есть в разных институтах и аттестационных центрах. Например, многие специалисты УЗК высоко отзываются о материалах, которые готовят для своих студентов преподаватели Томского политехнического университета, МГТУ им. Н.Э. Баумана, ПГУПС и т.д.
Помимо книг, пособий и справочников, нужно внимательно изучать руководящую документацию, и в особенности технологические карты, по которым предстоит работать. В грамотно составленной техкарте содержатся подробные указания по настройке ультразвукового дефектоскопа, выбору ПЭП, схемы прозвучивания, измерению характеристик дефектов и т.д. Уверенное знание нормативно-технической документации – это вообще ключ к успеху в профессии дефектоскописта, к слову сказать.
Наконец, если при работе с акустическим приборов возникают какие-либо трудности, вы всегда можете обратиться за советом к старшим товарищам. Сделать это можно на форуме «Дефектоскопист.ру». На нашем сайте зарегистрированы тысячи специалистов УЗК всех квалификационных уровней, I–III, а также преподаватели, представители фирм-производителей аппаратуры, сервисных центров и пр. В разделе «Ультразвуковой контроль» можно получить информацию практически по любым вопросам, связанным с подбором, эксплуатацией, метрологическим и техническим обслуживанием ультразвуковых дефектоскопов.
Где купить ультразвуковой дефектоскоп
Среди приборов для акустического контроля очень жёсткая конкуренция. Чтобы подобрать и приобрести хороший прибор для УЗК, вы можете обратиться к партнёрам форума «Дефектоскопист.ру».
Ультразвуковая дефектоскопия в вопросах и ответах
Выбор оборудования для ультразвуковой дефектоскопии
Подготовка к ультразвуковой дефектоскопии
Как не ошибиться со схемой прозвучивания
Этому посвящено множество обсуждений. Как пример – одна из старейших тем на форуме. В самом последнем сообщении сформулировано правило успеха: нужно внимательно читать документы на контроль. К таковым, например, относится ГОСТ Р 55724-2013.
Схема должна соответствовать типу соединения. Так, для ультразвуковой дефектоскопии стыковых сварных швов нужно использовать прямые и наклонные преобразователи. Прозвучивание осуществляется прямыми лучами, однократно- и двукратно-отражёнными. Тавровые и угловые соединения тоже проверяют с прямыми и наклонными преобразователями, генерируя прямые и/или однократно-отражённые лучи. Для нахлесточных соединений предусмотрены наклонные ПЭП. Прозвучивание осуществляется по совмещённой или раздельной схеме.
На выбор схемы влияет также наличие/отсутствие валика шва, а также характер несплошностей, которые нужно выявить. Одно дело – поперечные трещины, и другое – выявление дефектов, залегающих вблизи поверхности.
Если углубляться в физические основы ультразвуковой дефектоскопии, то легко увидеть ещё один «подводный камень» – структурные шумы и высокий коэффициент затухания у исследуемого материала. Это особенно актуально при контроле композиционных, слоистых, клееных материалов, а также литья и поковок. На этот случай в помощь дефектоскописту в аппаратуре предусмотрены различные фильтры и регулируемый уровень отсечки. Если не уметь пользоваться этими инструментами, то неравномерная структура материала (особенно если не была произведена механическая или термическая обработка) приведёт к большому количеству ложных сигналов.
Определение характеристик дефектов и оформление результатов
Впрочем, функционал современной аппаратуры для ультразвуковой дефектоскопии помогает не допускать таких ошибок. Для большей наглядности многие приборы могут выстраивать А-, В-, С-развёртки, S-сканы, визуализировать профиль изделия, геометрию шва и пр. Режим огибающей максимума сигнала, к примеру, полезен для оценки формы несплошности.
Ультразвуковая дефектоскопия с применением фазированных решёток и ЭМА-преобразователями
По-прежнему считается одной из передовых технологий УЗД. Почему «по-прежнему»? Да потому что в неразрушающем контроле этот метод стал применяться ещё с середины 1990-х годов. Однако и поныне фазированные решётки – прогрессивное направление, благодаря которому можно на полном серьёзе говорить об ультразвуковом контроле как о полноценной альтернативе рентгену.
Собственно, под фазированными решётками понимаются акустические блоки с множеством пьезоэлектрических элементов, каждый из которых формирует луч с определённым сдвигом по фазе. Ультразвуковая дефектоскопия с фазированными решётками (секторное сканирование) сложнее, производительнее и точнее классического УЗК. Вместо традиционного А-скана оператор видит S-скан – гораздо более информативный ввиду того, что позволяет наглядно визуализировать структуру металла, размеры и месторасположение несплошностей.
Наконец, нельзя не упомянуть и электромагнитно-акустические преобразователи (ЭМА-преобразователи, ЭМАП). Принцип их работы основан не на прямом и обратном пьезоэлектрическом эффекте, а на явлениях магнитострикции (явление изменения геометрических размеров ОК из ферромагнитного материала под действием изменяющегося внешнего магнитного поля) и магнитоупругости (обратный этому эффект).
И напоследок
Разумеется, ультразвуковая дефектоскопия – слишком обширное направление, чтобы в одном тексте изложить весь спектр трудностей, с которыми сталкиваются специалисты. Мы обозначили лишь самые крупные – даже не темы, а «блоки» вопросов. А есть ещё, например, УЗК тонкостенных объектов. Так, для технологических трубопроводов на взрывопожароопасных объектах допускается проведение УЗД для толщин от 8 мм, хотя во многих других отраслях этот «порог» намного ниже. Опытные дефектоскописты убеждены: для объектов с малой толщиной стенки, от 4 мм, УЗК гораздо предпочтительнее рентгена. Вопрос наболевший, так как сотни специалистов по всей стране вынуждены «тягать» рентгеновские трубки и дышать реагентами в проявочной вместо того, чтобы проводить УЗК.
Словом, много интересных вопросов и ситуаций. Чтобы глубже изучить методы ультразвуковой дефектоскопии и улучшать свои навыки, присоединяйтесь к сообществу «Дефектоскопист.ру» и следите за обновлениями!
Настроечные образцы для ультразвуковой дефектоскопии
Определение термина «настроечный образец» (НО) содержится в ГОСТ Р ИСО 5577-2009 и ГОСТ Р 55724-2013. Под ним подразумевается образец, который изготовлен из того же материала, что и объект контроля (либо схожего с ним по акустическим свойствам), и предназначен для настройки амплитудной и/или временной шкалы ультразвукового дефектоскопа или толщиномера. Ёмкое и точное определение также содержится в знаменитой монографии «Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении», написанной легендарным экспертом в области УЗК – Евгением Фёдоровичем Кретовым. Под образцом там понимается средство для ультразвукового контроля, выполненное в виде твёрдого тела и предназначенное для хранения и воспроизведения геометрических размеров, скорости звука, затухания и иных значений физических величин, по которым, в свою очередь, производится проверка и настройка параметров работы дефектоскопа и пьезоэлектрических преобразователей.
Настроечные образцы представляют собой бруски (пластины/фрагменты труб/гибов/сварные соединения/длинномерный прокат) прямоугольной или иной формы с подповерхностными и/или выходящими на поверхность искусственными отражателями различных размеров, которые специально заложены на разной глубине. Впрочем, п. 6.6 переводного ГОСТ Р ИСО 16810-2016 допускает применение «специальных образцов» не с искусственными, а с «идентифицированными естественными отражателями» (то есть прошедшими метрологическую аттестацию). Как бы то ни было, НО – это один из важнейших атрибутов для УЗ-дефектоскопии, без которого корректная настройка аппаратуры и обеспечение надёжности результатов контроля попросту невозможны. Именно поэтому без образцов (СОП) и мер (СО) не обходится ни один участок УЗК, будь то полевая испытательная лаборатория или ОТК на заводе.
От качества изготовления образцов, в конечном счёте, зависит точность измерения площади и глубины залегания несплошностей, а значит, и результаты отбраковки объектов контроля. Поэтому НО подлежат метрологическому обслуживанию (аттестации), а некоторые комплекты мер есть и в СИ. Срок действия свидетельства об аттестации образцов обычно составляет 3 года. Подробнее о метрологии мы поговорим чуть ниже.
Плоскодонные отражатели в настроечных образцах для УЗД обычно выполняются посредством микрофрезерования на фрезерных и координатно-расточных станках, при котором металл снимают слоями всего по 5–10 мкм. Геометрические характеристики сегментных отражателей, например, регламентированы методикой СТО 00220256-005-2005 (об этом также чуть позже). Вне зависимости от разновидности и способа получения искусственных отражателей, ключевое к ним требование – воспроизводимость характеристик (прежде всего, амплитуды) эхо-сигналов. Ещё одна важная оговорка – по поводу шероховатости, которая также должна быть идентичной шероховатости поверхности у объекта контроля. Чаще всего значение не превышает Rz40.
Поставляются НО с паспортом, сертификатом о калибровке (предоставляется по запросу) и футляром (кейсом). Базовые требования к образцам содержатся в ГОСТ 8.315-2019.
Разберёмся в терминологии
В уже упомянутой нами книге Е.Ф. Кретова, равно как и в томе №3 справочника «Неразрушающий контроль» под редакцией В.В. Клюева, употребляются термины «стандартные образцы» (СО) и «стандартные образцы предприятий» (СОП). Разница между ними в том, что первые – государственные. Их производство регламентировано стандартами, в которых указаны требования к материалам и геометрии. СО (или ГСО) используются на объектах различных категорий, поскольку предназначены для определения фактической точки выхода, стрелы ПЭП, времени задержки в призме, угла ввода, мёртвой зоны. А проверка этих параметров предусмотрена во всех методиках по УЗК, независимо от категории объекта.
СОП – это уже «продукт» ведомственных нормативно-технических документов и руководящей документации, действующей в отдельных отраслях и/или даже на отдельных предприятиях. Стандартные образцы предприятий используют для того, чтобы настраивать амплитудную и временную шкалу – чувствительность, глубиномер, ВРЧ или АРД-диаграммы – для контроля конкретного вида изделий, заданной толщины, из конкретного материала. В ряде случаев НО могут применяться даже вместо СО, если это оговорено в руководящей документации на контроль. Например, из-за большой кривизны поверхности или когда толщина ОК превышает 100 мм и при настройке нужно учесть квазиискривление УЗ-луча и затухание.
Так вот: термины «стандартные образцы» и «стандартные образцы предприятий» были прописаны в ныне утратившем силу ГОСТ 14782-86 (в качестве определений в приложении №1 даны ссылки на ГОСТ 8.315). Поэтому долгое время в обиходе профессионального сообщества употреблялись термины «СО» и «СОП» как официально утверждённые. Однако затем были приняты упомянутые выше ГОСТ Р ИСО 5577-2009 и ГОСТ Р 55724-2013. В них (п. 2.7.3 в первом и п. 3.1.11 во втором) уже употребляется термин «настроечный образец». Он, по идее, пришёл на смену «стандартным образцам» и «стандартным образцам предприятия», правда, в повседневной речи дефектоскопистов УЗК последние по-прежнему употребляются чаще (наряду с распространённым сокращением – «СОПы»). В некоторых источниках также можно встретить термин «испытательные образцы» (например, в ГОСТ 24507-80).
Отдельно надо сказать о так называемых мерах. Мера – это и есть СО. Она также применяется для настройки системы «дефектоскоп + пьезоэлектрический преобразователь» и проведения контроля на опасном производственном объекте, подведомственном Ростехнадзору. Мера должна соответствовать обязательным метрологическим требованиям, предъявляемым к СИ с целью обеспечения единства измерений, и иметь свидетельство о поверке. Если же объект контроля не подпадает под сферу государственного регулирования, то образцы подлежат лишь добровольной калибровке. В п. 3.1.9 указанного выше стандарта также говорится о том, что мера (калибровочный образец) – это образец из определённого материала с заданной чистотой обработки поверхности и режимом термообработки, «предназначенный для калибровки (поверки) и определения параметров» прибора для УЗК.
Наконец, ещё одна «форма исполнения» настроечных образцов – меры моделей дефектов. Под моделью дефекта понимается нарушение сплошности основного металла или сварного соединения, отличающееся неправильной геометрической формой и способное «заменить» реальный дефект при настройке аппаратуры, отработке методик контроля, подготовке персонала и пр. Пример – КМД 2-0. Это комплект из двух брусков с боковыми цилиндрическими отверстиями, при помощи которых у дефектоскопов проверяют чувствительность и погрешность определения координат отражателей.
Для чего предназначены настроечные образцы
1) проверять работоспособность дефектоскопа и ПЭП;
2) производить корректную настройку прибора;
3) обеспечивать достоверность и воспроизводимость результатов контроля;
4) соблюдать требования руководящей документации, обезопасить себя от неприятных последствий по итогам дубль-контроля, независимой инспекции и аудита.
Как это работает
Иногда качество изготовления образцов оставляет желать лучшего. Из-за этого даже на двух, казалось бы, одинаковых зарубках, расположенных по разные стороны, «набегает» разница между сигналами в несколько дБ. Если нет уверенности в том, что настроечный образец выполнен по всем требованиям, то для настройки прибора лучше использовать только какую-то одну зарубку, а не обе.
Говоря о работе с настроечными образцами для УЗ-дефектоскопии, нельзя не вспомнить о пальпировании. «Пальпировать» применительно к СОПам для УЗК – значит аккуратно постукивать пальцем (можно предварительно смочить его в контактной жидкости) по поверхности в области местоположения зарубки. Делают это для того, чтобы наверняка убедиться, что на экране дефектоскопа мы видим сигнал именно от данного отражателя. Если дефектоскопист трогает именно ту зарубку, которую и нужно было найти, то амплитуда обязательно изменится. Это будет заметно на развёртке. Пальпирование – простой и надёжный способ. Главное – следить, чтобы полость БЦО не оставалась заполненной контактной смазкой.
Виды настроечных и калибровочных образцов
Помимо классических стандартных образцов в виде труб и пластин, можно вспомнить также более экзотичные НО – в виде анкерных болтов, шпилек, валов и пр.
И конечно, не будем забывать про настроечные образцы для ультразвуковой толщинометрии. Их также доступно большое множество, от классических «ступенек» до комплектов типа КУСОТ-180. Подробнее о них мы поговорим в отдельном обзоре. А пока – рассмотрим подробнее самые распространённые марки стандартных образцов именно для дефектоскопии.
Тем не менее, СО-1 по-прежнему применяются, особенно в учебных центрах и в лабораториях, где есть ученики дефектоскопистов. При помощи СО-1 демонстрируют разницу в скорости распространения продольных и поперечных волн.
СО-2, СО-2А и СО-2Р
СО-2А отличается от СО-2 тем, что производится из материалов, чьи акустические свойства не совпадают с акустическими свойствами низколегированных и малоуглеродистых сталей. А именно – если, например, значения скоростей распространения продольных волн отличаются более, чем на 5%. Как пример – нержавеющая или аустенитная сталь, алюминий и пр. СО-2А производится из того же сплава, что и сам объект. Сколько именно должно быть отражателей и на каком расстоянии друг от друга (по центрам) они должны находиться – прописывается в нормативно-технической документации на конкретный объект контроля. СО-2А (забегая вперёд – как и СО-3А) упоминается, например, в п. 2.2.1 методики РД 24.201.07-90.
В ГОСТ 18576-96 по контролю рельсов также упоминается СО-2Р. Функционал такой же, как и у СО-2. Отличие же от него состоит в том, что у СО-2Р не один, а два опорных отражателя (диаметром по 6 мм) и не два цилиндрических отверстия диаметром по 2 мм, а четыре – диаметрами 3, 6, 8 и 12 мм.
СО-2Р был создан Анатолием Константиновичем Гурвичем. Задумка состояла в том, чтобы снабдить дефектоскопистов, которые выполняют контроль рельсов, уложенных в путь, одним стандартным образцом, позволяющим производить проверку и настройку всех необходимых в работе параметров УЗ-дефектоскопа и преобразователя. В первую очередь – стрелу ПЭП и точку выхода луча. Большое количество отражателей обусловлено тем, что специалистам при контроле путей и стрелочных переводов приходится иметь дело с самыми разными углами ввода. Отсюда – потребность в 4-х отверстиях для определения мёртвой зоны.
СО-2Р был выпущен ограниченным тиражом и не пошёл в серийное производство – вместо него было решено сделать ставку на СО-3Р. В настоящее время СО-2Р применяется узким кругов специалистов в научно-исследовательских, учебных целях, а также для индивидуального решения сложных технических задач. Например, для проверки стрелы у притёртых преобразователей после механической обработки призмы.
СО-3, СО-3А, СО-3Р
Как и СО-2, образец СО-3 также относится к категории мер. Как указано в приложении А к стандарту ГОСТ Р 55724-2013, СО-3 рекомендовано использовать для того, чтобы проверять точку выхода луча и стрелу наклонного ПЭП (в мм) – по расстоянию между точкой выхода луча до торца ПЭП в направлении прозвучивания. Кроме того, при помощи данного калибровочного образца можно проверять предельную чувствительность дефектоскопа – по опорному сигналу от закругления (радиус которого, к слову, равен 55 мм). Ещё один вариант применения – настройка глубиномера (при работе как с наклонным, так и с прямым преобразователем). Наконец, СО-3 задействуют в случае, когда нужно проверить время распространения УЗ-колебаний в призме (чтобы правильно рассчитать задержку).
В СО-3 нет искусственных отражателей. Главная его особенность – полуцилиндрическая («горбатая») поверхность. Ещё есть метрическая шкала с делениями от 0 до 20 мм (в обе стороны) и центральными рисками.
V1 (К1)
От перечисленных выше настроечных образцов этот отличается тем, что выполнен по международным стандартам ISO 2400-1972 и EN 12223, но упоминается также в российских ГОСТ Р 55724-2013 и РД 34.17.302-97 (ОП 501 ЦД-97). Изделие внешне напоминает СО-3Р, но отличается углом цилиндрической поверхности (не 55, а 100 мм), наличием выступа с пропилом и большим отверстием, в которое запрессован цилиндр из оргстекла диаметром 50 мм. Кроме этого, V1 изготавливается со сквозным цилиндрическим отверстием диаметром 1,5 мм, по которому проверяют предельную чувствительность.
V2 (К2)
Как и в случае с V1, настроечный образец V2 прописан в ГОСТ Р 55724-2013 и одобрен в РД 34.17.302-97 (ОП 501 ЦД-97), но изначально он изготавливается по зарубежным нормативам – ISO 2400:2012, ISO 7963:2006 и др.
Метрологическое обеспечение стандартных образцов для ультразвуковой дефектоскопии
В п. 8.5.7.7 РД-25.160.10-КТН-016-15 и в п. 10.3.1.17 СТО Газпром 2-2.4-083-2006 написано ясно: СОП должны регулярно проходить метрологическую аттестацию и иметь свидетельство о поверке с паспортом.
Однако: на форуме «Дефектоскопист.ру» есть письмо из ФГУП «ВНИИОФИ» №9-5/6210 от 16.10.2013 года, в котором указано, что СО-1, СО-2 и СО-3 – НЕ подлежат утверждению типа СИ и поверке. Их можно применять исключительно для настройки ультразвукового дефектоскопа, но не для поверки и метрологического обслуживания. При этом – требование о наличии паспорта к каждому стандартному образцу по-прежнему актуально.
Другое дело – комплект КОУ-2, состоящий из стандартных образцов СО-1, СО-2, СО-3, СО-4 и предназначенный для базового эхо-импульсного метода при работе с совмещёнными ПЭП, которые имеют плоскую «подошву», рабочую частоту 1,25 МГц и ширину до 20 мм. КОУ-2 выпускался кишинёвским АО «Интроскоп» (Молдова). Комплект был внесён в Госреестр СИ РФ, однако срок свидетельства истёк ещё 27 июня 2016 года. Тем не менее, те образцы, которые были изготовлены до этой даты, по-прежнему признаются в качестве СИ и останутся таковыми вплоть до их полного изнашивания. То есть очень долго, если за ними ухаживать (об этом – чуть ниже).
Зато по состоянию на апрель 2020 года в Госреестре СИ РФ под №65329-16 доступен набор КМУ-55724, свидетельство об утверждении которого действует до 6 октября 2021 года. Правда, в отличие от КОУ-2, КМУ-55724 состоит всего из двух мер – СО-2 и СО-3. Тем не менее, в продаже до сих пор можно встретить так называемые комплекты КОУ-2М, которые, по сути, идентичны КОУ-2, но выпускаются уже другими предприятиями и предназначены не для поверки, а для калибровки, проверки работоспособности и настройки аппаратуры для УЗ-контроля. В Госреестре СИ РФ также зарегистрированы комплекты ККО-3 (состоит из СО-2, СО-3 и СО-3Р) и ККО-2 (V1 и V2).
Кроме КОУ-2 и КМУ-55724, для поверки ультразвуковых дефектоскопов в метрологических центрах применяют комплекты МД2, МД4, МЭТ-300, КМТ-176, КСО-2 (для контроля изделий из алюминиевых сплавов) и др.
Наконец, отдельно стоит упомянуть комплекты мер моделей дефектов КММД, внесённые в Госреестр СИ РФ. Изготавливаются в виде элементов трубопроводов (диаметром 10–1420 мм) либо листовых заготовок толщиной 2–60 мм из материала, аналогичного исследуемому объекту, включая сталь разных марок (3, 20, 15Х1МФ1 и другие), а также титан, латунь, алюминий и др. КММД заявлены как «комплекты образцов чувствительности». Используются как для метрологического обслуживания аппаратуры для акустического контроля, так и для настройки, проверки работоспособности системы дефектоскоп-ПЭП при ручном УЗК. В каждом образце закладываются искусственные отражатели, имитирующие корневые дефекты и соответствующие разным уровням чувствительности – поисковому, браковочному, пороговому и т.д. Шаг между отражателями подбирается исходя из ТЗ заказчика и положений НТД – комплекты КММД разработаны с учётом действующих национальных стандартов, документов «Газпрома», Росатома и пр.
Нечто аналогичное КММД есть и в железнодорожном хозяйстве: поверку аппаратуры для РУЗК и АУЗК осей колёсных пар железнодорожного подвижного состава осуществляют с использованием комплекта мер дефектов КОИД-САУЗК-ОС-1. Его применение прописано в инструкции МУ 07.87-2010. КОИД-САУЗК-ОС-1 есть и в Госреестре СИ РФ, и в реестре ОАО «РЖД». В стандартных образцах из этого комплекта имеются плоскодонные отражатели и цилиндрические отверстия на разных глубинах залегания. Набор содержит до 13 образцов, которые по геометрии и материалу соответствуют чистовой и получистовой осям, шейке, а также средней, подступичной и предподступичной части.
Как ухаживать за СОПами
Где купить настроечные образцы
Вместо заключения
Этот текст не претендует на то, чтобы полностью исчерпать вопрос о стандартных образцах в ультразвуковой дефектоскопии. Для этого едва ли хватило бы докторской диссертации. Можно было ещё поговорить о контрольных образцах (упоминаются в книге В.Г. Щербинского «Технология ультразвукового контроля сварных соединений», 2005 год), которые используются в атомной энергетике для проверки фокусного расстояния прямых раздельно-совмещённых ПЭП, углового отклонения прямых и наклонных ПЭП и пр. Что касается НО по иностранным нормативам, то здесь тоже ещё о многом можно рассказать – например, про калибровочный образец по ISO 19675:2016 для настройки и проверки дефектоскопов, работающих с фазированными решётками (упоминается и в нашем ГОСТ Р 50.05.13-2019, раздел 6.3.5). Свои отраслевые стандартные образцы есть в ж/д отрасли (в их числе – комплекты ОСО, ранее выпускавшиеся фирмой «Радиоавионика»).