Стандартные образцы

Стандартные образцы применяют для обеспечения единства измерений; проверке основных параметров при аттестации и проверке работоспособности ПЭП; метрологической поверке ультразвуковых дефектоскопов; настройке ультразвукового дефектоскопа на заданный режим работы для контроля конкретного изделия.

Рисунок 154 – Образец СО-1

Стандартный образец СО-1 применяют для определения условной чувс­твительности, проверки разрешающей способности по лучу и погрешности глубиномера, калиброванного в единицах времени, определения угла призмы ПЭП (рисунок 154). Образец СО-1 изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622. Скорость распространения продольной ультразвуковой волны на частоте 2,5±0,2 МГц при температуре 20±5°С должна быть равна 2670±133 м/с.

Для настройки условной чувствительности, выражаемой в миллиметрах, в СО-1 предусмотрены отверстия 1 диаметром 2 мм, расположенные на разной глубине (рисунок 154). Глубина расположения этих отражателей указана в миллиметрах на образце около каждого отражателя. Исходящие от отражателей линии соответствуют углам падения волны (т.е. углам призмы ПЭП, выполненной из органического стекла).

Проверку глубиномера дефектоскопов осуществляют путем измерения интервалов времени между зондирую­щим и донными импульсами, отраженными от прорези 7 длиной 70 мм,которая находится на расстоянии 27 ммот рабочей плоскости паза в образце. Интервал времени между зондирующим и первым донным импульсами, а также между любыми двумя последующими донными им­пульсами должен составлять 20±2 мкс.

Концентрические отверстия 5 и ступенчатый выступ 6 на образце СО-1 позволяют оценить разрешающую способ­ность по лучу (по дальности) при контроле наклонным и прямым преобразователями, а шкала 8 на нижней поверхности образца предназначена для определения угла призмы наклонных ПЭП с призмой из органического стекла.

Стандартный образец СО-1Р применяют для определения условной чув­ствительности, выражаемой в миллиметрах, в рельсовых дефектоскопах при контроле эхо-методом (рисунок 155). Образец СО-1P изготовлен из органического стекла марки ТОСП по ГОСТ 17622. Скорость распространения продольной ультразвуковой волны на частоте 2,5±0,2 МГц при температуре 20±5°С должна быть 2670±133 м/с.

Рисунок 155 – Образец СО-1Р

CO-1Pотличается от СО-1тем, что в нем отверстия имеют диаметр в пять раз больше –10 ммвместо 2 мм. Это сделано для строгого взаимного соответствия этих образцов, так как глубины залегания соответствующих отверстий в них различны. Кроме того, количество отверстий в СО-1P в два раза меньше, чем в СO-1, так как одно и то же отверстие при озвучивании его с разных рабочих поверхностей может использоваться для настройки на две разные чувствительности (например, на условные чувствительности 20 мм и 40 мм).

Стандартный образец СО-2 применяют для определения условной и предельной чув­ствительности в децибелах, мертвой зоны, погрешности глубиномера, погрешности измерения координат, угла ввода луча, ширины диаграммы направленности ПЭП. Образец СО-2 (рисунок 156) изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 1050 или стали мар­ки 3 по ГОСТ 14637. Скорость распространения продольной волны в образце при темпера­туре 20±5°С должна быть равна 5900±59 м/с.

Шкалы значений угла ввода луча стандартного образца СО-2 градуируют в со­ответствии с уравнением

L = H / tgα, (59)

где H — глубина расположения центра отверстия диаметром 6 мм.

Нуль шкалы должен совпадать с осью, проходящей через центр отверстия диаметром 6+0,3 мм перпендикулярно к рабочим поверхностям образца, с точностью ±0,1 мм.

Рисунок 156 – Образец СО-2: 1 – отверстие для определения угла ввода луча, условной чувствительности; 2–отверстие для проверки мертвой зоны; 3–преобразователь; 4–блок из Ст 20 или Ст3

Настройка дефектоскопа на условную чувствительность, измеряемую в децибелах, также производится по цилиндрическому отверстию диаметром 6 мм, используя шкалы значений угла ввода.

Проверку глубиномера дефектоскопа осуществляют путем измерения интервалов времени между зондирующим и донным импульсами при расположении прямого ПЭП на рабочей поверхности образца в направлении стрелки <20 мкс>. Интервал времени между зондирующим и первым донным импуль­сами, а также между любыми двумя последующими донными импульсами должен составлять 20±1 мкс.

Мертвая зона дефектоскопа с пре­образователем проверяется на отверстиях диаметром 2 мм, расположенных на глубине 3 и 8 мм.

Стандартный образец СО-3 применяют для определения точки выхода ультразвукового луча и стрелы п преобразователя. Стандартный образец СО-3 (рисунок 157) изготавливают из стали марки 20 по ГОСТ 1050 или стали марки 3 по ГОСТ 14637. Скорость распространения продольной волны в образце при температуре 20±5°С должна быть 5900±59 м/с. На боковых и рабочей поверхностях образца долж­ны быть выгравированы риски, проходящие через центр полуокружности и по оси рабочей поверхности. В обе стороны от рисок на боковые поверхности наносят шка­лы. Нуль шкалы должен совпадать с центром образца с точностью ± 0,1 мм.

Рисунок 157 – Образец СО-3

Стандартный образец СО-ЗР (рисунок 158) применяют для определения: условной и предельной чувствительности в децибелах; мертвой зоны; погрешности глубиномера и погрешности измерения координат отражателя; точки выхода луча и стрелы наклонного преобразователя; угла ввода ультразвуковых колебаний. Стандартный образец совмещает в себе функции СО-2 и СО-3. Образец СО-ЗР изготовлен из стали марки 20 по ГОСТ 14637. Скорость рас­пространения продольной волны в материале образца при температуре 20±5°С должна быть 5900±118 м/с.

Рисунок 158 – Образец СО-3Р

На боковых и рабочих поверхностях образца должны быть выгравированы риски, прохо­дящие через центр полуокружности и по оси рабочей поверхности. На боковую поверхность образца наносят шкалу значений угла α ввода ультразвуковых колебаний от 0 до 40° с интер­валом 2° и от 40 до 70° – с интервалом 1 ° в соответствии с уравнением (59). Нуль шкалы должен совпадать с осью, проходящей через центр отверстия диаметром 6 мм перпендикулярно к рабочей поверхности образца. Значение 65° на шкале углов α ввода УЗК должно совпадать с ри­ской, проходящей через центр полуокружности.