Страница 6: ГОСТ 23702-90. Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний (75303)

Устанавливают контактный ПЭП на акустическую нагрузку или стандартный образец. Добиваются устойчивого повторения максимального значения эхо-сигнала для контактного ПЭП, как указано в п. 2.1.2, для иммерсионного — в п. 2.10.2.5. В качестве эхо-сигнала для ПЭП, работающих с толщиномерами и структу- роскопами, используют отражение от дна, для ПЭП, работающих с дефектоскопами, — отражение от определенного отражателя.

Если в диапазоне контроля или измерения толщин функции шума является немонотонно убывающей, то обязательным явля­ется измерение амплитуды (или размаха) шума в экстремаль­ных точках и амплитуды (или размаха) эхо-сигнала в области, прилегающей к этим экстремальным точкам.

Отношение сигнал/шум А_с, дБ, являющееся наименьшим в диапазоне контроля или измерения толщин, вычисляют по фор­муле

A_c = 201g^, (24)

U ш

где U — амплитуда (или размах) напряжения эхо-сигнала на ПЭП или мгновенное значение эхо-импульса , В; и_ш— амплитуда (или размах) напряжения шума на ПЭП в точке из­мерения эхо-сигнала на ПЭП, В.

Измерение функций влияния для контактных ПЭП следует про­водить на установке, схема которой приведена на черт. 1, для иммерсионных — на черт. 32.

Электронный блок УПНК и стандартные образцы должны соот­ветствовать пп. 1.7, 1.9, акустический бассейн и координатный ме­ханизм — п. 2.10.1.

Измерение функций влияния шероховатости и кривизны на па­раметры ПЭП проводят следующим образом:

определяют отношение сигнал/шум А_с по п. 2.12, а мгновенные значения эхо-импульса —по п, 2.1 на стандартном образ­це без влияющих факторов и на стандартном образце с влияющим фактором (шероховатости или кривизны).

Ф_Ш(к)=Ас—Ас (І), (25)

где Ас(і), А_с— отношение сигнал/шум на образцах с влияю­щим фактором и без него, дБ.

Функцию влияния на мгновенное значение эхо-импульса Ф_Ш(к), дБ, определяют по формуле

Ф_ш(К) = <-⁾-О#~> (0, (26)

где ’ (і), —мгновенные значения эхо-импульса на

образце с влияющим фактором и без него, дБ.

Измерения следует проводить на установке, схема которой при­ведена на черт. 37.

/—измеритель статистических параметров; 2—электронный блок УПНК; 3—проверяемый ПЭП; 4—стандартный обра­зец; 5—привод УПНК

Черт. 37

Измеритель статистических параметров должен обеспечивать из­мерение числа импульсов определенной амплитуды, поступающих с УПНК, и иметь следующие параметры: диапазон регистрируе­мых амплитуд импульсов 0,1—5,0 В; диапазон длительностей ре­гистрируемых импульсов 0,5—50,0 мкс; максимальную интенсив­ность входных импульсов 10⁴ импД:; относительную погрешность счета импульсов ±N~', где N— число импульсов. Указанные фун­кции могут быть обеспечены одним или группой приборов.

Электронный блок УПНК, стандартный образец и привод дол­жны соответствовать пп. 1.7, 1.9.

Подключают ПЭП к установке, как показано на черт. 37, и устанавливают его на стандартный образец. Схема расположения ПЭП на стандартных образцах должна соответствовать черт. 38, 39. При этом каждой из указанных схем соответствуют следую­щие типы ПЭП: черт. 38 — контактные прямые; черт. 39 — нак­лонные. Перемещая ПЭП по поверхности образца, добиваются по­лучения максимального эхо-сигнала от соответствующего каждо­му типу ПЭП отражателя, показанного на черт. 38, 39 стрелка­ми. Перемещение ПЭП, предназначенных для ручного контроля, осуществляет оператор; для автоматизированного — привод УПНК. Для обеспечения перемещения наклонного ПЭП параллельно от­ражающей поверхности или грани вручную следует установить опорную линейку.

Черт. 38 Черт. 39

Перемещая ПЭП к краю стандартного образца, находят гра­ницу, за которой наблюдается отклонение амплитуды эхо-импуль- са, вызванное отражением от боковых поверхностей стандартно­го образца. В дальнейшем при перемещении ПЭП не допускает­ся переходить найденные границы.

Устанавливают регулировками УПНК частоту следования им­пульсов и скорость перемещения ПЭП, как указано в технических условиях на ПЭП конкретного типа. Устанавливают регулиров­ками УПНК амплитуду эхо-импульса и усиление приемника та­кими, при которых обеспечивается линейное усиление эхо-импуль­са. Подготавливают измеритель статистических параметров для измерения числа импульсов определенной амплитуды в определен­ный интервал времени, поступающих с УПНК.

В зависимости от типа ПЭП и его назначения допускается вы­полнять измерение отклонений амплитуд эхо-импульсов как при сканировании ПЭП, так и при их перестановке на рабочую по­верхность стандартного образца.

При сканировании ПЭП в период установившейся скорости пе­ремещения выполняют измерение числа импульсов возбуждения и эхо-импульсов определенной амплитуды.

При перестановке ПЭП измеряют значения амплитуд эхо-им­пульсов в момент окончания притирки или прижатия ПЭП к стан­дартному образцу. Во время притирки или прижатия ПЭП к стан­дартному образцу не допускается оператору наблюдать за ин­дикацией амплитуд эхо-импульса. Чисто переустановок (статисти­ческих испытаний) должно быть не менее 30. Вычисляют коэффи­циент вариации К_Вар по формуле

Ква_Р=о/т, (27)

где т=— 2тч q— у "'„JZ? 2 (mi—т)²; иг — среднее значение ⁿi= i=i

амплитуды эхо-импульса; о — среднее квадратическое отклонение; п — число статистических испытаний (объем выборок); mi — зна­чения амплитуд эхо-импульсов, полученные в результате статисти­ческих испытаний, i=l, 2, 3

Вычисление среднего квадратического отклонения может быть осуществлено путем реализации формулы

1 ^п

о² =— S т²і—(т)'², (28)

^и,=1

где nii — число, пропорциональное текущей амплитуде эхо-им­пульса; г = 1, 2, 3, . . . , п; п — объем выборки.

Измеренное граничное значение /(_вар или его зависимость от скорости перемещения ПЭП или частоты следования импульсов, или параметров стандартных образцов с различными влияющими факторами являются функцией влияния акустического контакта Фа.

Измерение функции влияния следует проводить в климатичес­кой камере, которая должна обеспечивать возможность проведе­ния измерений при фиксированной температуре ПЭП, стандарт­ных образцов и акустических нагрузок в диапазоне от минус 50 до плюс 50°С.

Электронный блок УПНК, стандартные образцы и акустичес­кие нагрузки должны соответствовать пп. 1.7, 1.9, 2.8.

Помещают в климатическую камеру измеряемый ПЭП, стан­дартные образцы и акустические нагрузки, выбираемые согласно пп. 2.1, 2.8, 2.12.

Измеряют параметры , а и А_с ПЭП, как указано в пп. 2.1, 2,8 и 2.12 в п точках температурного диапазона, указан­ных в технических условиях на ПЭП конкретного типа. Функцией влияния температуры Ф_т является зависимость А_с и (или) а и (или ) от температуры.

В случаях, специально оговоренных в технических условиях на ПЭП конкретного типа, допускается не устанавливать стандарт­ные образцы и акустические нагрузки в климатическую камеру. В этом случае измерения Ф_т проводят при температуре стандарт­ный образцов и акустических нагрузок равной (20±5)°С, извле­кая ПЭП из климатической камеры на срок не более 3 мин.

Испытания ПЭП проводятся согласно ГОСТ 12997, разд. 5.

Контроль показателей надежности ПЭП:

средней наработки на отказ (для восстанавливаемых ПЭП), средней наработки до отказа (для невосстанавливаемых ПЭП), среднего срока службы и среднего времени восстановления рабо­тоспособного состояния (для восстанавливаемых ПЭП) проводят по ГОСТ 27.410.

Испытания на устойчивость к индустриальным радиопомехам проводят по ГОСТ 12997 разд. 5.

Проверку требований к конструкции ПЭП проводят путем внешнего осмотра, измерений и сравнения с чертежами.

Примечания:

1. Допускается применять автоматизированные средства измерений, конст­руктивно совмещать акустические нагрузки, исключать и (или) объединять ука­занные на схемах измерения блоки, использовать приборы, имеющие наимено­вания, отличные от указанных на черт. 1—39, если это не приводит к увеличению погрешностей используемых для измерений по разд. 2 функциональных блоков, узлов или установок.

2. Допускается в обоснованных случаях использование средств измерений на более узкие диапазоны параметров.

3. Результаты измерений в виде графиков допускается представлять в ли­нейном или логарифмическом масштабе.

4. Допускается проводить измерения параметров по пп. 2.1—2.4, 2.7 контак­тных ПЭП, имеющих номинальные значения fuu(a><l,25 МГц в иммерсионном варианте, если т^2г/о, где т — длительность импульса возбуждения ПЭП на уровне амплитуды эхо-сигнала, мкс; г — расстояние от ПЭП до отражателя, мм; V—скорость звука в материале нагрузки, мм/мкс.

5. Допускается проводить измерение функции влияния температуры Ф_т на угол ввода а, извлекая акустические нагрузки и ПЭП из климатической ка­меры на срок не более 3 мин.

6. Для контактно-иммерсионных ПЭП допускается выполнять измерения только параметров резонаторов (вкладышей) в иммерсионном варианте.

7. Допускается применять методы и средства измерений параметров ПЭП, отличные от указанных в стандарте, если это не увеличивает погрешность измерений.

8. Когда результаты измерений представляют в виде таблицы, в техни­ческих условиях на ПЭП конкретных типов указывают метод интерполяции для вычисления промежуточных значений, если он отличен от линейного.

3. НОРМЫ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

   1. Пределы допустимых погрешностей измерений бк 6-го па­раметра ПЭП определяют по формуле

б_к = ±/б*_к +<й_к, (29)

где б_ак — составляющая погрешности измерения, обусловлен­ная вариацией акустического контакта ПЭП с акустической наг­рузкой при его переустаноке или перемещении; 6_mk — составля­йся погрешности измерения k-ro параметра ПЭП, обусловленная погрешностями метода и средств измерений.

1. 2. Пределы допускаемых погрешностей измерения 6_mk при­ведены в приложении 5.

2. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ИСПЫТАНИЙ

   1. Результаты измерений и испытаний должны быть оформ­лены протоколом или записью в журнале, в которых необходимо зафиксировать результаты измерений и испытаний и типы исполь­зованных акустических нагрузок согласно приложению 1.

   2. При использовании ЭВМ или автоматических средств для обработки результатов измерений допускается их представлять в виде записи на магнитной ленте, перфоленте, распечатки с печа­тающего устройства ЭВМ.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

   1. При работе с аппаратурой следует соблюдать «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Пра­вила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденные Госэнергонадзором.

Работу с аппаратурой следует проводить в соответствии с тре­бованиями безопасности, изложенными в инструкции по эксплуа­тации.

Уровни шума, создаваемого оборудованием на рабочем месте оператора, не должны превышать допустимых по ГОСТ 12.1.003.ПРИЛОЖЕНИЕ 1