Метрологическое обеспечение измерений биопотенциалов

Содержание Введение

1. Обзор методов НК

1.1 Общие сведения

1.2 Вихретоковый метод НК

1.3 Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП как объект метрологического обеспечения

1.4 Постановка целей и задач дипломной работы

2. Специальный раздел

2.1 Обоснование схемы калибровки и выбора эталонных средств

2.2 Разработка методики поверки

2.3 Проведение поверки

2.4 Проверка шероховатости поверхностей образцов

2.5Определениетолщиныобразцовдиэлектрическихзазоров

2.6 Результаты поверки

2.7 Испытание опытных образцов

2.8 Методика калибровки ВД

2.8.1 Общие положения

2.8.2 Метрологические характеристики

2.8.3 Операции и средства калибровки

2.8.4 Условия калибровки и подготовка к ней

2.9 Проведение калибровки

2.9.1 Внешний осмотр

2.9.2 Опробование дефектоскопа

2.9.3Проверка порога чувствительности дефектоскопа на искусственных дефекта

2.9.4Проверка порога чувствительности при максимальном диэлектрическом зазоре между преобразователем и поверхностью изделия

2.9.5Проверка порога чувствительности дефектоскопа на ИДвП-образном пазе

2.9.6 Проверка оценки степени опасности (глубины) дефекта

2.9.7 Оформление результатов калибровки

3. Экономический раздел

3.1 Расчет затрат на разработку прибора

3.2 Калькуляция себестоимости прибора

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Особенности эксплуатации прибора

4.2Техническое обслуживание

4.3 Указание мер безопасности Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

Зарождение неразрушающего контроля обычно относят ко времени открытия в ноябре 1895 г. рентгеновских лучей, которые позволили обнаружить металлический предмет в закрытой деревянной коробке. Большая роль в развитии методов неразрушающего контроля принадлежит Р. И. Янусу, Л. Г. Меркулову, С. Т. Назарову, А. С. Фалькевичу, Н. С. Акулову, М. Н. Михееву, С. В. Румянцеву, И. Н. Ермолову, В. Г. Герасимову, Ф. Ферстеру, Р. Мак-Мастеру, Н. Крауткремеру, Х. Бергеру, Р. Шарпу и многим другим. Метод ультразвуковой дефектоскопии впервые был предложен в 1928 г. проф. С. Я. Соколовым. В 1952 г. С. Маховером и Ю. Усенко был предложен магнитографический метод.

Появление современных крупномасштабных объектов — атомных электростанций, терминалов со сжиженным газом, морских буровых установок, больших химических комбинатов, крупных авиалайнеров — привело наряду с экономическими выгодами к большим негативным последствиям в случае выхода их из строя. Человечество не может отказаться от таких сооружений, но оно может предотвратить катастрофы или уменьшить их последствия путем эффективного использования методов и средств неразрушающего контроля (НК) и технической диагностики (ТД), далее сокращенно НК и ТД.

Известно, что развитые страны ежегодно теряют 10% своего национального дохода из-за низкого качества выпускаемой продукции. Во всем мире ежегодно увеличивается число крупных аварий и катастроф. Потери только от дефектов усталости металла в США составляют более 100 млрд.дол. в год, а от коррозии — более 200 млрд.дол. в год. принятия кардинальных решений.

ДР-2 068 752−200 503-ПР-2−19−12

Изм. Лист № документа Подпись Дата Студент Землянухин А. В. Метрологическое обеспечение измерений биопотенциалов Лит. Лист Листов Руководитель Замятин В. К. У3

Консультант Лист Листов Нормоконтр.

Зав.кафедрой Клюев В. В

Все усложняющиеся задачи по повышению качества промышленной продукции, надежности объектов требуют дальнейшего совершенствования методов и средств НК и ТД. Применение классических методов, да еще по отдельности, уже неэффективно. Ряд новых задач не поддается решению стандартными методами НК. Появились весьма сложные матричные системы детектирования физических полей в пространстве, различные комбинации методов, в обработку пошли группы физических параметров.

Любое повышение безопасности достигается за счет необходимого дополнительного увеличения расходов. Возникает проблема определения оптимального уровня расходов, при котором технология и производство остаются рентабельными. Применение систем НК и ТД удорожает продукцию при выпуске и эксплуатации, однако их использование на всех стадиях изготовления, поверки и эксплуатации существенно повышает надежность изделий и объектов, обеспечивая в конце концов громадный в масштабе страны экономический выигрыш. К основным особенностям современных систем НК относятся значительное увеличение числа проверяемых параметров (многофункциональность) и повышение производительности контрольных операций.

Естественно, что достаточно полную объективную информацию о контролируемом объекте нельзя получить, регистрируя только эффекты взаимодействия с объектом контроля физического поля одной природы (частоты). Например, использование рентгеновского излучения при контроле не гарантирует выявления трещин, несплавлений и т. п. Только комбинированные, разные по принципу взаимодействия с веществом методы контроля, такие как радиационно-оптический, электромагнитоакустический, магнитно-оптический и др., могут исключить недостатки исследования, взаимно дополнить друг друга и обеспечить получение достаточной информации о качестве промышленной продукции. В этом направлении должна решаться задача совместимости информации, полученной разными методами.

1. Обзор методов НК

1.1 Общие сведения Методы неразрушающего контроля основываются на наблюдении, регистрации и анализе результатов взаимодействия физических полей (излучений) или веществ с объектом контроля, причем характер этого взаимодействия зависит от химического состава, строения, состояния структуры контролируемого объекта и т. п.

Все методы неразрушающего контроля являются косвенными методами.

Настройка, калибровка должны осуществляться по контрольным образцам, имитирующим измеряемый физический параметр.

Метода, который бы мог обнаружить самые разнообразные по характеру дефекты, нет. Каждый отдельно взятый метод НК решает ограниченный круг задач технического контроля.

Выбор оптимального метода неразрушающего контроля следует осуществлять исходя из его:

· реальных особенностей;

· физических основ;

· степени разработки;

· области применения;

· чувствительности;

· разрешающей способности;

· технических условий отбраковки;

· технических характеристик аппаратуры Измерительная система средств неразрушающего контроля должна быть скомплектована из прибора, преобразователя и контрольного образца. Раскомплектовка измерительной системы недопустима и ведёт к изменению метрологических характеристик.

Важной характеристикой любых методов неразрушающего контроля является их чувствительность. Чувствительность — выявление наименьшего по размерам дефекта; зависит от особенностей метода неразрушающего контроля, условий проведения контроля, материала изделий. Удовлетворительная чувствительность для выявления одних дефектов может быть совершенно непригодной для выявления дефектов другого характера.

Чувствительность методов неразрушающего контроля к выявлению одного и того же по характеру дефекта различна. При определении предельно допустимой погрешности выбранного метода неразрушающего контроля следует обязательно учитывать дополнительные погрешности, возникающие от влияющих факторов:

· минимального радиуса кривизны вогнутой и выпуклой поверхностей;

· шероховатости контролируемой поверхности;

· структуры материала;

· геометрических размеров зоны контроля;

· других влияющих факторов указанных в инструкциях для конкретных приборов.

В зависимости от физических явлений, положенных в основу методов неразрушающего контроля, они подразделяются на девять основных видов: акустический, магнитный, вихретоковый, проникающими веществами, радиоволновый, радиационный, оптический, тепловой и электрический. На практике наиболее широкое распространение нашли первые четыре метода.

Под акустическим видом неразрушающего контроля понимают вид, основанный на регистрации параметров упругих колебаний, возбуждаемых и (или) возникающих в контролируемом объекте.

В акустическом виде неразрушающего контроля чаще всего применяют звуковые и ультразвуковые частоты, т. е. используют диапазон частот приблизительно от 0,5 кГц до 30 МГц. В случае, когда при контроле используют частоты свыше 20 кГц, допустимо применение термина «ультразвуковой» вместо термина «акустический».

Магнитный метод неразрушающего контроля — вид контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом.

В магнитный вид неразрушающего контроля входят методы: магнитопорошковый, феррозондовый, магнитографический и другие.

1.2 Вихретоковый метод НК Вихретоковый метод неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объект контроля этим полем.

Данный метод применяют для контроля деталей, изготовленных из электропроводящих материалов.

Особенности присущие вихретоковым методам: многопараметровость, бесконтактный контроль, нечувствительность к изменению влажности" давления и загрязненности газовой среды и поверхности объектов контроля непроводящими веществами.

Вихретоковый метод в отличие, например, от ультразвуковых методов, направленных на фиксацию дефектов типа трещина, язвы и т. п., позволяет на первом этапе диагностирования выявить на значительных по площади поверхностях аппарата зоны с отклонениями от нормируемых параметров. На втором этапе на выявленных зонах повышенного риска производится поиск дефектов типа несплошности.

Вихретоковый метод эффективно используют для контроля металлоконструкций технологического оборудования в зонах концентрации напряжений, в первую очередь в околошовных зонах сварных швов, а также для контроля валов, штоков, гильз и других подобных деталей, имеющих концентраторы напряжений в виде шпоночных пазов, галтелей, проточек, резьб и др. Вместе с тем этот метод не применяют для контроля самих сварных швов с неудаленным усилением, поэтому при диагностировании сосудов и аппаратов нефтегазовой промышленности вихретоковый контроль целесообразно использовать в сочетании с ультразвуковым, радиационным или акустико-эмиссионным методами.

Вихретоковый метод основан на взаимодействии собственного электромагнитного поля катушки с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых этой катушкой в контролируемом объекте. Когда к металлическому объекту контроля подносится катушка (датчик), по которой протекает переменный ток, в поверхностных слоях объекта наводятся вихревые токи. Магнитное поле (вторичное) этих токов направлено навстречу полю возбуждающей катушки. Характер распространения вихревых токов изменяется при наличии в металле повреждений или неоднородностей. При этом меняются симметрия, амплитуда и фаза вторичного магнитного поля. Это поле взаимодействует с возбуждающим полем, образуя результирующее поле, которое и несет в себе информацию о характере повреждения.

Вихретоковый метод эффективно используют для контроля металлоконструкций технологического оборудования в зонах концентрации напряжений, в первую очередь в околошовных зонах сварных швов, а также для контроля валов, штоков, гильз и других подобных деталей, имеющих концентраторы напряжений в виде шпоночных пазов, галтелей, проточек, резьб и др. Вместе с тем этот метод не применяют для контроля самих сварных швов с неудаленным усилением, поэтому при диагностировании сосудов и аппаратов нефтегазовой промышленности вихретоковый контроль целесообразно использовать в сочетании с ультразвуковым, радиационным или акустико-эмиссионным методами.

1.3 Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП как объект метрологического обеспечения Метрологические параметры СНК имеют важнейшее значение для обеспечения высокого качества контролируемой продукции при минимальных производственных потерях. Они непосредственно влияют на экономические показатели предприятия. В случаях, когда метрологические показатели прибора не нормированы, возникает опасность выпуска некондиционной продукции. Если метрологические параметры прибора загрублены, то таким прибором нельзя контролировать изделия ответственного назначения. Необоснованное завышение метрологических параметров приводит к перебраковке и уменьшению выхода годной продукции.

Под метрологическим обеспечением СНК понимают совокупность методов, оценок и критериев, необходимых для нормирования и контроля метрологических параметров и характеристик изделий СНК. В число мероприятий по метрологическому обеспечению входят:

разработка ряда метрологических показателей СНК;

установление и обоснование норм на метрологические параметры базовых приборов; разработка методик поверки изделий СНК на соответствие указанным нормам;

разработка стандартных образцов (СО) и образцовых мер для поверки СНК;

разработка методики аттестации СО и образцовых мер;

разработка и выпуск руководящих технических материалов по аттестации и поверке СНК.

Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФП относится к средствам обнаружения дефектов и предназначен для обнаружения поверхностных трещин в деталях из ферромагнитных и немагнитных сталей и сплавов.

Дефектоскоп предназначен для работы в лабораторных и цеховых условиях депо, ремонтных заводов ОАО «РЖД» и других отраслях промышленности.

Нормирование чувствительности дефектоскопа производится:

по образцу искусственного дефекта (ОИД) Иа8.896.034, изготовленному из стали 45;

по ОИД Иа8.896.082, изготовленному из стали 45;

по ОИД Иа8.896.052, изготовленному из сплава Д16.

Источники индустриальных помех должны быть удалены от дефектоскопа на расстояние не менее 1,5 м.

Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФП является модификацией дефектоскопа ВД-12НФМ и может использоваться вместо него.

Степень защиты дефектоскопа от проникновения твердых тел и воды IР30 по ГОСТ 14 254–80.

По условиям эксплуатации дефектоскоп относится к виду климатического исполнения УХЛ 4.2** по ГОСТ 15 150–69 и должен устойчиво работать при температуре окружающего воздуха, ?C — от минус 10 до плюс 40,

относительной влажности при температуре +25?C, % - 80,

атмосферном давлении, кПа — от 84,0 до 106,7.

Принцип работы дефектоскопа основан на возбуждении в контролируемом изделии вихревых токов и последующем выделении на выходе преобразователя сигнала, амплитуда и фаза которого определяются действующим вторичным полем.

Устройство дефектоскопа поясняется структурной схемой.

1 — генератор; 2 — преобразователь; 3 — усилитель; 4 — блок АРУ;

5 — фазовращатель; 6 — фазовый детектор; 7 — программируемый усилитель;

8 — фильтр; 9 — аналого-цифровой преобразователь; 10 — микропроцессор;

11 — блок памяти; 12 — дисплей; 13 — звуковой индикатор Рисунок 1.2 Структурная схема дефектоскопа вихретокового ВД-12НФП Дефектоскоп работает следующим образом.

Питание преобразователя 2 осуществляется от генератора 1 синусоидального напряжения.

Выход преобразователя 2 подключен к усилителю 3 с автоматической регулировкой усиления 4 (АРУ). АРУ эффективно действует в диапазоне допустимого изменения зазора между наконечником преобразователя и контролируемой поверхностью.

Сигнал с выхода усилителя 3 поступает на один из входов фазового детектора 6. Синусоидальное напряжение несущей частоты с генератора 1 через фазовращатель 5 подается на другой вход фазового детектора 6, в котором проводится измерение фазы между двумя сигналами.

Сигнал с выхода фазового детектора 6 через программируемый усилитель 7, фильтр 8 и аналого-цифровой преобразователь 9 передается в микропроцессор 10.

Микропроцессор 10 осуществляет обработку выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя 9, вывод информации на дисплей 12, хранение данных в блоке памяти 11 и передачу их в персональный компьютер по инфракрасному каналу связи.

В качестве звукового индикатора 13 используется пьезоэлектрический звонок.

Дефектоскоп выполнен в виде портативной переносной конструкции, предусматривающей работу прибора в настольном варианте в лабораторных условиях и в подвешенном положении при укладке в сумку-чехол для работы в цеховых или полевых условиях.

Конструктивно дефектоскоп состоит из электронного блока и трех сменных преобразователей, подключаемых к электронному блоку через разъем.

В нижней части электронного блока находится аккумуляторный отсек для размещения в нем 4-х аккумуляторов типа АА. Доступ к аккумуляторному отсеку осуществляется через крышку в нижней стенке электронного блока.

Расположение органов индикации и управления дефектоскопа показано на рис. 2.

Рисунок1.3 -Органы индикации и управления дефектоскопа ВД-12НФП Кнопка «» ПИТАНИЕ Кнопка «>0<» УСТ. 0

Кнопка «» МЕНЮ Кнопка «»

Кнопка «»

Кнопка «» ВВОД Гнездо для подключения телефона Разъем для подключения преобразователей «ПРЕОБР.»

Дисплей Назначение органов индикации и управления дефектоскопа Кнопка «» ПИТАНИЕ (поз. 1) предназначена для включения/выключения питания дефектоскопа.

Кнопка «>0<» УСТ. 0 (поз. 2) предназначена для настройки дефектоскопа на контролируемый материал.

Кнопка «» МЕНЮ (поз. 3) предназначена для вызова меню дефектоскопа.

Кнопки «», «», «» ВВОД (поз. 4…6) служат для управления меню дефектоскопа.

Гнездо «ТЕЛЕФОН» (поз. 7) предназначено для подключения наушника, обеспечивающего дополнительную звуковую сигнализацию о наличии дефекта, необходимую при работе в шумных помещениях.

Разъем «ПРЕОБР.» (поз. 8) служит для подключения к электронному блоку преобразователей Иа5.125.030, Иа5.125.031, Иа5.125.031−01 и Иа5.125.041.

Дисплей (поз. 9) служит для отображения информации в процессе работы дефектоскопа.

Вихретоковый преобразователь (рис. 3.3) предназначен для преобразования неэлектрических величин (в виде локальных нарушений сплошности) в электрический сигнал, путем возбуждения в контролируемом изделии вихревых токов и последующем выделении сигнала, параметры которого (амплитуда и фаза) определяются действующим вторичным полем.

Преобразователь дифференциальный, трансформаторного типа, с тремя соосными катушками. На первичную (среднюю) обмотку подается синусоидальное напряжение частотой 70?5 кГц. Вторичные, сигнальные обмотки соединены последовательно, дифференциально, чем обеспечивается минимальное значение начального разбаланса преобразователя при удалении его от контролируемого изделия. В корпусе каждого преобразователя имеется световой индикатор для обеспечения дополнительной сигнализации наличия дефекта.

Рисунок 1.4 — Комплект преобразователей для дефектоскопа ВД-12НФП ОИД используются для определения порога чувствительности дефектоскопа и должны поверяться не реже одного раза в два года метрологической службой предприятия, эксплуатирующего прибор.

1.4 Постановка цели и задач дипломной работы Целью дипломной работы является разработка метрологического обеспечения вихретокового контроля. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Разработать программы испытаний и обосновать выбор средств измерений и испытательного оборудования

2) Разработать методики испытаний

3) Произвести обзор испытаний на воздействие внешних факторов;

4) Проанализировать опасные и вредные факторы, возникающие при эксплуатации прибора.

2. Специальный раздел

2.1 Обоснование схемы калибровки и выбора эталонных средств Калибровка дефектоскопа проводится, по стандартным образцам с искусственными дефектами, размеры которых нормируются различными стандартами (например. ASTM. API (США). DIN (Германия), ГОСТ (РФ) и др.). Поэтому при разработке метрологического обеспечения дефектоскопов следует исходить из двух положений: процесс измерения сигнала от искусственного дефекта с заданными размерами относится к измерительной операции и в этом смысле дефектоскоп следует считать измерительным прибором; процесс идентификации естественных дефектов по сигналам дефектоскопа из-за большого разнообразия форм, размеров и зоны расположения естественных дефектов к измерительному процессу в вихретоковой дефектоскопии не относится. Этот процесс производится на основе обработки статистических данных по выявлению реальных дефектов в условиях конкретных производственных процессов. Для этого формируются каталоги сигналов (их амплитуд, фаз, зон расположения на комплексной плоскости), на основе которых строятся алгоритмы идентификации дефектов и оценки их размеров. Исходя из этого и с учетом необходимости обеспечения единства измерений вихретоковый дефектоскоп должен нормироваться погрешностью измерения сигнала от искусственного дефекта, а с точки зрения выявляемости естественных дефектов рассматриваться как индикационное техническое средство, работающее в режиме «выхода за допуск». Этот допуск на измеряемый сигнал устанавливается на основе различных подходов: по каталогам сигналов от опасных реальных дефектов конкретного объекта; в соответствии с условием, что все дефекты, сигналы от которых превышают сигнал от искусственного дефекта заданных размеров, относятся к числу опасных. На последнем подходе базируется контроль труб и проката по стандартам ASTM, API, DIN, ISO. Ужесточают контроль уменьшением размеров искусственного дефекта.

Форма, способ нанесения и размеры искусственных дефектов, по которым калибруются дефектоскопы, определяются стандартами в зависимости от назначения ОК.

Стандартами ASTM, API, DIN, ГОСТами при контроле труб вихретоковыми дефектоскопами с проходными преобразователями в качестве искусственного дефекта принято сквозное отверстие, диаметр которого зависит от диаметра контролируемых труб. При контроле прутков в качестве искусственных дефектов применяются глухие сверления.

При использовании накладных преобразователей н качестве искусственного дефекта применяются продольная риска заданных размеров (глубина, ширина, длина). Длина риски определяется соглашением между производителем и потребителем труб. Риска наносится электроискровым способом, реже фрезерованием.

Сигналы от искусственных дефектов измеряются по определенной методике. Результаты заносятся в нормативную документацию на дефектоскоп (ТУ, паспорт) и служат основанием для обеспечения единства измерений дефектоскопами конкретного типа.

Комплект образцов искусственных дефектов и зазоров (КОИДЗ-ВД) предназначены для поверки (калибровки) и настройки вихретоковых дефектоскопов.

Образцы искусственных дефектов (ОИД) предназначены:

* для оценки порога чувствительности вихретоковых дефектоскопов

* для оценки порога чувствительности вихретоковыхдефектоскопов при различной шероховатости

* для оценки влияния кривизны поверхности

* для оценки одновременного влияния кривизны поверхности и шероховатости

* для оценки порога чувствительности и градуировки вихретоковых дефектоскопов Образцы диэлектрических зазоров (ОЗ) предназначены для оценки влияния на порог чувствительности непроводящего зазора между преобразователем и контролируемой поверхностью.

Образцы предназначены для работы в лабораторных, цеховых и полевых условиях.

Вид климатического исполнения — УХЛ3.1* по ГОСТ 15 150–69:

* температура окружающего воздуха, C от минус 30 до плюс 40;

* относительная влажность окружающего воздуха при температуре 25 C и более низких температурах без конденсации влаги; % до 80;

* атмосферное давление, кПа от 84,0 до 106,7.

Техническое обслуживание образцов проводится с периодичностью не реже 1 раза в квартал и состоит из внешнего осмотра. При наличии пятен коррозии на поверхности образца их необходимо удалить мелкой шлифовальной шкуркой. При длительном хранении образца его поверхность необходимо смазать техническим маслом.

Комплекты КОИДЗ-ВД состоят из образцов искусственных дефектов (ОИД) и образцов зазоров (ОЗ). Образцы искусственных дефектов выполнены в виде плоских и изогнутых пластин и цилиндров, на рабочих поверхностях которых изготовлены дефекты в виде нарушения сплошности в форме щелей различной глубины, ширины раскрытия и длины.

Рабочими поверхностями плоских ОИД являются две противолежащие поверхности, на которых прорезаны электроэрозионным способом продольные щели Рабочими поверхностями ОИД, воспроизводящими положительную криволинейную поверхность, являются образцы с цилиндрической поверхностью.

Рабочей поверхностью ОИД, воспроизводящей отрицательную кривизну, является внутренняя поверхность изогнутой пластины — место перегиба.

Комплект содержит ОИД для определения влияния различных величин.

Для определения влияния шероховатости рабочих поверхностей комплект содержит ОИД с различной шероховатостью, на которых изготовлены дефекты одинаковой глубины.

Для определения влияния положительной кривизны и шероховатости поверхности комплект содержит цилиндрические образцы с различной шероховатостью рабочих поверхностей, на которых изготовлены дефекты одинаковой глубины.

Для определения одновременного влияния отрицательной кривизны и шероховатости поверхности комплект содержит изогнутые пластины, на которых прорезаны два дефекта одинаковой глубины, один из которых расположен на плоской, другой на изогнутой частях образца.

Для определения влияния химического состава материала контролируемых изделий комплект содержит образцы из стали 10, стали 20 и стали 45. На каждом образце изготовлены одни и те же дефекты.

Для учета влияния удельной электрической проводимости комплект содержит образцы из немагнитных конструкционных материалов: из алюминиевого сплава Д16Т и титанового сплава ВТ-23. На каждом образце изготовлены одни и те же дефекты.

Образцы зазоров представляют собой плоские и изогнутые пластины разной толщины, выполненные из диэлектрического материала.

Основные технические характеристики Таблица 2.1

Обозначения, размеры дефектов ОИД и материалы, из которых они изготовлены, приведены в таблице 2.2

Обозначения, значения толщин ОЗ и материалов, из которых они изготовлены, приведены в таблице 2.3

метрологический вихретоковый дефектоскоп Таблица 2.2

Параметры образцов зазора приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

2.2 Разработка методики поверки Основными метрологическими характеристиками дефекта образца являются его ширина раскрытия, глубина и длина. Дефект выполняется в виде искусственной прорези.

Периодичность поверки образца — один раз в два года.

Поверка образца проводится организациями, получившими в установленном порядке право на проведение данных работ.

Таблица 2.4 — Средства поверки

Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками не хуже, чем у средств, указанных в таблице Средства измерений, используемые при поверке образца, должны быть поверены в соответствии с требованиями ГОСТ 8.513−84 в органах государственной или отраслевой метрологической службы.

Требования безопасности При проведении поверки (калибровки) и настройки должны быть соблюдены требования безопасности, установленные для работы с электроприборами, питающимися от сети переменного тока частотой 50Гц напряжением 220 В («Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» ПТЭ-84, «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» ПТБ-84).

Условия поверки и подготовка к ней При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

* температура окружающего воздуха, С — плюс 205;

* относительная влажность воздуха при 25С, % — до 80;

* атмосферное давление, кПа — от 84,0 до 106,7;

Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные операции:

* рабочие поверхности образца с дефектами должны быть очищены от грязи и масла любой чистой мягкой тканью;

* средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с инструкциями по эксплуатации на них.

2.3 Проведение поверки Внешний осмотр При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие комплекта следующим требованиям:

Комплектность должна соответствовать требованиям Маркировка образцов комплекта должна соответствовать требованиям чертежей на конкретные образцы, приведенным в табл.2.1 и табл. 2.2.

На рабочих поверхностях образцов не должно быть грубых вмятин, рисок или царапин.

Определение линейных размеров образца Измерение длины, ширины и толщины образцов, проводить с помощью штангенциркуля с погрешностью не хуже 0,1 мм. Измерение каждого размера проводится в трех точках, равномерно распределенных по длине и ширине образца.

Определение линейных размеров образца в каждой точке производится троекратно штангенциркулем ШЦ-II и микрометром МК25−1.

Длина и ширина образцов определяются штангенциркулем ШЦ-II, толщина — микрометром МК25−1.

Образец считается прошедшим поверку если его размеры соответствуют значениям, приведенным в таблицах 2.1 и 2.2

Проверка массы образца проводится путем взвешивания его на технических весах согласно ГОСТ 23 676–79 с абсолютной погрешностью не хуже 0,001 кг.

Образец считается прошедшим поверку по п. 5.5.3, если его масса соответствует значениям, приведенным в таблицах 2.1 и 2.2 (пп.2.11, 2.12) настоящего ПС.

Проверка глубины дефекта образцов с шириной раскрытия не более 0,1 мм должна проводиться в трех равномерно распределенных по длине дефекта местах в следующем порядке:

Из фольги толщиной 0,03… 0,08 мм вырезать полоску 3×30 мм.

Торец полоски шириной 3 мм установить до упора в щель. Полоску расположить в щели так, чтобы ее боковые узкие грани были строго перпендикулярны дну дефекта, а торец полоски упирался в дно дефекта.

Согнуть полоску так, чтобы она плотно была прижата к поверхности образца рядом с дефектом. При сгибе полоски необходимо чтобы торец ее шириной 3 мм упирался в дно дефекта.

Вынуть полоску из дефекта и визуально убедиться, что в месте сгиба полоски, где она прижималась к поверхности образца, образовался четкий прямой угол. Данный угол образован двумя частями полоски: узкая часть у края полоски — часть полоски А, находящаяся в дефекте, другая часть полоски образована ее прижатием.

Расположить на плоской пластине кусочек пластилина, с помощью которого укрепить согнутую полоску так, чтобы длинной своей стороной полоска была расположена вдоль пластины, а ее узкая сторона шириной 3 мм была строго перпендикулярна поверхности пластины.

Установить пластину с фольгой на столик микроскопа так, чтобы место сгиба полоски находилось в поле зрения объектива микроскопа.

Перемещая пластину с полоской по столику микроскопа добиться, чтобы часть полоски А, равная глубине дефекта, была параллельна одной из визирных линий М окуляра микроскопа.

Перемещая микрометрическим винтом столик микроскопа вместе с пластиной, совместить начало полоски Х с визирной линией Н, перпендикулярной линии М.

Считать и зафиксировать показания Х1 микрометрического винта, с помощью которого перемещался столик микроскопа.

Перемещая микрометрическим винтом столик микроскопа вместе с пластиной совместить место сгиба полоски с визирной линией Н.

Считать и зафиксировать показание Х2 микрометрического винта, с помощью которого перемещался столик микроскопа Вычислить разность Х1 полученных показаний микровинта микроскопа

(2.1)

Операции в данном месте проводить не менее трех раз.

С учетом того, что систематических погрешностей при определении величины нет, можно считать, что результаты наблюдений и исправленные результаты измерений совпадают. Поэтому за результат измерения принимается среднее арифметическое результатов наблюдений.

Исправленным результатом измерения глубины дефекта в данном месте является среднее арифметическое из трех результатов измерений

(2.2)

Исправленный результат измерения глубины дефекта определяется в К=3 местах, равномерно распределенных по длине поверяемого дефекта

(2.3)

Среднее квадратическое отклонение результата измерения оценивается по формуле

(2.4)

где Х_i— i-й результат наблюдения;

— определяется по формуле (5.3);

n — число результатов наблюдений;

— оценка среднего квадратического отклонения результата измерения глубины дефекта на поверяемом участке его длины.

При числе результатов наблюдений n 15 принадлежность их к нормальному распределению не проверяется, при этом заранее предполагается, что результаты наблюдений принадлежат нормальному распределению.

Доверительные границы (без учета знака) случайной погрешности результата измерения находят по формуле

(2.5)

где tкоэффициент Стьюдента, который в зависимости от доверительной вероятности Р и числа результатов наблюдений находится по таблице справочного приложения 2 ГОСТ 8.207−76.

Измерение глубины дефектов длиной L5 мм, ширина раскрытия которых более 0,1 мм, осуществлять не менее, чем в двух местах по длине дефекта. При длине дефекта L? 5 мм глубина его определяется не менее, чем в трех местах, равномерно расположенных по длине дефекта. Глубина дефекта в каждом месте определять трехкратным измерением, осуществляемым с помощью индикатора ИЧ 02 кл.0 по ГОСТ 577–68.

Обработку результатов измерений проводить в соответствии Измерения осуществлять следующим образом:

1) установить щуп индикатора на поверхность образца в непосредственной близости от дефекта и зафиксировать показания по шкале индикатора;

2) установить щуп индикатора в дефект и зафиксировать его показание ;

3) неисправленный результат текущего наблюдения глубины дефекта определяется выражением

(2.6)

4) наблюдения глубины дефекта проводить не менее трех раз.

5) дальнейшую обработку результатов измерений глубины дефекта проводить Образец считается выдержавшим поверку по п. 5.5.4, если размер глубины дефекта и предел ее допустимой погрешности соответствуют характеристикам пп.2.1,2.2 и таблицы 2.1.

2.4 Проверка шероховатости поверхностей образцов Проверка шероховатости поверхности образцов, содержащей дефект, приведенных в табл. 2.1, производится с помощью профилографа-профилометра модели 201 на десяти базовых длинах, равномерно расположенных на контролируемой поверхности, содержащей дефект, и осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации данного прибора. Шероховатость контролируемых поверхностей ОИД должна соответствовать требованиям таблицы 2.3.Определениеглубины и ширины канавок, а также ширины выступов, имитирующих шероховатость Rz образцов.

Глубина канавок поверяется.

Ширина канавок и выступов поверяется как искусственный дефект шириной более 0,1 мм.

Образец считается выдержавшим поверку, если размеры канавок и выступов находятся в допусках, приведенных в таблице 2.1, и число их на любой базовой длине 4 или 8 мм соответственно равно 5.

2.5Определение толщины образцов диэлектрических зазоров Схема измерений толщины образцов зазоров Иа8.896.035, Иа8.896.035−01, Иа8.896.035−02, приведена на рисунке 2.2. Крестами обозначены примерные места измерения толщины образца. Его аттестованной частью является участок 40×25 мм, показанный на рисунке 2.2 В пределы данного участка не должна входить часть образца, занятая под этикетку.

Рисунок 2.2 — Схема измерения толщины образцов зазоров

Иа8.896.035, Иа8.896.035−01, Иа8.896.035−02

Схема измерения толщины образцов зазоров Иа8.896.071 приведена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3- Схема измерения толщины образцов зазоров

Иа8.896.071, Иа8.896.071−01, Иа8.896.071−02

Места измерений толщины 1… 5 находятся на плоской части, а места измерений толщины 6… 8 — на месте сгиба образца зазора.

Схема измерения толщины образцов зазоров Иа8.896.092 приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 — Схема измерения толщины образцов зазоров Иа8.896.092

Толщина образца зазоров характеризуется толщиной его поверяемого участка.

С учетом того, что систематических погрешностей при определении величины нет, можно считать, что результаты наблюдений и исправленные результаты измерений совпадают. Поэтому за результат измерения принимается среднее арифметическое результатов наблюдений.

Исправленным результатом измерений образца в каждом месте поверяемого участка является среднее арифметическое из трех наблюдений толщины в данном месте

(2.9)

где Х_i — i-й результат наблюдения.

Исправленным результатом измерений толщины образца зазора является среднее арифметическое в пяти местах поверяемого участка

.(2.10)

Толщина образца зазора характеризуется двумя участками. Соответственно исправленный результат измерений для каждого участка толщины определяется выражениями

— для плоской части образца зазора (2.7)

— на месте сгиба образца зазора (2.8)

Дальнейшую обработку результатов измерения толщины образцов проводить.

Образец считается выдержавшим поверку, если размер толщины дефектов и предел его допустимой погрешности соответствуют характеристикам таблицы 2.2.

2.6 Результаты поверки Результаты поверки каждого образца заносятся в протокол, форма которого приведена в Приложении 2.

При положительных результатах поверки образцов выдается свидетельство установленного государством образца.

Свидетельство о поверке комплекта ОИД и ОЗ действительно только с приложенным к нему Протоколом с данными измерений ОИД и ОЗ.

При отрицательном результате поверки любого из образцов свидетельство на комплект образцов не выдается, в протоколе поверки делается запись о непригодности комплекта образцов к применению, выдается извещение о непригодности комплекта образцов.

2.7 Испытание опытных образцов Программа и методика испытаний опытного образца КОИДЗ-ВД устанавливается в соответствии с требованиями и методами испытаний, указанными в технических условиях Иа2.706.002ТУ в объеме и последовательности, определенными в таблице 2.5

На основании рассмотрения результатов предварительных испытаний допускается вносить коррективы в методику проведения и объем испытаний. В этом случае должны составляться протоколы, отражающие причину изменения программы и методики.

При проведении испытаний должны соблюдаться следующие условия:

· температура окружающего воздуха, С 205;

· относительная влажность, % 45…80;

· атмосферное давление, кПа 84,0…106,7

2.7.1Оформление результатов испытаний Результаты рассмотрения технической и нормативной документации оформляются сводной ведомостью.

Результаты экспериментальных исследований образцов оформляют протоколами по пунктам программы испытаний и сводной ведомостью соответствия испытуемых образцов предъявляемым требованиям.

Протоколы по пунктам программы должны содержать:

— наименование исследуемых образцов;

— цель испытаний;

— ссылку на пункты программы испытаний;

— условия испытаний;

— применяемые средства измерений;

— результаты испытаний в виде таблиц;

— выводы по результатам испытаний.

Сводная ведомость соответствия испытуемых образцов комплекта должна содержать перечень требований, результаты экспериментальных исследований и заключение о выполнении каждого из перечисленных требований.

Таблица 2.5 — Испытания образцов

По результатам оформляется акт испытаний толщиномера для целей утверждения типа по ПР 50.2.009−94.

2.8 Методика калибровки ВД

2.8.1 Общие положения Настоящая методика калибровки распространяется на дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФП (далее по тексту — дефектоскоп), предназначенный для обнаружения поверхностных трещин в изделиях по п. 1.1 паспорта Иа2.778.025 ПС.

Первичную калибровку дефектоскопа проводят после его изготовления.

Периодическую калибровку дефектоскопа проводить не реже одного раза в год.

2.8.2 Метрологические характеристики При калибровке дефектоскопа должны оцениваться метрологические характеристики, указанные в таблице 2.5

Таблица 2.6 — метрологические характеристики дефектоскопа

где и — средние арифметические значения оценки дефектов глубиной 3 и 0,5 мм соответственно, определяемые с помощью преобразователя Иа5.125.031.

2.8.3 Операции и средства калибровки При проведении калибровки должны выполняться операции, указанными в таблице 2.8

Таблица 2.8 — Операции проведения калибровки

Таблица 2.7 — Средства проведения калибров

Примечание: При проверке допускается применение других средств измерения, обеспечивающих необходимую точность.

Калибровка проводится организациями, получившими в установленном порядке право проведения данных работ.

2.8.4 Условия калибровки и подготовка к ней При проведении калибровки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха,?C — 20?5;

относительная влажность при температуре 25? C, % - 80;

атмосферное давление, кПа — от 84,0 до 106,7.

Перед проведением калибровки распаковать дефектоскоп и средства калибровки и выдержать их в условиях по п. 1.4.1. не менее 2 часов.

Рабочие поверхности ОИД Иа8.896.034, Иа8.896.052 и Иа8.896.082 с искусственными дефектами типа риски и образцов зазора Иа8.896.035, Иа8.896.035−01, Иа8.896.035−02 и Иа8.896.092 должны быть чистыми и обезжиренными по ГОСТ 13–67.

При проведении калибровки должны соблюдаться требования эксплуатационной документации на дефектоскоп.

2.9 Проведение калибровки

2.9.1 Внешний осмотр При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие дефектоскопа следующим требованиям:

комплектность согласно разделу 3 паспорта Иа2.778.025 ПС;

отсутствие явных механических повреждений дефектоскопа и его составных частей, влияющих на работу дефектоскопа;

наличие маркировки и пломб.

2.9.2 Опробование дефектоскопа Подготовить дефектоскоп к работе в соответствии с разделом 5 руководства по эксплуатации Иа2.778.025 РЭ.

Выполнить операции руководства по эксплуатации Иа2.778.025 РЭ.

При невыполнении любого требования руководства по эксплуатации Иа2.778.025 РЭ дефектоскоп калибровке не подлежит.

2.9.3 Проверка порога чувствительности дефектоскопа на искусственных дефектах Проверку порога чувствительности дефектоскопа на искусственных дефектахпроводить поочередно с преобразователями Иа5.125.030 (тип 2), Иа5.125.031 (тип 1) и Иа5.125.031₀₁ (тип 3), на ОИД соответствующих Иа8.896.034 и Иа8.896.052, содержащих искусственные дефекты, по следующей методике:

Подключить к электронному блоку дефектоскопа ВД-12НФП преобразователь Иа5.125.030 — тип 2 с маркировкой (??) и настроить дефектоскоп на обнаружение искусственного дефекта глубиной 3 мм на ОИД Иа8.896.034 в соответствии руководства по эксплуатации Иа2.778.025 РЭ.