Неразрушающий способ определения толщины

ГОСТ Р ИСО 16809-2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Non-destructive testing. Ultrasonic testing. Thickness measurement

Дата введения 2016-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации N 371 «Неразрушающий контроль»

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16809:2012* «Контроль неразрушающий. Ультразвуковое измерение толщины» (ISO 16809:2012 «Non-destructive testing. Ultrasonic thickness measurement», IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для привидения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Стандарт ISO 16809:2012 Non-destructive testing — Ultrasonic thickness measurement был подготовлен Европейским комитетом по стандартизации (CEN) как EN 14127:2011 и принят подкомитетом SC 3 «Ультразвуковой контроль», технического комитета ISO/TC 135 «Неразрушающий контроль».

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает принципы ультразвукового измерения толщины металлических и неметаллических материалов на основе измерения времени прохождения ультразвуковых импульсов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения).

ISO 5577, Non-destructive testing — Ultrasonic inspection — Vocabulary (Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Словарь)

ISO 16811, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Sensitivity and range setting (Контроль не-разрушающий. Ультразвуковой контроль. Регулировка чувствительности и диапазона развертки)

EN 1330-4, Non-destructive testing. Terminology. Terms used in ultrasonic testing (Контроль неразрушающий. Терминология. Часть 4. Термины, используемые в ультразвуковом контроле)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 5577 и ЕН 1330-4.

4 Режимы измерения

Толщину детали или конструкции определяют путем измерения времени, необходимого для того, чтобы короткий ультразвуковой импульс, излучаемый преобразователем, прошел через толщину материала один, два или несколько раз.

Толщину материала вычисляют путем умножения известной скорости звука в материале на время прохождения и деления на количество прохождений импульса через стенку материала.

Этот принцип можно осуществить путем применения одного из следующих режимов (рисунок 1):

Режим 1: измерение времени прохождения от начального импульса возбуждения до первого эхо-сигнала, минус коррекция нуля для учета толщины протектора преобразователя, компенсации износа и слоя контактной среды (режим однократного эхо-сигнала).

Режим 2: измерение времени прохождения от конца линии задержки до первого донного эхо-сигнала (режим однократного эхо-сигнала линии задержки).

Режим 3: измерение времени прохождения между донными эхо-сигналами (многократные эхо-сигналы).

Режим 4: измерение времени прохождения импульса от излучателя до приемника в контакте с донной поверхностью (теневой метод).

А — передающий/принимающий преобразователь; А — передающий преобразователь; А — принимающий преобразователь; А — раздельно-совмещенный преобразователь; В — испытуемый объект; С — время прохождения акустического пути; D — отметка импульса передачи; Е -Е — донные эхо-сигналы; F — эхо-сигнал от границы раздела; G — задержка; Н — принятый импульс

Рисунок 1 — Режимы измерения

5 Общие требования

5.1 Приборы

Измерение толщины можно выполнить с помощью приборов следующих типов:

a) ультразвуковые толщиномеры с цифровым дисплеем, на котором отображается измеренное значение;

b) ультразвуковые толщиномеры с цифровым дисплеем, на котором отображается измеренное значение, и разверткой типа А (дисплей аналоговых сигналов);

c) приборы, предназначенные для обнаружения несплошностей с разверткой типа А. Прибор этого типа может содержать также цифровой дисплей для отображения значений толщины.

Выбор прибора ультразвукового измерения — согласно 6.4.

5.2 Преобразователи

При ультразвуковом контроле используют преобразователи следующих типов, как правило, это преобразователи продольных волн:

— двухэлементные преобразователи (раздельно-совмещенные);

— одноэлементные преобразователи (совмещенные).

Выбор преобразователя — согласно 6.3.

5.3 Контактная среда

Необходимо обеспечить акустический контакт между преобразователем(ями) и материалом, обычно такой контакт осуществляется с помощью жидкости или геля.

Контактная среда не должна оказывать неблагоприятного влияния на испытуемый объект, оборудование и не должна представлять опасности для оператора.

Информация о контактной среде, используемой в особых условиях измерения — согласно 6.6.

Необходимо выбрать такую контактную среду, которая подходит к состоянию поверхности и неровностям поверхности, чтобы обеспечить достаточный акустический контакт.

5.4 Настроечные образцы

Ультразвуковой толщиномер калибруют на одном или нескольких настроечных образцах, представляющих измеряемый объект, т.е. с сопоставимыми размерами, материалом и конструкцией. Толщина настроечных образцов должна охватывать диапазон измеряемой толщины. Должна быть известна толщина настроечных образцов или скорость распространения звука в них.

5.5 Испытуемые объекты

Измеряемый объект должен обеспечить прохождение ультразвуковых волн через объект, а также иметь свободный доступ к каждому отдельному измеряемому участку. На поверхности измеряемого участка не должно быть грязи, смазки, ворсинок, окалины, сварочного флюса и брызг металла, масла или другого постороннего вещества, которое может мешать измерению.

Если на поверхности есть покрытие, оно должно хорошо прилипать к материалу. В противном случае его необходимо удалить.

При выполнении измерения через покрытие необходимо знать его толщину и скорость распространения звука в нем, если только не используется режим 3.

5.6 Квалификация персонала

Оператор, выполняющий ультразвуковое измерение толщины в соответствии с настоящим стандартом, должен обладать базовыми знаниями в физике ультразвука, хорошим пониманием и подготовкой в области ультразвуковых измерений толщины. Кроме того, оператор должен иметь сведения об изделии (например, марку стали и т.д.).

Ультразвуковое измерение толщины должен выполнять квалифицированный персонал. Для подтверждения квалификации рекомендуется сертифицировать персонал в соответствии с ИСО 9712 или эквивалентным стандартом.

6 Применение метода

6.1 Подготовка поверхности

Применение режима эхо-импульсов означает, что ультразвуковой импульс должен пройти поверхность контакта между контролируемым объектом и преобразователем не менее двух раз: входя в объект и выходя из него.

Поэтому следует предпочесть чистый и ровный участок контакта размером не менее двукратного диаметра преобразователя. Плохой контакт приведет к потере энергии, искажению сигнала и акустического пути.

Для обеспечения ввода звука необходимо очистить поверхность и удалить отслаивающиеся покрытия с помощью щетки или шлифовки.

Нанесенные слои, такие как лакокрасочное покрытие, электролитическое покрытие, эмаль, могут оставаться на объекте, но лишь несколько типов измерительных приборов способны исключить эти слои из измерения.

Часто необходимо выполнять измерения толщины на корродированных поверхностях, например на резервуарах и трубопроводах. Для повышения точности измерения необходимо шлифовать контактную поверхность на участке размером не менее двух диаметров преобразователя. На этом участке не должно быть продуктов коррозии.

Следует принять меры предосторожности, чтобы не уменьшить толщину объекта ниже минимально допустимого значения (при этом шероховатость поверхности должна быть не хуже 40 мкм).

6.2 Метод

6.2.1 Общие положения

Задачу ультразвукового измерения толщины можно разделить на две области применения:

— измерение в процессе производства;

— измерения остаточной толщины стенки в процессе эксплуатации.

Каждая из этих областей применения характеризуется своими особыми условиями, требующими специальных методов измерения:

a) в зависимости от толщины материала, следует использовать частоты от 100 кГц при прохождении через материалы с сильным затуханием до 50 МГц для тонких металлических листов;

b) в случае использования раздельно-совмещенных преобразователей необходимо компенсировать время задержки в призме;

c) на объектах с криволинейной поверхностью диаметр участка контакта преобразователя должен быть значительно меньше диаметра испытуемого объекта;

d) точность измерения толщины зависит от того, насколько точно можно измерить время прохождения ультразвукового импульса, в зависимости от режима измерения времени (переход через нуль, между фронтами, между пиками), в зависимости от выбранного режима (с многократными эхо-сигналами, режим 3, точность выше, чем в режимах 1 и 2), в зависимости от частот, которые можно использовать (более высокие частоты обеспечивают более высокую точность, чем более низкие частоты, поскольку обеспечивают более точное измерение времени).

Источник

Неразрушающий способ определения толщины

ГОСТ Р 55042-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Non-destructive testing. Evaluation of metallic coating thickness by ultrasound. General requirements

Дата введения 2014-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004* «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.0-2012, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД»), Нижегородским филиалом Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института машиноведения им.А.А.Благонравова Российской академии наук (НФ ИМАШ РАН)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 «Техническая диагностика»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2012 г. N 699-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

Практически во всех отраслях промышленности используются различные металлические покрытия, наносимые на поверхность технических объектов. В случаях, когда покрытия наносятся на поверхность потенциально опасных технических объектов, предъявляются повышенные требования к допустимой погрешности толщины покрытий. Это относится к упрочняющим и в особенности к восстановительным покрытиям.

В соответствии с ГОСТ 27750 определение толщины покрытия осуществляют следующими методами: магнитными (метод магнитного потока, пондеромоторный метод и индукционный метод), вихретоковым, термоэлектрическим и ионизирующего излучения.

Основным недостатком магнитных методов является требование резкого отличия магнитных свойств материалов основания (оно должно быть ферромагнитным) и покрытия, что выполнятся далеко не во всех случаях.

Наибольшее применение вихретоковый метод получил для определения толщины неметаллических покрытий на основании из цветных металлов. При использовании его для определения толщины покрытий, нанесенных на основания из черных металлов, имеющих ненормированное электрическое сопротивление, возникает недопустимо большая погрешность.

Термоэлектрический метод обладает высокой погрешностью, не позволяющей использовать его для определения толщины покрытий элементов на поверхности ответственных технических объектов, а метод ионизирующего излучения не находит широкого распространения ввиду повышенных требований к безопасности.

Настоящий стандарт разработан с целью обеспечения методической основы применения акустического метода определения толщины металлических покрытий на металлических основаниях при любых сочетаниях магнитных и электрических свойств материалов покрытия и основания.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на акустический метод определения толщины металлических покрытий на металлических основаниях.

Стандарт устанавливает основные требования к порядку определения толщины покрытий с использованием поверхностных акустических волн Рэлея, распространяющихся вдоль поверхности объекта контроля с нанесенным на нее металлическим покрытием, обладающим хорошей адгезией к материалу основания.

Устанавливаемый стандартом метод может быть применен как при лабораторных исследованиях, так и при эксплуатации технических объектов различного назначения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.362-79 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение толщины покрытий. Термины и определения

ГОСТ 9.008-82 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические

ГОСТ 12.1.001-89 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.019-79* Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 12.1.019-2009, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.013.0-91 Система стандартов безопасности труда. Машины ручные электрические. Общие требования безопасности и методы испытаний

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 32-74 Масла турбинные. Технические условия

ГОСТ 2768-84 Ацетон технический. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 6259-75 Реактивы. Глицерин. Технические условия

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

ГОСТ 6651-94* Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 6651-2009, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия

ГОСТ 26266-90 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Общие технические требования

ГОСТ 27750-88 Контроль неразрушающий. Покрытия восстановительные. Методы контроля толщины покрытий

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя «Национальные стандарты», опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 8.362 и ГОСТ 9.008.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

— скорость распространения поверхностных акустических волн Рэлея в материале основания, км/с;

— скорость распространения поверхностных акустических волн Рэлея в материале покрытия, км/с;

— толщина покрытия, мкм;

— предельно допустимая абсолютная погрешность определения толщины покрытия, мкм;

— эффективная частота импульса поверхностных акустических волн Рэлея, МГц;

— результат однократного измерения задержки импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия;

— число измерений задержки импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия;

— усредненная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия, нс;

— приведенная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия, нс;

— температура, при которой проводилось измерение задержки , °С;

— усредненная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в материале основания металлического конструктивного элемента, нс;

— приведенная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в материале основания, нс;

— температура, при которой проводилось измерение задержки , °С;

— длина поверхностной акустической волны Рэлея в материале покрытия, мкм;

— термоакустический коэффициент, равный относительному изменению задержки импульса рэлеевской волны при изменении температуры на 1 °С, 1/ °С.

3.3 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

— поверхностная акустическая волна Рэлея;

4 Общие положения

4.1 Метод основан на том, что при различных скоростях распространения ПАВР в материалах покрытия и основания эффективная скорость ПАВР в конструктивном элементе с тонким (до 100 мкм) покрытием зависит от ТП [1]-[3].

4.2 Метод реализуется с помощью ручного способа ультразвукового контактного прозвучивания с применением раздельно-совмещенных ПЭП по ГОСТ 26266.

4.3 Оптимальный вид излучаемого сигнала — «радиоимпульс» с высокочастотным (ультразвуковым) заполнением, плавной огибающей и эффективной длительностью (на уровне 0,6 максимальной амплитуды) 2-4 периода основной частоты.

4.4 Определяемая ТП является усредненной по пути распространения импульса ПАВР.

5 Требования безопасности

5.1 К выполнению измерений допускают операторов, обладающих навыками эксплуатации оборудования ультразвукового контроля, умеющих пользоваться национальными и отраслевыми нормативными и техническими документами по акустическим методам контроля, прошедших обучение работе с применяемыми СИ и аттестованных на знание правил безопасности в соответствующей отрасли промышленности.

Источник