Методические указания по применению ультразвуковых дефектоскопов А1212 мастер и А1214 эксперт авторы Воронков В. А., Воронков И. В
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
50 0 12 о тв . " пл ос ко е дн о" 3, 0 м м 9 отв. "плоское дно" 3,0 мм 320 15 0 А Б 15 11 11 11 11 11 11 11 11 30 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 3,0 мм 9 отв. 3,0 мм 12 отв. 3 0- 40 повернуто Вид А повернуто Вид Б ТЕСТ-ОБРАЗЕЦ ДЛЯ НАСТРОЙКИ ВРЧ Рисунок 5.23 5.10.5 Исходная позиция перед настройкой чувствительности - это наличие дефектоскопа с подключенным наклонным ПЭП и СОПы с отражателями, расположенными на разных глубинах, от каждого из которых можно получить устойчивый эхосигнал с амплитудой, превышающей уровень шумов не менее, чем на 6 дБ (см. примечание 2 к п. 3.5.5). 5.10.6 Настройте скорость развёртки таким образом (п. 5.8), чтобы между импульсом от дальнего отражателя (ДО) и концом развёртки оставалось не более 0,1 горизонтальной оси. Акустические Контрольные Системы, Москва - 54 - 5.10.7 Приложите ПЭП к образцу с ближним отражателем (БО) и найдите от него максимальный эхосигнал, после чего зафиксируйте положение преобразователя. 5.10.8 Клавишами LEVEL установите амплитуду импульса на середину экрана – 50% 5.10.9 Для входа в область пиктограмм нажмите PANEL. Кнопками RANGE выберите первую справа пиктограмму. Если это будет не , нажмите ENTER 1-2 раза, пока не появится 5.10.10 Нажмите MENU. Появится режим «НАСТРОЙКА ВРЧ», пиктограмма изменится на (Рисунок 5.24). Рисунок 5.24 -- Экран прибора при настройке ВРЧ (1 – кривая ВРЧ ; 2 – узловые точки ВРЧ ; 3 – активная пиктограмма) 5.10.11 Кнопками PARAM совместите пунктирный курсор с вершиной импульса. Нажмите ENTER. На кривой ВРЧ в месте пересечения этой кривой и вертикального курсора появится точка. Эта точка соответствует импульсу от ближнего отражателя. 5.10.12 Приложите ПЭП к образцу со следующим по глубине отражателем и найдите от него максимальный эхосигнал, после чего зафиксируйте положение преобразователя. 5.10.13 Кнопками PARAM совместите пунктирный курсор с вершиной второго импульса. Нажмите ENTER. На кривой ВРЧ в месте пересечения этой кривой и пунктирного курсора появится точка. Кнопками LEVEL поднимите (опустите) вершину второго импульса до середины экрана. 5.10.14 Повторите операции п. 5.10.11 и 5.10.13 с оставшимися отражателями в порядке возрастания их глубины. 5.10.15 Проверьте сделанные настройки – импульсы от всех отражателей, используемых в настройке ВРЧ, должны достигать середины экрана. Если это не так, то кнопками RANGE совместите пунктирный курсор с вершиной импульса, ранее использованного в формировании ВРЧ. Далее кнопками LEVEL добейтесь равенства высоты импульса середины экрана. Акустические Контрольные Системы, Москва - 55 - 5.10.16 При необходимости можно удалить точки на кривой ВРЧ. Для этого нужно кнопками RANGE переместить пунктирный курсор в выбранную точку и нажать ENTER . Точка будет удалена. 5.10.17 По завершении настроек для выхода в режим измерений нажмите MENU. Для выхода из пиктограмм нажмите PANEL. Настройка завершена. 5.11 Настройка чувствительности по АРД-диаграммам Практически во всех методиках, где используются наклонные ПЭП, допускается проводить настройку чувствительности по АРД-диаграммам. Это позволяет сократить количество СОПов до одного, или же вообще обойтись без них, если в качестве опорного использовать отражатель в самом изделии. АРД-диаграмма (амплитуда-расстояние-диаметр) это графическое представление зависимости амплитуды отражённого или прошедшего сигнала от глубины залегания искусственной несплошности с учётом её характеристического размера. В дефектоскопе А1212 имеется опция построения АРД-диаграмм совмещенных преобразователей, использующая модернизированный алгоритм системы «АРД- универсал». Построение АРД-диаграммы осуществляется следующим образом. 5.11.1 Проведите установочные настройки в соответствии с п. 5.1. Обратите внимание на п. 5.1.2.2, в котором параметру «ОПОРНЫЙ УРОВЕНЬ, дБ» присвоено значение «ВЫКЛ». Это является необходимым условием выполнения следующего пункта. 5.11.2 Настройте глубиномер дефектоскопа. Измерьте амплитуду сигнала от цилиндрического отверстия в СО V2М. Причём, если угол ввода α≤62°, сканируйте ПЭП по большей грани V2М, как показано на Рисунок 5.25. Если α>62°, сканируйте ПЭП по противоположной грани. Запишите значение амплитуды. Это значение будет введено в список исходных данных в позицию «опорный сигнал на V2». Рисунок 5.25 Акустические Контрольные Системы, Москва - 56 - Примечание: Определение амплитуды сигнала от цилиндрического отверстия можно делать в режиме накопления огибающей. Для этого аналогично п.5.1.3 пиктограмму «залитый импульс детектированного сигнала» надо заменить на пиктограмму «накопление (запоминание) огибающей». В этом случае будут отображаться амплитуда и координаты максимального накопленного эхосигнала в пределах строба. 5.11.3 В режиме измерений (ПОИСК, ОБЗОР или ЛУПА) войдите в область пиктограмм, нажав PANEL. Кнопками RANGE выберите первую справа пиктограмму. Если это будет не , нажмите ENTER 1-2 раза, пока не появится . Для выхода из пиктограмм нажмите PANEL. 5.11.4 Нажмите MENU для входа в режим «МЕНЮ». Кнопками RANGE выберите первую справа пиктограмму 5.11.5 Будут показаны следующие параметры: − ДИАМЕТР ПЭ, ММ – диаметр пьезоэлемента преобразователя. Если пьезоэлемент не круглый, то вычисляется его площадь, а затем – приведенный диаметр по формуле − d = π S 4 , − значение которого вводится в данный пункт меню; − ЭКВ. ПЛОЩАДЬ, КВ. ММ – эквивалентная площадь плоскодонного отверстия, соответствует сплошной линии АРД-диаграммы; − ОПОРНЫЙ СИГНАЛ НА V2 – амплитуда опорного сигнала на образце V2М, дБ (п. 5.11.2); − ЗАТУХАНИЕ, дБ/М – значение коэффициента затухания в контролируемом материале, единица измерения дБ/М; − АРД ПОИСК, дБ – число децибел, определяющее положение пунктирной линии, по форме повторяющей линию АРД-диаграммы, но смещённую по вертикальной оси вниз относительно линии АРД-диаграммы на указанное число децибел. Кнопками LEVEL выберите изменяемый параметр, и кнопками PARAM измените его до нужного значения. 5.11.6 Если на месте АРД-диаграммы возникает надпись «РАСЧЕТ АРД НЕВОЗМОЖЕН ИЗМЕНИТЕ ПАРАМЕТРЫ», то это означает, что расчет АРД- диаграммы невозможен вследствие несовместимости задаваемых параметров. Например, при диаметре пьезоэлемента преобразователя 12 мм, угле ввода 50 ° и эквивалентной площади плоскодонного отверстия 0,4 мм 2 5.11.7 Нажмите MENU для выхода из режима «МЕНЮ». Кнопками RANGE настройте развёртку, чтобы все сигналы от предполагаемых отражателей находились в пределах экрана. Войдите в область пиктограмм, нажав PANEL. Акустические Контрольные Системы, Москва - 57 - 5.11.8 Кнопками RANGE выберите пиктограмму . Нажмите MENU и настройте строб так, чтобы в пределах строба находились импульсы только от предполагаемых дефектов. Строб желательно опустить ниже линии АРД. Глубина и эквивалентная площадь несплошности измеряется только в диапазоне глубин, определяемых стробом. Нажмите MENU для выхода из настойки строба. 5.11.9 Фиксация несплошностей в режиме АРД также возможна в пределах второго строба. Для этого нужно выбрать пиктограмму , нажать ENTER для активизации 2 строба. Вместо пиктограммы появится . Настройка 2 строба осуществляется аналогично п.5.11.8. 5.11.10 При пересечении импульсом пунктирной линии в пределах строба будут индицироваться следующие параметры импульса (Рисунок 5.26 сверху вниз): 1 - сигнал, дБ – превышение (при отрицательном значениии – недостижение) амплитуды импульса линии АРД на глубине отражателя, выраженное в дБ; если максимум импульса совпадёт с линией АРД, то этот параметр будет равен нулю; 2 - экв. площадь, мм 2 – эквивалентная площадь отражателя; 3 - аттенюатор, дБ – значение аттенюатора; 4 - путь, отступ, и глубина, мм – путь, отступ, и глубина отражателя (несплошности). Рисунок 5.26 Настройка завершена. 5.12 Настройка чувствительности по зарубкам Настройка чувствительности по зарубкам нашла широкое применение в отечественной практике при контроле тонкостенных сварных соединений (в разных методиках максимальная толщина составляет от 12 до 40 мм). Удобство использования зарубок заключается, с одной стороны, в технологичности изготовления их на тонких пластинах, как плоских, так и с криволинейной поверхностью, а с другой – в схожести их с наиболее опасными несплошностями – трещинами, выходящими на поверхность. По отражательной способности 1 2 3 4 Акустические Контрольные Системы, Москва - 58 - зарубка аналогична плоскодонному отверстию, эквивалентная площадь S экв зарубки определяется, согласно ГОСТ 14782-86, по формуле S экв = N×S зар , где S зар – площадь зарубки, а коэффициент пересчета N определяется по графику (Рисунок 5.27). Следовательно, линией равной чувствительности к зарубке площадью S зар является линия АРД, построенная для эквивалентной площади S экв , рассчитанной по вышеприведенной формуле. Однако на практике линия АРД может не совпадать с амплитудой эхосигнала от зарубки по нескольким причинам. Во-первых, из-за неточности изготовления зарубки (по размерам и углу с поверхностью), во-вторых, из-за кривизны наружной и внутренней поверхностей. Кроме этого возможно влияние затухания ультразвука на высоких частотах (более 4 МГц). Поэтому нижеприведенный алгоритм предусматривает введение коррекции ∆А в линии АРД, учитывающей вышеназванные факторы. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 40 50 60 70 80 Угол ввода, град Коэ ф фи ци е н т N Рисунок 5.27 5.12.1 Возьмите образец с зарубками, как показано на Рисунок 5.19. Используя тарировочную кривую (Рисунок 5.27) найдите эквивалентную площадь плоскодонного отверстия, соответствующую зарубке. 5.12.2 В соответствии с п. 5.11 постройте АРД-диаграмму для эквивалентной площади, определенной в предыдущем пункте. 5.12.3 Поставьте ПЭП на образец с зарубками, и настройте скорость развёртки (п. 5.9) таким образом, чтобы эхосигналы от обеих зарубок были видны на экране дефектоскопа. Акустические Контрольные Системы, Москва - 59 - 5.12.4 Получите максимальный эхосигнал от нижней зарубки. Зафиксируйте разницу между амплитудой эхосигнала от зарубки и линией АРД ∆А (п. 5.11.10 - 1). 5.12.5 В соответствии с п. 5.11.4 и 5.11.5 в качестве параметра «ОПОРНЫЙ СИГНАЛ НА V2» введите А 1 =А 0 +∆А, где А 0 - ОПОРНЫЙ СИГНАЛ НА V2М, введённый ранее; ∆А берётся с учётом знака. Вновь построенная кривая АРД приблизится к максимуму эхосигнала от нижней зарубки. Если контроль предполагается вести только прямым лучом, то этим пунктом завершается настройка чувствительности. Если контроль предполагается вести только отраженным лучом, то в п. 5.12.4 следует использовать эхосигнал от верхней зарубки. Если контроль предполагается вести одновременно прямым и отраженным лучом, то следует перейти к пункту 5.12.6. 5.12.6 Нажмите MENU для входа в режим измерений. Получите максимальный сигнал от нижней зарубки и зафиксируйте положение преобразователя. Нажмите MENU для входа в режим настройки. В списке параметров п. 5.11.5 выберите параметр «ЗАТУХАНИЕ, дБ/М» и постарайтесь ввести такое число, чтобы максимум эхосигнала приблизился (в идеале совпадал) к линии АРД. При этом, если изначально линия АРД выше максимума эхосигнала, то вводимое число должно быть больше первоначального и наоборот. 5.12.7 Получите максимальный эхосигнал от нижней зарубки. Если разница между амплитудой эхосигнала от зарубки и линией АРД по модулю превышает допустимую, то перейдите к выполнению пунктов 5.12.4 - 5.12.6. Если не превышает, то настройка считается выполненной. Настройка завершена. 5.13 Определение мертвой зоны и разрешающей способности 5.13.1 Определение мертвой зоны наклонного ПЭП осуществляется согласно ГОСТ 14782-86 на СО-2 (Рисунок 5.6). На этом образце имеются два отверстия ∅2 мм на глубине 3 и 8 мм. По факту выявляемости этих отверстий по "критерию 6 дБ" (т.е. должно быть превышение эхосигнала над уровнем шумов не менее чем на 6 дБ) оценивают размер l м.з. мертвой зоны, принимающей три значения: 1) l м.з < 3, 2) 3 ≤ l м.з ≤ 8, 3) l м.з > 8 5.13.2 Рекомендации ГОСТ 14782-86 не совсем удобны для практической дефектоскопии, т.к. во всех отечественных НТД выявляемость несплошностей оценивается в терминах площадей торцов плоскодонных отверстий или вертикальных граней зарубок. Боковые цилиндрические отверстия используются для эталонирования чувствительности только в коде ASME (США). Поэтому мертвую зону конкретного ПЭП определяют как наименьшую глубину расположения отражателя минимально фиксируемого размера, который выявляется по "критерию 6 дБ". Это удобно сделать по образцу на Рисунок 5.23 или же по АРД-кривой аналогично тому, как это показано для прямого ПЭП (см. п. 3.7). Акустические Контрольные Системы, Москва - 60 - 5.13.3 Требования отечественных НТД относительно разрешающей способности наклонных ПЭП ограничиваются лучевой разрешающей способностью (см., например, ОСТ 26-2044-83), которая определяется на СО-1 (ГОСТ 14782-86) по отражениям от поверхностей концентрических цилиндрических отверстий. 5.14 Проведение контроля (поиск дефектов) 5.14.1 Контроль проводят контактным способом, перемещая преобразователь по поверхности изделия вручную. 5.14.2 Контроль сварных соединений проводят путем сканирования (перемещения) наклонного ПЭП по поверхности сваренных элементов в направлениях и в пределах зон, определяемых номинальной толщиной сваренных элементов и ориентацией предполагаемой несплошности. 5.14.3 Сканирование с целью обнаружения компактных (непротяженных) объемных несплошностей, ориентированных вдоль шва, проводят путем возвратно-поступательного перемещения ПЭП в направлении поперек шва от шва и к шву с последовательным смещением вдоль периметра шва на шаг, не превышающий половину диаметра (ширины) пъезоэлемента ПЭП, как показано на Рисунок 5.28. СХЕМА СКАНИРОВАНИЯ СХЕМА ПОПЕРЕЧНОГО СКАНИРОВАНИЯ Доп.зона X max X max D /2 п D - диаметр (ширина) пьезоэлемента Доп. зона - околошовная зона основного металла, дефекты в которой оцениваются по нормам для швов. п Рисунок 5.28 Акустические Контрольные Системы, Москва - 61 - Максимальное удаление ПЭП от оси шва Х мах определяют по соответствующему СОП или расчетным путем, исходя из максимально удаленной от ПЭП возможной несплошности. Поперечное сканирование (см. Рисунок 5.28) выполняют последовательным перемещением ПЭП от точки максимального расчетного удаления от шва к шву и обратно. Каждое перемещение выполняется трижды: 1 раз при положении ПЭП перпендикулярно шву и 2 раза - с поворотом соответственно влево и вправо на 10 -15 градусов при тщательном соблюдении шага сканирования. 5.14.4 В процессе сканирования необходимо следить за наличием контактной смазки и сохранением акустического контакта за счет постоянного усилия прижатия ПЭП к поверхности изделия. Для криволинейных поверхностей сканирования рекомендуется применение насадок на ПЭП, стабилизирующих положение преобразователя на изделии. 5.14.5 Скорость линейного перемещения ПЭП при сканировании не должна превышать 100 мм/сек. 5.15 Обнаружение несплошностей и измерение их характеристик 5.15.1 Проведение контроля имеет своей целью обнаружение дефектов. Для этого должны быть выполнены: − настройка скорости развертки и глубиномера; − настройка чувствительности; − поиск дефектов посредством сканирования преобразователем по ОК, − измерение характеристик обнаруженных несплошностей, − сравнение характеристик несплошностей с нормативными и выдача заключения о годности ОК. 5.15.2 Дефектоскоп А1212 МАСТЕР и А1214 ЭКСПЕРТ, в отличие от других дефектоскопов общего назначения, имеет дополнительные функции, позволяющие уменьшить вероятность пропуска дефектов и упростить измерение характеристик несплошностей − это: − установка толщины объекта контроля, − накопление (запоминание) огибающей, − построение АРД. Ниже излагаются процедуры, обеспечивающие обнаружение дефектов и измерение их характеристик с учетом дополнительных возможностей дефектоскопа. |