Меры ультразвукового неразрушающего контроля: регламентация технических требований

Проанализированы действующие нормативные документы, устанавливающие характеристики калибровочных образцов (мер) в виде стандартных образцов СО-2, СО-1, применяемых в ультразвуковом неразрушающем контроле. Рассмотрены нормируемые метрологические характеристики мер. Показано, что нормируемые метрологические характеристики мер не обеспечивают достоверность неразрушающего контроля в должном объёме. Отмечены отличия нормируемых характеристик мер одного типа, выпускаемых разными организациями, и недостатки нормирования акустических характеристик. При использовании мер одного типа указанные недостатки приводят к разным значениям параметров приборов и существенной погрешности при оценке результатов контроля. Показана необходимость нормирования скорости фактически используемых в мерах типов ультразвуковых волн и уменьшения допускаемой погрешности измерения их скорости до ±(0,2…0,5) %. Отмечено, что затухание ультразвуковых волн в мерах, нормированное только для продольной ультразвуковой волны на одной частоте 2,5 МГц, не обеспечивает заявленную погрешность ±1 дБ при настройке чувствительности приборов ультразвукового контроля и оценке размера выявленного дефекта. Затухание ультразвуковых волн в мерах предложено определять сравнением амплитуд ультразвуковых эхо-сигналов в этих мерах с амплитудой ультразвукового эхо-сигнала в исходной мере. При этом исходная мера должна иметь простую геометрическую форму, позволяющую провести аттестацию меры по абсолютному значению коэффициента затухания. Показано, что действующая Государственная поверочная схема для средств измерений скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твёрдых средах требует доработки, так как не предусматривает передачи единицы коэффициента затухания для сдвиговых волн и в ней не учтено в полной мере реальное положение дел с уже используемыми на практике средствами измерений. Для обеспечения сопоставимости и достоверности результатов измерений с помощью мер в полном объёме предложено разработать единый нормативный документ, содержащий общие требования к нормируемым метрологическим характеристикам мер и методам измерений, а также локальную поверочную схему передачи единиц скорости и затухания ультразвуковых волн.

1. Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. / Под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 3: Ультразвуковой контроль. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.

2. Шелухин А. А. Оценка реальной чувствительности приемочного ультразвукового контроля рельсов // Дефектоскопия. 2020. № 11. С. 17–27. https://doi.org/10.31857/S0130308220110020

3. Ушаков В. М., Данилов В. Н. К вопросу оценки чувствительности ультразвукового контроля сварных соединений объектов энергетики // Дефектоскопия. 2019. № 10. С. 3–13. https://doi.org/10.1134/S0130308219100014

4. Чуприн А. В., Чуприн В. А., Застава А. П., Шарин П. А. Нормирование акустических характеристик мер СО-2, СО-3 для ультразвукового контроля по ГОСТ Р 55724-2013 // Контроль. Диагностика. 2016. № 11. С. 4–8. https://doi.org/10.14489/td/2016.11.pp.004-008

5. Козлов А. В., Козлов В. Н., Подольский А. В., Щукин И. В. Сравнительный анализ различных методов определения угла ввода и расчета диаграммы направленности одиночных наклонных пьезоэлектрических преобразователей // Дефектоскопия. 2017. № 5. С. 25–29.

6. Базылев П. В., Доронин И. С., Кондратьев А. И., Крумгольц И. Я., Луговой В. А., Окишев К. Н. Государственный первичный эталон единиц скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах ГЭТ 189-2014 // Измерительная техника. 2016. № 5. С. 5–10.

7. Луговой В. А., Романко А. А., Шулатов А. В. Обеспечение единства акустических измерений в неразрушающем контроле // Контроль. Диагностика. 2021. № 12. С. 42–45. https://doi.org/10.14489/td/2021.12.pp.042-045

8. Бабкин С. Э. Определение скорости основных типов акустических волн в металлах приставным датчиком // Дефектоскопия. 2020. № 4. С. 32–39. https://doi.org/10.31857/S0130308220040041

9. Базулин Е. Г., Вопилкин А. Х. Безэталонный метод измерения толщины объекта контроля и скорости продольной и поперечной волны в нем по эхосигналам, измеренным антенной решеткой // Дефектоскопия. 2019. № 6. С. 40–52. https://doi.org/10.1134/S0130308219060058

10. Гурвич А. К. Влияние поглощения ультразвука на диаграмму направленности наклонных искателей // Дефектоскопия. 1967. № 1. С. 23–28.