Настроечный образец для дефектоскопов

Сфвз СфветскикСоциалистическиеРеспубттмк ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 930100(23) Приоритет(51)М. Кл. 3 Ьеударстюаый комитет СССР вв делам нзобретеккк и аткрыткк(71) Заявитель 1 т) НАСТРОЕЧНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПО Изобретение относится к электромагнитной дефектоскопии и может быть использовано для поверки и проверки работоспособности и чувствительности электропотенциальных измерителей глубины трещин, а также в качестве настроечного образца, предназначенного для настройки и калибровки электропотенциальных измерителей трещин.Известен настроечный образец, выполненный в виде пластины с имитатором дефекта, состоящим из фрезерованного паза прямоугольной формы 1.К недостаткам данного образца следует отнести; увеличение толщины образца до величины, превышающей верхний предел измерения глубины трещин на 20-304 (так при измерении глубины трещин до 100 мм требуется изготовить образец толщиной 120- 130 мм), необходимость изготовления комплекта образцов различной глубины, с помощью которых проверяется линейность шкал прибора (при наличии двух диапазонов измерений необхо 1димо иметь семь образцов, суммарная масса которых составит 12-15 кг. при массе прибора в 2,1 кг) .вчНаиболее близким по техническоисущности к изобретению является настроечный образец для дефектоскопов,содержащий пластину из электропроаводящего материала, в которой выполнен паз переменной глубины 21.Образец используется при проверке работоспособности и разрешающейспособности дефектоскопов контролирующих изделий сложной формы (поверхности резьбы, зуба и т.п,). Приконтроле обычно необходимо обнаруживать дефекты в виде усталостныхтрещин глубиной 0,5 мм и более,но не оценивать их параметры.Выполнение паза в виде клинапозволяет воспроизводить ограниченный диапазон измеряемых глубин, значения которых определяются толщиной3 930100 4 5 1 О 15 мерений и минимальной протяженностьюпаза, составляет (6-20)При установке преобразователянад сквозным участком паза, ток,подводимый с помощью токовых электродов,обтекает сквозную щель, т.е, протекает вдоль граней сквозного участка,Эа затем частично протекает вдольграней паза переменного сечения,частично под ним, В этом случае показания прибора, в основном, определяются длиной сквозного участка.Чем дальше от участка, где щель переходит от наклонной в сквозную,установлен преобразователь, тем ао.больше показания прибора. В этомслучае точность измерений ниже, чемна участке с переменной глубиной,но длина сквозного участка определяет верхний диапазон измеряемых трещин и определяется соотношением. 2 Й и-Я,где Й - длина сквозного участка паза,и - максимальный диапазон измерений глубины дефекта,Я - толщина пластины,Такое решение позволяет воспроизводить дефекты эквивалентные лю"бой глубине без увеличения геометрических размеров пластины.На фиг. 1 изображен настроечныйобразец, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.Образец выполнен из пластины1 электропроводящего материала конечной толщины, в которой выполненпаэ, состоящий из двух профильныхучастков, один иэ которых 2, выполнен в виде сквозного паза, другой3, являющийся продолжением пер"вого, - в виде паза переменной глуби1ны.При метрологической поверке прибора и при проверке работоспособности 2 Й Ъ и - Я,пластины. Например, при измерении дефектов глубиной до 100 мм, необходимо изготовить образец с имитатором в виде клина толщиной не менее 120 мм, а его протяженность при заданной точности измерений должна быть минимум в 4-10 раэ больше его толщины, что значительно затрудняет использование такого образца в комплекте с портатив:ым прибором его масса составит не менее 15- 20 кг) .Поэтому .метрологическое обеспечение в условиях эксплуатации прибора при измерении глубины обнаруженных трещин практически невыполнимо.При изготовлении такого образца методом штамповки грани дефекта имеют радиус кривизны, что снижает точность измерения и ограничивает рас-, стояние между измерительными зондами, что уменьшает разрешающую способность, требуется дорогостоящее оборудование, штампы, оснастка.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в настроечном образце паз переменной глубины выполнен со сквозным участком, при этом угол наклона паза составляет 6-20), а длина сквозного участка определяется из соотношения измерителя глубины трещин,основанного на электропотенциальном методе,преобразователь устанавливают надпазом образца таким образом, цтобыизмерительные (потенциальные) электроды оказались по разным граням(" берегам" ) трещины,При расположении преобразователянад пазом переменной глубины ток,подводимый с помощью токовых электродов,подтекает под дефект, частичнообтекая его вдоль граней. Показанияприбора будут пропорциональны глубине этого паза (приблизительно до0,9 глубины паза). Точность показаний прибора, определяемая установкой преобразователя, будет зависетьот градиента изменения угла наклонапаза.Чем меньше угол наклона, тем точнее отсчет, но при этом увеличивается длина образца, Поэтому, исходяиэ требуемой точности измерений оптимальный угол наклона паза, определяемый оптимальной точностью изгде Й - длина сквозного участка паза,и - максимальный диапазон измерений глубины дефекта,Я - толщина пластины.Толщина пластины определяетсявоспроизводимым диапазоном измерений с повышенной точностью, и,как правило, равна 0,9 конечногозначения этого диапазона.2 ЙЪ п-Б,Формула изобретения ИИПИ Заказ 3 Щ/Б 4 тираж 883 Подписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 9)01В случае, если необходимо воспроизвести несколько поддиапазонов измерений, но с Одинаковой предельной погрешностью измерений,паз переменной глубины может иметь несколько участков, равных этому количеству поддиапазонов, но с различным углом наклона паза, Угол в этом случае может изменяться в пределах 6-20 с разбивкой на поддиапазоныо (6-85 ; (8- 1 2)ф ; (1 0- 1 Ь)ф; (1 2-20),Настроечный образец. позволяет воспроизводить дефекты, эквивалентные любой глубине без увеличения геометрических размеров, 15 Настроечный образец для дефекто о скопов, содержащий пластину из электропроводящего материала, в которой выполнен паз переменной глуби 00 6ны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, паз выполнен со сквозным участком, при этом гол наклона паза составляет 6-20. а длина сквозного участка определяет ся из соотношения где Й - длина сквозного участкапаза;и - максимальный диапазон измерений глубины дефекта;Я - толщина пластины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:1. Неразрушающий контроль качества изделий. Труды НИКИМП, М.,вып. 6, 1974, с. 15.2. Авторское свидетельство СССРй 80495, кл. 6 01 И 27/86, 1977

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6303, ВСЕСОЮЗНЫЙ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Ф. Э. ДЗЕРЖИНСКОГО

МУЖИЦКИЙ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ, АНОХОВ ВАДИМ ЛЕОНИДОВИЧ, ГРЕБЕННИК ВАЛЕРИЙ СЕМЕНОВИЧ, ЛАПШИН ВАЛЕРИЙ СЕРГЕЕВИЧ, ЛЕОНОВ ИЛЬЯ ГЕННАДЬЕВИЧ, ПАЛЕЕС ЕВГЕНИЙ ИММАНУИЛОВИЧ, ВОРОПАЕВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ

Об утверждении стандарта ОАО РЖД Система неразрушающего контроля ОАО РЖД

Документ по состоянию на август 2014 г.

В целях установления единого порядка разработки, метрологической экспертизы, аттестации и регистрации мер и настроечных образцов для неразрушающего контроля продукции для железнодорожного транспорта с учетом современной законодательной базы в области обеспечения единства измерений:

1. Утвердить и ввести в действие с 1 июля 2011 г. стандарт СТО РЖД 1.06.004-2010 "Система неразрушающего контроля ОАО "РЖД". Порядок разработки, метрологической экспертизы, аттестации и регистрации мер и настроечных образцов для неразрушающего контроля продукции для железнодорожного транспорта".

2. Главным инженерам департаментов и управлений, дирекций, железных дорог и других филиалов, иных структурных подразделений ОАО "РЖД" обеспечить соблюдение требований стандарта, утвержденного настоящим распоряжением.

Старший вице-президент
ОАО "РЖД"
В.А.ГАПАНОВИЧ

Дата введения -
1 июля 2011 года

1. Разработан Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" (ОАО "ВНИИЖТ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" (ФГУП "НИИ мостов").

2. Внесен Департаментом технической политики ОАО "РЖД".

3. Утвержден и введен в действие распоряжением ОАО "РЖД" от 20.12.2010 N 2634р.

4. Введен впервые.

Настоящий стандарт распространяется на меры и настроечные образцы неразрушающего контроля и устанавливает порядок их разработки, основные требования к ним по обеспечению единства измерений при выполнении неразрушающего контроля продукции для железнодорожного транспорта.

Настоящий стандарт предназначен для применения структурными подразделениями ОАО "РЖД", работа которых связана с обеспечением единства измерений в области неразрушающего контроля.

Применение настоящего стандарта сторонними организациями оговаривается в договорах (соглашениях) с ОАО "РЖД".

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 2.103-68. Единая система конструкторской документации. Стадии разработки

ГОСТ 2.601-2006. Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.610-2006. Единая система конструкторской документации. Правила выполнения эксплуатационных документов

ГОСТ 3.1102-81. Единая система технологической документации. Стадии разработки и виды документов

ГОСТ 8.009-84. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

ГОСТ 8.207-76. Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ Р 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.

3.1. В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:

3.1.1. Контроль настроечного образца неразрушающего контроля: совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения действительных значений нормированных характеристик настроечного образца по методике контроля с соответствующими отметками в паспорте настроечного образца.

3.1.2. Мера неразрушающего контроля; мера НК: образец из материала определенного состава, предназначенный для воспроизведения и хранения одной или нескольких физических величин одного или нескольких заданных размеров и используемый для поверки, калибровки, оценки параметров средств неразрушающего контроля и аттестации методик измерений.

3.1.4. Настроечный образец неразрушающего контроля; настроечный образец НК: образец контролируемой детали (или ее части) с естественными или искусственными дефектами, используемый для настройки и оценки параметров средств неразрушающего контроля при заданной технологии контроля.

3.1.5. Средства неразрушающего контроля; СНК: технические устройства и дефектоскопические материалы, используемые при проведении неразрушающего контроля объектов.

3.1.6. Тип меры НК: совокупность мер одного и того же назначения, предназначенных для воспроизведения и хранения одних и тех же физических величин и изготовленных по одной и той же технической документации.

МЭ - метрологическая экспертиза;

НК - неразрушающий контроль;

ТЗ - техническое задание.

4.1. Меры НК предназначены для обеспечения единства и требуемой точности измерений при НК продукции для железнодорожного транспорта посредством:

- аттестации методик измерений.

4.2. Меры НК подлежат обязательному утверждению типа согласно [1], поверке и внесению сведений в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

4.3. Настроечные образцы НК представляют собой натуральные образцы деталей (или их фрагменты) с искусственными или естественными дефектами, подлежащими выявлению при НК, и служат для настройки и проверки работоспособности СНК.

4.4. Настроечные образцы НК подлежат первичному контролю на соответствие требованиям паспорта при выпуске из производства и периодическому контролю в процессе эксплуатации.

4.5. Требования к конструкции и характеристикам мер НК, применяемых в ОАО "РЖД", регламентируют в национальных стандартах, стандартах ОАО "РЖД", а для настроечных образцов НК - в технологической документации на НК продукции для железнодорожного транспорта.

4.6. Меры НК или настроечные образцы НК могут быть объединены в комплекты мер НК или настроечных образцов НК с учетом удобства их применения.

4.7. К каждому экземпляру или комплекту мер НК и настроечных образцов НК должна быть приложена эксплуатационная документация, соответствующая требованиям ГОСТ 2.601.

5.1. Для мер НК должны быть установлены технические и нормируемые метрологические характеристики, которые приводят в технической документации на них.

5.2. Техническими характеристиками мер НК являются:

- конструктивные (габаритные) размеры меры НК;

- номинальные значения координат, геометрических размеров и других физических характеристик дефектов для мер НК;

- характеристики свойств материалов с установленными значениями величин, характеризующих физические и другие свойства материала, из которого изготовлены меры НК;

- срок службы и периодичность поверки.

5.3. Нормируемыми метрологическими характеристиками мер НК являются:

- допуск на изготовление (по геометрическим параметрам) меры НК;

- предел допускаемой погрешности меры НК.

5.4. Для настроечных образцов НК устанавливаются технические характеристики, которые приводятся в паспорте:

- номинальные значения координат и геометрических размеров естественных дефектов настроечных образцов НК;

- основные чертежные размеры искусственных дефектов настроечных образцов НК;

- срок службы и периодичность контроля.

Примечание. Допускается устанавливать другие технические и метрологические характеристики, кроме перечисленных.

5.5. Значения технических и нормированных метрологических характеристик мер НК или настроечных образцов НК должны быть выражены в единицах физической величины согласно ГОСТ 8.417.

5.5. Нормированные метрологические характеристики мер НК должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.009.

5.6. Значения погрешности мер НК определяют с учетом ГОСТ 8.207 по методике поверки.

6.1. Этапы разработки

В общем случае этапы разработки должны соответствовать требованиям ГОСТ 2.103, ГОСТ 3.1102 и предусматривать

- разработку ТЗ, МЭ, согласование и утверждение ТЗ;

- разработку технической документации и ее МЭ;

- изготовление и испытания;

- утверждение и регистрацию;

для настроечных образцов НК:

- разработку технической документации и ее МЭ;

6.2. Порядок разработки мер НК

6.2.1. Основанием для разработки меры НК является ТЗ.

6.2.2. ТЗ разрабатывают и утверждают в порядке, установленном заказчиком и (или) разработчиком.

6.2.3. Для подтверждения значений показателей, определяющих технический и метрологический уровень, ТЗ может быть направлено разработчиком или заказчиком на МЭ в сторонние организации. Решение по полученным заключениям принимают разработчик и заказчик до утверждения ТЗ.

6.2.4. ТЗ должно содержать технические требования к мерам НК, определяющие их потребительские свойства и эффективность применения, порядок сдачи и приемки результатов разработки, а также соответствовать требованиям ГОСТ Р 15.201 и Приложению А.

6.2.5. Требования ТЗ не должны противоречить требованиям, предъявляемым к материалам на исходную продукцию, а также обязательным требованиям в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений к измерениям и единицам величин.

6.2.6. Разработку технической документации проводят в объеме, предусмотренном в ТЗ, и в соответствии с требованиями стандартов на конструкторскую и технологическую документацию.

6.2.7. В основной состав технической документации на меры НК входят: технические условия, руководство по эксплуатации, паспорт, программа и методика испытаний, методика поверки, технологическая инструкция.

6.2.8. Порядок разработки методик поверки для мер НК и их оформление должны соответствовать требованиям [2].

6.3. Порядок разработки настроечных образцов НК

6.3.1. Основанием для разработки настроечного образца НК являются требования, регламентирующие его применение в нормативной или технологической документации на НК.

6.3.2. В состав технической документации на настроечный образец НК входят: чертежи, паспорт, методика контроля.

6.3.3. Паспорт оформляют в соответствии с ГОСТ 2.610.

6.3.4. Методика контроля должна содержать:

- перечень и порядок операций при проведении контроля;

- требования к средствам измерений, испытательному и вспомогательному оборудованию, материалам и реактивам, применяемым при контроле;

- требования к условиям контроля и квалификации персонала, выполняющего контроль;

- перечень характеристик (параметров) настроечных образцов НК, определяемых в процессе контроля;

- требования к координатам точек в настроечных образцах НК, в которых определяют значения характеристик;

- требования к числу измерений в каждой выбранной точке, числу серий измерений;

- правила обработки и оформления результатов контроля.

6.3.5. Методика контроля может быть включена в паспорт как отдельный раздел или приложение.

6.4. Порядок проведения метрологической экспертизы технической документации на меры и настроечные образцы неразрушающего контроля

6.4.1. МЭ технической документации на меры НК и настроечные образцы НК проводят в соответствии с требованиями [3], [4] и [5].

В процессе МЭ осуществляют:

- оценку обоснованности состава измеряемых и контролируемых параметров, допустимых пределов их изменения (значений допускаемых погрешностей) требованиям ТЗ;

- оценку стабильности метрологических характеристик мер НК, в том числе характеристик погрешности воспроизведения контролируемой величины;

- оценку обеспечения возможности контроля параметров в процессе изготовления, испытаний и эксплуатации мер НК и настроечных образцов НК с помощью заданных измерительных систем, средств измерений и контроля (контролепригодность изделий);

- оценку соответствия требований безопасности при использовании мер НК и настроечных образцов НК, условий хранения, применения и транспортирования требованиям соответствующих нормативных документов.

6.4.2. Разработчик мер НК и настроечных образцов НК представляет на МЭ:

- ТЗ на разработку мер НК;

- проект методики поверки мер НК или методику контроля настроечных образцов НК;

- проекты нормативной и технологической документации на НК, в которой предусмотрено применение мер НК и настроечных образцов НК;

- результаты расчетно-экспериментальных метрологических исследований (при наличии).

При необходимости организацией, проводящей МЭ, могут быть запрошены дополнительные материалы.

6.4.3. МЭ документации на меры НК проводят аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели в соответствии с положениями Федерального закона "Об обеспечении единства измерений" [6].

6.4.4. МЭ документации на настроечные образцы НК проводят подразделения метрологической службы ОАО "РЖД".

6.5. Изготовление, испытания мер НК и изготовление настроечных образцов НК проводят в соответствии с ГОСТ 15.201 .

7.1. Утверждение типа мер НК является формой государственного регулирования в области обеспечения единства измерений.

Решение об утверждении типа мер НК принимается Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации (Росстандартом) на основании положительных результатов испытаний в целях утверждения типа согласно [1].

7.2. При испытаниях и утверждении типа устанавливают показатели точности, интервал между поверками мер НК, а также утверждают методику поверки мер НК. Решение об утверждении типа удостоверяется свидетельством об утверждении типа, имеющим обязательное приложение с описанием типа меры НК.

7.3. Утвержденный тип мер НК вносится в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

7.4. Все типы мер НК, предназначенные для применения при НК в ОАО "РЖД" и имеющие свидетельства об утверждения типа, подлежат внесению в Реестр средств измерений, испытательного оборудования и методик выполнения измерений, применяемых в ОАО "РЖД" [7].

8.1. Каждый экземпляр настроечного образца НК подлежит контролю на соответствие требованиям паспорта: первичному - после изготовления и периодическому - в процессе эксплуатации для определения пригодности к дальнейшей эксплуатации.

8.2. Контроль настроечных образцов НК проводят по методике контроля, утвержденной разработчиком.

8.3. Первичный контроль осуществляют совместно представители структурного подразделения ОАО "РЖД", изготовившего настроечный образец НК, и подразделения метрологической службы ОАО "РЖД".

8.4. Периодический контроль проводят совместно представители структурного подразделения ОАО "РЖД", осуществляющего эксплуатацию настроечного образца НК (лаборатория неразрушающего контроля), и подразделения метрологической службы ОАО "РЖД".

8.5. Периодичность проведения контроля устанавливают с таким расчетом, чтобы обеспечить пригодность настроечных образцов НК в течение межконтрольного интервала, исходя из интенсивности применения и условий эксплуатации, а также статистических данных об их фактической надежности.

8.6. Результаты контроля оформляют протоколом, в котором отражают действительные значения характеристик настроечного образца НК. Протокол подписывают лица, участвующие в данном контроле.

8.7. При положительных результатах контроля в паспорте указывают действительные значения характеристик (при первичном контроле) и ставят отметку о пригодности к применению.

Допускается применять калибровочный знак, применяемый для средств измерений.

8.8. При отрицательных результатах контроля выдается извещение о непригодности настроечного образца НК к эксплуатации с указанием причины.

8.9. Порядок учета и надзора за настроечными образцами НК устанавливает руководитель структурного подразделения, осуществляющего эксплуатацию настроечных образцов НК.

Приложение А
(рекомендуемое)

А1. ТЗ на разработку нового типа меры НК должно содержать наименование меры НК и организации-разработчика, а также следующие разделы:

- стадии и этапы разработки;

- порядок контроля и приемки.

А.2. В разделе "Назначение" необходимо указывать метрологическое назначение типа меры НК, нормативную документацию на средства и методы НК, устанавливающую применение типа меры НК.

А.3. Раздел "Технические требования" должен включать следующие подразделы:

- требования к исходному материалу, из которого изготавливают тип меры НК, и к конструктивному исполнению;

- требования к метрологическим работам по обеспечению единства измерений при разработке меры НК;

- требования к маркировке, упаковке и таре;

- требования к транспортированию и хранению;

А.3.1. В подразделе "Показатели назначения" следует указывать наименование характеристик, заданный интервал их числовых значений, метод измерений, интервал допустимых значений погрешности меры НК, предполагаемый срок годности, периодичность контроля стабильности значений метрологических характеристик типа меры НК.

А.3.2. В подразделе "Требования к исходному материалу" следует указывать технологические особенности изготовления, материала типа меры НК, требования к размерам и форме.

А.3.3. В подразделе "Требования к метрологическим работам по обеспечению единства измерений при разработке типа меры НК" следует указывать:

- нормируемые метрологические характеристики меры НК;

- методы и средства, которые предполагают использовать при испытаниях меры НК, и их метрологические характеристики; сведения о метрологической аттестации установок для испытаний разрабатываемой меры НК;

- предполагаемую методику исследования стабильности характеристик.

А.3.4. В подразделе "Требования безопасности" следует указывать требования к обеспечению безопасности при использовании типа меры НК.

А.3.5. В подразделе "Требования к маркировке, упаковке и таре" следует указывать:

- требования к маркировке, наносимой на меру НК;

- требования к виду и размеру тары;

- возможные варианты консервации и упаковки меры НК в зависимости от условий транспортирования и хранения;

- количество экземпляров мер НК в одной упаковке.

А.3.6. В подразделе "Требования к транспортированию и хранению" следует указывать условия транспортирования и виды транспортных средств, требования к необходимой защите от ударов при погрузке и выгрузке, условия хранения, сроки хранения в различных условиях и т.д.

А.3.7. В подразделе "Дополнительные требования" следует указывать дополнительные сведения о типе меры НК, специфические особенности меры НК и т.д.

А.4. В разделе "Стадии и этапы разработки" следует указывать наименования работ по разработке типа меры НК и сроки их выполнения.

А.5. В разделе "Порядок контроля и приемки" следует указывать виды и объемы контроля, число опытных образцов меры НК, требования к составу и оформлению отчетных документов.