Как настроить эквивалентную чувствительность

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Эквивалентная чувствительность

Эквивалентная чувствительность — это чувствительность, настроенная по любому заранее оговоренному искусственному или естественному отражателю в контролируемом материале. [1]

Настройку эквивалентной чувствительности по эталону производят следующим образом. [3]

Под понятием эквивалентной чувствительности понимают ( 17) число кубических метров раствора, в которых должен находиться грамм-эквивалент некоторого вещества, чтобы 1 мл раствора, после выпаривания до объема одной капли, еще давал положительную реакцию. [4]

В качестве характеристики эквивалентной чувствительности используется площадь сегментного отражателя, выполненного фрезой на образце из материала контролируемого изделия. Для сварных швов изделий толщиной от 30 до 40 мм рекомендуется фреза диаметром 6 мм. Дефекты выполняются под углом, равным углу преломления ультразвукового луча, так, чтобы получить отражение от дефекта под прямым углом. Площадь такого искусственного дефекта может быть точно измерена. [5]

Поэтому Горский заменяет эквивалентную чувствительность атомной ( точнее-ионной) или молекулярной чувствительностью, под которой он понимает наибольший объем раствора в литрах, содержащий 1 г-атом ( точнее-1 г-ион) или 1 г-мол вещества, который еще дает при известных условиях заметную реакцию. [6]

Эмих рекомендует использовать эквивалентную чувствительность , за которую он считает число миллилитров растворителя, в котором должен быть растворен один грамм-эквивалент, чтобы 1 мл такого раствора давал еще отчетливую реакцию. [7]

Допускается в качестве характеристики эквивалентной чувствительности использовать площадь сегментного отражателя, выполненного фрезой 06 или 3 мм. [9]

В ультразвуковой дефектоскопии пользуются понятиями реальной, предельной, условной и эквивалентной чувствительности . Реальная и предельная определяют собой чувствительность метода в целом, условная — чувствительность дефектоскопа с искателем. [10]

Горский ( 18) считает эквивалентную чувствительность недостаточно удобной для ионов, имеющих разную валентность. Поэтому Горский заменяет эквивалентную чувствительность атомной или молекулярной чувствительностью, под которой он понимает наибольший объем раствора в литрах, содержащий 1 г-атом или 1 г-молекулу вещества, который еще дает при известных условиях заметную реакцию. [11]

Отраслевые стандартные образцы и стандартные образны предприятий используют, как правило, для настройки предельной или эквивалентной чувствительности и каслрой / ш временной селекции при контроле конкретных изделий и соединений, когда воспользоваться государственными стандартными образцами но техническим причинам не удастся, Применение таких образцов оказывается необходимым и эффективным при контроле изделий с криволинейными поверхностями, малой толщины — сложного профиля, при использовании раздельно-совмещенных и других f / pe — образователен специальной конструкции. [12]

Если в качестве искусственного отражателя используют торец отверстия с плоским дном, то получают частный случай эквивалентной чувствительности — предельную чувствительность. [13]

При гидрсшрослушивании длительность счета практически не ограничивается и может быть 100 с и более, что дает возможность получить эквивалентную чувствительность 7000 — 10000 и более. [14]

Литий определяет эквивалентную чувствительность к тепловым нейтронам, равную 0 2 Зв на 10 — 2 Гр фотонов. [15]

Источник

Билет №9. Условная и эквивалентная чувствительность

Условная и эквивалентная чувствительность.

чувствительность – это способность выявления наименьших размеров дефектов, расположенных на заданной глубине, которые надежно обнаруживаются методами ультразвуковой дефектоскопии.

Условная чувствительность характеризуется размерами и максимальной глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, принятых в качестве эталонных и выполненных в образце из материала с определенными акустическими свойствами.

Условная чувствительность— Чувствительность, характеризуемая размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в образце из материала с определёнными акустическими свойствами. При ультразвуковом контроле условную чувствительность определяют по контрольному образцу №1 или по контрольному образцу №2. Условную чувствительность по контрольному образцу №1 выражают наибольшей глубиной (в миллиметрах) расположения цилиндрического отражателя, фиксируемого индикаторами дефектоскопа. Условную чувствительность по контрольному образцу №2 выражают разностью (в децибелах) между показанием аттенюатора при данной настройке дефектоскопа и показанием, соответствующим минимальному усилению, при котором ещё цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм фиксируется индикаторами дефектоскопа.

Эквивалентная чувствительность — Чувствительность, характеризуемая минимальной площадью (в мм 2 ) отверстия с плоским дном, ориентированным перпендикулярно акустической оси преобразователя, которое ещё обнаруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппаратуры. При ультразвуковом контроле сварных соединений предельную чувствительность определяют по контрольному образцу №2 (или №2А) или по испытательному образцу с сегментным или угловым отражателем

Эквивалентной площадью (диаметром) называют площадь (диаметр) плоскодонного отверстия, залегающего на той же глубине, что и реальный дефект, и дающей такую же амплитуду эхо-сигнала.

Билет №10

Устройство наклонных и раздельно-совмещенных ПЭП.

Источник

Как настроить эквивалентную чувствительность

Здравствуйте! Прошу вашей консультации по настройке уровней чувствительности при контроле сварных соединений в реальной практике. Ознакамливаясь с несколькими НД (приведу ниже), пришел к не полному пониманию выстраивания уровней чувствительности по отношению к некоторому опорному уровню на экране дефектоскопа. Так, например, в ПНАЭ Г-7-030-91:

«Контрольный уровень (наименьшая фиксируемая эквивалентная площадь) ниже браковочного на 6 дБ;

в) поисковый, при котором проводится поиск несплошностей.

Поисковый уровень ниже контрольного не менее чем на 6 дБ;»

А в РД РОСЭК-001-96 как бы противоположный подход:

“Браковочный уровень на 6 дБ ниже контрольного и на 12 дБ ниже поискового уровней чувствительности.”

Первый вопрос. Используется ли в некоторых НД противоположный подход к выстраиванию уровней чувствительности на экране дефектоскопа? То есть, почему в ПНГАЭ- контрольный ниже браковочного. а в РД РОСЭК -браковочный ниже контрольного. Такое различие я видел и в др. НД, хотя во многих НД методика сходная. Или я недопонимаю сути изложенного ?

Второй вопрос. Как правильно определить, подлежит ли тот или иной дефект фиксации на контрольном уровне (ур. фиксации) чувствительности. А точнее, как это должно выглядеть на экране дефектоскопа относительно браковочного (опорного) уровня? Я сам выполнил простой практический пример, основываясь на моем понимании (возможно неправильно) данной методики. Хотя до конца не могу вникнуть. Данные со скринами с дефектоскопа я внес в текстовый документ, выкладываю одним файлом. Прошу вас оценить правильность подхода на моем примере, можно ли выдержать норматив РД РОСЭК таким способом, или какие ошибки я допустил?

Источник

Виды чувствительности и разрешающая способность дефектоскопа

Виды чувствительности и разрешающая способность дефектоскопа.

Перед началом работы обязательно осуществляется настройка чувствительности дефектоскопа. Настройка чувствительности преследует две задачи:

1. проверку работоспособности всего электрического тракта;

2. регламентацию (жесткое задание) его чувствительности по опорному акустическому сигналу, полученному от какого-то стандартного отражателя определенных геометрических размеров.

Чувствительность дефектоскопа — возможность при контроле выявлять отражатели заданного размера. Поэтому обнаружение дефектов, оценка их величины и степени чувствительности для данного изделия должны производиться на строго определенных уровнях чувствительности. Поэтому чувствительность – один из важнейших параметров контроля. Различают следующие понятия чувствительности:

Реальная чувствительность — определяется минимальными размерами реальных дефектов, которые могут быть обнаружены в сварных соединениях данного вида при выбранной настройке дефектоскопа. Т. о. меняя настройку, меняется реальная чувствительность.

Абсолютная чувствительность характеризует максимально достижимую чувствительность дефектоскопа к акустическим сигналам. Это характеристика дефектоскопа.

Контрольная чувствительность определяется наименьшей эквивалентной площадью дефекта, расположенного на данной глубине в испытательном образце данного вида и уверенно выявляемого при заданной настойке регуляторов дефектоскопа. При контрольной чувствительности определяют параметры дефектов.

Браковочная чувствительность характеризуется максимальной величиной эквивалентной площади дефекта, предельно допустимого по действующим техническим условиям для данного изделия. Определяется максимальная площадь дефекта, допустимого исходя из прочности расчетов.

Поисковая чувствительность определяет уровень усиления дефектоскопа при поиске дефектов. Учитывает снижение чувствительности в результате сканирования, т. е. движение ЛЭП.

Условная чувствительность . Мерой условной чувствительности является глубина отверстия, это сигнал от которого эквивалентен по амплитуде браковочной чувствительности. В ряде случаев браковочную чувствительность удобно фиксировать с помощью СО1, обладающего строго заданными и постоянными акустическими свойствами.

Способы прозвучивания сварных соединений.

Ультразвуковой контроль эхо – методом может осуществляться прямым, прямым и однократно и многократно отраженным лучом.

Способы прозвучивания прямым лучом.

Является основным способом контроля. Преобразователь при позвучивании прямым лучом перемещается в ОШЗ между валиком усиления шва и точкой 2, расположенной от оси шва на расстоянии ; где b — ширина валика; t — толщина

Достоинства: способ наиболее помехоустойчив, т. е. при его применении наблюдается минимум ложных эхосигналов( от каких-либо элементов конструкции в зоне соединения :приварных косынок, валика усиления, выфрезеровок)

Недостаток: наличие мертвой зоны «М», вызванной тем, что ПЭП упирается в валик усиления шва.

При контроле необходимо выбирать такие параметры ПЭП, чтобы «М» была минимальна.

Для изделия особо ответственного назначения с неблагоприятной статистикой распределения дефекта под валиком рекомендуется ПЭП с или поверхностными волнами. Способ применим для контроля всех толщин.

Контроль прямым и однократно отраженным лучом.

Осуществляется между т. 1и 3. Позволяет, ведя контроль с одной стороны, прозвучивать «мертвую зону». При прозвучивании прямым и однократно отраженным лучом ;

Недостаток: зависимость определенной чувствительности к дефектам, берущимся отраженным лучом, от состояния внутренней поверхности ОК. Поэтому, если ОК – сосуд, заполненный жидкостью, то перед контролем она должна быть удалена( чтобы резче был контраст акустических свойств сред).

Контроль многократно отраженным лучом.

Данный способ сопровождается большим числом ложных сигналов от валика усиления шва и является наименее помехоустойчивым. Применение его ограничивается случаями, когда не имеется доступа непосредственно к сварному шву.

Понятие акустического и электрического трактов ультразвукового дефектоскопа.

Акустическим трактом ультразвукового дефектоскопа называется путь импульса от излучателя до отражателя и обратно к приемнику ультразвука.

При расчете акустического тракта определяют ослабление амплитуды сигнала на этом пути. Амплитуда сигнала от дефекта зависит от акустических свойств материала, частоты ультразвука, форы и размеров искателя и дефекта, расстояния между ними.

Если обозначить амплитуду упругого напряжения или давления зондирующего импульса через , а амплитуду принятого сигнала через , то расчет акустического тракта, это определение отношения .

При этом при анализе искатель (приемник) представляют как совокупность большого числа элементарных излучателей колебаний. Ультразвуковые волны, излучаемые различными элементами источниками интерферируют( поэтому в ближней зоне есть мах и мин амплитуды).

Для круглого искателя в дальней зоне излучения (из кварца)

; где — функция Бесселя первого порядка;

— волновое число;

-угол отклонения луча;

— расстояние луча;

— радиус преобразователя;

— площадь излучателя приемника;

— безразмерная величина, характеризующая отражательную способность дефекта.

Выражение в квадратных скобках :

-диаграмма направленности нормального искателя. При ; = 0

По этой формуле определяется значение угла =, ограничивающего основной лепесток диаграммы направленности. Диаграмма направленности зависит то вида излучателя (импульсный, непрерывный), его формы( круглая, прямоугольная). Т. о. анализ акустического тракта сводится к анализу волновых полей излучателя, отражателя приемника. В электрический тракт дефектоскопа входят генератор зондирующих импульсов и усилитель. Электрический тракт определяет амплитуду зондирующего импульса и коэффициент усиления.

Технологический процесс ультразвукового контроля.

Технологический процесс ультразвукового контроля включает в себя следующие последовательно выполняемые операции:

— оценка контроле пригодности изделия;

— подготовка изделия к контролю;

— определение карты контроля с указанием основных параметров контроля и схемы прозвучивания;

— поиск и обнаружение дефектов;

— измерение координат, размеров дефектов, определение их формы;

— оформлен6ие результатов контроля.

Оценка контроле пригодности ( дефектоскопичности ) изделия.

Дефектоскопичность – это совокупность свойств изделия, определяющих возможность проведения контроля с заданной вероятностью.

На дефектоскопичность конструкции влияет:

-наличие доступа для проведения контроля;

-наличие ложных отражателей.

Требования, определяющие контролепригодность, следует уже учитывать на стадии конструкторской проработки изделия

Изделие считается пригодным к контролю, если:

1. центральный луч ультразвукового пучкак проходит черпез все точки контролируемого сечения;

2. подлежащий фиксации минимальный дефект независимо от его координат в изделии выявляется на фоне шумов.

Первый критерий связан с только с геометрией изделия, второй — с его акустическими свойствами и наличием конструктивных или технологических особенностей, вызывающих ложные сигналы (проточки, отверстия, ступеньки, подкладки и т. д.);

Надо: d; d-средний размер структурного зерна.

Если часть сечения изделия остается недоступной для прозвучивания, то изделие считается ограниченно дефектоскопичным. С целью повышения дефектоскопичности удаляют усиление швов в энергомашиностроении. Неоднородность структуры (сварные, паяные сосуды, плакированные, композиционные, биметаллические материалы) влияя на стабильность акустических свойств9скорости ультразвуковых колебаний, коэффициента затухания), приводит к неравномерной чувствительности, погрешностям измерения координат дефектов.

По акустическому критерию дефектоскопичность оценивают путем предварительных измерений размера зерна, структуры и коэффициента затухания на разхличных участках изделия.

Хорошо прозвучиваются изделия из углеродистой и низколегированной стали, алюминия, титана. Гораздо хуже медь, чугун, пластмассы, аустенитные сварные швы из-за крупного зерна и высокого коэффициента затухания.

Подготовка изделия к контролю.

Подготовка поверхности ввода ультразвуковых колебаний (удаляют окалину и краску, сглаживают забоины, задиры, убирают брызги металла, сварочный флюс, снимают усиление шва, если это предусмотрено технологическими требованиями). Проводят вручную или механическим способом. Зачистка включена в технологический процесс и не входит в обязательную операцию УЗК. Качество подготовленной поверхности оценивают по параметрам шероховатости. Оптимальной считается поверхность с шероховатостью 20 20мм. При этом добиваются правильных показаний глубиномера при измерении координат искусственных отражателей в образце. Точность настройки повышается с увеличением числа отражений в рабочем диапазоне расстояний. Технология настройки глубиномера дефектоскопа осуществляется в соответствии с инструкцией завода изготовителя.

Цель настойки чувствительности – установление такого усиления дефектоскопа, которое обеспечивает надежную регистрацию эхо-сигналов от дефектов минимально допустимого для данного изделия размера.

Обычно в задании на контроль оговариваются три уровня рабочей чувствительности:

— браковочный, при котором оценивают допустимость дефектов по амплитуде эхо — сигнала;

— контрольный, при котором измеряют параметры обнаруженных дефектов и оценивают допустимость дефектов по предельным значениям параметров;

— поисковый, при котором проводят поиск дефектов путем сканирования преобразователем по заданной траектории.

Браковочный и контрольный уровни чувствительности задаются нормативной документацией. Поисковый уровень, как правило, на 6дБ устанавливается ниже контрольного.

Поиск и обнаружение дефектов.

Схему поиска выбирают из условия необходимости прозвучивания всего сечения изделия и на основе анализа возможных координат, формы и размеров дефектов.

Для устоявшегося технологического процесса, как показывает опыт, характер распределения, размеры, тип, ориентация дефектов отличаются постоянством. С учетом реальной геометрии изделия и ориентации дефекта рассчитываются оптимальные углы ввода и размеры преобразователя. Максимальная выявляемость достигается когда ультразвуковой луч перпендикулярен плоскости дефекта. Если возможно наличие нескольких типов дефектов, то прозвучивается изделие ПЭП с разными углами ввода, либо прозвучиванием прямым и отраженными лучами; прозвыучиванием с противоположных сторон.

Поиск дефектов производится путем продольно-поперечного или поперечно-продольного перемещения преобразователя по всей контролируемой зоне. Траектория, шаг и скорость сканирования определяются толщиной изделия, его формой, полем излучателя. Шаг сканирования должен быть не более половины диаметра пьезоэлемента. В процессе перемещения наклонный ПЭП необходимо непрерывно поворачивать вокруг его оси на 15 для того, чтобы обнаруживались лучше различно ориентированные дефекты. Скорость сканирования не должна превышать 15см/с. Указания о параметрах схемы контроля включаются в технологическую карту данного узла, которая является документом дефектоскописта.

Источник