ГОСТ 27333-87

ГОСТ 27333-87 Контроль неруйнівний. Вимірювання питомої електричної провідності кольорових металів вихрострумовим методом

ГОСТ 27333-87

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

КОНТРОЛЬ НЕРОЗРУШУЮЧИЙ

Вимірювання питомої електричної провідності
кольорових металів вихрострумовим методом

Nonstructure testing. Зменшення електричної conductivity
of non-ferrous metals by eddy current method

ОКСТУ 1809
МКС 19.100
77.040.20

Дата введення 1988-07-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. РОЗРОБНИКИ

Н.Ф.Петраков, В.Ф. Беренсон , В.К. Юренков , В.І. Добаткін , Г.С. Макаров , Н.М. Наумов , В.Т.

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 23.06.87 N 2305

3. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. ПЕРЕВИДАННЯ


Цей стандарт поширюється на напівфабрикати та деталі з кольорових неферомагнітних металів та сплавів та встановлює вихрострумовий метод вимірювання питомої електричної провідності (далі — електропровідності) у діапазоні від 0,5 до 37 МСм/м.

Стандарт не поширюється на дріт та фольгу.

Сутність методу - за ГОСТ 18353 .

1. АПАРАТУРА

1.1. При вимірюванні електропровідності використовують вихрострумові вимірювачі питомої електропровідності (далі - вихрострумові вимірювачі) з накладним перетворювачем, що мають як індикаторний пристрій:

цифрове табло;

стрілочний покажчик, проградуйований в одиницях електропровідності;

стрілочний покажчик із рівномірною шкалою, не проградуйований в одиницях електропровідності.

Частота струму збудження вихрострумового перетворювача повинна бути не менше 40 кГц.

1.1.1. Вихрострумові вимірювачі використовують разом із комплектом державних стандартних зразків питомої електричної провідності (ДСО).

1.1.2. Вихрострумові вимірювачі повинні бути повірені.

1.2. Основна відносна похибка вимірювання питомої електропровідності з використанням ДСО у діапазоні від 0,5 до 3 МСм/м не повинна перевищувати 3%, у діапазоні св. 3 до 37 МСм/м має перевищувати 2%.

1.3. Підготовка вихрострумових вимірювачів до роботи (заземлення, прогрів, відбудова від зміни зазору) повинна проводитись відповідно до експлуатаційної документації.

2. ВИМОГИ ДО ОБ'ЄКТУ КОНТРОЛЮ

2.1. Об'єкт контролю повинен мати плоский майданчик, розміри якого та товщина у місці вимірювання повинні відповідати зазначеним в експлуатаційній документації вихрострумового вимірювача.

2.1.1. Допускається проведення вимірювань на зразках (майданчиках) менших розмірів або меншої товщини, а також по криволінійній або плакованій поверхні з урахуванням впливу одного із зазначених факторів. Необхідні поправки встановлюють, як зазначено в додатку, що рекомендується.

2.1.2. Для плакірованих об'єктів контролю допускається проведення вимірювань на ділянках з віддаленим шаром плакуючого.

2.2. Параметр шорсткості контрольованої поверхні має відповідати вимогам експлуатаційної документації. За відсутності вказівок параметр шорсткості має бути не більше 40 мкм за ГОСТ 2789 .

2.3. На об'єкті контролю у місцях вимірів не допускаються видимі поверхневі дефекти (раковини, вм'ятини, вибоїни, тріщини, корозійні поразки та інших.).

2.4. Місця вимірювань повинні бути очищені від лакофарбових покриттів, герметика, клею, гуми, що пригоріла, масла, бруду, інших експлуатаційних відкладень та виробничих забруднень.

3. ПРОВЕДЕННЯ ВИМІРЮВАНЬ

3.1. Вимірювання проводять за зовнішніх умов, що відповідають вимогам експлуатаційної документації вихрострумового вимірювача. Умови проведення налаштування та вимірювання мають бути однаковими. Температура об'єкта контролю та ДСО має бути однаковою, що досягається шляхом витримування їх у однакових температурних умовах.

3.2. Вимірювання питомої електропровідності вихрострумовими вимірювачами, що мають як індикаторний пристрій цифрове табло або стрілочний покажчик, проградуйований в одиницях електропровідності, проводять наступним чином.

Налаштовують вихрострумовий вимірник по двох ГСО з комплекту, що мають значення електропровідності, найбільш близькі до меж діапазону (піддіапазонів), або по двох ГСО, електропровідність яких на 2-5 МСм/м перевищує або поступається очікуваної електропровідності об'єкта контролю ( ), домагаючись збігу показань вихрострумового вимірювача зі значеннями електропровідності ДСО.

Для вихрострумових вимірювачів, що мають кілька піддіапазонів вимірювання, налаштування проводять по кожному піддіапазону.

Визначають електропровідність об'єкта контролю за цифровим табло або за шкалою стрілочного покажчика.

3.3. Вимірювання питомої електропровідності вихрострумовими вимірювачами, що мають як індикаторний пристрій стрілочний покажчик з рівномірною шкалою, не проградуйований в одиницях електропровідності, проводять наступним чином.

З комплекту ДСО вибирають два найближчих за значеннями стандартних зразків, що мають меншу ( ) і велику ( ) електропровідність порівняно з електропровідністю об'єкта контролю ( ).

Розраховують різницю показань стрілочного покажчика в поділах шкали для двох вибраних стандартних зразків за формулою

, (1)

де - Відхилення стрілки вліво від вихідного положення для об'єкта контролю (наприклад, від нуля або від центрального поділу шкали);

- Відхилення стрілки вправо від вихідного положення.

Визначають ціну розподілу шкали стрілочного покажчика в МСм/м за формулою

, (2)

де і - електропровідність стандартних зразків, при цьому менше .

Для зручності розрахунків підбирають певне значення ціни розподілу шкали стрілочного покажчика (наприклад, за допомогою корекції чутливості встановлюють ціну одного розподілу шкали, що дорівнює 0,1 або 0,01 МСм/м).

Електропровідність об'єкта контролю розраховують за формулами:

, (3)

або

. (4)

3.4. Допускається вимірювання електропровідності об'єкта контролю вихрострумовими вимірювачами, що мають індикаторний пристрій у вигляді стрілочного покажчика, проградуйованого в одиницях електропровідності, за пунктом 3.3 (тобто методом порівняння об'єкта контролю з ДСО).

3.5. Результати вимірювань оформляють протоколом або заносять у формуляр виробу, де вказують:

марку металу;

тип вихрострумового вимірювача;

найменування об'єкта контролю;

значення електропровідності;

дату проведення вимірювань та прізвищ операторів;

позначення цього стандарту.

4. ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

4.1. При проведенні вимірювань електропровідності вихрострумовим методом необхідно керуватися «Правилами технічної експлуатації електроустановок споживачів» та "Правилами техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів"*, затвердженими Держенергонаглядом.
_____________________
* Діють «Міжгалузеві правила з охорони праці (правила безпеки) при експлуатації електроустановок» (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). - Примітка "КОДЕКС".

4.2. До обслуговування вихрострумових вимірювачів, живлення яких здійснюється від мережі змінного струму напругою 220 В, допускаються особи, які пройшли навчання та склали іспит за правилами Держенергонагляду на ІІ кваліфікаційну групу. Перевірка знань операторів з безпечних прийомів та методів роботи проводиться не рідше одного разу на 12 місяців.

4.3. Додаткові вимоги безпеки та протипожежні вимоги встановлюються у технічній документації на контроль.

ДОДАТОК (рекомендований). ВИЗНАЧЕННЯ ПОПРАВОК ПРИ ВИМІРІ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ ОБ'ЄКТІВ КОНТРОЛЮ З ОБЛІКОМ ВПЛИВУ РОЗМІРІВ, ФОРМИ І ПЛАКУЮЧОГО ШАРУ

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА
Рекомендоване

1. Визначення значення виправлення на крайовий ефект при вимірюванні електропровідності
об'єктів контролю, які мають маленький майданчик для вимірювання

1.1. Значення виправлення визначають за допомогою набору зразків різного діаметра. Найбільший діаметр торцевої поверхні повинен у 1,5-2 рази перевищувати вимоги експлуатаційної документації вихрострумового вимірювача. Діаметр інших зразків поступово зменшують на 1-2 мм до величини, меншої за необхідний при контролі розміру на 1-2 мм. Зразки виготовляють із одного прутка (одної заготовки). Електропровідність матеріалу не повинна відрізнятись від електропровідності об'єкта контролю більш ніж на 5%. Інші вимоги до зразків (товщина та параметр шорсткості) повинні відповідати експлуатаційній документації вихрострумового вимірювача.

Наприклад, для контролю прутків діаметром 12 мм по торцевій поверхні вихрострумовим вимірювачем, що дозволяє проводити вимірювання на майданчиках розміром 20x20 мм і товщиною 1 мм, рекомендується набір зразків діаметром від 10 до 30 мм (10, 11, 12, 14, 16, 18, 30 мм), товщиною 1,5-2,0 мм.

1.2. Для визначення поправки вимірюють здається електропровідність зразків різного діаметра з торцевої поверхні. Вихрострумовий перетворювач встановлюють по центру кожного зразка.

1.3. За результатами вимірювань електропровідності будують експериментальний графік, що характеризує вплив крайового ефекту, в координатах «Покази вихрострумового вимірювача (здається електропровідність) в МСм/м - діаметр торцевої поверхні в мм» (чорт.1).

Чорт.1

Чорт.1

1.4. Значення виправлення в МСм/м визначають за графіком як різницю між значенням електропровідності зразка найбільшого діаметра і здається електропровідністю зразка діаметром, що відповідає діаметру контрольованого об'єкта.

1.5. Значення поправки визначають для кожного вихрострумового вимірювача.

2. Визначення значення виправлення на товщину при вимірюванні електропровідності
тонкостінних об'єктів контролю

2.1. Значення виправлення визначають за допомогою набору зразків різної товщини або з використанням «ступінчастого» зразка. Найбільша товщина повинна в 1,5-2 рази перевищувати вимоги експлуатаційної документації вихрострумового вимірювача. Товщина інших зразків поступово зменшується на 0,1-0,2 мм до величини, меншої за необхідний при контролі розміру на 0,1-0,2 мм. Зразки виготовляють із одного листа (одної заготовки). Електропровідність матеріалу не повинна відрізнятись від електропровідності об'єкта контролю більш ніж на 5%. Інші вимоги до зразків (розміри плоского майданчика та параметр шорсткості) повинні відповідати експлуатаційній документації вихрострумового вимірювача.

Наприклад, для контролю листів товщиною 0,7 мм вихрострумовим вимірювачем, що дозволяє проводити вимірювання на майданчиках розміром 20x20 мм і товщиною 1 мм, рекомендується набір зразків товщиною від 0,5 до 2 мм (0,5; 0,6; 0,7; 0,8;1,0;1,5;2,0 мм), розміром плоского майданчика 30x30 мм.

2.2. Для визначення поправки вимірюють електропровідність зразків різної товщини.

2.3. За результатами вимірювань будують експериментальний графік, що характеризує вплив товщини, в координатах «Покази вихрострумового вимірювача (здається електропровідність) МСм/м — товщина зразка в мм» (чорт.2).

Чорт.2

Чорт.2

2.4. Значення виправлення в МС/м визначають за графіком як різницю між значенням електропровідності зразка найбільшої товщини і здається електропровідністю зразка, що відповідає контрольованому об'єкту (Див. рис.2).

2.5. Значення поправки визначають для кожного вихрострумового вимірювача.

2.6. Допускається визначати електропровідність тонкостінних об'єктів контролю (наприклад, листів) у зборі з допоміжною плитою або листом з того ж сплаву, при цьому сумарна товщина об'єкта контролю та плити повинна бути не меншою, ніж зазначена в експлуатаційній документації вихрострумового вимірювача. Виправлення в цьому випадку не визначають.

3. Визначення значення поправки на товщину шару, що плакує при вимірюванні
електропровідності плакованих об'єктів контролю

3.1. Значення поправки визначають за допомогою набору зразків з різною товщиною шару, що плакує.

Зразки виготовляють з одного листа з одностороннім плакуванням необхідного сплаву. Для отримання різної товщини шару, що плакує, зразки труять. Товщину плакуючого шару визначають металографічним методом за чинною нормативно-технічною документацією.

Інші вимоги до зразків (товщина, розміри плоского майданчика та параметр шорсткості) повинні відповідати експлуатаційній документації вихрострумового вимірювача.

3.2. Для визначення виправлення вимірюють електропровідність кожного зразка з двох сторін.

3.3. За результатами вимірювань електропровідності будують експериментальний графік, що характеризує вплив товщини шару, що плакує, в координатах «Показання вихрострумового вимірювача (здається електропровідність) в МСм/м - товщина плакуючого шару в мкм» (чорт.3).

Чорт.3

1 - ;
2 - .

Чорт.3

За вихідну точку (без плакування) приймають середнє арифметичне значення електропровідності зразків з неплакованого боку.

3.4. Значення виправлення в МСм/м визначають за графіком як різницю між значенням електропровідності зразка без плакуючого покриття і здається електропровідністю зразка з фактичною товщиною плакуючого покриття об'єкта контролю (див. рис.3).

3.5. Значення поправки визначають для кожного вихрострумового вимірювача.

4. Визначення значення поправки на кривизну поверхні під час вимірювання
електропровідності об'єктів контролю циліндричної форми

4.1. Значення виправлення визначають за допомогою набору циліндричних зразків різного діаметра, виготовлених з однієї заготовки.

Максимальний діаметр зразка вибирають, виходячи з вимог експлуатаційної документації на вихрострумовий вимірювач кривизні поверхні. Діаметр інших зразків поступово зменшують, наприклад, на 10 мм до значення меншого необхідного діаметра на 5-10 мм. Параметр шорсткості та висота (лінійний розмір майданчика вимірювання) повинні відповідати експлуатаційній документації вихрострумового вимірювача.

Електропровідність матеріалу не повинна відрізнятись від електропровідності об'єкта контролю більш ніж на ±5%.

4.2. Використовуючи ДСО, вимірюють електропровідність кожного зразка з набору як плоскої, так і циліндричної поверхні. За результатами вимірювань електропровідності плоскої поверхні на зразки наносять маркування.

Перетворювач встановлюють перпендикулярно циліндричної поверхні за допомогою призми (чорт.4). Реєструють відхилення стрілки індикатора вихрострумового вимірювача у бік великих значень електропровідності або показання цифрового табло.

Чорт.4

1 - об'єкт контролю; 2 - перетворювач вихрострумового вимірювача

Чорт.4

При вимірюваннях без встановлення в призму допускається похитування перетворювача, при цьому реєструють максимальне відхилення стрілки індикатора або максимальні показання цифрового табло.

4.3. За результатами вимірювань електропровідності зразків по циліндричній поверхні будують експериментальний графік, що характеризує вплив кривизни поверхні, в координатах «Покази вихрострумового вимірювача (здається електропровідність) в МСм/м — діаметр мм» (чорт.5).

Чорт.5

Чорт.5

4.4. Значення виправлення в МСм/м визначають за графіком як різницю між фактичною величиною електропровідності (див. маркування на циліндричному зразку) і значенням здається електропровідності кожного зразка діаметром , визначеним за графіком:

. (5)

4.5. Вимірюють електропровідність об'єкта контролю по циліндричній поверхні (див. п. 4.2).

4.6. Значення електропровідності об'єкта контролю визначають, підсумовуючи результати п. 4.5 з результатами визначення значення поправки (п. 4.4) - для кожного вихрострумового вимірювача окремо.

Приклад визначення електропровідності труби діаметром 32 мм із товщиною стінки 2 мм із алюмінієвого сплаву за допомогою циліндричних зразків з електропровідністю 18,4 МСм/м.

Будують експериментальний графік, як зазначено у п. 4.3.

Визначають значення виправлення на кривизну поверхні зразка діаметром 32 мм, як зазначено в п. 4.4. За графіком значення =17,0 МСм/м.

Тоді = 18,4-17,0 = 1,4 МСм/м.

Вимірюють здається електропровідність труби по циліндричній поверхні:

=16,2 МСм/м.

Обчислюють електропровідність труби діаметром 32 мм:

= 16,2 +1,4 = 17,6 МСм/м.

Текст документа звірений за:
офіційне видання
Контроль неруйнівний.
Методи: Збірник стандартів. -
М: ІПК Видавництво стандартів, 2005