Дефектоскопы магнитопорошковые. Аттестация, поверка или калибровка?
Вопрос выбора процедуры подтверждения пригодности дефектоскопов магнитопорошковых (далее – МПД), судя по решениям, предлагаемым их производителями, на сегодняшний день не нашел однозначного ответа.
К МПД относится широкий спектр разнообразных технических средств: ярма намагничивающие, источники тока намагничивания, установки дефектоскопические универсальные и специализированные, то есть, технические средства, содержащие не менее одного источника магнитного поля (тока намагничивания) и предназначенные для проведения магнитопорошкового контроля.
Начнем с постановки задач, которые должна решать процедура подтверждения соответствия МПД:
Рассмотрим распространенные подходы к реализации процедуры подтверждения пригодности МПД.
1. Аттестация МПД и поверка/калибровка СИ из состава МПД
Определение понятия «средство измерений» начинается со слов «техническое средство, предназначенное для измерений», что уже сложно отнести к МПД. С другой стороны, МПД соответствуют определению понятия «испытательное оборудование» (далее – ИО), являясь техническими средствами, предназначенными для воспроизведения условий неразрушающих испытаний (испытаний с применением неразрушающих методов контроля). В то же время, в состав МПД могут входить средства измерений (далее — СИ), такие как:
Отсюда, в соответствии с определениями понятий «испытательное оборудование» и «средство измерений», процедуру подтверждения пригодности МПД необходимо разделить на две операции:
Необходимо войти для просмотра
При выполнении данной процедуры могут быть решены обе задачи, обозначенные выше. Достоверность заключения о том, позволяет ли МПД воспроизвести условия испытаний, напрямую зависит от набора выбранных для проверки характеристик и методик их проверки.
Плюсы и минусы данного подхода:
+ соответствует определениям понятий «испытательное оборудование» и «средство измерений»;
- наибольший по сравнению с другими подходами объем документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения.
2. Аттестация МПД
Данный подход заключается во включении в методику аттестации МПД разделов, предполагающих проверку метрологических характеристик СИ, входящих в состав МПД. Данный подход позволяет решить обе задачи, обозначенные выше.
Необходимо войти для просмотра
Плюсы и минусы:
+ уменьшение объема документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения по сравнению с первым подходом;
- противоречие определению «испытательное оборудование».
3. Калибровка МПД
Необходимо войти для просмотра
Данный подход заключается во включении в методику калибровки МПД разделов, предполагающих проверку возможности воспроизведения условий испытаний МПД. В зависимости от используемой методики калибровки, он позволяет решить обе задачи, обозначенные выше.
Плюсы и минусы:
+ уменьшение объема документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения по сравнению с первым подходом;
- противоречие определению «средство измерений».
В отрасли воздушного транспорта действует распоряжение № 143-р Минтранса РФ от 25.12.2000 г. «Об утверждении перечня специальных средств измерений, подлежащих калибровке в гражданской авиации», предписывающее необходимость периодической калибровки следующих МПД:
Тот факт, что в данном перечне указаны конкретные типы МПД, а не общее указание на калибровку МПД, делает его малопрактичным. К примеру, установка У-604, выпущенная в 1975 году (У-604-75), уже не подпадает под действие данного перечня.
4. Поверка МПД
Необходимо войти для просмотра
В период с 1974 по 1989 год в государственный реестр средств измерений (далее – ГРСИ) было внесено 7 МПД. В интернете встречается информация о том, что этот опыт закончился выходом распоряжения Госстандарта, запрещающего внесение МПД в ГРСИ – лично я данный документ не видел, ссылаться на него не могу. Позднее, в 2010 году, в ГРСИ был внесен еще один МПД.
Плюсы и минусы данного подхода:
+ уменьшение объема документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения;
+ наличие стандартизованной методики поверки, обязательной для применения;
- противоречие определению «средство измерений». В отличии от калибровки, в этом случае ответственность лежит не на производителе МПД или конечном потребителе, а на Госстандарте (Росстандарте).
Теперь попробуем разобраться, отвечают ли конкретные методики поверки, утвержденные при внесении МПД в ГРСИ, обозначенным выше задачам, которые должна решать процедура подтверждения соответствия МПД.
Дефектоскопы ПМД-70 (номер в ГРСИ 4179-74)
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 26 штук (cогласно данным Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений)
Методика поверки, изложенная в паспорте, не решает названных выше задач: объем поверки, предлагаемый методикой, включает в себя только проверку выявляющей способности дефектов на стандартном образце при намагничивании кабелем и соленоидом. При этом даже такая минимальная проверка с электромагнитом не выполняется. Получение количественных характеристик методика не предполагает.
Дефектоскопы базовые магнитопорошковые МД-50П (номер в ГРСИ 4641-75)
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 3 штуки.
Методика поверки лучше, чем в случае ПМД-70 — в ней содержится процедура определения погрешности измерений силы тока импульсного намагничивания. Параметры работы электромагнита и соленоида, увы, так же не предполагают определение количественных характеристик.
Дефектоскопы магнитопорошковые МДС-1,5 (номер в ГРСИ 9038-83) и дефектоскопы магнитопорошковые МДС-5 (номер в ГРСИ 9039-83)
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта дефектоскопы МДС-1,5 не поверялись.
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 2 дефектоскопа МДС-5.
Методики поверки данных МПД решают обозначенные выше задачи, отмечу пару моментов, связанных с появлением новых СИ НМП.
Во-первых, методикой не предполагается контроль НМП импульсного намагничивания в устройстве РУ-2М, так как значение превышает предел измерений СИ НМП, указанного в методике поверки. Предел измерений амплитудных значений импульсного сигнала современных миллитесламетров позволяет выполнять такие измерения.
Во-вторых, при измерении НМП соленоида размагничивания суспензии предполагается использование зонда щелевого (зонд типа «М», transverse probe).
Необходимо войти для просмотра
При таком положении зонда измерительного первичный преобразователь на конце зонда находится не под прямым углом относительно вектора магнитной индукции соленоида. Для вычисления интересующего нас значения НМП в направлении вектора магнитной индукции соленоида, необходимо знать угол между плоскостью зонда и вектором магнитной индукции.
В комплект поставки большинства современных миллитесламетров входит, помимо зонда щелевого, зонд соленоидальный (зонд типа «С», axial probe). Этот зонд можно расположить таким образом, чтобы первичный преобразователь находился под прямым углом к вектору магнитной индукции. При этом отпадает необходимость дополнительных расчетов.
Необходимо войти для просмотра
Отмечу также, что поверка МДС-5 зачастую не может быть выполнена в полном объеме из-за неисправности механизма продольного размагничивания — механизм изменения полярности постоянного тока путем механической коммутации, реализованный в МДС-5, не отличается надежностью и достаточно быстро выходит из строя в процессе эксплуатации.
Дефектоскопы магнитопорошковые МД-12П (номер в ГРСИ 9015-83)
Выпускались Днепропетровским заводом электротехнического оборудования.
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 3 штуки.
Методика поверки решает обозначенные выше задачи.
Дефектоскопы магнитопорошковые разъемные МД-13 ПР (номер в ГРСИ 9014-83)
Выпускались Днепропетровским заводом электротехнического оборудования.
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта не поверялись.
К сожалению, не встречал методику поверки МПД данного типа.
Дефектоскопы МД-14П (номер в ГРСИ 11932-89)
В 2018 году в системе Росстандарта была поверена 1 штука.
Необходимо войти для просмотра
Методика поверки не решает задачу обеспечения единства измерений: при поверке предполагается использование встроенного шунта токоизмерительного для измерения силы тока намагничивания, проверка метрологических характеристик которого методикой не предполагается.
Дефектоскопы магнитопорошковые универсальные ДМПУ-1 (номер в ГРСИ 43753-10)
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 26 штук.
Необходимо войти для просмотра
Методика поверки решает обозначенные выше задачи.
Резюме
Наиболее предпочтительным вариантом подтверждения соответствия дефектоскопов магнитопорошковых является аттестация в качестве испытательного оборудования. При этом СИ, входящие в состав дефектоскопа должны быть поверены/откалиброваны.
Дефектоскопы следующих типов могут быть откалиброваны, если применяются в отрасли воздушного транспорта:
Поверка дефектоскопов следующих типов отвечает требованиям к процедуре подтверждения соответствия, сформулированным в начале статьи:
Вопрос выбора процедуры подтверждения пригодности дефектоскопов магнитопорошковых (далее – МПД), судя по решениям, предлагаемым их производителями, на сегодняшний день не нашел однозначного ответа.
К МПД относится широкий спектр разнообразных технических средств: ярма намагничивающие, источники тока намагничивания, установки дефектоскопические универсальные и специализированные, то есть, технические средства, содержащие не менее одного источника магнитного поля (тока намагничивания) и предназначенные для проведения магнитопорошкового контроля.
Начнем с постановки задач, которые должна решать процедура подтверждения соответствия МПД:
- подтверждение возможности воспроизведения условий испытаний;
- обеспечение единства измерений.
Рассмотрим распространенные подходы к реализации процедуры подтверждения пригодности МПД.
1. Аттестация МПД и поверка/калибровка СИ из состава МПД
Определение понятия «средство измерений» начинается со слов «техническое средство, предназначенное для измерений», что уже сложно отнести к МПД. С другой стороны, МПД соответствуют определению понятия «испытательное оборудование» (далее – ИО), являясь техническими средствами, предназначенными для воспроизведения условий неразрушающих испытаний (испытаний с применением неразрушающих методов контроля). В то же время, в состав МПД могут входить средства измерений (далее — СИ), такие как:
- амперметр тока намагничивания;
- вольтметр;
- измеритель напряженности магнитного поля (далее — НМП).
Отсюда, в соответствии с определениями понятий «испытательное оборудование» и «средство измерений», процедуру подтверждения пригодности МПД необходимо разделить на две операции:
- аттестация МПД в качестве ИО;
- калибровка/поверка СИ, входящих в состав МПД.
Необходимо войти для просмотра
При выполнении данной процедуры могут быть решены обе задачи, обозначенные выше. Достоверность заключения о том, позволяет ли МПД воспроизвести условия испытаний, напрямую зависит от набора выбранных для проверки характеристик и методик их проверки.
Плюсы и минусы данного подхода:
+ соответствует определениям понятий «испытательное оборудование» и «средство измерений»;
- наибольший по сравнению с другими подходами объем документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения.
2. Аттестация МПД
Данный подход заключается во включении в методику аттестации МПД разделов, предполагающих проверку метрологических характеристик СИ, входящих в состав МПД. Данный подход позволяет решить обе задачи, обозначенные выше.
Необходимо войти для просмотра
Плюсы и минусы:
+ уменьшение объема документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения по сравнению с первым подходом;
- противоречие определению «испытательное оборудование».
3. Калибровка МПД
Необходимо войти для просмотра
Данный подход заключается во включении в методику калибровки МПД разделов, предполагающих проверку возможности воспроизведения условий испытаний МПД. В зависимости от используемой методики калибровки, он позволяет решить обе задачи, обозначенные выше.
Плюсы и минусы:
+ уменьшение объема документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения по сравнению с первым подходом;
- противоречие определению «средство измерений».
В отрасли воздушного транспорта действует распоряжение № 143-р Минтранса РФ от 25.12.2000 г. «Об утверждении перечня специальных средств измерений, подлежащих калибровке в гражданской авиации», предписывающее необходимость периодической калибровки следующих МПД:
- МД-50П;
- МДА-3;
- МДС-5;
- У-604-68;
- У-561-64 (65).
Тот факт, что в данном перечне указаны конкретные типы МПД, а не общее указание на калибровку МПД, делает его малопрактичным. К примеру, установка У-604, выпущенная в 1975 году (У-604-75), уже не подпадает под действие данного перечня.
4. Поверка МПД
Необходимо войти для просмотра
В период с 1974 по 1989 год в государственный реестр средств измерений (далее – ГРСИ) было внесено 7 МПД. В интернете встречается информация о том, что этот опыт закончился выходом распоряжения Госстандарта, запрещающего внесение МПД в ГРСИ – лично я данный документ не видел, ссылаться на него не могу. Позднее, в 2010 году, в ГРСИ был внесен еще один МПД.
Плюсы и минусы данного подхода:
+ уменьшение объема документации, оформляемой по результатам выполнения процедуры подтверждения;
+ наличие стандартизованной методики поверки, обязательной для применения;
- противоречие определению «средство измерений». В отличии от калибровки, в этом случае ответственность лежит не на производителе МПД или конечном потребителе, а на Госстандарте (Росстандарте).
Теперь попробуем разобраться, отвечают ли конкретные методики поверки, утвержденные при внесении МПД в ГРСИ, обозначенным выше задачам, которые должна решать процедура подтверждения соответствия МПД.
Дефектоскопы ПМД-70 (номер в ГРСИ 4179-74)
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 26 штук (cогласно данным Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений)
Методика поверки, изложенная в паспорте, не решает названных выше задач: объем поверки, предлагаемый методикой, включает в себя только проверку выявляющей способности дефектов на стандартном образце при намагничивании кабелем и соленоидом. При этом даже такая минимальная проверка с электромагнитом не выполняется. Получение количественных характеристик методика не предполагает.
Дефектоскопы базовые магнитопорошковые МД-50П (номер в ГРСИ 4641-75)
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 3 штуки.
Методика поверки лучше, чем в случае ПМД-70 — в ней содержится процедура определения погрешности измерений силы тока импульсного намагничивания. Параметры работы электромагнита и соленоида, увы, так же не предполагают определение количественных характеристик.
Дефектоскопы магнитопорошковые МДС-1,5 (номер в ГРСИ 9038-83) и дефектоскопы магнитопорошковые МДС-5 (номер в ГРСИ 9039-83)
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта дефектоскопы МДС-1,5 не поверялись.
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 2 дефектоскопа МДС-5.
Методики поверки данных МПД решают обозначенные выше задачи, отмечу пару моментов, связанных с появлением новых СИ НМП.
Во-первых, методикой не предполагается контроль НМП импульсного намагничивания в устройстве РУ-2М, так как значение превышает предел измерений СИ НМП, указанного в методике поверки. Предел измерений амплитудных значений импульсного сигнала современных миллитесламетров позволяет выполнять такие измерения.
Во-вторых, при измерении НМП соленоида размагничивания суспензии предполагается использование зонда щелевого (зонд типа «М», transverse probe).
Необходимо войти для просмотра
При таком положении зонда измерительного первичный преобразователь на конце зонда находится не под прямым углом относительно вектора магнитной индукции соленоида. Для вычисления интересующего нас значения НМП в направлении вектора магнитной индукции соленоида, необходимо знать угол между плоскостью зонда и вектором магнитной индукции.
В комплект поставки большинства современных миллитесламетров входит, помимо зонда щелевого, зонд соленоидальный (зонд типа «С», axial probe). Этот зонд можно расположить таким образом, чтобы первичный преобразователь находился под прямым углом к вектору магнитной индукции. При этом отпадает необходимость дополнительных расчетов.
Необходимо войти для просмотра
Отмечу также, что поверка МДС-5 зачастую не может быть выполнена в полном объеме из-за неисправности механизма продольного размагничивания — механизм изменения полярности постоянного тока путем механической коммутации, реализованный в МДС-5, не отличается надежностью и достаточно быстро выходит из строя в процессе эксплуатации.
Дефектоскопы магнитопорошковые МД-12П (номер в ГРСИ 9015-83)
Выпускались Днепропетровским заводом электротехнического оборудования.
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 3 штуки.
Методика поверки решает обозначенные выше задачи.
Дефектоскопы магнитопорошковые разъемные МД-13 ПР (номер в ГРСИ 9014-83)
Выпускались Днепропетровским заводом электротехнического оборудования.
Необходимо войти для просмотра
В 2018 году в системе Росстандарта не поверялись.
К сожалению, не встречал методику поверки МПД данного типа.
Дефектоскопы МД-14П (номер в ГРСИ 11932-89)
В 2018 году в системе Росстандарта была поверена 1 штука.
Необходимо войти для просмотра
Методика поверки не решает задачу обеспечения единства измерений: при поверке предполагается использование встроенного шунта токоизмерительного для измерения силы тока намагничивания, проверка метрологических характеристик которого методикой не предполагается.
Дефектоскопы магнитопорошковые универсальные ДМПУ-1 (номер в ГРСИ 43753-10)
В 2018 году в системе Росстандарта было поверено 26 штук.
Необходимо войти для просмотра
Методика поверки решает обозначенные выше задачи.
Резюме
Наиболее предпочтительным вариантом подтверждения соответствия дефектоскопов магнитопорошковых является аттестация в качестве испытательного оборудования. При этом СИ, входящие в состав дефектоскопа должны быть поверены/откалиброваны.
Дефектоскопы следующих типов могут быть откалиброваны, если применяются в отрасли воздушного транспорта:
- МД-50П;
- МДА-3;
- МДС-5;
- У-604-68;
- У-561-64 (65).
Поверка дефектоскопов следующих типов отвечает требованиям к процедуре подтверждения соответствия, сформулированным в начале статьи:
- МД-12П;
- МДС-1,5;
- МДС-5;
- ДМПУ-1.
