Калибровка скорости УЗК по двум точкам

[admin]

Поделитесь опытом, кто практикует (или практиковал) двухточечную калибровку скорости ультразвука перед проведением толщинометрии? Если правильно понимаю, то в большинстве современных УЗ-толщиномеров производства РФ предусмотрена одноточечная калибровка. Из приборов с калибровкой по 2 точкам нашёл UT-4DL, 45MG, ТУЗ-7, T-Mike E, DM5E, В7-217, В7-227, В7-237. Собственно, вопросов несколько.

1. Для чего (в каких случаях, для каких задач) нужна двухточечная калибровка? В РЭ к указанным приборам встречается лишь обтекаемая формулировка "для большей точности". Если правильно понимаю, то это нужно для измерения объектов с большим разбросом толщины стенки, нет? Правда, в любом случае непонятно, насколько большим (в мм желательно).
2. Если в вашем приборе есть такая функция, то как часто вы ею пользуетесь, насколько она нужна?
3. Верно ли понимаю, что для калибровки нужны специальные тест-образцы с определёнными пропорциями ступеньки меньшей и большей толщины (или соответствующие нижнему и верхнему пределу измерений), аттестованные, из того же материала, что и ОК, с тем же состоянием поверхности? То есть взять ступеньку из того же материала, с той же шероховатостью, но с другими толщинами - уже нельзя, так?
4. Есть ли какие-то соображения о том, почему от двухточечной калибровки отказалось большинство производителей портативных толщиномеров?
5. Связано ли это как-то с коррекцией V-образности РС ПЭП? По идее, это ведь разные процедуры (V-path и калибровка скорости), но, опять же если правильно понимаю, в большинстве отечественных приборов коррекция V-образности для родных датчиков выполняется автоматически, нет? Из приборов, у которых есть эта процедура как таковая, нашёл УДТ-40.

Заранее благодарю всех, кто пнёт в нужном направлении и поможет постичь дзен

 

[ksenmds]

В используемых нами толщиномерах T-GAGE IV (Sonatest) такая функция есть. Пользуемся регулярно, так как на одном контролируемом изделии располагается несколько элементов с различной толщиной и постоянно перенастраиваться не хочется. Также из-за значительного коррозионного повреждения толщина на одном элементе может меняться на несколько миллиметров.
Для настройки используем ступеньку. Материал в основном 09Г2С и сталь 3, поэтому с образцами проблем нет. При наличии сомнений в достоверности результатов измерений, калибруемся на нужную толщину и проводим повторное измерение.
Предлагаемая производителями дискретность с сотыми и тысячными долями миллиметров нам не нужна, так как при зачистке слесаря могут одну - две десятки снять.
УДТ-40 в хозяйстве есть, но берем только для получения при необходимости B-A-сканов.

 

[admin]

При наличии сомнений в достоверности результатов измерений, калибруемся на нужную толщину и проводим повторное измерение.

Получается, что при прочих равных более точные результаты получаются всё же при одноточечной калибровке по НО той же (предполагаемой) толщины, что и ОК?

Если не затруднит и если есть РЭ в электронном виде - пришлите, пожалуйста, сюда или на admin@defektoskopist.ru. Хотя бы раздел про калибровку скорости.

 

[ksenmds]

Получается, что при прочих равных более точные результаты получаются всё же при одноточечной калибровке по НО той же (предполагаемой) толщины, что и ОК?

Не совсем. Это просто проверка не более. Так же как при калибровке по одной толщине периодически или когда есть сомнения нужно сверяться с образцом во время работы и иметь запасной прибор (пару раз выручало)

Руководство в части калибровки отправлю.

 

[Kaktus_SPb]

Получается, что при прочих равных более точные результаты получаются всё же при одноточечной калибровке по НО той же (предполагаемой) толщины, что и ОК?

Если не затруднит и если есть РЭ в электронном виде - пришлите, пожалуйста, сюда или на admin@defektoskopist.ru. Хотя бы раздел про калибровку скорости.

Более точные результаты чего?
Определения задержки ПЭП (протектор, время ПЭП и т.п.)?
Или результатов измерения толщины?

1. Понятно, что чем меньше толщина изделия, то тем больше погрешность измерения. Поэтому, чем больше толщина НО (меры), тем точнее результаты определения задержки ПЭП.
2. А если значение скорости в объекте контроля отличается от скорости НО (меры)?
Например, у Вас алюминиевый сплав со скоростью продольной 6500м/с (6,5мм/мкс), а НО (мера) для калибровки (настройки) выполнена из алюминия со скоростью продольной 6200м/с (6,2 мм/мкс).

Задержку ПЭП при одноточечной настройке по НО (мере) заданной толщины Вы определите правильно, но при переходе на ОК, Вас ждет погрешность связанная с некорректным значением скорости

P.S. Погрешность определения задержки ПЭП в 0,1мкс, это Сl*0.1мкс/2, для стали со скоростью 5900 м/с - 0,295мм

 

[admin]

Речь шла о точности измерения скорости и, следовательно, точности результатов измерения толщины.

Про задержку вообще речи не было - есть юстировочная пластина, есть автоматическая установка нуля у ПЭП "Константы", например.

Из Вашего ответа и Вашей таблицы следует, что двухточечная калибровка скорости точнее. Тогда особенно непонятен вопрос #4.

И как (чем) были получены данные с такой дискретностью, если не секрет?

 

[Kaktus_SPb]

Из Вашего ответа и Вашей таблицы следует, что двухточечная калибровка скорости точнее. Тогда особенно непонятен вопрос #4.

Это вопрос к производителям толщиномеров, например, к специалистам из ООО «КОНСТАНТА», которые являются спонсорами Вашего проекта....

Возможно производители используют двухточечную калибровку на образце известной толщины по разнице времени между вторым и первым донным, то есть они отказываются от образца "ступенька", а не от определения скорости УЗК в образце

И как (чем) были получены данные с такой дискретностью, если не секрет?

Мне лень было в экселе форматировать ячейку с точностью до двух знаков после запятой

Если нажмете в поле времени, то увидите формулу T=tзад+2*h/cl
tзад - задержка ПЭП, мкс
h - толщина изделия, мм
сl - скорость в изделии, мм/мкс

 

[admin]

Возможно производители используют двухточечную калибровку на образце известной толщины по разнице времени между вторым и первым донным

Интересно. Надо будет попробовать откалиброваться методом "зонд-эхо" и "эхо-эхо-эхо" и сравнить.

 

[astrut]

Надо будет попробовать откалиброваться методом "зонд-эхо" и "эхо-эхо-эхо" и сравнить.

По встроенному образцу может не получиться. На небольшой толщине, например, 3 мм, многократные донные могут не разделиться. Посмотрите по А-скану.

Связано ли это как-то с коррекцией V-образности РС ПЭП? По идее, это ведь разные процедуры (V-path и калибровка скорости)

В классике жанра DM-2 V-коррекции не было. Зато была табличка для малых толщин по стали -какую увеличенную скорость устанавливать и какое значение получать на встроенном образце для какого диапазона контроля. И великолепная ступенька 1-8 через 1 мм и дополнительно 15 и 20. Можно линейность проверить и минимальную толщину.

Поиграйте с ПЭП от толщиномера на дефектоскопе. И особенно понаблюдайте, как он работает на толщинах менее фокуса и где у него нижний предел по толщине. Удобно использовать щупы в качестве образцов с толщиной 1,0 и менее.

коррекция V-образности для родных датчиков

Это хорошо. Но, наверное, она немного меняется от износа. И, возможно, это будет заметно и неприемлемо на совсем малых толщинах и дискрете 0,01; 0,001. Впрочем, ГОСТ Р исо 16809-2015 к толщине менее 1,5 мм настороженно относится (приложение D). Да и правильно

 

[aleksei812]

Работаем толщиномерами Оlympus (Panametrics): 26MG, 37DL+, 27MG: по их инструкциям стандартная настройка производится по двум точкам, соответственно в основном так и настраиваемся.
Чтобы настроиться по одной точке, надо точно знать либо скорость, либо время в призме ПЭП. Причем скорость (при известном времени в призме)настраивается по "большой ступеньке", тогда погрешность измерения известного времени в призме будет влиять на вычисление скорости минимально (время в призме будет маленьким по сравнению с общим временем прохождения сигнала), а время в призме (при известной скорости) - по "маленькой ступеньке", при этом влияние погрешности измерения известной скорости на вычисление времени в призме будет наименьшим (время в призме будет большим по сравнению с общим временем прохождения сигнала).
А если ни скорость, ни время неизвестны, тогда нужна вторая точка, чтобы дать прибору дополнительные данные для вычисления, причем точки лучше брать на разной толщине, иначе можете получить неверную настройку и на толщинах, отличающихся от вашей, будут неверные показания.

А вообще, если ваш измеряемый объект почти не отличается от толщины образца, да еще и толщины небольшие, какие-нибудь листы или трубы толщиной 2-4 мм, можно и по 1ой точке настраиваться, зная примерную скорость и спокойно укладываться в +-0.2 мм.

 

[admin]

Собственно, вот что удалось выяснить.

 

[astrut]

Спасибо. На мой взгляд, остался еще недоозвученный момент, связанный с погрешностью от V-коррекции. На дискрете 0,1 мм она вряд ли будет заметна, а на 0,01 мм, да в диапазоне от минимальной толщины, указанной производителем РС ПЭП до примерно 10 мм что -то вылезет. Попробуйте настроить не толщиномер, а дефектоскоп при отключенной V-pass, если она у него есть. Возьмите КК ступеньку 1-8 мм. Захочется не двух, а трехточечной калибровки . Или разбивки на пару поддиапазонов, что неудобненько. А у толщиномера это вроде как автоматом :angle-grinder: К сожалению, конкретно с Булатом не доводилось плотно общаться. Неизвестно в точности какие алгоритмы V-коррекции вонзил в толщиномер его разработчик и какая погрешность возникает от них даже на родных РС ПЭП, например, в состояниях "новый" и "износ 90%"

 

[admin]

Спасибо. На мой взгляд, остался еще недоозвученный момент, связанный с погрешностью от V-коррекции. На дискрете 0,1 мм она вряд ли будет заметна, а на 0,01 мм, да в диапазоне от минимальной толщины, указанной производителем РС ПЭП до примерно 10 мм что -то вылезет. Попробуйте настроить не толщиномер, а дефектоскоп при отключенной V-pass, если она у него есть. Возьмите КК ступеньку 1-8 мм. Захочется не двух, а трехточечной калибровки . Или разбивки на пару поддиапазонов, что неудобненько. А у толщиномера это вроде как автоматом :angle-grinder: К сожалению, конкретно с Булатом не доводилось плотно общаться. Неизвестно в точности какие алгоритмы V-коррекции вонзил в толщиномер его разработчик и какая погрешность возникает от них даже на родных РС ПЭП, например, в состояниях "новый" и "износ 90%"

Так точно. Во-первых, тайминг и так уже получался внушительным - затягивать ролик ещё больше не хотелось. Во-вторых, честно признаться, не до конца разобрался в этом моменте. Насколько я понял, опять же - это для задач контроля "в некотором диапазоне" толщин. Для контроля одной номинальной толщины достаточно того, о чём говорилось в сюжете. А вообще, да, было бы интересно разобраться, например, в создании градуировочной характеристики на образцах, отличных от КУСОТ-180 и, главное, как потом с таким прибором и датчиком проходить поверку. Но у нас ещё всё впереди - доберёмся и до этой темы.

 

[sesshu_50]

... На мой взгляд, остался еще недоозвученный момент, связанный с погрешностью от V-коррекции. На дискрете 0,1 мм она вряд ли будет заметна, а на 0,01 мм, да в диапазоне от минимальной толщины, указанной производителем РС ПЭП до примерно 10 мм что -то вылезет. ...

Неизвестно в точности какие алгоритмы V-коррекции вонзил в толщиномер его разработчик и какая погрешность возникает от них даже на родных РС ПЭП, например, в состояниях "новый" и "износ 90%"

Уважаемый astrut! Не мог не обратить внимания в вашем посте на два тезиса, которые заслуживают более детального осмысления и анализа, по крайней мере для меня. V-path коррекцией погрешности обходного пути в разных РС ПЭП занимался много. Собрал данные практически для большинства типов используемых РС ПЭП. Разработаны алгоритмы компенсации, которые успешно применяются на практике. Но нет предела совершенству! Поэтому вопрос по второму вашему тезису. Могли бы Вы, основываясь на своём бесконечном практическом опыте, описать в количественном и геометрическом аспектах "износ 90%" контактных поверхностей РС ПЭП для того, чтобы теоретически оценить влияние износа на заявляемый ПДАОПт (разрушение экрана и увеличение зазора не рассматриваем). Заранее благодарен! :drinks:

П. С. Подтверждаю, что с уважаемым Админом обсуждали за "поговорить" о роли V-path коррекции погрешности обходного пути в РС ПЭП для повышения точности калибровки, повышения точности измерений за счет компенсации этой погрешности, расширения диапазона толщин образцов (в меньшую сторону от 3 мм, сейчас у большинства толщиномеров минимальная толщина образца от 20-50 мм), на которых уже выполняется измерение скорости продольных колебаний с минимальной погрешностью и пр. Было бы очень интересно, кмк!

 

[astrut]

Здравствуйте, уважаемый sesshu_50
Сразу отмечу, что практических задач по толщинометрии с дискретом 0,01 мм у меня не было. Иногда хотелось иметь 0,05, но очень редко и на малых толщинах.

"износ 90%"

Эту цифру я выбрал условно, показать, что ПЭП еще немного жив и обеспечивает измерение минимальной заявленной толщины.

разрушение экрана и увеличение зазора не рассматриваем

Да, разумеется. Некоторые производители наносят на корпус РС ПЭП метки предельного износа. Если на рабочей поверхности ПЭП появляются выкрашивание призм возле экрана, неравномерный износ и т.п., их можно аккуратно сошлифовать. После шлифовки (оправданной, разумеется) ПЭП работает лучше. Рассмотрим "слепой" толщиномер, у которого только цифры без А-скана. Наступает момент, когда, при заявленной минимальной толщине, например, 1,0 мм, тощиномер на ступеньке 1,0 начинает показывать бОльшие значения, часто близкие к удвоенным. На практике такой изношенный ПЭП может еще долго работать, но на толщинах более минимальной заявленной. Примерно это состояние я имел в виду как 90% износа.

в меньшую сторону от 3 мм

:drinks: Измерение толщины менее (условно) 5 мм (построечная) в условиях эксплуатации, когда состояние донной поверхности неизвестно, задачка, которую, возможно, надо выделить в отдельную. И чем меньше построечная толщина, тем сложнее эта практическая задача. Вряд ли она чисто "толщиномерская", она уже дефектоскопическая (дефектометрическая). Равномерной коррозии не бывает почти никогда

о роли V-path коррекции

Как раз, в диапазоне малых толщин, условно менее 5 мм, эта роль существенна.
ЗЫ Конечно, я читал приложение D к ГОСТ Р ИСО 16809, но измерять толщину менее 1,5 мм РС ПЭПом хочется :drinks: