УЗК листов по ГОСТ 22727-88

[senseich]

Добрый день.
Задача:

Контроль листа Ст20 толщиной 40 мм по ГОСТ 22727-88. Класс сплошности 1.

Настройка чувствительности эхо-метода Таблица 2, 3

• По контрольному образцу, по плоскодонному отражателю диаметром 5 мм, площадь Sпдо=20 мм2. Условное обозначение-D5Э.
• По донному сигналу с завышением чувствительности на 16 дБ. Условное обозначение-А16Э.

То есть подразумевается, что это будет одинаковая чувствительность контроля.

Давайте посчитаем:

Дефекты в листе как правило располагаются в его середине, то есть на глубине 20 мм.

Возьмем ПЭП П111-2,5-10, диаметр ПЭ 10 мм. Длина продольной волны-2,4 мм, длина ближней зоны 10,6 мм. То есть будем вести контроль в дальней зоне.

Эквивалентная площадь дна на глубине 40 мм равна:

S дно=1/2 λR=0.5*2.4*40=48мм2

Амплитуда сигнала от ПДО на глубине 40 мм будет:

А=20log(20/48)=-7,6 дБ, то есть на 7,6 дБ меньше чем донный сигнал.

ПДО на глубине 20 мм будет давать сигнал в 4 раза больше чем на глубине 40 мм, то есть +12дБ.

Тогда, если мы хотим сделать настройку чувствительности по донному сигналу, мы должны к амплитуде донному сигнала прибавить -7,6+12=+4,4дБ.

То есть мы должны взять донный сигнал на глубине 40 мм и загрубить, уменьшить значение усиления на 4,4 дБ.

А по ГОСТу 22727 мы должны увеличить усиление на 16 дБ. Несхождение в 20,4 дБ.

Вот скажите, коллеги, где тут подвох.

Расчеты проведены по методичке Бархатова «Методические указания. Расчет эквивалентной площади и эквивалентных размеров отражателей в ультразвуковом контроле изделий».

 

[fondue]

По донному сигналу с завышением чувствительности на 16 дБ. Условное обозначение-А16Э.

В ГОСТ ни одного слова про использование донного сигнала в качестве опорного.

 

[Alex Alex Sander]

В ГОСТ ни одного слова про использование донного сигнала в качестве опорного.

Вроде упоминается

 

[dea135]

Вот скажите, коллеги, где тут подвох.

так вот на вскидку, я вообще не понимаю настройку А16Э. Да и сам ГОСТ 22727 изложен достаточно скупо.
вот посмотрите информацию - https://armada-ndt.ru/articles/8337/
если более конкретно, то ваши рассуждения они правильные, но возьмите преобразователь другого радиуса и частоты и вы сможете получить или подогнать любые значения, поскольку от этого будет меняться эквивалентная площадь дна, а для метода А16Э меняться ничего не будет. можно взять такой ПЭП, когда амплитуда от отверстия 5 кв. мм будет сопоставима с донным, а для этого случая зависимость амплитуды уже не будет пропорциональна квадрату (помните как на АРД кривая для бесконечного отражателя отличается от других отражателей).
качественно эффект понятен, а количественно мне не хочется.

 

[lona53]

вот посмотрите информацию - https://armada-ndt.ru/articles/8337/

Очень поучительно, особенно в этом месте:
"При этом протяженность rб = а2 f /С ближней зоны в стали составляет для ПЭП соответственно 21 и 42 мм, а для ЭМАП - 38 и 76 мм. Видно, что искомые дефекты в листах лежат в ближней зоне преобразователей. Тогда амплитуда эхо-сигнала от дефекта в листе без учета затухания упругой волны может быть оценена по выражению:
U ≈ k RdSd/Sa (1)
где Rd, - коэффициент отражения упругой волны от дефекта; Sd - отражающая площадь дефекта; Sа - эффективная площадь преобразователя; k - коэффициент, лежащий в пределах от 1 до 4. В дальнейшем примем k = 1."
Собственно это и есть цена точности расчетов систематизированных к концу прошлого века.

Расчеты проведены по методичке Бархатова

А здесь особенно обидно: почему Бархатов при оценке применимости инженерных расчетов упомянул (и то вскользь) только 1 ближнюю зону, а не 3...5.

 

[senseich]

Я после прочтения этой статьи и задумался над этой проблемой. В ней конечно рассмотрен случай контроля листа в ближней зоне ЭМАПа и сравнение с результатами РС-ПЭП (толщина листа 10 мм, середина листа, тоже конечно ближняя зона). Но там очень хитрые умозаключения, которые притягивают за уши полученные результаты. И нашли они не расслоения а обычные ликвации. Поэтому и коэффициент отражения 0,05-0,3.

 

[senseich]

если более конкретно, то ваши рассуждения они правильные, но возьмите преобразователь другого радиуса и частоты и вы сможете получить или подогнать любые значения, поскольку от этого будет меняться эквивалентная площадь дна, а для метода А16Э меняться ничего не будет. можно взять такой ПЭП, когда амплитуда от отверстия 5 кв. мм будет сопоставима с донным, а для этого случая зависимость амплитуды уже не будет пропорциональна квадрату (помните как на АРД кривая для бесконечного отражателя отличается от других отражателей).

В общем, думаю, что настройка по донному сигналу с одной цифрой поправки дБ это неправильно. Нужно брать плоскодонки или брать АРД для конкретного ПЭП и настраивать чувствительность по ней. Иначе будет полная лажа.

 

[dea135]

В общем, думаю, что настройка по донному сигналу с одной цифрой поправки дБ это неправильно. Нужно брать плоскодонки или брать АРД для конкретного ПЭП и настраивать чувствительность по ней. Иначе будет полная лажа.

если речь идет о количественной оценке, то, конечно, поправка ничего не даст. нужно учитывать и расхождение и затухание. а вот если просто наличие несплошностей и оценка площади, которую они занимают, то вполне можно настроиться по донному и установить уровень регистрации на те же 16 или 24 дБ. какое это имеет значение для разбраковки проката?- практически никакого. ну а если обоснованные требования и по простому никак, то через АРД или DAC.
у меня другой вопрос, если вы читали эту статью. с точки зрения теории все наоборот. если я настроился по донному и потом понизил порог регистрации (на любое значение, не важно), то в случае большого по размеру ПЭП сигнал от плоскодонки будет ниже этого уровня регистрации, чем тот же сигнал в случае маленького преобразователя (это следует сразу из сравнения АРД большого и маленького ПЭП). вот это вопрос. поэтому разбираться глубоко с этой статьей мне не захотелось. скорее всего они запутались в своей теории.

 

[senseich]

Количество и площадь дефектов, которое мы найдем в середине листа толщиной 40 мм при настройке по дну с завышением чувствительности на 16 дБ будет на порядки больше, чем при настройке по плоскодонке диаметром 5 мм на глубине 20 мм без всяких поправок. Разница в сигналах 20 дБ!!!! В 100 раз.

 

[Зайдуллин РИшат]

Дефекты в листе как правило располагаются в его середине, то есть на глубине 20 мм.

Это не канает..... А если, "как правило на глубине 15 мм" - не годится. Настройку и оценку делаем для 40 мм ! Если БЗ 10 мм, то делайте УК с обоих сторон листа.

 

[dea135]

Количество и площадь дефектов, которое мы найдем в середине листа толщиной 40 мм при настройке по дну с завышением чувствительности на 16 дБ будет на порядки больше, чем при настройке по плоскодонке диаметром 5 мм на глубине 20 мм без всяких поправок. Разница в сигналах 20 дБ!!!! В 100 раз.

вы не поняли, что я написал. прочитайте еще раз, разница будет зависеть от размеров преобразователя (теоретически)- она может быть и больше и меньше 20 дБ.
с точки зрения практики, по моему опыту, особой разницы нет. если металл чистый, то он такой и есть при любой настройке. если там в сегрегационной зоне сульфиды и прочее, то никакой контроль это не исправит и выкраивать из этого материала будет себе дороже. обычно участки с индикациями просто вырезают и не разбираются какие там площади.

 

[Kaktus_SPb]

Настройка чувствительности эхо-метода Таблица 2, 3

• По контрольному образцу, по плоскодонному отражателю диаметром 5 мм, площадь Sпдо=20 мм2. Условное обозначение-D5Э.
• По донному сигналу с завышением чувствительности на 16 дБ. Условное обозначение-А16Э.

• 
  Прибавляя к донному сигналу 16 дБ, Вы не завышаете чувствительность а устанавливаете рекомендованный уровень...
  
  

  Настройка чувствительности эхо-метода Таблица 2, 3
  
  

  • По контрольному образцу, по плоскодонному отражателю диаметром 5 мм, площадь Sпдо=20 мм2. Условное обозначение-D5Э.
  • По донному сигналу с завышением чувствительности на 16 дБ. Условное обозначение-А16Э.

  То есть подразумевается, что это будет одинаковая чувствительность контроля.

  А с чего Вы взяли что чувствительность D5 соответствует чувствительности А16?
  Потому что оба значения посередине?

 

[senseich]

А с чего Вы взяли что чувствительность D5 соответствует чувствительности А16?

Они определяют один класс сплошности, читайте ГОСТ

 

[senseich]

Прибавляя к донному сигналу 16 дБ, Вы не завышаете чувствительность а устанавливаете рекомендованный уровень

Что значит рекомендованный, этот уровень утвержденный и требуется его соблюсти

 

[senseich]

Больше ни в одном документе на УЗК листового проката настройки по донному сигналу нет.
ОСТ 5.9332-80, ГОСТ Р ИСО 10893-9-2016, EN 10160-2009

 

[Kaktus_SPb]

Что значит рекомендованный, этот уровень утвержденный и требуется его соблюсти

Кем утвержденный? Вы откуда взяли А16 или D5?
Вам его в заявке (в проекте) дают, либо Вы его согласовываете с Заказчиком, затем Вы его рекомендуете дефектоскописту, а на каком он фактическом работать будет, только ему известно

 

[Kaktus_SPb]

Вот скажите, коллеги, где тут подвох.

Расчеты проведены по методичке Бархатова «Методические указания. Расчет эквивалентной площади и эквивалентных размеров отражателей в ультразвуковом контроле изделий».

Подвох в том, что Вы как по плоскодонке собрались настраиваться? Используя ВРЧ наверное.
А по донному сигналу как? Судя по Вашим расчетам без ВРЧ....
А Бархатов в своей методичке не объясняет, что сокращать путь по лучу можно только, если отражатели (в Вашем случае бесконечная плоскость и диск) находятся на одной глубине?
Да если Вы ВРЧ настроите и для донного, то разница с плоскодонкой все равно будет (законы ВРЧ для плоскости 1/R, а для плоскодонки 1/R^2)....
P.S. Поэтому Вам какой уровень чувствительности задали, на тот и настраивайтесь
P.P.S. На глубине 100мм Ваши уровни D5 и А16 совпадут

 

[dea135]

Больше ни в одном документе на УЗК листового проката настройки по донному сигналу нет.

по донному сигналу лучше всего настраиваться. это и проще и точнее.

 

[dea135]

Прибавляя к донному сигналу 16 дБ, Вы не завышаете чувствительность а устанавливаете рекомендованный уровень...

я не про чувствительность. судя по всему, я от senseich ответа не дождусь, поэтому хочу спросить у вас. как так получилось в статье, что при настройке по А16Э маленький по размерам ПЭП видит одни и те же несплошности хуже, чем большой?

 

[fondue]

Больше ни в одном документе на УЗК листового проката настройки по донному сигналу нет.

Ну это не так. Например, один из наиболее часто используемых в мире для узк листового проката документе astm a358, стандартная настройка это донный сигнал плюс шесть децибел.