Прецизионный толщиномер

Ответить

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,978
Реакции
1,745
"Посмотреть в паспорт" прибора, конечно, не помешает. Но в технических характеристиках импортных толщиномеров указана обычно только дискретность измерений. А в отечественных идет стандартная формулировка, например: "Основная абсолютная погрешность не превышает +/-(0,01h+0,1) мм". То есть производитель гарантирует только верхний предел погрешности при "нормальных" условиях измерения.

И возможны значительные вариации скорости. При номинальной толщине 2 мм изменение скорости на 1% уже даст погрешность+/-0,02 мм.
Поэтому с точностью здесь очевидные проблемы. А для конкретики - желательно образец.
вот та формула, которую вы привели метрологически обосновывается, а импортные дефектоскопы погрешность измерения не указывают. и
как я уже писал только относительные измерения с более высокой точностью: одно измерение от другого отличается да с погрешностью 0,01 мм, но это отличается, а абсолютная погрешность?- по формуле. относительные с точностью 0,01 мм, а не абсолютные.
 

Andy013

Бывалый
Регистрация
09.08.2013
Сообщения
60
Реакции
21
Dea135, извините, не совсем Вас понял.
Есть прямые измерения толщины штангенциркулем или микрометром. Полученные значения принимаем за истинные. Соответственно отклонения результатов УЗТ от этих значений, выраженное в единицах длины, и будет абсолютной погрешностью измерений.
Все толщины на образце - "ступеньке" у нас проверены микрометром с точностью до 0,001 мм. Например, 7,503 мм. Округляем до 7,50 мм. Показания толщиномера в данном случае - от 7,48 до 7,52 мм. Абсолютная погрешность +/-0,02 мм.
Аналогично - на всех 5-ти площадках образца с толщинами от 2,50 до 12,50 мм.

Поскольку УЗТ на сварных швах для нас - дело новое, сделал небольшую практическую работу. :)
Образцов из стали ЭП450Ш у нас нет, есть только из другого класса, 12Х18Н10Т.:) Стыковой шов пластин толщиной 10х10 мм.
Протяженность шва 100 мм. Валики усиления сняты заподлицо.
Измерил скорость продольных волн по толщине образца. Получилось для основного металла примерно 5800 м/с, для наплавленного металла по оси шва ~5900 м/с. То есть скорость в металле шва выше примерно на 2%.
Потом измерил толщину шва штангенциркулем. Получилось 9,8 мм.
Показания толщиномера по оси шва на длине 100 мм находились в диапазоне от 9,68 до 9,91 мм.
Соответственно абсолютная погрешность измерений составила +/-0,1 мм, относительная +/-1%.
И это, возможно, не предел. :) Просто нет сейчас под рукой микрометра. Ну и шероховатость образца после мехобработки желательно уменьшить.
 
Последнее редактирование:

fondue

Профессионал
Регистрация
20.02.2013
Сообщения
582
Реакции
258
Andy013, вы забываете учитывать вероятность, основная погрешность толщиномера 0,1 мм при P=95%. А вот формулировка из паспорта (АКСовский толщиномер если не ошибаюсь) вызывает разрыв шаблона у меня. Во первых что такое "основная абсолютная погрешность"? Она либо основная либо абсолютная. Во вторых откуда такие страшные величины (на 100 мм толщины погрешность 1,1 мм, что великовато).Если кто то может обосновать был бы рад услышать.
 

gudwin

Профессионал
Регистрация
25.10.2012
Сообщения
532
Реакции
80
Во вторых откуда такие страшные величины (на 100 мм толщины погрешность 1,1 мм, что великовато).Если кто то может обосновать был бы рад услышать.

Обосновываю. Вот такая замечательная оцифровка у прибора, 1% погрешности от диапазона. Чем больше диапазон -тем больше погрешность. :D
 

АКС

Специалист
Регистрация
25.06.2013
Сообщения
257
Реакции
112
Andy013, вы забываете учитывать вероятность, основная погрешность толщиномера 0,1 мм при P=95%. А вот формулировка из паспорта (АКСовский толщиномер если не ошибаюсь) вызывает разрыв шаблона у меня. Во первых что такое "основная абсолютная погрешность"? Она либо основная либо абсолютная. Во вторых откуда такие страшные величины (на 100 мм толщины погрешность 1,1 мм, что великовато).Если кто то может обосновать был бы рад услышать.

Здравствуйте!

У нас в паспорте указывается именно основная погрешность измерении. В приложении скан страницы паспорта с техническими данными нашего толщиномера.
 

Вложения

  • Безымянный.JPG
    Безымянный.JPG
    59.7 KB · Просмотры: 17

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,978
Реакции
1,745
Dea135, извините, не совсем Вас понял.
Есть прямые измерения толщины штангенциркулем или микрометром. Полученные значения принимаем за истинные. Соответственно отклонения результатов УЗТ от этих значений, выраженное в единицах длины, и будет абсолютной погрешностью измерений.
Все толщины на образце - "ступеньке" у нас проверены микрометром с точностью до 0,001 мм. Например, 7,503 мм. Округляем до 7,50 мм. Показания толщиномера в данном случае - от 7,48 до 7,52 мм. Абсолютная погрешность +/-0,02 мм.
Аналогично - на всех 5-ти площадках образца с толщинами от 2,50 до 12,50 мм.

Поскольку УЗТ на сварных швах для нас - дело новое, сделал небольшую практическую работу. :)
Образцов из стали ЭП450Ш у нас нет, есть только из другого класса, 12Х18Н10Т.:) Стыковой шов пластин толщиной 10х10 мм.
Протяженность шва 100 мм. Валики усиления сняты заподлицо.
Измерил скорость продольных волн по толщине образца. Получилось для основного металла примерно 5800 м/с, для наплавленного металла по оси шва ~5900 м/с. То есть скорость в металле шва выше примерно на 2%.
Потом измерил толщину шва штангенциркулем. Получилось 9,8 мм.
Показания толщиномера по оси шва на длине 100 мм находились в диапазоне от 9,68 до 9,91 мм.
Соответственно абсолютная погрешность измерений составила +/-0,1 мм, относительная +/-1%.
И это, возможно, не предел. :) Просто нет сейчас под рукой микрометра. Ну и шероховатость образца после мехобработки желательно уменьшить.

Andy013, вот задумайтесь откуда в формуле взялась постоянная величина в 0,1 мм. Она там не от чего не зависит, это погрешность обусловленная контактом (контактным слоем). Эта величина получена вполне объективно, так статистически получается. У Вас же совсем другое. Вот положим я знаю значение толщины (заранее померил микрометром) в этом случае я буду "выдавливать" показания близкие к требуемым. Это логично, я таким образом подтверждаю работу толщиномера- да он правильно может показывать. Но вы дайте этот толщиномер (а еще лучше дефектоскоп) специалисту с улицы и он намеряет совсем не то, что вы. А что будет когда перейдете на участок с другой подготовкой поверхности (все в рамках НТД, но другая чистота обработки). Поэтому еще раз. Вы настроили толщиномер или дефектоскоп под себя и следующие измерения выполняете как относительные (тем по которым настраивались и если это тот же материал и та же поверхность, то нет ничего удивительного в погрешности 0,01 мм, еще в 80-х были толщиномеры, которые измеряли с точностью в микроны, но только на идентичных образцах, а на реальных объектах погрешность сразу поднималась до 0,05-0,1, да и метрологически аттестовать такой толщиномер было проблемой, поэтому никто таких не делает- хотя техника измерения временных интервалов это позволяет).
Так как Вы пытаетесь обосновать расчет погрешности это не совсем правильно. О какой погрешности идет речь? О той, что получилась у Вас в эксперименте- ну она может получиться любой, от многих факторов зависит. Вот вы пишите вариация скорости 2% (а с какой погрешность измерено?- не оценивали, да), а результаты 1%- как же так? Поэтому погрешность можно определить статистикой, но она будет верна только для тех объектов и условий в которых все это снималось, распространить ее на другие объекты уже просто так невозможно. Можно обосновать погрешность расчетным путем исходя из разброса скоростей и контактных зазоров, в этом случае погрешность будет побольше, но она точнее будет соответствовать обычной практике работы.
Теперь несколько слов о реальной проблеме. Мы должны понимать, что это за точность 0,01 мм. Поверхность мы готовим обычной шлифмашинкой, при этом профиль той поверхности какой получается, волнистость,- что там точность выше 0,01 мм? Как вообще померить - в одной и той же точке измерения будут зависеть от размеров измерителя (тонкий- толстый). Мы же говорим о достаточно высокой точности 0,01 мм. Мы такую точность не всегда получаем инструментальными методами при изготовлении достаточно точных, как для нас, механических узлов. Поэтому сама поставленная задача (реальный валик усиления, утяжина произвольной формы- о чем мы говорим?) не может быть ультразвуковыми методами решена с такой высокой погрешностью.
 
Последнее редактирование:

Михаил57

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
06.03.2013
Сообщения
10,960
Реакции
1,067
Andy013, вот задумайтесь ... о чем мы говорим?) не может быть ультразвуковыми методами решена с такой высокой погрешностью.
dea135, полностью поддерживаю и хочу добавить, что Вы сейчас указали только на основные факторы, влияющие на точность, не касаясь второстепенных, тоже влияющих, но в меньшей степени.
 

swc

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.03.2013
Сообщения
4,960
Реакции
575
Коллеги!!!!!!!!!!!
Кто в своей работе использует прецизионный толщиномер?
просветите по поводу размеров датчиков, размер пятна контакта.
очень надо!!!!!!!!
uni2010, по личному опыту, эта задача решения не имеет. Мне, например, даже метод в голову не приходит. Думаю, выход один и самый правильный. Разрешить и допустить это может только ГМО. Вызывайте спецов, или езжайте к ним, выкладывайте им все свои исследования, а там что решат, то и решат. Иначе просто время потеряете.
 

АКС

Специалист
Регистрация
25.06.2013
Сообщения
257
Реакции
112
Здравствуйте!

У нас в паспорте указывается именно основная погрешность измерений. В приложении скан страницы паспорта с техническими данными нашего толщиномера.

В паспортах старых приборов (до 2008 года выпуска) действительно была такая формулировка "основная абсолютная погрешность". Но это безусловно некорректное словосочетание, ошибка, которая в текущей документации исправлена - указывается "основная погрешность измерений".
 

Andy013

Бывалый
Регистрация
09.08.2013
Сообщения
60
Реакции
21
В паспортах старых приборов (до 2008 года выпуска) действительно была такая формулировка "основная абсолютная погрешность". Но это безусловно некорректное словосочетание, ошибка, которая в текущей документации исправлена - указывается "основная погрешность измерений".
Термин «основная абсолютная погрешность» на самом деле корректный.
Можно посмотреть, например, документ РМГ 29-99 «Метрология. Основные термины и определения».
10.4. Абсолютная погрешность средства измерений
Погрешность средства измерений, выраженная в единицах измеряемой физической величины.
10.7. Основная погрешность средства измерений
Погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.
Поэтому абсолютная погрешность вполне может быть основной. А может быть и дополнительной.
Я думаю, понятно, почему производитель указывает только верхний предел основной погрешности, ставя перед ее значением слова «не более». Также очевидно, что это значение дано с запасом – чтобы меньше было претензий. А реально погрешность может быть и меньше указанного значения.

Dea135, о чем спорим?
Что вогнутость шва невозможно (а главное – не нужно!) измерить с точностью до 0,01 мм? Так против этого тут никто не возражает.
Что серийные средства УЗК в принципе не позволяют измерять толщину с погрешностью менее 0,1 мм? Это не так. Тут, если хотите, можно продолжить дебаты.
Мои измерения на конкретных образцах? Это просто мои измерения на конкретных образцах. Я их не обобщаю. О том, что у других людей на других образцах и реальных объектах могут быть другие результаты – смутно догадываюсь.
Вот если станем обобщать – ну там для методики или диссертации – тогда подтянем и экспериментальную базу и мат. аппарат. :)
А так чего особо мудрить? Проводим некоторое число замеров, фиксируем минимальное и максимальное значение, исключаем промахи. Потом сравниваем с результатами прямых измерений, считаем размах – вот и оценка погрешности.
Для данного образца, прибора, ПЭП, оператора и условий проведения измерений.:)
Кстати, dea135 удачно напомнил про разное усилие прижатия ПЭП к поверхности объекта контроля. Попробую в следующий раз его как-то нормировать.
 

fondue

Профессионал
Регистрация
20.02.2013
Сообщения
582
Реакции
258
Andy013, вы можете провести измерения с гораздо более высокой точностью, но доверять результату будете с гораздо меньшей вероятностью. Попробуйте обработать свои данные через коэффициент Стьюдента для P=95%.
Основная погрешность это погрешность которая всегда с вами, лучше не померить.
Абсолютная погрешность это основная погрешность + туева хуча других фактор влияющих на результат измерения. (она включает в себя основную погрешность)
АКС, раскажите тогда как формулу для погрешности получили? Просто с вашей формулой (включая плохие поверхности, коррозию, радиус) на 50 мм абсолютная погрешность 1 мм составит.
 
Последнее редактирование:

Andy013

Бывалый
Регистрация
09.08.2013
Сообщения
60
Реакции
21
Основная погрешность это погрешность которая всегда с вами, лучше не померить.
Абсолютная погрешность это основная погрешность + туева хуча других фактор влияющих на результат измерения. (она включает в себя основную погрешность)
Уважаемый fondue, Ваши определения погрешностей весьма оригинальны.
Жаль только, что они не соответствуют нормативным документам (ссылку на РМГ 29-99 я привел выше), а также известным мне учебникам и справочникам. :confused:
Откуда взяты Ваши определения? Можно ссылку?
 

fondue

Профессионал
Регистрация
20.02.2013
Сообщения
582
Реакции
258
В каком месте они не соответствуют РМГ?
 

swc

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.03.2013
Сообщения
4,960
Реакции
575
Уже теряю нить. Как помниться погрешности классифицируются по разным группам.
1. Абсолютная, относительная, приведенная
2. Систематическая, случайная, промах
3. Инструментальная, субъективная
4. Основная - получена в стандартных условиях. Температура 20, давление 760, влажность какая-то. Дополнительная - полученная при отклонении от стандартных условий.
Это все разные классификации. Фрукт, цвет, вкус. Зеленое кислое яблоко. Красная сладкая груша.:
 

fondue

Профессионал
Регистрация
20.02.2013
Сообщения
582
Реакции
258
Andy013, чего то я с определениями погрешностей забзделся действительно.:)
Про вероятности все в силе
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,978
Реакции
1,745
Термин «основная абсолютная погрешность» на самом деле корректный.
Можно посмотреть, например, документ РМГ 29-99 «Метрология. Основные термины и определения».

Поэтому абсолютная погрешность вполне может быть основной. А может быть и дополнительной.
Я думаю, понятно, почему производитель указывает только верхний предел основной погрешности, ставя перед ее значением слова «не более». Также очевидно, что это значение дано с запасом – чтобы меньше было претензий. А реально погрешность может быть и меньше указанного значения.

Dea135, о чем спорим?
Что вогнутость шва невозможно (а главное – не нужно!) измерить с точностью до 0,01 мм? Так против этого тут никто не возражает.
Что серийные средства УЗК в принципе не позволяют измерять толщину с погрешностью менее 0,1 мм? Это не так. Тут, если хотите, можно продолжить дебаты.
Мои измерения на конкретных образцах? Это просто мои измерения на конкретных образцах. Я их не обобщаю. О том, что у других людей на других образцах и реальных объектах могут быть другие результаты – смутно догадываюсь.
Вот если станем обобщать – ну там для методики или диссертации – тогда подтянем и экспериментальную базу и мат. аппарат. :)
А так чего особо мудрить? Проводим некоторое число замеров, фиксируем минимальное и максимальное значение, исключаем промахи. Потом сравниваем с результатами прямых измерений, считаем размах – вот и оценка погрешности.
Для данного образца, прибора, ПЭП, оператора и условий проведения измерений.:)
Кстати, dea135 удачно напомнил про разное усилие прижатия ПЭП к поверхности объекта контроля. Попробую в следующий раз его как-то нормировать.

Andy013, я так понял, что особенно не о чем и не спорим, почти совсем все согласны. есть, как я понимаю, разные подходы к оценке погрешности. мне лень вспоминать про эту науку и тонкости определений, но я вполне ясно могу оценить погрешность того, что я измеряю с учетом условий.
Проводим некоторое число замеров, фиксируем минимальное и максимальное значение, исключаем промахи. Потом сравниваем с результатами прямых измерений, считаем размах – вот и оценка погрешности.
ну, так-то оно так. только это оценка погрешности в вашем опыте и если быть точным, то там еще нужно и доверительную вероятность найти и как-то закон распределения определить (не всегда же нормальный, бывает и Вейбулла и пр.). а вот как только начинаем работать с вероятностями, то все наши результаты становятся какими-то эфемерными и непонятными. всегда найдется вероятность для физически невозможной погрешности- модель однако такая. и по вероятностной модели это возможно- возможно иметь погрешность большую чем толщина образца. что делать с этой вероятностью?-ведь в принципе возможно! поэтому мне кажется эти игры в основную и абсолютную погрешность к нам мало применимы. во первых, когда мы проводим измерения на объекте контроля, то нам мало что известно о скорости, затухании и пр. поэтому здесь оценки должны включать максимально возможный разброс или дополнительные исследования. однако, как выполнить прямое измерение стенки сосуда для меня загадка, можно, конечно, на краях, но не всегда это можно обобщить- разные листы (и плавки разные и марки иногда разные). вот так в реальности. а если я могу делать прямые измерения, то зачем мне проводить косвенные?
Что серийные средства УЗК в принципе не позволяют измерять толщину с погрешностью менее 0,1 мм? Это не так. Тут, если хотите, можно продолжить дебаты.
Andy013, ну разве я такое говорил? напротив, я привел пример толщиномера, который по характеристикам измерения временных интервалов вполне мог измерять с погрешностью в микроны. конечно, относительные измерения вы можете проводить с точностью большей на порядок. просто относительные измерения не абсолютные. ну к примеру вы сто раз измерили толщину образца в одном и том же месте, а еще лучше это сделать в разные временные отрезки не снимая преобразователя. представляете какая погрешность измерения у вас будет! дисперсия будет нулевой! и если в этом месте вам доступны прямые измерения, то все можно под них подогнать- и вот вам результат погрешность близкая к нулю.
мне кажется я достаточно подробно объяснил свою позицию. в разных условиях будут разные результаты. я говорил о реальных условиях: у вас есть обычный сварной шов с неизвестной вариацией скорости по этому шву и непонятной волнистостью, не возможностью прямых измерений. вот в этих условиях нужно оценить погрешность.
а вообще, Andy013, с вами приятно вести дискуссию- вы не ленитесь развернуто отвечать.
 
Последнее редактирование:

Михаил57

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
06.03.2013
Сообщения
10,960
Реакции
1,067
Andy013, ... однако, как выполнить прямое измерение стенки сосуда для меня загадка, можно, конечно, на краях, но не всегда это можно обобщить- разные листы (и плавки разные и марки иногда разные). вот так в реальности.
Сначала "обрушили" настройку по зарубкам, потом по СО-2 и АРД. Теперь до толщинометрии добрались.
После того, как сороконожку спросили с какой ноги она начинает идти - она разучилась ходить.:D
 

Andy013

Бывалый
Регистрация
09.08.2013
Сообщения
60
Реакции
21
ну к примеру вы сто раз измерили толщину образца в одном и том же месте, а еще лучше это сделать в разные временные отрезки не снимая преобразователя. представляете какая погрешность измерения у вас будет!
Представляю! Могу даже привести конкретный пример.
Была у нас задача – УЗТ трубок из нержавейки и циркония, диаметры от 5 до 6 мм, толщина стенки от 0,17 до 0,42 мм. На 1-м этапе надо было показать принципиальную возможность измерений.
Взял прецизионный толщиномер - вот он и появился в топике! Производитель заявляет для него точность до 0,001 мм.
ПЭП на 15 МГц с фокусирующей линзой и диаметром контактной площадки 1,5 мм. ПЭП установил в специальный подпружиненный держатель с V-образным вырезом для трубок. Сам держатель и трубку закрепил в тиски, все равно заказчику в перспективе и нужен был автоматизированный контроль.
Разброс показаний при замерах в одной точке (с оттяжкой и отпусканием ПЭП на пружине) был в пределах +/-0,002 мм.
А-скан по минимальной толщине прилагается.
А размах показаний при замерах в одной точке можно использовать как оценку минимальной погрешности измерений. Насколько мы к ней сможем приблизиться в других случаях – это уже следующий вопрос.:)
...там еще нужно и доверительную вероятность найти и как-то закон распределения определить (не всегда же нормальный, бывает и Вейбулла и пр.). а вот как только начинаем работать с вероятностями, то все наши результаты становятся какими-то эфемерными и непонятными.
А тут вспомнился такой случай.
Вышла как-то методичка, вроде бы по диагностике теплосетей. И она требовала оценивать глубину коррозионных язв по распределению Вейбулла.
Из-за этого мне пришлось переделывать наш технический отчет. Взял рабочие материалы, вспомнил что-то из курса мат. статистики, в Exel нашел функцию «Вейбулл»… Пересчитал – получил примерно те же результаты, что и были в отчете.
Ребята, которые его сделали, не знали Вейбулла. Но понимали – при выборочной УЗТ, да и при ВИК, реальный минимум можно и не найти. Поэтому для страховки завышали глубину обнаруженных коррозионных дефектов.
Где язва глубиной 1,5 мм, там может быть и 2 мм. А если на участке уже были аварии, так можно его и на замену. Логично!;)
С тех пор и отложилось. Для теплотрасс и иже с ними – можно с Вейбуллом, а можно без Вейбулла.:)
 

Вложения

  • Сталь 5х0,169.jpg
    Сталь 5х0,169.jpg
    112.2 KB · Просмотры: 12

Alexander

Мастер дефектоскопии
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
1,123
Реакции
193
Производитель заявляет для него точность до 0,001 мм.
Не совсем так: Высокое разрешение (опция): 0,001 мм. Это из буклета на 38DL Plus

Спасибо за полезную информацию.
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
8,978
Реакции
1,745
А тут вспомнился такой случай.
Вышла как-то методичка, вроде бы по диагностике теплосетей. И она требовала оценивать глубину коррозионных язв по распределению Вейбулла.

Где язва глубиной 1,5 мм, там может быть и 2 мм. А если на участке уже были аварии, так можно его и на замену. Логично!;)
С тех пор и отложилось. Для теплотрасс и иже с ними – можно с Вейбуллом, а можно без Вейбулла.:)

я тоже видел эти методички, но ни разу не считал по законам Студента или другим. авторы этих методичек к науке тянутся, думают, что вероятностные подходы могут позволить уйти от плотного сканирования. глупость это. первое, что следует определить это закон распределения, а потом уже можно посчитать доверительные вероятности. и этот закон нельзя взять из методички. в жизни все объекты имеют особенности и работают в разных условиях и поэтому у двух рядом стоящих сосудов коррозионные поражения бывают совершенно разные, часто, для этого нужно просто посмотреть. а сложность определения закона распределения (выбор гипотезы) выше чем просто поплотней просканировать, а в тех местах где тонко - еще плотней. вот, и все будет быстрее, а главное точнее, без тени вероятности. ну и здравый смысл никто не отменял, хотя в методичках о нем ни слова.
 
Сверху