Гост измерение толщины металла. Номенклатура основных показателей качества, устанавливаемых при разработке технического задания и технических условий на ультразвуковые толщиномеры

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

ТОЛЩИНОМЕРЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 28702-90

(СТ СЭВ 6791-89)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата ведения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на ультразвуковые толщиномеры, предназначенные для измерения толщин изделий в диапазоне от 0,1 до 1000 мм из материалов со скоростью распространения ультразвуковых колебаний в них от 1500 до 12000 м/с, принцип работы которых основан на взаимодействии с изделием излучаемых импульсных или непрерывных акустических колебаний, вводимых в изделие от пьезоэлектрических преобразователей через промежуточные контактные звукопроводящие среды, от электромагнитных или магнито-индукционных преобразователей, и устанавливает классификацию, обязательные (пп. 2, 3, 4 табл. 1- 3, п. 5 табл. 2; пп. 2.8.1 - 2.8.3, 2.8.9, 2.11, 2.13, 2.14) и рекомендуемые требования к ним.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1. По назначению толщиномеры подразделяют на: общего назначения; специализированные. 1.2. По степени автоматизации толщиномеры подразделяют на: ручного контроля; автоматизированного контроля. 1.3. По защищенности от воздействия окружающей среды толщиномеры подразделяют на следующие исполнения: защищенные от попадания внутрь толщиномера твердых тел (пыли); защищенные от попадания внутрь толщиномера воды; взрывозащищенные; защищенные от воздействия агрессивной среды; защищенные от других внешних воздействий. 1.4. По стойкости к механическим воздействиям толщиномеры подразделяют на исполнения: виброустойчивое; вибропрочное; удароустойчивое; ударопрочное. Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 1.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Толщиномеры должны быть изготовлены в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 12997 для толщиномеров автоматизированного контроля и технических условий на толщиномеры конкретных типов по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке. 2.2. Основные показатели для толщиномеров общего назначения приведены в табл. 1 - 3 .

Таблица 1

Толщиномеры ручного контроля, предназначенные для измерения толщины корродированных, эродированных изделий при значениях параметра шероховатости поверхностей Rz ³ 40 мкм по ГОСТ 2789

Наименование показателя

Значение показателя

Толщиномеры со степенью защиты не ниже IP53 по ГОСТ 14254 для работы при температуре не ниже минус 10 °С 1. Диапазон измеряемых толщин (по стали или алюминию), мм
для толщиномеров с автоматической настройкой на скорость распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в материале изделия, мм
2. Предел допускаемого значения основной погрешности, мм:
в диапазоне толщин до 300 мм
в диапазоне толщин свыше 300 мм

±(0,1 + 0,001 X*)

для толщиномеров с автоматической настройкой (юстировкой) на скорость распространения УЗК в материале изделия

±(0,1 ± 0, l X)

3. Время непрерывной работы толщиномера от автономного источника питания без его замены или перезарядки, ч, не менее:
со светоотражающим индикаторам
для толщиномеров с автоматической настройкой (юстировкой) на скорость распространения УЗК в материале изделия, ч
4. Масса толщиномера с автономным источником питания без пьезоэлектрических преобразователей, кг, не более
для толщиномеров с автоматической настройкой (юстировкой) на скорость распространения УЗК в материале изделия, кг
Толщиномеры взрывозащищенные со степенью защиты не ниже IP54 по ГОСТ 14254 для работы при температуре не ниже минус 10 °С 11. Диапазон измеряемых толщин (по стали), мм

± (0,1 + 0,001 Х)

3. Время непрерывной работы толщиномера от автономного источника питания без его замены или перезарядки, ч, не менее:
со светоизлучающим индикатором
со светоотражающим индикатором
4. Масса толщиномера с автономным источником питания, без пьезоэлектрических преобразователей, кг, не более
5. Средняя наработка на отказ, ч, не менее
Толщиномеры взрывозащищенные со степенью защиты не ниже IP54 по ГОСТ 14254 для работы при температуре до минус 30 °С и ниже 1. Диапазон измеряемых толщин (по стали), мм
2. Предел допускаемого значения основной погрешности, мм
для толщиномеров с автоматической настройкой (юстировкой) на скорость распространения УЗК в материале изделия, мм

± (0,1 ± 0,01 Х)

3. Время непрерывной работы толщиномера со светоизлучающим индикатором от одного комплекта батарей или аккумуляторов без их замены или зарядки при нормальных условиях, ч, не менее
4. Масса толщиномера с автономным источником питания, кг, не более
Толщиномеры взрывозащищенные со степенью зашиты не ниже IP54 по ГОСТ 14254 для работы при температуре до минус 30 °С и ниже 5. Средняя наработка на отказ, ч, не менее
* X - измеряемая толщина, мм. ** Выбирают из ряда по согласованию с потребителем

Таблица 2

Толщиномеры ручного контроля, предназначенные для измерения толщины изделий при значениях параметра шероховатости поверхностей Rz £ 40 мкм по ГОСТ 2789

Наименование показателя

Значение показателя

5. Предел допускаемого значения основной погрешности, мм:

± 0,003; ± 0,005; ± 0,01; ± 0,02*

± 0,001 X **; ± 0,01*

3. Мощность, потребляемая от сети, В·А, не более
4. Время непрерывной работы от автономного источника питания без его замены или перезарядки при нормальных условиях, ч, не менее
5. Масса толщиномера, кг, не более
6. Время одного измерения на стандартном образце, с, не более
7. Степень защиты от попадания внутрь толщиномера твердых тел и воды (по ГОСТ 14254), не хуже
8. Средняя наработка на отказ, ч, не менее
* Выбирают из ряда по согласованию с потребителем. ** X - измеряемая толщина, мм. Примечание к табл. 1- 2. При расширении функциональных возможностей толщиномеров, обеспечиваемых применением встроенных микропроцессорных устройств и (или) устройств оперативной памяти результатов измерений и (или) интерфейсных устройств для подключения внешних устройств автоматической регистрации результатов измерений, допускается нормировать значения показателей времени непрерывной работы менее, а массы более установленных значений.

Таблица 3

Толщиномеры автоматизированного контроля, предназначенные для измерения толщины изделий в процессе их производства или эксплуатации

Наименование подгруппы однородной продукции

Наименование показателя

Значение показателя

Rz £ 40 мкм 1. Диапазон измеряемых толщин (по стали), мм
2. Предел допускаемого значения основной погрешности, мм:
в диапазоне толщин до 10 мм

± 0,003; ± 0,005; 0,01*

в диапазоне толщин свыше 10 мм

± 0,001 Х**; ± 0,01*

Толщиномеры для измерения толщины изделий со значением параметра шероховатости поверхности Rz > 40 мкм 1. Диапазон измеряемых толщин (по стали), мм
1. Предел допускаемого значения основной погрешности, мм:
в диапазоне толщин до 10 мм
в диапазоне толщин свыше 10 мм

± (0,1 + 0,001 Х)

3. Масса толщиномера, кг, не более
4. Мощность, потребляемая от сети, В·А, не более
5. Производительность контроля:
Количество измерений в секунду, не менее
Толщиномеры для измерения толщины изделий со значением параметра шероховатости поверхности Rz > 40 мкм Время перенастройки толщиномера при смене объекта контроля, с, не более
6. Степень защиты от попадания внутрь толщиномера твердых тел и воды (по ГОСТ 14254), не хуже
7. Средняя наработка на отказ, ч, не менее
* Выбирают из ряда по согласованию с потребителем, а по п. 1 - c разбивкой на поддиапазоны. ** X - измеряемая толщина, мм. 2.3. Верхние и нижние пределы диапазона измерения толщины должны выбираться из следующего ряда: 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 30,0; 40,0; 50,0; 100,0; 200,0; 300,0; 400,0; 500,0; 1000,0 мм. Примечание. В толщиномерах, в комплект которых входит два и более типов пьезоэлектрических преобразователей, пределы диапазона измеряемых толщин должны быть установлены для каждого типа преобразователей. 2.4. Требования к предельным значениям параметров контролируемых изделий, ограничивающим область применения толщиномера 2.4.1. Для толщиномеров общего назначения должны быть установлены следующие ограничивающие область применения предельные значения геометрических параметров изделий в зоне измерения при их раздельном воздействии: максимально допустимое значение параметра шероховатости поверхности со стороны ввода ультразвука; максимально допустимое значение параметра шероховатости поверхности со стороны, противоположной стороне ввода ультразвука; значение параметра шероховатости Rz , устанавливаемое из ряда: 2,5; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 320 мм; максимально допустимый радиус кривизны поверхности полого цилиндра при вводе ультразвука со стороны выпуклой поверхности, устанавливаемый из ряда: 2; 3; 5; 10; 15; 20 мм; максимально допустимая непараллельность поверхностей на участке измерения базовой длиной 20 мм, устанавливаемая из ряда: 0,3; 1,0; 3,0; 6,0 мм. 2.4.2. Для специализированных толщиномеров конкретных типов должны быть указаны стандарты или технические условия на измеряемое изделие, однозначно определяющие параметры, ограничивающие область применения толщиномеров (диапазон толщин, материал, максимально допустимую шероховатость или состояние поверхностей, минимальный радиус кривизны и максимальную непараллельность поверхностей). 2.4.3. Для толщиномеров общего назначения должен быть указан диапазон скоростей распространения ультразвуковых колебаний в материале контролируемых изделий. 2.4.4. Для специализированных толщиномеров, предназначенных для эксплуатации в условиях отличия температуры измеряемых изделий от температуры окружающей среды, должен быть указан диапазон температур поверхности контролируемого изделия. 2.5. Для толщиномеров, предназначенных для измерения изделий с корродированными или эродированными поверхностями, должна нормироваться условная чувствительность к выявлению локального утонения и предел допускаемого значения погрешности измерения в зоне утонения. Значения условной чувствительности следует выбирать из ряда: 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2,0 мм. 2.6. Требования к нормируемым метрологическим характеристикам 2.6.1. Основная погрешность толщиномеров должна нормироваться на стандартных образцах в нормальных условиях испытаний. Нормальные условия испытаний должны быть установлены в технических условиях на толщиномеры конкретных типов и соответствовать следующим: температура окружающего воздуха 20 ° С; отклонение температуры окружающего воздуха не должно превышать: ± 2 или ± 5 ° С; относительная влажность от 45 до 75 %; атмосферное давление от 86 до 106 кПа; отклонение напряжения питания от номинального значения не должно превышать ± 2 %; при питании от сетей переменного тока общего назначения максимальное отклонение частоты сети от номинального значения ± 1 %; максимально допустимый коэффициент высших гармоник - 5 %; внешние электрические и магнитные поля должны отсутствовать или находиться в пределах, не влияющих на работу толщиномеров. 2.6.2. Для специализированных толщиномеров значения комплекса нормируемых метрологических характеристик, включая предел допускаемого значения основной погрешности, в диапазоне толщин до 500 мм должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8.051; свыше 500 мм устанавливаются по согласованию с заказчиком (потребителем) толщиномеров. 2.6.3. В качестве характеристик чувствительности толщиномера к влияющим факторам нормируют пределы допускаемых значений дополнительной погрешности от воздействия каждого из факторов. 2.6.4. Предел допускаемого значения дополнительной погрешности, вызванной изменением напряжений питания от минимального до максимального значения, не должен превышать половины предела допускаемого значения основной погрешности толщиномера. 2.6.5. Предел допускаемого значения дополнительной погрешности от изменения температуры окружающего воздуха на каждые 10 ° С в рабочем интервале температур не должен превышать половины предела допускаемого значения основной погрешности. 2.6.6. Предел допускаемого значения дополнительной погрешности от изменения температуры поверхности измеряемого изделия и преобразователя пьезоэлектрического в интервале температур, выбираемом из ряда: 10, 20, 40, 100 ° С, в любом участке рабочего диапазона температур не должен превышать половины предела допускаемого значения основной погрешности толщиномера. 2.6.7. Если значения дополнительных погрешностей, указанных в пп. 2.6.5 , 2.6.6 , не превышает 0,2 предела допускаемого значения основной погрешности, допускается нормировать их на расширенный или полный рабочий интервал температур. 2.6.8. Если значения дополнительных погрешностей по п. 2.6.4 и (или) дополнительные погрешности на полный интервал температур по п. 2.6.7 не превышают 0,2 предела основной погрешности, вместо пределов допускаемого значения дополнительной погрешности нормируют предел допускаемого значения погрешности толщиномера в интервале соответствующей влияющей величины. 2.6.9. Для толщиномеров общего назначения должны нормироваться пределы допускаемых значений дополнительной погрешности и (или) погрешностей в интервале значений или при предельных значениях указанных в п. 2.4.1 геометрических параметров изделий при их раздельном воздействии, а также функции влияния каждого из параметров на нижнее и (или) верхнее значения диапазона измеряемых толщин. 2.6.10. Проверка указанных в п. 2.6.9 параметров должна проводиться на стандартных образцах. 2.6.11. Если в состав толщиномера входят несколько типов пьезоэлектрических преобразователей, то параметры и характеристики по п. 2.6.9 должны быть приведены для каждого типа преобразователей. Комплекс нормируемых параметров, метрологических характеристик и функций влияния для преобразователей конкретного типа устанавливают, исходя из их назначения. 2.7. Требования к времени установления и продолжительности рабочего режима 2.7.1. Толщиномеры должны обеспечивать основные метрологические характеристики по истечении времени установления рабочего режима. Время установления рабочего режима толщиномеров с автономным (аккумуляторным или батарейным) или комбинированным источником питания должно выбираться из ряда: 10, 15, 20 с; толщиномеров с питанием только от электрической сети - из ряда: 1, 5, 10, 15 мин с момента включения толщиномера. 2.7.2. Толщиномеры с питанием от электрической сети должны обеспечивать минимальную длительность непрерывной работы не менее 8 ч. 2.8. Требования к конструкции 2.8.1. Все виды соединений толщиномера должны обеспечивать надежный электрический контакт и прочное механическое крепление. 2.8.2. Материалы, применяемые в конструкции толщиномера, должны быть невоспламеняемыми в условиях эксплуатации, транспортирования и хранения толщиномеров. 2.8.3. Места присоединения защитных проводников, электрические зажимы, соединенные с доступными токопроводящими частями, класс защиты, вид питания должны иметь четкую и прочную маркировку по ГОСТ 25874. 2.8.4. Толщиномеры ручного контроля должны быть снабжены приспособлениями для крепления в рабочем положении на груди или руке оператора в условиях ограниченной возможности перемещения оператора. 2.8.5. Цифровые отсчетные устройства толщиномеров должны воспроизводить результаты в десятичной системе счисления. Дискретность цифрового отсчетного устройства выбирается из ряда: 0,001; 0,010; 0,100; 1,000 мм. 2.8.6. Шкалы толщиномеров со стрелочными или световыми отсчетными устройствами должны быть равномерными. Цену деления шкалы в миллиметрах выбирают из ряда: 0,001; 0,002; 0,005; 0,010; 0,020; 0,050; 0,100; 0,200; 0,500; 1,000; 2,000; 5,000. 2.8.7. По требованию потребителя толщиномеры должны иметь возможность сопряжения через интерфейс с внешними устройствами регистрации информации. 2.8.8. В толщиномерах с автономным источником питания должен быть предусмотрен индикатор включения питания, индикатор разряда батарей (аккумуляторов) и (или) устройство автоматического отключения питания при разряде батарей (аккумуляторов) автономного источника питания. 2.8.9. Толщиномеры автоматизированного контроля должны иметь возможность сопряжения через интерфейс с устройствами разбраковки контролируемых изделий по верхнему и нижнему предельно допустимым значениям толщины. 2.9. Требования к электрическому питанию и энергопотреблению 2.9.1. Параметры питания толщиномеров от электрических сетей общего назначения постоянного и переменного тока должны соответствовать ГОСТ 21128 . 2.9.2. В качестве характеристики энергопотребления для толщиномеров с питанием от электрических сетей нормируют потребляемую мощность, а для толщиномеров с автономным источником питания - время непрерывной работы от источника питания без его замены или перезарядки. 2.10. Требования по устойчивости и прочности к внешним воздействиям 2.10.1. Требования по устойчивости и прочности толщиномеров к воздействию климатических факторов устанавливают в зависимости от места размещения при эксплуатации по ГОСТ 15150 , для толщиномеров автоматизированного контроля - по ГОСТ 12997. 2.10.2. Условия транспортирования и хранения толщиномеров в части воздействия климатических факторов внешней среды устанавливают по ГОСТ 15150 , для толщиномеров автоматизированного контроля - по ГОСТ 12997. 2.10.3. Толщиномеры, в зависимости от места размещения при эксплуатации, должны соответствовать требованиям по устойчивости и прочности к механическим воздействиям по ГОСТ 12997. 2.10.4. Толщиномеры в транспортной таре должны быть прочными к воздействию механико-динамических нагрузок по ГОСТ 12997. 2.10.5. Степень защиты толщиномеров от проникновения твердых тел, пыли и воды устанавливают по требованию потребителя в соответствии с условиями эксплуатации по ГОСТ 14254 . 2.11. Требования безопасности 2.11.1. В технических условиях на толщиномеры конкретных типов должны быть установлены требования по электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.007.0 , СТ СЭВ 3230-81. 2.11.2. Для толщиномеров с питанием от электрических сетей общего назначения значения электрического сопротивления изоляции и электрической прочности изоляции между цепями и корпусом толщиномера должны быть установлены по ГОСТ 21657. 2.11.3. Толщиномеры во взрывозащищенном исполнении должны удовлетворять дополнительно требованиям ГОСТ 22782.0 . 2.11.4. Средний уровень звукового давления или колебательная скорость или интенсивность ультразвука в зоне контакта пьезоэлектрического преобразователя с телом оператора должны соответствовать ГОСТ 12.1.001 и не должны превышать соответственно 110 дБ или 1,6·10 -2 м/с, или 0,1 Вт/см 2 . 2.12. Требования к надежности 2.12.1. Показатели надежности толщиномеров: 1) средняя наработка на отказ; 2) среднее время восстановления работоспособного состояния; 3) средний срок службы. Значения показателей безотказности, ремонтопригодности и долговечности устанавливают по ГОСТ 27883. 2.12.2. Средняя наработка на отказ для специализированных толщиномеров ручного контроля, предназначенных для работы при температуре не ниже минус 10 ° С, должна быть не менее 32000 ч; для толщиномеров, работающих при температуре до минус 30 ° С и ниже, - не менее 25000 ч; для толщиномеров автоматизированного контроля - не менее 10000 ч. 2.13. Уровень радиопомех, создаваемых толщиномером, не должен превышать норм, предусмотренных в «Общесоюзных нормах допускаемых индустриальных радиопомех» (Нормы 8-72). 2.14. Устойчивость толщиномеров к электромагнитным помехам 2.14.1. Толщиномеры с питанием от электрических сетей общего назначения должны сохранять работоспособность при воздействии гармонической и импульсной помех, вводимых в сеть питания. Параметры помехи должны соответствовать приведенным на черт. 1 и в табл. 4 .

Таблица 4

2.14.2. Толщиномеры должны сохранять работоспособность при воздействии внешних гармонических помех магнитного поля. Параметры помехи должны соответствовать приведенным на черт. 2. Примечание. Значения напряжения, тока и напряженности поля электромагнитных помех выражают соответственно в децибелах относительно 1 мкВ, 1 мкА, 1 мкВ/м - для электрического поля; 1 мкА/м - для магнитного поля.

Предельные значения напряжения гармонических помех в полосе частот от 10 кГц до 30 МГц

1 - на зажимах питания от сети переменного тока; 2 - на зажимах питания от сети постоянного тока

Предельные значения напряженности магнитного поля гармонических помех в полосе частот от 30 Гц до 50 кГц

2.14.3. Толщиномеры должны сохранять работоспособность при воздействии гармонической помехи внешнего электрического поля с эффективным значением напряженности поля 120 дБ в полосе частот, установленной в технических условиях на толщиномеры конкретных типов. 2.14.4. Дополнительные требования по помехозащищенности могут быть установлены в технических условиях на толщиномеры конкретного типа. По требованию потребителя допускается проводить проверку толщиномеров переменным напряжением с частотой от 100 Гц до 30 мГц синусоидальной характеристики. 2.15. В эксплуатационной документации толщиномеров должны быть указаны следующие данные: типы рекомендуемых контактных сред, температура и другие условия их применения; сведения о местах подключения внешних устройств для съема или ввода электрических сигналов с указанием параметров входных (выходных) сигналов и допустимой нагрузки; типы используемых элементов питания и их количество. 2.16. Требования к пьезоэлектрическим преобразователям Основные параметры пьезоэлектрических преобразователей, входящих в комплект толщиномера, устанавливают по ГОСТ 26266 в технических условиях и эксплуатационной документации на преобразователи или толщиномеры. 2.17. Условное обозначение ультразвукового толщиномера должно состоять: из букв УТ, номера модели, буквенно-цифрового обозначения конструктивного исполнения (при необходимости). Пример условного обозначения ультразвукового толщиномера с номером модели 93:

2.18. Номенклатура основных показателей качества, необходимых при разработке ТЗ и ТУ на ультразвуковые толщиномеры, приведена в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

Пояснение

Толщиномер общего назначения Толщиномер, в стандартах или технических условиях, на который не установлен конкретный объект измерения
Специализированный толщиномер Толщиномер в стандартах или технических условиях, на который установлен конкретный объект измерения
Толщиномер ручного контроля Толщиномер, предназначенный для измерения толщин изделий при пошаговом либо непрерывном сканировании их поверхности преобразователем с участием оператора
Толщиномер автоматизированного контроля Толщиномер, предназначенный для измерения толщин изделий при пошаговом либо непрерывном сканировании их поверхности преобразователем без участия оператора
Условная чувствительность к выявлению локальных утонений Наименьшее значение диаметра дискового плоскодонного отражателя при постоянном номинальном значении расстояния до него, погрешность измерения расстояния до которого не превышает установленного значения
Погрешность толщиномера на стандартных образцах толщины шероховатости при измерении со стороны шероховатой поверхности Погрешность толщиномера на стандартных образцах толщины шероховатости при измерении со стороны гладкой поверхности Погрешность толщиномера на непараллельных стандартных образцах Разность показаний индикаторного устройства толщиномера и значения толщины образца, измеренного по выступам Разность показаний индикаторного устройства толщиномера и значения толщины образца, измеренного по впадинам Разность показаний индикаторного устройства толщиномера и значения толщины образца, определенного в точке, соответствующей геометрическому центру проекции излучающей поверхности преобразователя на поверхность ввода ультразвуковых колебаний в образец

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

НОМЕНКЛАТУРА ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА,
УСТАНАВЛИВАЕМЫХ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
И ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ТОЛЩИНОМЕРЫ

Наименование показателя

Толщиномеры

общего назначения

специализированные

ТЗ на ОКР

ТЗ на ОКР

1. ПОКАЗАТЕЛИ НАЗНАЧЕНИЯ 1.1. Диапазон измеряемых толщин 1.2. Предел допускаемого значения основной погрешности 1.3. Пределы допускаемых значений дополнительных погрешностей, обусловленных влияющими величинами, и (или) погрешностей в диапазоне влияющих величин 1.4. Параметры контролируемых изделий, ограничивающие область применения 1.5. Условная чувствительность к выявлению локальных утонений 1.6. Степень защиты от попадания внутрь толщиномера твердых тел, пыли и воды 1.7. Производительность контроля (для толщиномеров автоматизированного контроля) 1.8. Время одного измерения (для толщиномеров ручного контроля) 2. УСТОЙЧИВОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИИ 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ 3.1. Потребляемая мощность 3.2. Время непрерывной работы от автономного источника питания без его замены или перезарядки 4. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ 4.1. Средняя наработка на отказ 4.2. Среднее время восстановления работоспособного состояния 4.3. Средний срок службы 5. ПОКАЗАТЕЛИ МАТЕРИАЛОЕМКОСТИ 5.1. Масса 5.2. Габаритные размеры
Примечание. Знак <+» означает применяемость; «-» - неприменяемость; « ± » - ограниченную применяемость для толщиномеров конкретного типа.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности и приборостроения СССР 2. РАЗРАБОТЧИКИ В. Т. Бобров (руководитель темы), канд. техн. наук; В. П. Цетенс, канд. техн. наук; В. А. Калинин, канд. техн. наук; Л. Л. Стукельман 3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.10.90 № 2710 4. Срок проверки 1995 г., периодичность проверки - 5 лет 5. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6791-89 6. Взамен ГОСТ 4.177-85 (в части акустических толщиномеров) 7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Номер пункта

ГОСТ 8.051-8.1
ГОСТ 12.1.001-89
ГОСТ 12.2.007.0-75
ГОСТ 2789-73
ГОСТ 12997-84

2.1 , 2.10.1- 2.10.4

ГОСТ 14254-80
ГОСТ 15150-69

2.10.1 , 2.10.2

ГОСТ 21128-83
ГОСТ 21657-83
ГОСТ 22782.0-81
ГОСТ 25874-83
ГОСТ 26266-90
ГОСТ 27883-88
СТ СЭВ 3230-81
Нормы 8-72

ГОСТ 26433.1-89

УДК 624.046006.354 Группа Ж02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Система обеспечения точности геометрических

параметров в строительстве

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Элементы заводского изготовления

System of ensuring geometrical

parameters accuracy in construction.

Rules of measurment. Prefabricated elements

ОКСТУ 0021

Дата введения 1990-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН Зональным научно-исследовательским и проектным институтом типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (ЛенЗНИИЭП) Госкомархитектуры, Центральным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским и проектным институтом типового и экспериментального проектирования жилища (ЦНИИЭП жилища) Госкомархитектуры, Центральным научно-исследовательским институтом типового и экспериментального проектирования школ, дошкольных учреждений, средних и высших учебных заведений (ЦНИИЭП учебных зданий) Госкомархитектуры

ВНЕСЕН Зональным научно-исследовательским институтом типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (ЛенЗНИИЭП) Госкомархитектуры

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л.Н.Ковалис (руководитель темы); Г.Б.Шойхет, канд.техн.наук; А.В.Цареградский; Л.А.Вассердам; Д.М.Лаковский; Г.С.Митник, канд.техн.наук; В.В.Тишенко

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 27.02.89 № 32

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13015-75 в части методов измерений железобетонных и бетонных изделий

4. В стандарте учтены все положения международных стандартов ИСО 7976/1 и ИСО 7976/2 в части измерений элементов заводского изготовления

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на

Номер пункта, подпункта, приложения

ГОСТ 10-75

ГОСТ 162-80

ГОСТ 164-80

ГОСТ 166-80

ГОСТ 427-75

ГОСТ 577-68

ГОСТ 7502-80

ГОСТ 8026-75

ГОСТ 10528-76

ГОСТ 10529-86

ГОСТ 11098-75

ГОСТ 13837-79

ГОСТ 17435-72

ГОСТ 21779-82

ГОСТ 26433.0-85

1; 5, приложение 3

ТУ 3.824-78

ТУ 2-034-225-87

Настоящий стандарт устанавливает правила выполнения измерений линейных и угловых размеров, отклонений формы и взаимного положения поверхностей деталей, изделий, конструкций и технологической оснастки, изготавливаемых на заводах, строительных площадках и полигонах.

1. Общие требования к выбору методов и средств измерения, выполнению измерений и обработке их результатов следует принимать по ГОСТ 26433.0.

2. Для измерения линейных размеров и их отклонений применяют линейки по ГОСТ 427 и ГОСТ 17435, рулетки по ГОСТ 7502, нутромеры по ГОСТ 10, скобы по ГОСТ 11098, штангенциркули по ГОСТ 166, штангенглубиномеры по ГОСТ 164, индикаторы часового типа по ГОСТ 577, щупы по ТУ 2-034-225 и микроскопы типа МПБ-2 по ТУ 3.824.

В необходимых случаях следует применять средства специального изготовления с отсчетными устройствами в виде индикаторов часового типа, микрометрических головок и линейных шкал: рулетки со встроенным динамометром, длиномеры, нутромеры, скобы и клиновые щупы.

3. Для измерения отклонений форм профиля поверхности применяют нивелиры по ГОСТ 10528, теодолиты по ГОСТ 10529 или поверочные линейки по ГОСТ 8026 совместно со средствами линейных измерений (линейками, индикаторами, штангенинструментом и т. д.), а также оптические струны, визирные трубы, оптические плоскомеры и гидростатические высотомеры по действующим техническим условиям. Могут применяться также средства специального изготовления: контрольные рейки, отвес-рейки, струны из стальной проволоки диаметром 0,2-0,5 мм или синтетической лески диаметром 0,8-1,0 мм.

4. Угловые размеры проверяют угломерами, а их отклонения, выраженные линейными единицами, - линейками и щупами с применением угольников, калибров, шаблонов.

5. В зависимости от материала, размеров и особенностей формы элементов могут применяться также не предусмотренные настоящим стандартом средства, обеспечивающие требуемую ГОСТ 26433.0 точность измерений.

6. Схемы измерений размеров и их отклонений, а также отклонений форм приведены в приложении 1.

При этом соответствие реального взаимного положения поверхностей элемента (линий, осей) установленным требованиям определяют измерением соответствующих линейных и угловых размеров и их отклонений. Положение проемов, выступов, вкладышей, закладных деталей и других характерных деталей элемента проверяют измерением указанных в рабочих чертежах размеров между этими деталями или между деталями и гранями (линиями, точками) элемента, принятыми за начало отсчета.

7. Если в стандартах, технических условиях или рабочих чертежах не установлены места измерений размеров элемента, то эти места определяют в соответствии с настоящим стандартом. Длину, ширину, толщину, диаметр, а также угловые размеры или их отклонения измеряют в двух крайних сечениях элемента на расстоянии 50-100 мм от краев, а при длине или ширине элемента более 2,5 м - и в соответствующем среднем его сечении.

Отклонения от прямолинейности на лицевой поверхности плоских элементов измеряют не менее чем в двух любых сечениях элемента, как правило, в направлении светового потока, падающего на эту поверхность в условиях эксплуатации.

Отклонения от прямолинейности боковых граней плоских элементов измеряют в одном из сечений вдоль каждой из граней, а для элементов цилиндрической формы - вдоль не менее двух образующих, расположенных во взаимно перпендикулярных сечениях.

Отклонения от прямолинейности ребра элемента измеряют в сечениях по обеим поверхностям, образующим это ребро, на расстоянии не более 50 мм от него или непосредственно в месте пересечения этих поверхностей.

8. Значения предельных погрешностей измерений, которые могут быть использованы при выборе методов и средств измерений, приведены в приложении 2.

9. Примеры определения отклонений от плоскостности приведены в приложении 3.

Приложение 1

Схемы измерений

Таблица 1

Наименование измеряемого параметра, метода и средства измерения

Схема

Формулы для вычисления измеряемого параметра

1. Линейные размеры и их отклонения

1.1. Длина, ширина, толщина элементов и их частей измеряются:

а) между двумя фиксированными точками

б) между точкой и прямой или плоскостью (между двумя прямыми или плоскостями) методом покачивания

Минимальный отсчет

в) между точкой и прямой или плоскостью методом построения перпендикуляра при помощи угольника

1.1.1. Прямое измерение размера:

а) линейкой

; (1)

, (2)

где - значение искомого размера, определяемого в результате измерения (действительный размер);

б) рулеткой с натяжением вручную (при расстоянии не более 10 м) или динамометром. При наличии в местах измерений дефектов, мешающих снятию отсчетов, применяют выравнивающие приспособления

Номинальный размер;

Действительное отклонение;

Начальный и конечный отсчеты по шкале средства измерения

в) штангенциркулем

г) длиномером с устройством для установки и закрепления на изделии конца рулетки с начальным отсчетом

Примечание. Разнотолщинность определяют как разность между наибольшим и наименьшим из измеренных значений толщины одного изделия.

То же

1.1.2. Прямое измерение отклонения средствами измерения, настроенными на номинальный размер:

при

, ;

, (3)

где - начальный отсчет, соответствующий номинальному размеру; устанавливается равным нулю или другому значению при настройке прибора на измерение

а) нутромером

б) скобой

в) длиномером с определением отклонения по шкале с нониусом

г) индикатором часового типа, установленным на стенде

1.2. Диаметр

1.2.1. Прямое измерение диаметра методом покачивания рулеткой, линейкой, штангенциркулем

где - максимальный отсчет из возможных отсчетов

1.2.2. Прямое измерение отклонения методом покачивания скобой, нутромером, настроенными на номинальный размер

1.2.3. Косвенное измерение диаметра:

(4)

а) методом опоясывания рулеткой

б) методом измерения хорды и высоты сегмента штангенциркулем с пределами измерения 320-1000 мм

Примечание. Овальность определяют как разность между наибольшим и наименьшим из измеренных значений диаметра в одном поперечном сечении.

(5)

где - длина хорды,

Высота сегмента (известна или измеряют при известном

1.3. Расстояния между точками (осями), расположенными на различных гранях элемента

1.3.1. Прямое измерение размера рулетками, линейками:

а) методом проектирования одной из точек (осей) на линию измерения при помощи разметки

б) методом проектирования двух точек на линию измерения при помощи угольников, отвесов или оптических центриров

1 - линия измерения

1.3.2. Косвенное измерение отклонения точки от оси линейкой методом проектирования точки на линию измерения при помощи угольника или разметки

(6)

, (7)

где и - размеры, полученные прямым измерением

1.4. Межосевое расстояние

а) (8)

1.4.1. Косвенное измерение при помощи линейки, штангенциркуля, рулетки

б) (9)

где и - размеры, получаемые прямым измерением

1.5. Длина, ширина и глубина (высота) трещин, зазоров, раковин, околов, наплывов

1.5.1. Прямое измерение длины, ширины:

а) линейкой

б) микроскопом

в) палеткой (прозрачная пластина размером 200х200 мм с сеткой квадратов 5х5 мм)

К - число раковин в квадрате

К = 3,

мм

г) щупом

1.5.2. Прямое измерение глубины, высоты штангенциркулем ШЦ-1

1.5.3. Косвенное измерение линейкой

2. Угловые размеры и их отклонения

2.1. Прямое измерение углового размера угломерами

2.2. Прямое измерение отклонения углового размера в линейной мере на длине L угольником с линейкой или щупом (отклонения от перпендикулярности, косины реза и т.п.)

1 - проверяемое изделие; 2 - угольник; 3 - щуп, концевая мера, линейка

3. Отклонения формы профиля или поверхности* (прямолинейности и плоскостности, в т.ч. волнистость, прогиб, выпуклость, вогнутость и т.п.)

____________

* Полученные измерениями по настоящему стандарту значения отклонений от прямолинейности и плоскостности сравнивают с соответствующим допуском.

3.1. Отклонения от прямолинейности

3.1.1.

Определение отклонения от прямолинейности на всей длине элемента при помощи струны на опорах равной высоты, задающей линию отсчета, и линейки.

Масса подвешиваемого груза для металлической струны диаметром 0,2-0,5 мм на длине до 20 м - не менее 10 кг; для капроновой струны диаметром 0,8 - 1,0 мм на длине до 20 м - не менее 2 кг

1 - проверяемая поверхность; 2 - струна; 3 - опоры для натяжения струны; 4 - условная прямая; 5 - линейка для снятия отсчета

Отклонение от прямолинейности

принимают равным:

сумме абсолютных значений наибольшего из всех положительных и наибольшего из всех отрицательных измеренных в различных точках отклонений

если они имеют разные знаки;

наибольшему по абсолютной величине из всех измеренных отклонений

если они имеют одинаковые знаки

Измерения проводят в размеченных на поверхности элемента точках в количестве, определяемом в зависимости от длины изделия

(10)

где - расстояние от линии отсчета до проверяемой поверхности в точках опоры;

То же, в промежуточных точках разметки

3.1.2. Определение отклонения от прямолинейности на участке элемента при помощи поверочной линейки или контрольной рейки на опорах равной высоты, задающих линию отсчета, и линейки, индикатора или щупа

1 - проверяемая поверхность; 2 - поверочная линейка, рейка; 3 - опорная призма; 4 - условная прямая; 5 - линия отсчета; 6 - индикатор

То же

При установке контрольной рейки непосредственно на поверхность изделия

3.1.3. Определение отклонения от прямолинейности на всей длине элемента при помощи нивелира или теодолита, задающего линию отсчета, и линейки. Точность положения проверяемой поверхности относительно линии отсчета не регламентируется

2 - нивелир; 3 - линия отсчета;

4 - условная прямая; 5 - линейка

(11)

где - расстояния между начальной и конечной и начальной и промежуточной точками разметки, соответственно; при равном шаге разметки и равны соответствующему числу шагов

3.2. Отклонения от плоскостности

3.2.1. Определение отклонения в угловой точке прямоугольного элемента относительно условной плоскости, проведенной через три другие угловые точки (пропеллерность или скручивание):

а) методом прямого измерения линейкой или клиновым щупом отклонения в угловой точке элемента, установленного на четыре опоры, расположенные в одной плоскости (условной)

б) методом измерений линейкой расстояний от каждой из четырех угловых точек элемента до плоскости отсчета с последующим вычислением отклонения от условной плоскости.

В зависимости от положения элемента плоскость отсчета задается горизонтально нивелиром или вертикально теодолитом или двумя отвесами (отвес-рейками). Точность положения элемента относительно плоскости отсчета не регламентируется и определяется длиной измерительной линейки

1 - отвес; 2 - шкала для отсчета

(12)

При

(13)

3.2.2. Определение отклонения от условной плоскости по всей поверхности элемента:

Отклонение от плоскостности принимают равным наибольшему результату из измерений в четвертой угловой точке и в точке пересечения диагоналей.

а) методом прямого измерения индикатором часового типа или щупом отклонения поверхности от условной плоскости, проведенной через три точки

1 - объект измерения;

2 - поверочная плита; 3 - щуп, индикатор

Индикаторы настраивают на нулевой отсчет по поверочной плите

б) методом измерения линейкой расстояния от размеченных на поверхности элемента точек до линии отсчета, заданной струной, поверочной линейкой или контрольной рейкой на опорах равной высоты, устанавливаемых в размеченных точках по краям элемента. Точки, в которых производят измерения, располагают на контролируемой поверхности в местах пересечения продольных и поперечных сечений элемента из расчета 4-10 сечений на каждой его стороне в зависимости от размеров элемента, а также в местах пересечения проекций диагоналей на поверхности элемента

1 - проверяемая поверхность;

2 - струна; 3 - линейка; 4 - опоры для натяжения струны

Отклонение от плоскостности

принимают равным:

в) методом измерения линейкой расстояний от размеченных на поверхности элемента точек до плоскости отсчета, заданной горизонтально нивелиром или вертикально теодолитом. Точки, в которых производят измерения, располагают на контролируемой поверхности в местах пересечения продольных и поперечных сечений элемента из расчета 4-10 сечений на каждой его стороне в зависимости от размеров элемента. Точность положения элемента относительно плоскости отсчета не регламентируется и определяется длиной измерительной линейки

1 - проверяемая поверхность;

2 - линейка; 3 - нивелир

Отклонение от плоскостности

принимают равным:

сумме абсолютных значений наибольшего из всех положительных и наибольшего из всех отрицательных отклонений

в размеченных точках, если они имеют разные знаки;

наибольшему по абсолютной величине из всех отклонений

если они имеют одинаковые знаки.

Формулы и пример вычисления отклонений

в каждой из размеченных точек от условной плоскости, проведенной через одну из диагоналей параллельно другой диагонали, приведены в приложении 3.

3.3. Отклонения от заданного профиля или поверхности сложной формы

Измерения производят в размеченных на поверхности элемента точках и местах пересечения, характерных для контролируемой поверхности продольных и поперечных (радиальных и круговых и т.п.) сечений

Отклонение реального профиля от проектного принимают равным наибольшему по величине из всех измеренных значений зазора в контролируемом сечении

3.3.1. Прямое измерение линейкой, индикатором или щупом отклонений реального профиля от шаблона

1 - проверяемая поверхность;

2 - шаблон; 3 - линия отсчета;

4 - щуп; 5 - сечения, в которых устанавливают шаблон; 6 - точки разметки на шаблоне, в которых проводят измерение зазора

3.3.2. Определение отклонений от проектных значений действительных координат характерных точек реальной поверхности элемента, установленного в рабочее положение. Измерения выполняют прямыми или косвенными методами с использованием нивелира и рейки или струны и линейки, гидростатического высотомера и т.д.

(19)

где - действительное значение координаты;

Номинальное значение координаты;

Расстояния, соответствующие номинальным значениям координаты, размечаются от точки, принятой за начало координат по горизонтальной оси

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Предельные погрешности измерений

Предельные погрешности измерений с применением рекомендуемых средств измерений приведены в табл. 2-4 и рассчитаны для температуры воздуха = (20 ± 8)°С и разности температур объекта и средства измерения, равной 2 °С. Натяжение рулетки осуществляется вручную.

Таблица 2

Предельные погрешности измерения линейных размеров

Предельные погрешности измерения, мм

Интервалы номинальных

размеров, мм

Штанген-инструмент, величина отсчета по нониусу 0,1 мм

Нутромеры, скобы, величина отсчета по индикатору, микрометру, нониусу 0,01 мм

Линейки металли-ческие, цена деления 1,0 мм

Штангенцир-куль, метод хорды и высоты сегмента

Рулетки 3-го класса, цена деления 1,0 мм

Длиномеры, величина отсчета по нониусу 0,1 мм

Св. 1 до 50

0,1

0,4

" 50 " 200

0,2

0,02

0,4

" 200 " 500

0,2

0,03

0,5

0,6

0,5*

" 500 " 1000

0,3

0,05

0,5

1,0

0,5*;0,5**

" 1000 " 4000

0,5

0,2

1,4

1,5*;1,0**

0,8

" 4000 " 6000

0,3

2,5

2,0*;1,5**

1,0

" 6000 " 10000

0,4

4,0

2,5*;2,0**

1,5

" 10000 " 16000

3,5*

2,5

" 16000 " 25000

4,5*

3,0

_____________

* Приведены погрешности измерения длин и диаметров.

** Погрешности измерения диаметров методом опоясывания.

Таблица 3

Предельные погрешности измерения параметров формы и

взаимного положения поверхностей

Предельные погрешности измерений, мм

Интервалы номинальных

Поверочная линейка

Рейка

Струна метал- лическая или капроновая

Оптическая струна, плоскомер, зрительные трубы типа

Нивелир

Теодо-лит

Средства измерения специального изготовления

размеров, мм

с отсчетом по

ППС, гидроста-

Н05

Н-3, НЗК

Т-2, Т5

инди-

ли-

ли-

микро-

ли-

тический

катору

нейке

нейке

скопу

нейке

уровень, микрони-велир,

Отсчет по линейке с ценой деления

1,0 мм

НПЛ-1

НПР-1

с ценой деления, мм

уровень

0,01

1,0

1,0

0,01

1,0

До 100

0,02

0,02

Св. 100 до 200

" 200 " 1000

0,08

0,4

0,4

0,01

" 1000 " 2000

0,08

0,4

0,4

0,05

0,3

0,02

" 2000 " 3000

0,15

0,4

0,1

0,4

0,03

0,5

1,0

" 3000 " 5000

0,1

0,4

0,05

0,5

1,0

" 5000 " 8000

0,2

0,4

0,06

0,2

0,8

1,0

" 8000 " 10000

0,2

0,5

0,1

0,2

0,8

1,0

" 10000 " 20000

0,3

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения толщины органических покрытий, нанесенных на окрашиваемую поверхность. Стандарт не распространяется на металлические покрытия. Некоторые из приведенных методов могут быть применены для измерения толщины свободных пленок. Методы, области их применения и точность измерений приведены в .

Настоящий стандарт применяется для определения толщины лакокрасочных покрытий следующими методами:

№ 3 - Измерение толщины высушенного покрытия приборами, использующими механический контакт;

№6 - Магнитный метод;

№ 7 - Метод вихревых токов.

Стандарт содержит определения терминов, касающихся техники измерения толщины покрытий.

В настоящем стандарте дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены курсивом.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.362-79 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение толщины покрытий. Термины и определения

ГОСТ 2789-73* Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 8832-76* (ИСО 1514-84) Материалы лакокрасочные. Методы получения лакокрасочного покрытия для испытаний

Методы измерения толщины покрытий

Таблица 1

Номер и наименование метода

Средство измерений и область применения

Основная погрешность* и точность измерений

Примечание

№ 1 - Определение толщины сырого слоя

А. Калиброванная гребенка

Измерения дают приблизительное значение толщины сырого слоя

В. Колесный толщиномер

Погрешность ±2,5% + 1 мкм

Метод можно использовать в лаборатории и на месте окрашивания

С. Взвешивание для измерения толщины сырого слоя на свежеокрашенной поверхности

Воспроизводимость ±15 мкм

Метод № 1С можно использовать также для определения толщины высушенного покрытия, но только в лаборатории

№ 2 - Определение толщины высушенного покрытия путем расчета соотношения между массой и площадью высушенного покрытия

Применяют для мягких покрытий, толщина которых не может быть измерена приборами с зажимными элементами или измерительным стержнем

Измерения дают неточные результаты

Обеспечивает проверку, когда значение толщины находится в заданных пределах. Покрытие остается неповрежденным

№ 3 - Измерение толщины высушенного покрытия приборами, использующими механический контакт

А. Микрометрический метод. Применяют для измерений на практически плоских пластинах и окрашенных поверхностях

Погрешность ±2 мкм. Воспроизводимость ±30% - для тонких покрытий; ±20% - для толстых покрытий

Покрытие должно быть достаточно твердым, чтобы противостоять вдавливающему усилию при контакте с зажимами микрометра. Покрытие разрушается в процессе испытания. Если пленка не отделена от основания, толщина покрытия должна быть более 25 мкм

В. Метод с применением многооборотного индикатора. Испытуемые пластины или окрашенные поверхности должны быть практически плоскими или иметь кривизну в одном направлении

Воспроизводимость ± 10% с нижним пределом 2 мкм

Покрытие должно быть достаточно твердым, чтобы противостоять вдавливающему усилию при контакте с измерительным стержнем

№ 4 - Измерение толщины высушенного покрытия профилометрическим методом

Покрытие должно быть достаточно твердым, чтобы противостоять вдавливающему усилию пера профилометра. Покрытие разрушается в процессе испытания

№ 5 - Измерение толщины высушенного покрытия с использованием микроскопа

А. Микроскопическое исследование поперечного сечения. Рекомендуется как арбитражный метод измерения для покрытий на основаниях со сложным профилем, например на поверхностях после дробеструйной обработки

Погрешность ± 2 мкм. Воспроизводимость ±10%

Участок окрашенного изделия вырезают и закрепляют на смоле. Покрытие разрушается в процессе испытания

В. Метод вырезки клина. Метод не применяют к хрупким и рыхлым покрытиям. Методы А и В можно применять при определении толщины отдельных слоев в многослойном покрытии

Воспроизводимость ±10% с нижним пределом 2 мкм

Чтобы вырезать пленку, нужен специальный режущий инструмент или сверло. Покрытие в процессе измерения разрушается

С. Метод измерения профиля поверхности. Применяют к прозрачным покрытиям и покрытиям, которые могут легко отделяться от основания

Воспроизводимость ±10%

Для исследования профиля покрытия применяют специальный микроскоп (микроскоп светового сечения). Прозрачные покрытия не разрушаются

№ 6 - Магнитные методы

Для магнитных металлических оснований:

А. Магнитоиндукционный принцип

Погрешность ±2% + 1 мкм. Воспроизводимость ±10%

Покрытие должно быть достаточно твердым, чтобы выдерживать давление датчика

В. Принцип отрыва постоянного магнита

Погрешность ±5% + 1 мкм

Измерения можно проводить на месте окрашивания

№ 7 - Метод вихревых токов

Для немагнитных металлических оснований

Погрешность ±2% + 1 мкм Воспроизводимость ±10%

Приборы действуют по принципу вихревых токов. Покрытие должно быть достаточно твердым, чтобы выдержать давление датчика. Измерения можно проводить на месте окрашивания

№ 8 - Неконтактные методы

Применяют, когда контакт инструмента с покрытием нежелателен. Применяют для измерений на практически плоских окрашенных поверхностях

Воспроизводимость ±10%

В приборах используют принцип обратного рассеяния b -частиц (метод № 8А) или явление рентгеновской флуоресцентности (метод № 8Б). Для получения точных результатов покрытия должны быть гомогенными

№ 9 - Гравиметрический (растворения) метод

Применяют для измерения толщины покрытий на основаниях с неоднородным профилем (например стальные пластинки после дробеструйной обработки) и для покрытий на полимерных основаниях, если последние не подвержены действию лакокрасочных растворителей

Массу покрытия измеряют путем растворения покрытия без растворения основания. Среднее значение толщины покрытия определяют делением значения массы покрытия на плотность и площадь покрытия

№ 10 - Определение толщины высушенного покрытия на стальных основаниях, подвергнутых дробеструйной обработке

Для высушенных покрытий на магнитных металлических основаниях с шероховатой поверхностью (после дробеструйной обработки)

В приборах используют явление магнитной индукции. Измерения можно проводить на месте окрашивания. В некоторых случаях можно также применять метод № 5А или метод № 9

*Погрешности взяты из инструкций соответствующих промышленных приборов.

Примечание - Ряд из указанных в таблице методов можно использовать для измерения толщины свободных пленок.

3 Дополнительная информация

Для каждого конкретного метода измерений, указанного в настоящем стандарте, необходима следующая дополнительная информация, которая должна быть взята из международного стандарта или национального стандарта, или другого документа, касающегося испытываемого материала, им, по возможности, она должна быть предметом договора между заинтересованными сторонами:

Метод нанесения материала на окрашиваемую поверхность и указание количества слоев;

Однослойное покрытие или многослойная лакокрасочная система;

Продолжительность и условия сушки (естественной или горячей), старение покрытий (если имеет место) перед измерением;

Метод измерения толщины покрытия ();

Ответственная зона окрашенного образца и, при необходимости, количество измерений.

4 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

4.1 толщина покрытия: Расстояние между поверхностью покрытия и окрашиваемой поверхностью.

Примечание - Значение толщины покрытия в определенной степени зависит от выбранного метода измерения. Получение точного результата возможно в случае, если окрашиваемая поверхность и поверхность покрытия ровные и гладкие. На практике ни окрашиваемая поверхность, ни поверхность покрытия не бывают ровными. Во многих случаях шероховатость превышает 10 % толщины покрытия. Эта шероховатость влияет на результаты измерений, полученные различными методами. Для каждого метода это влияние имеет свои специфические особенности. Поэтому результаты измерений одного и того же образца, выполненные разными методами, могут значительно отличаться друг от друга. Результаты измерения толщины покрытия следует сопровождать указанием метода измерений, типа использованного прибора и, если известно, погрешности.

4.2 ответственная часть поверхности: Часть окрашенного или подлежащего окрашиванию изделия, для которой покрытие играет существенную роль для осуществления рабочих функций и/или придания декоративного вида.

4.3 контрольный участок: Участок ответственной части поверхности, в пределах которого должно быть выполнено необходимое количество отдельных измерений.

4.4 точка измерения: Место, в котором проводят единичное измерение. В настоящем стандарте точку измерения (место испытания) определяют в зависимости от метода измерения следующим образом:

Для гравиметрических методов (растворения) - место, где покрытие удаляют;

Для методов микроскопического исследования - место, в котором проводят единичное измерение;

Для неразрушающих методов - площадь, занимаемая зондом, или участок поверхности, влияющий на показания прибора.

4.5 локальная толщина покрытия: Среднее значение результатов определенного количества измерений, выполненных в пределах данного контрольного участка.

4.6 наименьшая локальная толщина: Наименьшее значение локальной толщины на ответственной части поверхности данного изделия.

4.7 наибольшая локальная толщина: Наибольшее значение локальной толщины на ответственной части поверхности данного изделия.

4.8 средняя толщина: Среднее арифметическое значение результатов испытаний определенного количества измерений локальной толщины, равномерно распределенных по ответственной части покрытия, или результат гравиметрического определения толщины.

4.9 толщина сырого слоя: Толщина слоя лакокрасочного материала, измеренная сразу после нанесения.

5 Общие требования

5.1 Основные положения

В настоящем стандарте приведены сведения о количестве и расположении точек измерения при определении толщины лакокрасочного покрытия на стандартных пластинках для испытаний, подготовленных по ГОСТ 8832-76*. На других окрашиваемых поверхностях и окрашенных изделиях количество и расположение точек измерения должно быть выбрано таким образом, чтобы измерения давали в результате воспроизводимые значения толщины покрытия. Выбор этих условий должен быть предметом договора заинтересованных сторон.

При использовании приборов следует соблюдать инструкции изготовителей.

Приборы следует проверять на воспроизводимость. Регулярно следует проводить калибровку прибора и проверять состояние наконечника датчика.

Следует убедиться в том, что давление наконечника датчика не оказывает значительного влияния на результаты измерений.

5.2 Шероховатость поверхностей

Шероховатость окрашиваемой поверхности влияет на определение толщины покрытия. При использовании оптических методов рекомендуется заранее оговаривать контрольные линии или участки.

В случае использования неразрушающего метода контроля калибровку прибора следует проводить на той же поверхности, которую в окрашенном виде используют для испытания.

Для стальных оснований, прошедших дробеструйную обработку, применяют особые условия (метод № 10).

5.3 Краевой эффект

На показания некоторых приборов влияет присутствие кромок на образце. Существуют приборы, которые можно откалиброватъ таким образом, что они будут учитывать краевой эффект. Измерения проводят на расстоянии более 25 мм от кромки изделия или образца или на таком расстоянии от кромки, на которое откалиброван прибор.

5.4 Кривизна поверхности

Некоторые приборы чувствительны к кривизне поверхности, поэтому их калибровку надо проводить на поверхностях с такой же кривизной, как у образцов, подлежащих испытанию.

6 Метод № 3 - Измерение толщины высушенного покрытия приборами, использующими механический контакт

Измерения проводят на покрытиях, высушенных до такой степени, что они могут выдержать действие зажимных элементов микрометра или измерительного стержня многооборотного индикатора без образования видимых повреждений.

Этот метод пригоден для плоских окрашенных поверхностей и изделий, а также изделий с круглым сечением (например проволока) и для покрытий, которые можно удалить растворителем или механическим способом.

6.1 Метод № 3А - Измерение толщины покрытия микрометрическим методом

6.1.1 Общая часть

Этот метод позволяет измерять толщину высушенного покрытия средствами измерения с пределом погрешности измерений 5 мкм.

6.1.2 Средства измерений

Любой микрометр, снабженный трещоткой, с пределом погрешности измерения 5 мкм или менее ().

6.1.3 Порядок проведения испытаний

6.1.3.1 Выбирают точки, в которых должны быть проведены измерения. Точки измерения должны быть свободны от дефектов поверхности и расположены на расстоянии не менее 20 мм от края лакокрасочного покрытия на расстоянии ≈ 50 мм друг от друга.

При работе с большими окрашенными поверхностями количество точке измерения и их расположение по поверхности должно быть таким, чтобы получить достоверные данные, характеризующие толщину покрытия на всей окрашенной площади.

Вокруг каждой точки измерения легким нажимом очерчивают окружность диаметром ≈ 10 мм и ставят рядом порядковый номер.

6.1.3.2 Окрашенный образец закрепляют так, чтобы все испытуемые точки были доступны для измерения микрометром ().

6.1.3.3 Микрометр располагают так, чтобы пятка микрометра находилась в соприкосновении с обратной стороной измеряемого образца непосредственно под первой точкой измерения. Медленно вращая барабан микрометрического винта, перемещают измерительный стержень к исходной точке до отказа, при этом измерительный стержень далее не двигается при повороте трещотки.

Отмечают показания микрометра, пользуясь в случае необходимости зеркалом. Вносят результаты измерений в протокол вместе с номером точки измерения.

Ослабляют зажимы, снимают микрометр и повторяют всю процедуру в следующей точке измерения.

6.1.3.4 Осторожно удаляют покрытие в пределах окружности в каждой точке измерения с помощью соответствующего растворителя или механическим способом, стараясь при этом не стереть номер. Для этого испытуемый участок закрывают круглым кусочком фильтровальной бумаги и наносят на него несколько капель соответствующего растворителя.

Измеряют толщину основания, повторив процедуры и для каждой точки измерения.

Примечание - Толщину основания можно измерить до окраски, чтобы потом не нарушать целостности покрытия.

6.1.4 Обработка результатов

6.1.4.1 Вычисляют толщину покрытия в каждой точке измерения путем вычитания показаний, полученных после удаления покрытия, из показаний, полученных до него.

6.1.4.2 Вычисляют среднее арифметическое значение толщины покрытия на испытуемом образце с пределом погрешности 5 мкм или менее (в зависимости от точности микрометра).

6.2 Метод № 3В - Определение толщины покрытий с применением многооборотного индикатора

6.2.1 Общая часть

Этот метод позволяет измерять толщину высушенного покрытия средствами контроля в пределах точности измерения 2 мкм.

6.2.2 Средства измерения

Многооборотный индикатор или любой другой индикатор, предназначенный для линей: измерений, имеющий измерительный стержень для механического контакта с поверхностью изделия, снабженный механическим, оптическим или электронным отсчетным устройством, с точное измерения в интервале 2 мкм и смонтированный на жестком основании ().

6.2.3 Порядок проведения испытаний

6.2.3.1 Выбирают точки, в которых должны быть проведены измерения. Точки измерения должны быть свободны от дефектов поверхности и расположены на расстоянии не менее 20 мм края лакокрасочного покрытия на расстоянии ≈ 50 мм друг от друга.

При работе с большими окрашенными поверхностями количество точек измерения и их расположение по поверхности должно быть таким, чтобы получить достоверные данные, характеризующие толщину покрытия на всей окрашенной площади.

Вокруг каждой точки измерения легким нажимом очерчивают окружность диаметром ≈ 10 мм и ставят рядом порядковый номер.

6.2.3.2 Устанавливают окрашенный образец таким образом, чтобы ни давление измерительного стержня, ни операции по удалению покрытия не вызывали изменения его положения.

Устанавливают индикатор вертикально на образец так, чтобы измерительный стержень оказался над центром первой точки измерения. Осторожно опускают измерительный стержень до плотного соприкосновения с покрытием. Записывают в протокол испытаний показания индикатора и номер точки измерения. Измерительный стержень опускают на покрытие несколько раз, регистрируя показания. Убирают измерительный стержень и удаляют лакокрасочное покрытие в пределах окружности в каждой точке измерения соответствующим растворителем или механическим способом. Для этого испытуемый участок закрывают круглым кусочком толстой фильтровальной бумаги и наносят на него несколько капель соответствующего растворителя.

Осторожно опускают на то же место измерительный стержень до обеспечения плотного контакта с окрашиваемой поверхностью и регистрируют показания. Проводят измерения несколько раз.

6.2.3.3 Повторяют процедуру в каждой точке измерения.

6.2.4 Обработка результатов

6.2.4.1 Вычисляют толщину покрытия в каждой точке измерения путем вычитания показаний, полученных после удаления покрытия, из показаний, полученных до него.

6.2.4.2 Вычисляют среднее арифметическое значение толщины покрытия на испытуемом образце с точностью до 2 мкм.

7 Метод № 6 - Магнитный метод ( )

7.1 Общая часть

Этот метод относится к разряду неразрушающих и используется для определения толщины немагнитных высушенных покрытий на магнитных металлических основаниях.

7.2 Методы измерения

7.2.1 Метод № 6А - Метод магнитной индукции

Приборы, используемые в этом методе, измеряют сопротивление магнитного потока, проходящего через покрытие и основание.

7.2.2 Метод № 6В - Метод отрыва постоянного магнита

Приборы, используемые в этом методе, измеряют магнитное притяжение между постоянным магнитом и основанием, при этом покрытие влияет на величину магнитного притяжения.

7.3 Калибровка приборов

7.3.1 Общие положения

Перед работой каждый прибор должен быть откалиброван в соответствии с инструкцией по применению с использованием калибровочных эталонов. Для приборов, которые не могут быть откалиброваны, определяют отклонение от номинального значения путем сравнения с калибровочными эталонами и учитывают это отклонение для всех измерений.

В процессе эксплуатации прибора калибровку следует проводить через короткие интервалы времени.

7.3.2 Калибровочные эталоны

Калибровочные эталоны известной и однородной толщины применяют или в виде фольги или пластин, или как окрашенные эталоны с указанными на них значениями толщины, поверенными в соответствии с действующими государственными эталонами.

Поверхностные и магнитные характеристики металла основания окрашенных калибровочных эталонов должны быть подобны аналогичным показателям образца для испытаний.

Толщина основания образца для испытаний и калибровочного эталона должна быть одинаковой, если не превышено критическое значение, указанное в 7.4.2.

7.4 Порядок проведения испытаний

7.4.1 Общая часть

При эксплуатации приборов необходимо следовать инструкциям предприятий-изготовителей. Проверяют калибровку прибора () на испытательном стенде перед каждым использованием и через короткие интервалы (не мене одного раза в час), чтобы обеспечить точность измерений.

7.4.2 Толщина металлическогооснования

Для каждого прибора существует критическое значение толщины основания, выше которого увеличение толщины уже не влияет на результаты измерений.

Проверяют, превышает ли толщина основания образца критическое значение. Если результат отрицательный, наращивают толщину за счет соединения с таким же металлом или получают подтверждение проведения калибровки на калибровочном эталоне такой же толщины и с такими же магнитными свойствами, как у образца для испытаний,

7.4.3 Количество измерений

Учитывая обычный разброс показаний, необходимо проводить несколько измерений на каждом контрольном участке (например три измерения), чтобы получит локальную толщину как среднее арифметическое значение результатов ряда измерений. Количество и распределение контрольных участков может быть предметом обсуждения заинтересованных сторон.

8 Метод № 7 - Метод вихревых токов ( )

8.1 Общая часть

С помощью этого метода, относящегося к разряду неразрушающих, можно определять толщину непроводящих высушенных покрытий на немагнитных металлических основаниях.

8.2 Метод измерения

Вихретоковые приборы работают по принципу образования в системе датчика прибора высокочастотного электромагнитного поля, вызывая вихревые токи в проводнике, на котором расположен датчик, причем амплитуда и фаза этих токов являются функцией толщины непроводящего покрытия, находящегося между проводником и датчиком.

8.3 Калибровка приборов

8.3.1 Общие положения

Перед работой каждый прибор должен быть откалиброван в соответствии с инструкцией по применению с использованием калибровочных эталонов.

В процессе работы калибровку прибора проверяют через короткие интервалы.

8.3.2 Калибровочные эталоны

Калибровочные эталоны известной и однородной толщины применяют в виде фольги или как окрашенные эталоны с указанными на них значениями толщины, поверенными в соответствии с действующими государственными эталонами.

Калибровочную фольгу обычно изготовляют из подходящих для этого назначения пластических материалов. Поскольку во время измерений такие эталоны подвергают деформации, их следует часто менять.

Окрашенные эталоны состоят из непроводящих покрытий известной и равномерной толщины с хорошей адгезией к основанию.

8.4 Порядок проведения испытаний

8.4.1 Общая часть

При эксплуатации приборов необходимо следовать инструкциям предприятий-изготовителей, Проверяют калибровку прибора () на испытательном стенде перед каждым использованием и через короткие интервалы (не менее одного раза в час), чтобы обеспечить точность измерений.

8.4.2 Количество измерений

Учитывая обычный разброс показаний, необходимо проводить несколько измерений на каждом контрольном участке (например три измерения), чтобы получить локальную толщину как среднее арифметическое значение результатов ряда измерений. Количество и распределение контрольных участков может быть предметом обсуждения заинтересованных сторон.

9 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать:

Сведения о материале, из которого изготовлено покрытие, подлежащее измерению;

Дополнительную информацию по ;

Результат измерения (отдельные значения толщины и ее среднее значение со стандартным отклонением; можно указать отдельные значения толщины вместе с минимальными и максимальными значениями);

Любое отклонение от стандартной процедуры;

Дату проведения измерений.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Технические характеристики приборов для определения толщины лакокрасочных покрытий

Таблица А.1

Метод измерений

Тип прибора

Диапазон измерений, мм

Погрешность

Предприятие-изготовитель

Микрометрический метод

Микрометр рычажный типа МР

0 - 25

± 1 мкм

ОАО «Калибр» (г. Москва)

Микрометр рычажный типа МР

0 - 25

± 2 мкм

То же

Метод определения толщины с применением многооборотного индикатора

Индикатор многооборотный

типа МИГ-1

0 - 1

1 мкм

ОАО «Калибр» (г. Москва)

типа МИГ-2

0 - 2

2 мкм

Метод вихревых токов

Толщиномер вихретоковый типа ВТ-60Н с микропроцессором

0,005 - 1,0

3 + 0,2(1000/Т и - 1)% (Т и - измеряемое значение толщины покрытия)

МНПО «Спектр» (г. Москва)

Вихретоковый микропроцессорный толщиномер покрытий типа ВТ-51 НП

0,01 - 1,999

± (0,03х + 1,0) мкм
(х - измеряемое значение толщины покрытия)

То же

Магнитоиндукционный метод

Магнитный микропроцессорный толщиномер покрытий типа МТ-51 НП

0,004 - 1,999

± (0,03х + 1,0) мкм (х - измеряемое значение толщины покрытия)

МНПО «Спектр», (г. Москва)

Магнитоиндукционный метод или метод вихревых токов (в зависимости от датчика)

Прибор измерения геометрических параметров многофункциональный «Константа К5» типа ИДЗШ

0 - 5,0

Не более 2 %

АО «Константа» (г. Санкт-Петербург)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Немагнитные покрытия на магнитных основных металлах.
Измерение толщины покрытия. Магнитный метод

Б.1 Назначение и область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к применению приборов магнитного типа для неразрушающих измерений толщины немагнитных покрытий (включая стекловидные и фарфоровые эмалевые покрытия) на магнитных основных металлах.

Метод применим только для измерений плоских образцов.

Б.2 Сущность метода

Приборы магнитного типа для измерения толщины покрытия измеряют либо магнитное притяжение между постоянным магнитом и основным металлом с покрытием, либо сопротивление магнитного потока, проходящего через покрытие и основной металл.

Б.3 Факторы, влияющие на точность измерения*

На точность измерения толщины покрытия могут влиять следующие факторы.

Б.3.1 Толщина покрытия

Точность измерения изменяется с толщиной покрытия и зависит от конструкции прибора. Для тонких покрытий - точность постоянна и не зависит от толщины. Для толстых покрытий - точность приблизительно постоянная.

Б.3.2 Магнитные свойства основного металла

Различные магнитные свойства основного металла влияют на точность измерения толщины покрытия магнитным метолом. На практике изменения в магнитных свойствах низкоуглеродистых сталей можно считать несущественными. Для того чтобы избежать влияния нескольких или единичных тепловых обработок и холодной обработки, прибор следует калибровать, используя калибровочный эталон с основным металлом с теми же свойствами, что и испытуемый образец или, если возможно, с помощью испытуемого образца перед нанесением покрытия.

Б.3.3 Толщина основного металла

Для каждого прибора существует критическая толщина основного металла,выше которой увеличение толщины не влияет на точность измерения. Так как критическая толщина зависит от датчика прибора и природы основного металла, ее значение определяют экспериментально, если она не оговорена изготовителем.

Б.3.4 Краевой эффект

Метод чувствителен к резким изменениям контура поверхности испытуемого образца. Измерения, проводимые слишком близко к кромке или с внутренней стороны углубления, не будут достоверными, если прибор не откалиброван специально для таких измерений. Краевой эффект может распространяться на расстояние до 20 мм от края образца в зависимости от прибора.

Б.3.5 Кривизна

На измерения оказывает влияние кривизна поверхности испытуемого образца. Влияние кривизны поверхности на точность измерения зависит в большой степени от модели и типа прибора, но всегда увеличивается с уменьшением радиуса кривизны. Приборы с двухполюсными датчиками могут давать разные показания, если их полюса в плоскостях параллельны или перпендикулярны к оси цилиндрической поверхности. Подобный эффект можно получить и с однополюсным датчиком с неравномерно стертым наконечником.

Измерения, проводимые на изогнутых испытуемых образцах, требуют специальной калибровки прибора.

Б.3.6. Шероховатость поверхности

Если повторные измерения, сделанные на шероховатой поверхности по ГОСТ 2789-73*, в пределах стандартного образца существенно различаются, необходимо число измерений увеличить, по крайней мере, до 5.

Б.3.7 Направление механической обработки основного металла

На измерения, проводимые на приборах, имеющих двухполюсный датчик или неравномерно изношенный однополюсный датчик, может оказывать влияние направление механической обработки магнитного основного металла (например проката), при этом показания прибора меняются в зависимости от ориентации датчика на поверхности.

Б.3.8 Остаточный магнетизм

Остаточный магнетизм основного металла влияет на точность измерения приборами, работающими по принципу постоянного магнитного поля. Влияние остаточного магнетизма на точность измерения значительно меньше в том случае, когда измерения проводят приборами, работающими по принципу переменного магнитного поля ().

Б.3.9 Магнитные поля

Сильные магнитные поля, создаваемые различными типами электрооборудования, могут быть серьезной помехой при работе магнитных приборов, использующих постоянное магнитное поле ().

*В настоящем стандарте измерения проводят с той же точностью, с какой откалиброван прибор.

Б.3.10 Посторонние частицы

Датчики приборов должны обеспечивать физический контакт с испытуемой поверхностью. Так как эти приборы чувствительны к инородным частицам, мешающим непосредственному контакту между датчиком и поверхностью покрытия, наконечник датчика следует проверять на чистоту.

Б.3.11 Проводимость покрытия

Некоторые магнитные приборы работают в частотах 200 - 2000 Гц. В этих частотах в толстых хорошо проводящих покрытиях возникают вихревые токи, которые могут влиять на показания прибора.

Б.3.12 Давление датчика

Полюсы испытательного датчика приходится применять при постоянном, но довольно высоком давлении, но при этом не должно происходить деформации покрытия, даже если материал покрытия мягкий. Мягкие покрытия можно покрывать фольгой, толщину фольги вычитают из результатов испытания. Такое решение является также необходимым при измерении толщины фосфатных покрытий.

На показания приборов, работающих попринципу магнитного притяжения, может влиять направление магнита по отношению к гравиметрическому полю земли. Работа датчика прибора с горизонтальной или вертикальной ориентацией требует дифференцированной калибровки. Без этой калибровки работа невозможна.

Б.4 Калибровка приборов

Б.4.1 Общие положения

Перед работой каждый прибор следует калибровать в соответствии с инструкциями изготовителя, применяя соответствующие калибровочные эталоны, или сравнением измерений толщины, сделанных на отобранных испытуемых образцах магнитным методом, установленным настоящим стандартом, относительно специального покрытия. Для приборов, которые не могут быть откалиброваны,отклонение от номинального значения определяют сравнением с калибровочными эталонами и принимают во внимание при всех измерениях.

Во время работы следует часто проверять калибровку прибора. Следует обратить внимание на факторы, перечисленные в , и на методику, указанную в .

Б.4.2 Калибровочные эталоны

В качестве калибровочных эталонов одинаковой толщины применяют либо прокладки или фольгу, либо эталоны с покрытием.

Б.4.2.1 Калибровочная фольга

Примечание - В этом пункте слово «фольга» применяют для обозначения немагнитной металлической или неметаллической фольги или прокладки.

Из-за трудности в обеспечении достаточного контакта фольга обычно не рекомендуется для калибровки приборов, работающих по принципу магнитного притяжения. Ее можно применять для калибровки других типов приборов. Фольга имеет преимущества при калибровке на изогнутых поверхностях и в этих случаях более применима, чем эталоны с покрытием.

Для предотвращения ошибок при измерении необходимо установить плотный контакт между фольгой и основным металлом. По возможности следует избегать упругой фольги.

Калибровочная фольга деформируется и поэтому ее следует часто заменять.

Б.4.2.2 Эталоны с покрытием

Эталоны с покрытием состоят из покрытий известной и одинаковой толщины, прочно связанных с основным металлом.

Б.4.3 Контроль

Б.4.3.1 Шероховатость поверхности и магнитные свойства основного металла калибровочных эталонов должны быть аналогичны шероховатости и свойствам испытуемого образца. Для подтверждения их соответствия рекомендуется сравнить показания, полученные на основном металле испытуемого образца, и калибровочного эталона без покрытий.

Б.4.3.2 В некоторых случаях калибровку прибора проверяют, поворачивая датчик до 90° ( и ).

Б.4.3.3 Толщина основного металла испытуемого образца и калибровочного эталона должна быть одинаковой, если критическая толщина, указанная в , не завышена.

Толщина основного металла калибровочного эталона и испытуемого образца должна быть достаточной для того, чтобы показания прибора не зависели от толщины основного металла.

Б.4.3.4 Если кривизна поверхности покрытия, предназначенная для измерения, мешает калибровке на плоской поверхности, кривизна калибровочного эталона или основного металла, на который помещают калибровочную фольгу, должна быть одинаковой с испытуемым образцом.

Б.5 Методика проведения измерения

Б.5.1 Общие положения

Каждый прибор должен работать в соответствии с инструкциями изготовителя. Особое внимание следует уделять факторам, перечисленным в разделе .

Калибровку приборов следует проводить по плану испытания () каждый раз перед использованием прибора и через частые интервалы времени во время работы.

Б.5.2 Толщина основного металла

Проверяют, не превышает ли толщина основного металла критическую толщину. Если не превышает, используют метод, указанный , либо обеспечивают проведение калибровки на калибровочном эталоне, имеющем ту же толщину и магнитные свойства, что и испытуемый образец.

Б.5.3 Краевой эффект

Измерения не следует проводить близко к краю, отверстию, внутри угла испытуемого образца, если прибор специально не калиброван для такого измерения.

Б.5.4 Кривизна

Б.5.5 Число измерений

Принимая во внимание влияние различных факторов на показания приборов, необходимо сделать несколько измерений в каждой точке измеряемой поверхности по ГОСТ 8.362-79. Местные отклонения в толщине покрытий требуют проведения нескольких измерений на эталонной площади; это особенно относится к шероховатой поверхности. Приборы, работающие по принципу магнитного притяжения, чувствительны к вибрации, поэтому завышенные результаты измерения не должны учитываться.

Если направление механической обработки оказывает сильное влияние на показания, измерения на испытуемых образцах должны проводиться датчиком в том же направлении, что и в процессе калибровки. Если это невозможно, следует сделать четыре измерения на той же измеряемой площади поверхности при вращении датчика до 90°.

Б.5.7 Остаточный магнетизм

При наличии остаточного магнетизма в основном металле необходимо при использовании двухполюсного прибора с постоянным магнитным полем проводить измерения в двух направлениях, отличающихся на 180°.

Дня того чтобы получить достоверные результаты, необходимо размагнитить испытуемый образец.

Б.5.8 Очистка поверхности

Перед измерениями толщины поверхность образца должна быть очищена от грязи, жира, продуктов коррозии без нарушения целостности покрытия. Следует избегать измерений толщины покрытия на участках с видимыми дефектами, которые удаляются с трудом: остатки флюса от пайки или сварки, пятна от кислоты, окалина, окислы.

Б.5.9 Свинцовые покрытия

Свинцовые покрытия могут прилипать к магниту прибора, работающего по принципу магнитного притяжения. Применение очень тонкой масляной пленки улучшит воспроизводимость измерений, при этом остатки масла следует вытереть так, чтобы поверхность была практически сухой при измерениях. Не следует применять масло на других покрытиях, кроме свинцовых.

Б.5.10 Технический персонал

Полученные результаты могут зависеть от квалификации оператора. Давление на датчик или скорость приложения балансирующей нагрузки на магнит у разных людей различна. Такие воздействия могут быть снижены или сведены к минимуму при использовании прибора, калиброванного тем же оператором, который проводит измерение, или при использовании датчиков с постоянным давлением. В тех случаях, когда не используют датчики с постоянным давлением, необходимо применение измерительного прибора.

Б.5.11 Расположение датчика

Датчик прибора должен располагаться перпендикулярно к испытуемой поверхности образца в точке измерения. Для приборов, основанных на измерении силы притяжения, это является существенным. Для других приборов желательно слегка наклонить датчик и выбрать минимальный угол наклона. Если на гладкой поверхности полученные результаты существенно зависят от угла наклона,вероятно, датчик изношен и требует замены.

В случае, если прибор, работающий по принципу силового притяжения, применяют в горизонтальном или вертикальном положении, его следует калибровать для каждого положения отдельно.

Б.6 Точность измерения

Прибор должен быть откалиброван так, чтобы толщину покрытия можно было измерить с точностью до 10 % действительной толщины или с точностью в пределах ±1,5 мкм, в зависимости от того, что является оптимальным (). Этот метод может быть очень точным.

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендуемое)
Токонепроводящие покрытия на металлах с немагнитной основой. Измерение толщины покрытия. Метод вихревых токов (токи Фуко)

В.1 Назначение и область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод применения вихретоковыхприборов для неразрушающего измерения толщины токонепроводящего покрытия на металлах с немагнитной основой. Настоящий метод также применяют для измерения толщины большинства оксидных покрытий, получаемых в процессе анодной обработки.

В.2 Сущность метода

Приборы с токами Фуко работают по принципу образования в системе датчика прибора высокочастотного электромагнитного поля, вызывая токи Фуко в проводнике, на котором расположен датчик; амплитуда и фаза этих токов соответствуют толщине токонепроводящего покрытия, расположенного между проводником и датчиком.

В.3 Факторы, влияющие на точность измерения

В.3.1 Толщина покрытия

Для метода характерны измерения с различной точностью. Для тонких покрытий точность (в абсолютных пределах) постоянна, не зависит от толщины покрытия и для единичного измерения составляет около 0,5 мкм. Для покрытий толщиной свыше 25 мкм погрешность измерения составляет приблизительно постоянную часть толщины покрытия.

В том случае, если толщина покрытия 5 мкм или менее, рекомендуется взять среднее из нескольких измерений. Иногда невозможно достигнуть точности, указанной в , для покрытия толщиной менее 3 мкм.

В.3.2 Электрические свойства основного металла

На измерения токами Фуко влияет электропроводность основного металла, которая зависит от химического состава и термической обработки.

Влияние электропроводности на измерение зависит от конструкции и типа прибора.

В.3.3 Толщина основного металла

Для каждого прибора существует критическая толщина основного металла, выше которой увеличение толщины основы не влияет на измерения. Так как толщина основы и электропроводность влияют на точность измерения, значение критической толщины следует определить экспериментально, если она не указана изготовителем.

Для данной измеряемой частоты чем выше электропроводность основного металла, тем меньше ее критическая толщина. Для данного основного металла чем выше измеряемая частота, тем меньше критическая толщина основного металла.

В.3.4 Краевой эффект

Приборы для измерения токами Фуко чувствительны к резким изменениям конфигурации испытуемого образца. Потому измерения, проводимые близко к краю или выступу, требуют специальной калибровки прибора.

В.3.5 Кривизна

На измерения влияет кривизна испытуемого образца. Влияние кривизны зависит от конструкции и типа прибора, всегда становится более четко выраженным с уменьшением радиуса кривизны на искривленных образцах и требует специальной калибровки прибора.

В.3.6 Шероховатость поверхности

На измерения влияет шероховатость поверхности основного металла и покрытия. Шероховатые поверхности могут вызвать как систематические, так и случайные ошибки. Ошибки можно уменьшить проведением большого числа измерений. Каждое измерение проводят на различных участках.

В случае,если основа металла шероховатая, необходимо установить нулевое значение прибора в различных точках непокрытой поверхности основного металла. Если нет аналогичного основного металла,покрытие на испытуемом образце следует снять раствором, который не повреждает основного металла.

В.3.7 Инородные частицы

Измерение токами Фуко требует физического контакта с испытуемой поверхностью, поэтому эти приборы чувствительны к инородному материалу, который препятствует установлению прочного контакта между датчиком и поверхностью покрытия. Наконечник датчика следует проверять на чистоту.

В.3.8 Давление датчика

Давление, с которые накладывают датчик на испытуемый образец, влияет на показания прибора и поэтому его следует поддерживать постоянным. Этого можно достичь применением соответствующего зажимного приспособления.

В.3.9 Положение датчика

Чувствительность прибора меняется с наклоном датчика, поэтому датчик всегда должен быть установлен перпендикулярно к испытуемой поверхности в точке измерения. Этого можно достичь применением соответствующего зажимного приспособления.

В.3.10 Деформация испытуемых образцов

Испытуемые образцы с мягкими покрытиями или тонкие испытуемые образцы могут деформироваться под действием датчика. Измерения таких испытуемых образцов могут быть невозможными и могут быть выполнены только с использованием датчиков и зажимных устройств.

В.3.11 Температура датчика

Так как колебания температуры влияют на характеристики датчика, его следует применять при тех же температурных условиях, что и при калибровке.

В.4 Калибровка приборов

В.4.1 Общие положения

Перед измерением каждый прибор следует калиброватьв соответствии с инструкциями изготовителя, применяя соответствующие калибровочные эталоны.

Следует обратить внимание на факторы, перечисленные в разделе , и методику проведения испытаний, приведенную в разделе .

В.4.2 Калибровочные эталоны

Калибровочные эталоны известной толщины используют в виде фольги или образцов с покрытием.

В.4.2.1 Калибровочная фольга

В.4.2.1.1 Калибровочную фольгу, применяемую для калибровки приборов, как правило, изготовляют из соответствующих пластических материалов. Калибровочная фольга является более эффективной и пригодной для калибровки искривленных поверхностей, чем использование эталонов с покрытием.

В.4.2.1.2 Для предотвращения ошибок при измерении необходимо поддерживать контакт, установленный между фольгой и основным металлом. Не следует использовать эластичные виды фольги.

При калибровке по фольге образуются вдавленности, поэтому фольгу, по возможности, надо менять.

В.4.2.2 Эталоны с покрытием

Эталоны с покрытием состоят из токонепроводящих покрытий известной равномерной толщины, прочно сцепленных с основным металлом.

В.4.3 Контроль

В.4.3.1 Основа калибровочных эталонов должна иметь те же электрические свойства, что и основной металл испытуемого образца. Для подтверждения соответствия калибровочных эталонов рекомендуется сравнение показаний, полученных на основном металле непокрытого калибровочного эталона, и испытуемого образца.

В.4.3.2 В случае, если толщина основного металла превышает критическую толщину, она не влияет, как указано в , на измерении толщины. В том случае, если толщина основного металла не превышает критическую толщину, она должна быть, по возможности, одинаковой. Если это невозможно, калибровочный эталон или испытуемый образец следует покрыть на соответствующую толщину металлом с аналогичными электрическими свойствами, чтобы показания прибора не зависели от толщины основного металла. При этом покрытие на калибровочном эталоне или испытуемом образце должно быть на одной стороне, и между основным и покрывающим металлом не должно быть никакого зазора.

В.4.3.3 В случае, если кривизна измеряемого покрытия мешает калибровке на плоской поверхности, кривизна эталона с покрытием или основы, покрытой калибровочной фольгой, должна совпадать с кривизной испытуемого образца.

В.5 Методика проведения испытания

В.5.1 Общие положения

Каждый прибор используют в соответствии с инструкциями изготовителя, уделяя внимание факторам, перечисленным в разделе .

Калибровку прибора следует проверять перед испытанием и через короткие промежутки времени (не менее одного раза в час).

Следует соблюдать меры предосторожности.

В.5.2 Толщина основного металла

Проверяют, превышает ли толщина основного металла критическую толщину. Если не превышает, то необходимо применить метод, указанный в , или удостовериться в том, что калибровка проведена на калибровочном эталоне с той же толщиной и электрическими свойствами, что испытуемый образец.

В.5.3 Краевой эффект

Измерения не должны проводиться близко к краю, отверстию, внутреннему углу образца и т. д., если прибор специально не калиброван для таких измерений.

В.5.4 Кривизна

Измерения не следует проводить на искривленных поверхностях испытуемого образца, если прибор специально не калиброван для таких измерений.

В.5.5 Количество измерений

Для нормального измерения прибора необходимо снять несколько показаний в каждой точке. Местные колебания толщины покрытия также требуют, чтобы на определенной площади было проведено несколько измерений, это особенно относится к шероховатым поверхностям.

В.5.6 Чистота поверхности

Перед проведением измерений необходимо удалить с поверхности любые посторонние вещества, такие как грязь, пыль, продукты коррозии, не повреждая материал покрытия.

В.6 Требования к точности измерений

Прибор должен быть откалиброван так, чтобы можно было определить толщину покрытия с погрешностью измерения ± 10 % действительной толщины. При измерении толщины покрытия менее 5 мкм рекомендуется выбирать среднее показание. Такую точность для покрытий толщиной менее 3 мкм получить невозможно.

Ключевые слова: лакокрасочные материалы, покрытия, определение толщины, термины и определения, методы измерений, микрометрический метод, многооборотный индикатор, магнитные методы, токи Фуко, технические характеристики приборов



Утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2012 г. N 699-ст

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 55042-2012

"КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ"

Non-destructive testing. Evaluation of metallic coating thickness by ultrasound. General requirements

Введен впервые

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 Разработан Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД"), Нижегородским филиалом Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (НФ ИМАШ РАН)

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 "Техническая диагностика"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2012 г. N 699-ст

4 Введен впервые

Введение

Практически во всех отраслях промышленности используются различные металлические покрытия, наносимые на поверхность технических объектов. В случаях, когда покрытия наносятся на поверхность потенциально опасных технических объектов, предъявляются повышенные требования к допустимой погрешности толщины покрытий. Это относится к упрочняющим и в особенности к восстановительным покрытиям.

В соответствии с ГОСТ 27750 определение толщины покрытия осуществляют следующими методами: магнитными (метод магнитного потока, пондеромоторный метод и индукционный метод), вихретоковым, термоэлектрическим и ионизирующего излучения.

Основным недостатком магнитных методов является требование резкого отличия магнитных свойств материалов основания (оно должно быть ферромагнитным) и покрытия, что выполнятся далеко не во всех случаях.

Наибольшее применение вихретоковый метод получил для определения толщины неметаллических покрытий на основании из цветных металлов. При использовании его для определения толщины покрытий, нанесенных на основания из черных металлов, имеющих ненормированное электрическое сопротивление, возникает недопустимо большая погрешность.

Термоэлектрический метод обладает высокой погрешностью, не позволяющей использовать его для определения толщины покрытий элементов на поверхности ответственных технических объектов, а метод ионизирующего излучения не находит широкого распространения ввиду повышенных требований к безопасности.

Настоящий стандарт разработан с целью обеспечения методической основы применения акустического метода определения толщины металлических покрытий на металлических основаниях при любых сочетаниях магнитных и электрических свойств материалов покрытия и основания.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на акустический метод определения толщины металлических покрытий на металлических основаниях.

Стандарт устанавливает основные требования к порядку определения толщины покрытий с использованием поверхностных акустических волн Рэлея, распространяющихся вдоль поверхности объекта контроля с нанесенным на нее металлическим покрытием, обладающим хорошей адгезией к материалу основания.

Устанавливаемый стандартом метод может быть применен как при лабораторных исследованиях, так и при эксплуатации технических объектов различного назначения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.362-79 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение толщины покрытий. Термины и определения

ГОСТ 9.008-82 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические

ГОСТ 12.1.001-89 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.013.0-91 Система стандартов безопасности труда. Машины ручные электрические. Общие требования безопасности и методы испытаний

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 32-74 Масла турбинные. Технические условия

ГОСТ 2768-84 Ацетон технический. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 6259-75 Реактивы. Глицерин. Технические условия

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

ГОСТ 6651-94 Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия

ГОСТ 26266-90 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Общие технические требования

ГОСТ 27750-88 Контроль неразрушающий. Покрытия восстановительные. Методы контроля толщины покрытий

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя "Национальные стандарты", опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 8.362 и ГОСТ 9.008.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

V o - скорость распространения поверхностных акустических волн Рэлея в материале основания, км/с;

V n - скорость распространения поверхностных акустических волн Рэлея в материале покрытия, км/с;

h - толщина покрытия, мкм;

∆h o - предельно допустимая абсолютная погрешность определения толщины покрытия, мкм;

f э - эффективная частота импульса поверхностных акустических волн Рэлея, МГц;

t i - результат однократного измерения задержки импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия;

N - число измерений задержки импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия;

Усредненная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия, нс;

t n - приведенная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в зоне выбранной точки измерений покрытия, нс;

T - температура, при которой проводилось измерение задержки , °С;

Усредненная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в материале основания металлического конструктивного элемента, нс;

- приведенная задержка импульса поверхностной акустической волны Рэлея в материале основания, нс;

T 0 - температура, при которой проводилось измерение задержки , °С;

λ- длина поверхностной акустической волны Рэлея в материале покрытия, мкм;

k T - термоакустический коэффициент, равный относительному изменению задержки импульса рэлеевской волны при изменении температуры на 1°С, 1/°С.

3.3 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ТП - толщина покрытия;

ПАВР - поверхностная акустическая волна Рэлея;

ПЭП-пьезоэлектрический преобразователь;

СИ - средство измерений.

4 Общие положения

4.1 Метод основан на том, что при различных скоростях распространения ПАВР в материалах покрытия и основания эффективная скорость ПАВР в конструктивном элементе с тонким (до 100 мкм) покрытием зависит от ТП - .

4.2 Метод реализуется с помощью ручного способа ультразвукового контактного прозвучивания с применением раздельно-совмещенных ПЭП по ГОСТ 26266.

4.3 Оптимальный вид излучаемого сигнала - "радиоимпульс" с высокочастотным (ультразвуковым) заполнением, плавной огибающей и эффективной длительностью (на уровне 0, 6 максимальной амплитуды) 2 - 4 периода основной частоты.

4.4 Определяемая ТП является усредненной по пути распространения импульса ПАВР.

5 Требования безопасности

5.1 К выполнению измерений допускают операторов, обладающих навыками эксплуатации оборудования ультразвукового контроля, умеющих пользоваться национальными и отраслевыми нормативными и техническими документами по акустическим методам контроля, прошедших обучение работе с применяемыми СИ и аттестованных на знание правил безопасности в соответствующей отрасли промышленности.

5.2 При определении ТП оператор должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002 и правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей по ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 12.1.038.

5.3 Измерения проводят в соответствии с требованиями безопасности, указанными в инструкции по эксплуатации аппаратуры, входящей в состав используемых СИ.

5.4 Помещения для проведения измерений должны соответствовать требованиям по и .

5.5 При организации работ по определению ТП должны быть соблюдены требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004.

6 Требования к средствам измерений

6.1 В качестве СИ используют установки, собранные из серийной аппаратуры, или специализированные ультразвуковые приборы (далее - приборы), сертифицированные и поверяемые в установленном порядке.

6.2 СИ должны обеспечивать относительную погрешность определения задержки импульса ПАВР не более 10 -4 .

6.3 Эксплуатационные характеристики приборов должны соответствовать требованиям технических условий и настоящего стандарта.

6.4 В качестве ПЭП используют раздельно-совмещенные пьезопреобразователи типа П122 по ГОСТ 26266, состоящие из объединенных в одном корпусе излучателя и приемника продольных волн.

6.5 Для измерения температуры поверхности покрытия используют контактные термометры по ГОСТ 6651 или по ГОСТ 6616 типа "ТК" с погрешностью измерения температуры не более 1°С в диапазоне температур от 0°С до 60°С.

6.6 Вспомогательные устройства и материалы

6.6.1 Шлифовальный инструмент для подготовки поверхности покрытия - по ГОСТ 12.2.013.0.

6.6.2 Для обезжиривания поверхности применяют спирт по ГОСТ 17299 или ацетон по ГОСТ 2768.

6.6.3 В качестве контактной жидкости применяют достаточно густые текучие, хорошо проводящие ультразвук жидкости (например, глицерин по ГОСТ 6259; автолы 6, 10, 18; компрессорное и другие аналогичные ему масла по ГОСТ 32, обладающие смачивающими свойствами по отношению к поверхности покрытия и контактной поверхности ПЭП).

7 Требования к покрытию

7.1 Покрытие не должно иметь трещин, сколов, отслоений, вздутий, открытых и закрытых раковин, а также поверхностных загрязнений.

7.2 ТП должна быть больше, чем микронеровности поверхности материала основания.

7.3 В качестве материала основания могут быть магнитные и немагнитные материалы: стали и сплавы на основе железа; сплавы на основе меди, алюминия, титана, никеля и др.

7.4 Шероховатость поверхности покрытия - по ГОСТ 2789 и должна соответствовать конструкторской документации.

Примечание - Метод не обеспечивает требуемую точность определения ТП, если шероховатость поверхности покрытия R a превышает 2, 5 мкм по ГОСТ 2789.

7.5 Толщина основания в зоне измерения должна быть не менее 2 мм.

7.6 Температура поверхности покрытия в зоне измерения должна быть в пределах от 0°С до 60°С.

7.7 Перед установкой ПЭП поверхность покрытия очищают от грязи, окалины, ржавчины и обезжиривают.

8 Порядок подготовки к проведению измерений

8.1 Устанавливают предельно допустимую абсолютную погрешность определения ТП ∆h o .

8.2 Выбирают ПЭП, эффективная частота импульса которого в зависимости от ∆h o имеет следующие значения:

При f э = 2, 5 МГц ∆h o = ± (1 - 2) мкм;

При f э = 5, 0 МГц ∆h o = ±(0, 5 - 1) мкм;

При f э = 10 МГц ∆h o = ± (0, 25 - 0, 5) мкм.

8.3 На основании справочных данных или экспериментально определяют величины V o , V n , .

8.4 Определяют расположение точек измерений ТП.

8.5 Размеры указанных зон должны в полтора раза или более превышать соответствующие размеры контактной поверхности ПЭП.

8.6 Наносят слой контактной жидкости на подготовленную поверхность покрытия.

8.7 Включают прибор, проверяют его работоспособность, выводя на экран видеоконтрольного устройства временную развертку принимаемых сигналов.

8.8 Проверяют отсутствие на временной развертке импульсов, вызванных наличием в области измерения дополнительных отражающих границ (трещин, царапин и др.).

9 Порядок проведения измерений и правила их обработки

9.1 Измеряют температуру поверхности покрытия в зонах выбранных точек измерений.

9.2 В выбранных зонах проводят измерения задержек импульсов ПАВР и записывают их результаты.

9.3 Измерения по 9.2 повторяют 3 - 5 раз.

9.4 Для каждой зоны определяют средние значения задержек импульсов ПАВР по формуле

9.5 Рассчитывают коэффициент вариации результатов измерений задержек импульса ПАВР по формуле

где σ t - среднее квадратическое отклонение, вычисляемое по формуле

.

9.6 Если выполняется соотношение δ≤10 -4 , то в качестве расчетного значения задержки импульса ПАВР выбирают полученное значение , в противном случае число измерений N увеличивают и измерения по 9.2 - 9.5 повторяют до тех пор, пока величина коэффициента вариации δ не достигнет значения 10 -4 .

Примечание - При невозможности обеспечить величину коэффициента вариации δ не более 10 -4 , принимают решение об определении ТП с пониженной точностью или о невозможности измерений.

9.7 Рассчитывают приведенные задержки t° и по формулам

,

.

Примечание - Для наиболее распространенных металлов основания и покрытий и призмы преобразователя, выполненной из оргстекла, значение k T можно принять равным 2, 3·10 -4 1/°C. При повышенных требованиях к точности определения ТП величину k T определяют экспериментально.

9.8 ТП в каждой зоне измерения рассчитывают по формуле

.

10 Правила оформления результатов измерений

10.1 Результаты измерений фиксируют в протоколе, форма которого приведена в приложении А.


Форма протокола измерений

"УТВЕРЖДАЮ"

Руководитель

_____________________________

наименование организации

_____________ ________________

личная подпись инициалы, фамилия

"_______" _________20_____ г.

ПРОТОКОЛ

определения толщины покрытия

______________________________________________________________________________________

(технический объект, контролируемый участок технического объекта)

1 Дата измерения______________________________________________________________________

2 Организация, проводящая измерения___________________________________________________

3 Владелец объекта____________________________________________________________________

4 Данные об объекте:

назначение____________________________________________________________________________

завод-изготовитель, технология изготовления объекта___________________________________

толщина основания в зоне точки измерений______________________________________________

состояние поверхности покрытия________________________________________________________

дополнительные сведения об объекте____________________________________________________

5 Эскиз объекта с указанием местоположения зон измерений и их нумерации (приводится в

приложении к протоколу)______________________________________________________________

6 Сведения о материалах объекта:

страна-изготовитель___________________________________________________________________

марка материала (с указанием национального или иного стандарта)_______________________

технология изготовления_______________________________________________________________

7 Эффективная частота импульса ПАВР (МГц)_____________________________________________

8 Температура поверхности покрытия (°С)_______________________________________________

9 Наибольшее значение коэффициента вариации задержек импульса ПАВР____________________

Таблица 1 - Результаты измерений в зонах

______________ _________________

Измерения выполнил оператор личная подпись инициалы, фамилия

Руководитель лаборатории ______________ __________________

неразрушающего контроля личная подпись инициалы, фамилия


Библиография

Таблица 4

Предельные погрешности измерения угловых размеров

Погрешность измерения

1. Угломер механический

±(2 - 10) ¢

2. Угломер оптический

±20 ¢

3. Квадрант оптический

±10 ¢¢

4. Угольник

±30 ¢¢

5. Уровни брусковые, уровни рамные

Равна цене деления уровня

6. Уровни микрометрические

То же

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

где h 1 = h n - расстояния от поверхности элемента до линии отсчета в первой и последней точках рассматриваемого сечения, равные высоте опор;

h i - измеренное расстояние от поверхности элемента до линии отсчета в i -й точке рассматриваемого сечения;

l i - расстояние от первой точки рассматриваемого сечения до i точки;

l n - расстояние от первой точки рассматриваемого сечения до последней (n -й);

d h 1 и d h n - отклонения от условной плоскости в первой и последней точках рассматриваемого сечения.

1.2. За отклонения d h 1 и d h n для сечений, расположенных по периметру разметки, по формуле (1 ) принимают соответствующие отклонения d h I , d h II , d h III , d h IV в угловых точках разметки I, II, III, IV.

При проведении условной плоскости через диагональ I - III параллельно диагонали II - IV принимают

где h 0 (I - III ) , h 0 (II - IV ) - измеренные расстояния от точки пересечения проекций диагоналей на поверхность элемента до линий отсчета в диагональных сечениях I - III , II - IV.

1.3. За отклонения d h 1 и d h n для всех промежуточных (поперечных и продольных) сечений разметки в формуле (1 ) принимают соответствующие значения d h i , вычисленные по формуле (1 ) для сечений, расположенных по периметру разметки.

Пример . Стандартом установлено, что для панели перекрытия отклонение от плоскостности лицевой поверхности не должно превышать 10 мм, т.е. D x = 10 мм.

Решение . Для выполнения измерений определяем (по ГОСТ 26433.0) предельную погрешность измерений

d x met = 0,2 D x = 0,2 · 10 = 2,0 мм.

В соответствии с приложением 2 принимаем метод измерения струной со снятием отсчетов по линейке с миллиметровыми делениями.

Размечаем проверяемую поверхность, приняв шаг между точками, равным 1000 мм. Натягивая вручную рулетку, наносим на поверхности мелом риски через 1000 мм по периметру, в центре пересечения диагоналей, в продольных и поперечных сечениях; нумеруем в соответствии с разметкой точки поверхности на схеме (черт. 1 ).

Устанавливаем струну по поперечным и продольным сечениям и снимаем отсчеты в каждой точке в прямом и обратном направлениях.

Результаты наблюдений записываем в протокол (табл. 5 ) и вычисляем в каждой точке средние значения из отсчетов, снятых в прямом и обратном направлениях.

Таблица 5

Номер точки i

Расстояния от линии отсчета до поверхности, мм

Отклонения от условной плоскости, мм, d h i

прямо

обратно

среднее значение

I - III

0 (21)

III

II - IV

3,0

0 (21)

3,0

I - II

4,8

2,5

1,2

5 (II)

3,0

II - III

3,0

0,2

2,5

2,2

III - IV

2,8

5,5

5,2

3,0

IV - I

3,0

3,2

1,5

0,2

16 - 6

0,2

3,9

3,0

0,9

0,2

7 - 15

2,5

4,2