ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Контроль неразрушающий КОНТРОЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ Определение характеристик несплошностей

(ISO 16827:2012 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Characterization and sizing of discontinuities,

IDT)

Издание официальное

ГОСТ Р ИСО 16827-2016

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии. Техническим комитетом по стандартизации ТК 371 «Неразрушающий контроль»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 июля 2016 г. № 858-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16827:2012 «Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Определение характеристик и размера несллошностей» (ISO 16827:2012 «Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Characterization and sizing of discontinuities». IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5), т. к. представленные методы позволяют дать только оценку размера несллошностей.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

©Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

4.7.7 Специальные методы оценки размеров

Специальные методы оценки размеров дополняют методы, изложенные в 4.7.2—4.7.6. и могут быть использованы в определенных областях применения, где требуются более высокие уровни надежности и точности.

При необходимости надежность и точность специального метода, применяемого для выполнения определенных критериев приемки, следует продемонстрировать на тех же конфигурации и типе материала. с использованием той же процедуры контроля и типа аппаратуры и преобразователей.

Приведенный ниже список специальных методов не является исчерпывающим из-за большого числа имеющихся и постоянной разработки новых методов. Описаны наиболее распространенные применяемые методы, использование которых в достаточной мере проверено на практике.

a)    Дельта-методы

Эти методы могут быть использованы для подтверждения планарного характера несплошности (если это так) и для оценки размера в поперечном направлении (размер h на рисунке 2) планарной несплошности. Дельта-методы основаны на обнаружении и определении положения отраженных импульсов, дифрагированных краями несплошности.

b)    Методы трансформации волн

В соответствующих случаях эти методы могут быть использованы для обнаружения и определения характеристик планарных несплошностей. В этих методах используется трансформация волн для генерирования дополнительного ультразвукового пучка под другим углом отражения и с другой скоростью. когда плоскость несплошности ориентирована под соответствующим углом к падающему пучку. В определенных случаях эти методы также могут быть использованы для оценки размера, но они требуют применения специальных контрольных образцов, представляющих испытуемый объект и содержащих планарные отражатели различных размеров.

c)    Другие специальные методы

Примеры других ультразвуковых методов оценки размера объемных и планарных несплошностей:

-    акустическая голография;

-    акустическая томография;

-    методы, в которых используются пучки с переменным углом;

-    методы синтезированной фокусированной апертуры (SAFT); и

-    реконструкция секториальных изображений с разверткой типа В.

В G.2 описаны принцип и основные характеристики SAFT.

5 Метод прохождения сигнала

5.1    Общие положения

Общий принцип и требования к методу прохождения сигнала приведены в ИСО 16823.

В следующих подразделах приведены некоторые ультразвуковые параметры и характеристики проходящих сигналов, которые могут быть использованы, отдельно или в комбинации, для оценки несплошности этим методом.

5.2    Положение несплошности

При использовании прямых преобразователей положение несплошности определяется как положение на поверхности испытуемого объекта в двумерной системе координат, в котором наблюдается уменьшение максимальной амплитуды проходящего сигнала.

Если практически осуществимо направить ультразвуковые пучки через исследуемую область в двух различных направлениях, например, путем использования пары наклонных преобразователей, как показано на рисунке 4. то можно определить трехмерное положение несплошности.

5.3    Оценка множественных несплошностей

Вначале необходимо качественное определение несплошности (непрерывная или прерывистая) путем наблюдения изменений амплитуды сигнала во время прохождения преобразователя над несплошностью.

Если амплитуда сигнала остается сравнительно постоянной, то несплошность можно классифицировать как непрерывную и оценивать как таковую по критериям приемки.

В противном случае, если амплитуда сигнала обнаруживает заметные максимумы и минимумы, несплошность можно классифицировать как прерывистую. В этом случае необходимо количественно определить, достаточно ли высокая концентрация отдельных несплошностей в поврежденной области, чтобы применить ограничения размера/площади. наложенные критериями приемки.

6

ГОСТ РИСО 16827—2016

Концентрация несплошностей в поврежденной области может быть выражена, например, через отношение между:

a)    размерами (или площадями) отдельных несплошностей и расстояниями между ними;

b)    общей длиной несплошностей и данной общей длиной и

c)    общей площадью отдельных несплошностей и данной общей площадью.

5.4    Уменьшение амплитуды сигнала

Этот параметр учитывают, когда амплитуда сигнала падает ниже определенного уровня оценки.

Если сигнал полностью исчезает, необходимо определить пределы зоны на поверхности сканирования. в которой это происходит.

В случае только частичной потери сигнала необходимо определить положение на поверхности сканирования, соответствующее уменьшению максимальной амплитуды, вместе со значением уменьшения дБ относительно сигнала, полученного в зоне без несплошностей.

Если площадь поверхности сканирования, на которой происходит уменьшение амплитуды сигнала, менее площади поперечного сечения ультразвукового пучка, то размер несллошности перпендикулярно к пучку можно оценить путем сопоставления уменьшения амплитуды с уменьшением, обусловленным известным эталонным отражателем, например плоскодонным отверстием, в типичном образце материала без несплошностей (см. 5.5. перечисление а)].

Если сравнительно постоянное частичное уменьшение амплитуды сигнала наблюдается в зоне, существенно превышающей площадь ультразвукового пучка, то возможно, что несплошность может принять форму, например, полосы многочисленных небольших включений, участка аномальной зернистой структуры, слоя полупроницаемого для ультразвука материала или большой несплошности под большим сжимающим напряжением.

5.5    Оценка размера несплошности

Оценка размера несплошности заключается в определении одного или более размеров (или площадей) проекции несплошности на поверхность сканирования. В частности, размеры (или площади), определенные таким образом, сравнивают с применяемыми приемочными нормами, когда эти нормы выражены через максимально допустимые размеры (или площади) проекций, чтобы оценить приемлемость или неприемлемость несплошности.

Методы оценки размеров можно классифицировать по следующим двум категориям:

a)    методы, основанные на сравнении уменьшения максимальной амплитуды сигнала относительно уменьшения максимальной амплитуды сигнала от эквивалентного отражателя. Принятие этих методов оценки размеров ограничено случаем, когда размер (или площадь) зоны на поверхности сканирования, соответствующей уменьшению амплитуды сигнала ниже уровня оценки, менее размера (или площади) проекции преобразователя на поверхность сканирования.

В этом случае определяется уменьшение максимальной амплитуды сигнала относительно амплитуды сигнала в зоне без несплошностей. вместе с отражателем, которым обычно является плоскодонное отверстие, перпендикулярное к оси пучка, расположенной на данной глубине (например, на полутолщине). дающее то же уменьшение максимальной амплитуды проходящего сигнала.

Размер (или площадь) проекции несплошности на плоскость, перпендикулярную к оси пучка, принимается равным размеру (или площади) плоскодонного отверстия;

b)    методы, основанные на уменьшении амплитуды сигнала в сочетании с перемещением преобразователя. Эти методы заключаются в определении зоны на поверхности сканирования, соответствующей потере сигнала или уменьшению амплитуды по сравнению с данным значением (чаще всего 6 дБ) относительно амплитуды сигнала из зоны без несплошностей.

Значения, отличные от 6 дБ. могут быть использованы в том случае, когда они указаны в справочных документах, в частности при оценке несплошностей, которые частично проницаемы для ультразвука.

Протяженностьзоны, определенной таким образом, принимается равной протяженности проекции несплошности на поверхность сканирования.

Поскольку метод прохождения сигнала чаще всего используется для определения сравнительно больших несплошностей, когда не требуется слишком высокая точность определения размера, то для большинства областей применения достаточны методы, описанные выше в перечислении Ь). В этом отношении данные, собранные с помощью методов, описанных выше в перечислении а), представляют собой справочную информацию, которая может быть использована для обеспечения воспроизводимости контроля, но не в качестве основы для непосредственного определения размера несплошностей.

Приложение А (справочное)

Анализ множественных индикаций

Ниже описаны некоторые методы, которые могут быть использованы для распознавания прерывистых и непрерывных несплошносгей.

Методы А.1 и А.2 наиболее оптимальны для сварных швов, но их можно также применять для других областей. в которых практически осуществимо применение наклонного преобразователя. Метод А.З характеризуется более широким применением, но ограничен в отношении минимальной площади несплошностей. которые подлежат оценке.

А.1 Определение характеристик с помощью бокового сканирования

В случае несплошностей. обнаруживающих одиночную, оструюиндикациюсразвергкой типа А. направление сканирования, угол падения пучка, размер и частоту преобразователя следует выбирать таким образом, чтобы получить наименьшую практически достижимую ширину пучка на расстоянии от несплошности. а тщательное боковое сканирование следует проводить в однородной контактной среде.

Заметные провалы на огибающей амплитуды эхо-сигнала свидетельствуют о наличии прерывистой несплошности. Это должно быть подтверждено путем проведения поворотного и кругового сканирований рядом с кажущимися разрывами, и эти сканирования должны показать резкие падения амплитуды эхо-сигнала ниже нормальной амплитуды и отсутствие существенных вторичных эхо-сигналов. Любая другая характеристика свидетельствует о том. что кажущиеся разрывы обусловлены изменением боковой ориентации.

А.2 Определение характеристик с помощью поперечного (по толщине) сканирования

Тщательные поперечные сканирования проводят на несплошности не менее чем в двух направлениях в коротких интервалах акустического пути; следует также отметить форму огибающей эхо-сигнала.

Значительные провалы или полные разрывы в огибающей эхо-сигнала свидетельствуют о том. что несплош-ность может быть прерывистой. Если позволяют условия доступа, рекомендуется построить составную картину по толщине несплошности путем нанесения на график всех эхо-сигналов, наблюдаемых из нескольких различных направлений и под различными углами. Для эффективного применения этого метода необходимы гладкие, плоские поверхности сканирования с каждой стороны несплошности и высокая точность графического построения.

А.З Теневой (зеркально-теневой) метод

Этот метод полезен в том случае, когда размеры несплошности или группы несплошностей приблизительно равны ширине пучка.

Этот метод проиллюстрирован на рисунке А.1. но он также применим в случае прямых преобразователей, с использованием отдельных передающих и принимающих преобразователей или с мониторингом изменений амплитуды донного эхо-сигнала.

Сильный проходящий сигнал через поврежденную область является свидетельством отсутствия существенной несплошности. Амплитуда проходящего сигнала связана с отношением площади несплошности к площади пучка.

Разрешение всех вышеуказанных методов можно повысить путем использования фокусирующих преобразователей с фокусным расстоянием, близким к интервалу акустического пути несплошности.

Поскольку размер несплошности по толщине обычно играет исключительно важную роль, то несллошность следует принять непрерывной, если только нет убедительного доказательства, что она является прерывистой в этом направлении.

10

ГОСТ РИСО 16827—2016

1 — прохолящий сигнал; 2 — развертка типа А, 3 — прерывистая месплошностъ, 4 — нет проходящего сигнала. 5 — непрерывная несллошность

Рисунок А.1 — Теневой (зеркально-теневой) метод для распознавания непрерывных

и прерывистых несплошностей

11

ГОСТ РИСО 16827—2016

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Принципы определения характеристик несплошностей.............................1

3.1    Общие положения..................................................1

3.2    Требования к состоянию поверхности.....................................2

4    Методы отраженных импульсов............................................2

4.1    Общие положения..................................................2

4.2    Положение несплошности.............................................2

4.3    Ориентация несплошности............................................2

4.4    Оценка множественных индикаций.......................................3

4.5    Форма несплошности................................................3

4.6    Максимальная амплитуда индикации......................................4

4.7    Методы оценки размера несплошности....................................4

5    Метод прохождения сигнала..............................................6

5.1    Общие положения..................................................6

5.2    Положение несплошности.............................................6

5.3    Оценка множественных несплошностей....................................6

5.4    Уменьшение амплитуды сигнала........................................7

5.5    Оценка размера несплошности.........................................7

Приложение А (справочное) Анализ множественных индикаций........................10

Приложение В (справочное) Методы классификации формы несплошности................12

Приложение С (справочное) Метод оценки размера по максимальной амплитуде эхо-сигнала.....19

Приложение D (справочное) Методы оценки размера с перемещением преобразователя........20

Приложение Е (справочное) Итерационный метод оценки размера несплошности............27

Приложение F (справочное) Математические алгоритмы для оценки размера несплошности......31

Приложение G (справочное) Примеры специальных методов оценки размера...............34

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным стандартам Российской Федерации.....................36

Предисловие к стандарту ИСО 16827

Международная организация по стандартизации (ИСО) является всемирной федерацией национальных организаций ло стандартизации (комитетов — членов ИСО). Разработка международных стандартов обычно осуществляется Техническими комитетами ИСО. Каждый комитет-член, заинтересованный в деятельности, для которой был создан Технический комитет, имеет право быть представленным в этом комитете, международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с ИСО, также принимают участие в работе. Что касается стандартизации в области электротехники. то ИСО работает в тесном контакте с Международной электротехнической комиссией (МЭК).

Проекты межгосударственных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ИСО/МЭК, Часть 2.

Основная задача Технических комитетов заключается в подготовке международных стандартов. Проекты международных стандартов, принятые Техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения не менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.

Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектом патентных прав. ИСО не несет ответственности за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.

ИСО 16827 был подготовлен подкомитетом ИСО/ТК 135 «Контроль неразрушающий», подкомитетом ПК 3 «Ультразвуковой контроль».

IV

ГОСТ РИСО 16827—2016

Введение к стандарту ИСО 16827

Настоящий стандарт основывается на стандарте ЕН 583-5:2000+А1:2003 «Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Часть 5. Характеристика и определение размеров неоднородностей».

Настоящий стандарт связан со следующими стандартами:

ИСО 16810 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Общие принципы (ISO 16810 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — General principles)

ИСО 16811 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Регулировка чувствительности и диапазона развертки (ISO 16811 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Sensitivity and range setting — Transmission technique)

ИСО 16823 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Техника прохождения сигнала (IS016823 Non-destructive testing — Ultrasonic test)

ИС016828 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Метод времяпролетной дифракции для обнаружения и определения размера несплошностей (ISO 16828 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-flight diffraction technique as a method for detection and sizing of discontinuities)

ИСО 23279 Контроль неразрушающий сварных швов. Ультразвуковой контроль. Определение характеристик индикаций в сварных швах (ISO 23279 Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Characterization of indications in welds)

V

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль неразрушающий КОНТРОЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ Определение характеристик несплошностей

Non-destructive testing. Ultrasonic testing. Characterization of discontinuities

Дата введения — 2016—11—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие принципы и методы для определения параметров ранее обнаруженных несплошностей. чтобы обеспечить их оценку по применяемым критериям приемки.

Настоящий стандарт применим к несплошностям в материалах, указанных в ИСО 16810.

2    Нормативные ссылки

Нижеследующие документы, на которые приводятся ссылки, являются обязательными для применения настоящего стандарта. В отношении датированных ссылок действительно только указанное издание. В отношении недатированных ссылок действительно последнее издание публикации (включая любые изменения), на которую дается ссылка:

ИСО 16810:2012 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Общие принципы (ISO 16810 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — General principles)

ИС016811 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Регулировка чувствительности и диапазона развертки (ISO 16811 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Sensitivity and range setting —Transmission technique)

ИСО 16823 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Техника прохождения сигнала (ISO 16823 Non-destructive testing — Ultrasonic test)

ИС016828 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Метод времяпролетной дифракции для обнаружения и определения размера несплошностей (ISO 16828 Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-flight diffraction technique as a method for detection and sizing of discontinuities)

ИСО 23279 Контроль неразрушающий сварных швов. Ультразвуковой контроль. Определение характеристик индикаций в сварных швах (ISO 23279 Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Characterization of indications in welds)

3    Принципы определения характеристик несплошностей

3.1 Общие положения

Определение характеристик несплошностей включает в себя определение тех характеристик, которые необходимы для их оценки по известным критериям приемки.

Определение характеристик несплошностей может включать в себя:

а) определение основных ультразвуковых параметров (амплитуда эхо-сигнала, время прохождения);

Издание официальное

b)    оценку характеристик основной формы и ориентации несплошности;

c)    оценку размера, которая может выполняться в виде:

-    оценки одного или нескольких условных размеров (или площади/объема) в пределах ограничений методов или

-    оценки некоторых согласованных параметров, например, амплитуды эхо-сигнала, которая считается представляющей физический размер;

d)    оценку положения, например близости к поверхности или к другим несплошностям;

e)    определения любых других параметров или характеристик, которые могут оказаться необходимыми для полной оценки;

f)    оценку вероятного характера несплошности, например, трещина или включение, если такая возможность предоставляется благодаря достаточному знанию испытуемого объекта и истории его изготовления.

Если контроль испытуемого объекта в соответствии с принципами ИСО 16810 дает достаточные данные о несплошности для ее оценки по критериям приемки, в дальнейшем определении характеристик нет необходимости.

Методики, используемые для определения характеристик, следует определять в сочетании с применяемыми критериями приемки.

3.2 Требования к состоянию поверхности

Чистота обработки и профиль поверхности должны быть такими, чтобы можно было достаточно верно оценить несплошность. В большинстве случаев более гладкая и плоская поверхность дает более правильные результаты.

Для большинства практических целей рекомендуется чистота обработки поверхности Ra = = 6,3 мкм — для поверхностей после механической обработки и 12.5 мкм — для поверхностей после дробеструйной обработки.

Вышеуказанные требования к поверхности обычно ограничивают теми участками, на которых определяют характеристики несплошности.

Метод подготовки поверхности не должен создавать поверхность, которая приводит к высокому уровню поверхностного шума.

4 Методы отраженных импульсов

4.1    Общие положения

Основные ультразвуковые характеристики/параметры несплошности. которые обычно используют для оценки методами отраженных импульсов, описаны в 4.2—4.7.

Эти характеристики/параметры должны быть определены в соответствующем стандарте или любом соответствующем договорном документе и должны удовлетворять требованиям ИСО 16810 (подраздел 10.1).

4.2    Положение несплошности

Положение несплошности определяется как ее положение в испытуемом объекте относительно согласованной базовой системы координат.

Положение несплошности необходимо определить относительно одной или нескольких опорных точек и с учетом отмеченных на преобразователе точек и угла наклона пучка преобразователя, необходимо также измерить положение преобразователя и длину пути пучка, при которых наблюдается максимальная амплитуда отраженного импульса.

В зависимости от геометрии испытуемого объекта и типа несплошности может понадобиться подтверждение положения несплошности из другого направления или с другим углом преобразователя, чтобы отраженный импульс не был вызван, например, трансформацией волн на поверхности испытуемого объекта.

4.3    Ориентация несплошности

Ориентация несплошности определяется как направление или плоскость, по которым расположена главная ось (оси) несплошности относительно опорной точки испытуемого объекта.

Ориентацию можно определить путем геометрической реконструкции, аналогичной той, которая описана для определения положения, разница состоит в том. что обычно требуется больше углов наклона лучка и/или направлений сканирования, чем для простого определения положения.

Ориентацию можно также определить из наблюдения направления сканирования, в котором получают максимальную амплитуду отраженного импульса.

2

ГОСТ Р ИСО 16827-2016

В нескольких областях применения точное определение ориентации несплошности не требуется, нужно лишь определение проекции несплошности на одну или несколько заранее установленных плоскостей и/или сечений в испытуемом объекте.

4.4    Оценка множественных индикаций

Метод распознавания одиночных и множественных несплошностей может быть основан на качественной оценке или количественных критериях.

Качественное определение состоит из оценки посредством наблюдения изменений ультразвуковых индикаций, соответствуют ли такие индикации одной или нескольким раздельным несплошностям. На рисунке 1 приведены типичные примеры сигналов из группы несплошностей в поковке или отливке.

Если критерии приемки выражены в максимально допустимых размерах, необходимо выполнить предварительные количественные измерения, чтобы определить, следует ли раздельные несплошности оценивать отдельно или вместе в соответствии с заранее установленными правилами, касающимися оценки группы.

Такие правила могут быть основаны на концентрации отдельных несплошностей в группе, выраженной в сумме значений их условных размеров (длины, площади или объема относительно общей длины, площади или объема группы). В качестве альтернативы эти правила могут определять минимальное условное расстояние между отдельными несплошностями, часто в виде отношения размеров соседних несплошностей.

Если требуется более полное определение характеристик группы индикаций, можно попытаться с помощью методов, описанных в приложении А. определить, возникает ли отраженный импульс из ряда близко расположенных, но раздельных несплошностей или из одной непрерывной несплошности с рядом отдельных отражающих граней.

4.5    Форма несплошности

4.5.1    Простая классификация

Существует ограниченное число основных форм отражателя, которые можно идентифицировать с помощью ультразвукового контроля. Во многих случаях оценка по применяемым критериям приемки требует только ограниченной классификации, описанной в В.1. Согласно этому несплошность классифицируется как:

1)    точечная, т. е. без существенного распространения в любом направлении:

2)    удлиненная, т. е. с существенным распространением только в одном направлении:

3)    сложная, т. е. с существенным распространением более чем в одном направлении.

При необходимости эту классификацию можно разделить на подгруппы:

a)    планарная, т. е. с существенным распространением только в двух направлениях, и

b)    объемная, т. е. с существенным распространением в трех направлениях.

В зависимости от требований приемочных норм:

a)    к каждой из вышеуказанных классификаций могут быть применены отдельные критерии приемки или

b)    несплошность. независимо от ее конфигурации — точечная, удлиненная или сложная. — проецируется на одно или более заранее установленных сечений, и каждая проекция консервативно рассматривается как трещиноподобная планарная несплошность.

Простая классификация обычно ограничивается использованием тех преобразователей и методов. которые указаны в процедуре контроля. Дополнительные преобразователи или методы используются только по согласованию.

4.5.2    Детализированная классификация формы

Для того чтобы правильно идентифицировать типы несплошностей, определенные в критериях приемки, или провести точную оценку пригодности для определенной цели, может понадобиться выполнение более детализированной оценки формы несплошности.

В В.2 приведено руководство по методам, которые могут быть использованы для более детализированной классификации. Для этого могут потребоваться дополнительные преобразователи и направления сканирования, помимо тех, что определены в процедуре контроля для обнаружения несплошностей, также может понадобиться использование специальных методов, описанных в приложениях Е. F и G.

Классификация формы несплошности будет ограничиваться определением тех форм несплошностей, которые необходимы для точной оценки несплошности по критериям приемки или в соответствии с другими требованиями. Достоверность такой классификации следует доказать для конкретной области применения (например, материалы и конфигурация объекта контроля, процедура контроля, тип аппаратуры и преобразователей).

3

4.6    Максимальная амплитуда индикации

Максимальная амплитуда импульса, отраженного от несплошности, связана с ее размером, формой и ориентацией. Ее измеряют путем сравнения с данным контрольным уровнем в соответствии с методами, описанными в ИСО 16811.

В зависимости от области применения и критериев приемки максимальная амплитуда отраженного импульса может:

a)    непосредственно сравниваться с контрольным уровнем, который является приемочной нормой:

b)    использоваться для определения эквивалентного размера несплошности путем сравнения с импульсом, отраженным от эталонного отражателя в том же интервале акустического пути в исследуемом материале, или в контрольном образце с такимиже акустическими свойствами, какописано в 4.7.2;

c)    использоваться в методах определения условного размера с перемещением преобразователя, основанных на определенном падении амплитуды отраженного импульса (например. 6 дБ) ниже максимума, как описано в 4.7.3.

4.7    Методы оценки размера несплошности

4.7.1    Общие положения

Оценка размера несплошности заключается в определении одного или более размеров/площадей проекции несплошности на заранее установленные направления и/или сечения.

Краткое описание этих методов приведено в приложении F. а более подробная информация изложена в ИСО 16811.

4.7.2    Методы максимальной амплитуды отраженного импульса

Эти методы основаны на сравнении максимальной амплитуды импульса, отраженного от несплошности, с амплитудой импульса, отраженного от эталонного отражателя, в том же интервале акустического пути.

Они значимы только в том случае, когда:

a)    форма и ориентация несплошности благоприятны для отражения; следовательно, необходимо выполнить измерения амплитуды отраженного импульса с разных направлений или под разными углами, за исключением тех случаев, когда форма и ориентация уже известны и

b)    размеры несплошности, перпендикулярно к оси пучка, менее ширины пучка в одном или обоих направлениях:

c)    основная форма и ориентация эталонного отражателя подобны форме и ориентации оцениваемой несплошности.

Эталонным отражателем может быть дискообразный отражатель, например плоскодонное отверстие, или удлиненный отражатель, например боковое цилиндрическое отверстие или пропил.

Несплошности, характеристики которых оценивают, можно классифицировать следующим образом:

1)    несплошности. площадь отражения которых менее ширины пучка во всех направлениях:

2)    несплошности. площадь отражения которых имеет узкую, удлиненную форму, т. е. длина ее превышает ширину пучка, а поперечный размер меньше ширины пучка.

Для несплошностей, соответствующих перечислению 1). площадь несплошности, проецируемая на сечение, перпендикулярное к оси ультразвукового пучка, принимается эквивалентной площади дискообразного отражателя, перпендикулярного к оси пучка и дающего максимальный отраженный импульс той же амплитуды в том же интервале акустического пути.

Для несплошностей. соответствующих перечислению 2). эталонные отражатели обычно имеют удлиненную форму, располагаются перпендикулярно к оси ультразвукового пучка и характеризуются определенным поперечным профилем. Такими отражателями могут быть надрезы с прямоугольным. U- или V-образным профилем или цилиндрические отверстия и т. п.

4.7.3    Методы оценки размера с перемещением преобразователя

При использовании наклонного преобразователя обычно определяются следующие условные размеры:

-    размер /. параллельный боковому направлению сканирования, определяемый боковым перемещением преобразователя (см. рисунок 2);

-    размер Л, перпендикулярный к поперечному направлению сканирования, определяемый поперечным перемещением преобразователя (см. рисунок 2).

При использовании прямого преобразователя обычно определяются размеры /, и /₂ в направлениях. параллельных поверхности сканирования, путем перемещения преобразователя в двух взаимно перпендикулярных направлениях (см. рисунок 3).

4

ГОСТ Р ИСО 16827-2016

Эти методы подразделяют на три категории:

1)    методы фиксированного уровня амплитуды, в которых края несллошности считаются соответствующими нанесенным на график положениям, в которых амплитуда отраженного импульса падает ниже установленного уровня оценки;

2)    методы, в которых края несллошности считаются соответствующими нанесенным на график положениям, в которых максимальная амплитуда отраженного импульса в любом положении на несллошности падает на установленное число децибел. Края несллошности могут быть нанесены на график по оси пучка или по заранее установленному краю пучка;

3)    методы, в которых стремятся определить положения отдельных импульсов, отраженных от вершин несллошности или от отражающих граней рядом с краями.

Основные методы определения условного размера с перемещением преобразователя приведены в приложении D.

4.7.4    Выбор методов оценки характеристик

Выбор метода (методов) оценки характеристик зависит от конкретной области применения и типа изделия, а также от размера и характера несллошности.

Применяют следующие правила:

a)    методы максимальной амплитуды отраженного импульса (см. 4.7.2) могут быть применены только в том случае, когда измеряемый размер менее ширины пучка 6 дБ преобразователя;

b)    методы фиксированного уровня амплитуды (см. 4.7.3, перечисление 1)) могут быть применены к несплошностям любых размеров, но поскольку измеренный условный размер является произвольной величиной, зависящей от выбранного определенного уровня амплитуды, то эти методы следует применять только в том случае, когда этого требуют приемочные нормы;

c)    методы, основанные на перемещении преобразователя при определенном падении дБ ниже максимальной амплитуды импульса, отраженногоот определенной несллошности (см. 4.7.3, перечисление 2)J, могут быть применены только в том случае, когда измеренный размер превышает ширину пучка при таком же падении дБ. Если это условие не выполняется, то размер несллошности следует принять равным применяемой ширине пучка;

d)    методы, основанные на определении положения отдельных краев несллошности (см. 4.7.3, перечисление 3)], могут быть применены только в том случае, когда ультразвуковая индикация из несллошности обнаруживает два или более разрешимых максимумов отраженного импульса;

e)    если определяемый размероценен болеечемодним методом по4.7.3, тоследует использовать значение, измеренное тем методом, который может продемонстрировать самые высокие надежность и точность.

В качестве альтернативы можно принять самое большое измеренное значение.

4.7.5    Методы оценки размеров с помощью фокусирующих ультразвуковых преобразователей

Если для определения размеров используют фокусирующие преобразователи, то могут быть использованы методы, описанные в 4.7.2 и 4.7.3, при условии, чтонесплошность попадает в фокальную зону пучка. В общем, правила, приведенные в 4.7.4, применимы также к фокусирующим преобразователям.

Если требуется более высокая точность определения размеров, может быть использован альтернативный метод, основанный на построении ряда изображений несллошности с разверткой типа С.

Изображения несллошности наносятся на график посредством итерационного процесса с шагами падения (увеличения чувствительности) на 6 дБ начиная с исходного изображения, соответствующего падению на 6 дБ от максимального импульса, отраженного от несллошности. до шага, где увеличение размера несллошности уже не превышает полуширину пучка 6 дБ преобразователя.

В принципе этот итерационный метод может быть использован с фокусированными и нефокусиро-ванными ультразвуковыми пучками, но в том случае, когда требуется высокая точность, он оптимально подходит для использования с фокусированными пучками. Этот метод подробно приведен в приложении Е.

4.7.6    Использование математических алгоритмов для оценки размеров

Основная цель методовоценки размеров, представленных 84.7.2 и4.7.3, заключается всравнении оценки размера несллошности с приемочными уровнями, выраженными через максимально допустимые размеры (или площади/объемы). Если для оценки действительного размера несллошности требуется более высокая точность, но имеются только данные, полученные с помощью методов, описанных в 4.7.2 и 4.7.3, то могут быть использованы математические алгоритмы.

В приложении F подробно описаны алгоритмы, которые могут быть использованы для оценки действительных размеров несплошностей. которые более или менее диаметра ультразвукового пучка.

5