ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И МЕТОДЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ

ГОСТ 23702-79

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

РАЗРАБОТАН Министерством приборостроения, средств автоматизации и систем управления

ИСПОЛНИТЕЛИ

Г. И. Шалашов; А. Ф. Мельканович, канд. техн. наук; Л. М. Куш кулей, канд. физ,“Мат. наук; И. Г. Леонов; канд. техн. наук; Е. И. Серегин; Г. Н. Пичугин; В. И. Панин; А. А. Роман ко

ВНЕСЕН Министерством приборостроения, средств автоматизации и систем управления

Член Коллегии М. С. Шкабардня

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 июня 1979 г. № 2099

ГОСТ 23702-79 Стр. 9

Таблица 5 Параметры акустических нагрузок

Диапазон частот, МГц Материал Длина L, мм, не менее Параметр С, мм Параметр шероховатости Hz по ГОСТ 2789—73, мкм Отклонение от плоскостности, Мг нс более 0,16—1,0 Стекло органическое по ГОСТ 17662-72 200,0 5,0 20 0,05 о о со 1 о Сплав алюминиевый Д16Т по ГОСТ 4784-74 150,0 2,5 2,5 0,02 0,6—7,5 Сталь 45 по ГОСТ 1050-74 150,0 2,5 0,63 0,02

Конические сверления диаметром С образуют плотную упаковку. Допускается деформация стенок конических отверстий.

2.2 3. Нагрузки для измерения параметров диаграммы направленности контактных ПЭП.

2.2.3.1. Нагрузки для измерения параметров диаграммы направленности прямых и наклонных ПЭП должны соответствовать черт. 5 и 6.

НдИ

г®

* zm Ч.___' izz, L OJS

-ДЕЮ

Черт. 6

Материал, из которого они изготовлены, их геометрическая форма и акустические характеристики должны соответствовать указанным в табл. 6- При этом должны выполняться условия: длина L не более 350 мм; ширина S не более 160 мм; высота Н не более 130 мм.

Глубину Н\ залегания цилиндрического отверстия d выбирают из ряда 10 /\, где К= 1, 2, 3,.... В обоснованных случаях допускается отклонение от указанных требований на высоту Я.

Таблица б

Параметры акустических нагрузок

Диапазон частот, МГц Материал Диаметр d, мм Параметр шероховатости Rz по _ ГОСТ 2789 -73, мкм Отклонение от плоскостности М, не более Отклонение от параллельности К, не более Затухание звука, дБ/см, не более Номиналь ная скорость звука, м/с Допускаемые отклонения скорости звука, м/с 0,16—1,0 Стекло органическое по ГОСТ 17662-72 10,0 20 0,05 0,1 1,0 2710 ±100 0,6—7,5 Сталь 45 по ГОСТ 1ОД0—74 5,0 2,5 0,02 № 0,5 5915 ±120 1,0—5,0 Сплав алюминиевый Д16Т по ГОСТ 4784-74 5,0 2,5 0,02 0,05 0,5 6420 ±100 5,0—30,0 Сплав алюминиевый Д16Т по ГОСТ 4784-74 2,0 0,63 0,01 0,02 0,5 6420 ±100

ГОСТ 23702-79 Стр. It

Нагрузка по величине вариации коэффициентов затухания должна быть аттестована с погрешностью не хуже 0,05 дБ/см.

2.2.3.2. Нагрузки для измерения параметров ПЭП, используемых для возбуждения поверхностных волн, волн в пластинах и стержнях, должны соответствовать черт. 7 ч 8.

Материал, из которого они изготовлены, их геометрические размеры, скорость распространения используемой колебательной моды и затухание звука должны быть указаны в стандартах и технических условиях на ПЭП конкретных типов.

2.3. Отражатели УЗ К, используемые для измерения параметров ПЭП

2.3.1. Плоский отражатель для измерения параметров передаточных функций, импульсной характеристики и диаграммы направленности иммерсионных ПЭП должен представлять собой диск радиусом R и толщиной Я, изготовленный из нержавеющей стали. Параметр шероховатости рабочей поверхности Rz<c0,63 мкм по ГОСТ 2789-73. Отклонение от плоскостности не должно быть более 0,02 мм. Размеры отражателя должны удовлетворять следующим условиям:

толщина Я не менее 25 мм;

радиус R не менее 30 мм.

Примечания:

1.    Радиус отражателя должен быть таким, чтобы при перемещении ПЭП в плоскости, параллельной его рабочей поверхности, на расстояния, равные диаметру ПЭП, изменения значения коэффициента преобразования не превышали 5%.

2.    Плоский отражатель может иметь прямоугольную форму, при этом его линейные размеры в рабочей плоскости должны быть не менее 2R.

3.    Допускается конструктивное совмещение нагрузок, изображенных на черт. 1; 3; 5, 6, 7. В нагрузках, изображенных на черт. 5 и 6, допускается выполнение нескольких отражающих пазов или отверстий.

Стр. 12 ГОСТ 23702-79

2.3.2. Цилиндрический отражатель для измерения угла ввода наклонных контактных ПЭП должен соответствовать черт. 9.

Материал, из которого он изготовлен, геометрические размеры и акустические характеристики должны соответствовать п. 2.2.3.1 и табл. 4. Радиус цилиндрического отражателя должен быть измерен с погрешностью не более 0,01 мм.

Черт. 9

2.3.3. Сферический отражатель для измерения диаграммы направленности и фокусного расстояния иммерсионных ПЭП должен соответствовать черт. 10 и должен быть изготовлен из нержавеющей стали.

Его радиус выбирают из ряда: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; 5,0, 10,0 мм. Высота Н — не менее 25 мм.

2.3.4.    Нитевой отражатель для измерения параметров фокусирующих ПЭП — металлическая проволока, диаметр которой выбирают из ряда: 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мм.

2.4.    Механические устройства, используемые для измерения диаграммы направленности и фокусного расстояния

2.4.1. Механизм перемещения по координате <р должен иметь следующие параметры:

диапазон измерения <р±30°; погрешность определения <р не более 0,2°;

отклонение от соосности посадочного отверстия не более ±0,5 мм;

радиальные биения установленного ПЭП не более ±0,15 мм; отклонение геометрической оси ПЭП с круговым цилиндрическим корпусом от оси механизма не более 5 мин;

ГОСТ 23702-79 Стр. 13

диапазон расстояний от рабочей поверхности ПЭП до отражателя не менее 0—200 мм;

погрешность отсчета расстояния не более 0,5 мм.

2.4.2.    Механизм перемещения по координатам Х\> Х₂ должен иметь следующие параметры:

радиальное биение ПЭП не более ±0,2 мм; неперпендикулярность перемещения по координатам Х\, Х₂ — не более 0,15 мм;

погрешность определения положения координатного стола — не более 0,25 мм;

погрешность определения угла поворота ПЭП вокруг оси Х$ в секторе 180° не более 30 мин;

вариации акустического контакта механизма перемещения при оценке амплитуды эхо-сигнала не более 3 дБ;

усилие прижатия ПЭП к нагрузке — не более 50 Н.

2.4.3.    Механизм перемещения по координате Хг должен иметь следующие параметры:

пределы перемещения — не менее 0—200,0 мм; погрешность определения перемещения — не более 0,25 мм; биение контрольного стола — не более 0,02 мм.

2.4.4.    Кабель соединительный должен иметь следующие параметры:

волновое сопротивление 50±3 Ом;

коэффициент затухания на частоте 10,0 МГц — не более 0,1 дБ/м;

емкость 60±3 пФ.

2.4.5.    Допускается применение автоматических средств измерений, обеспечивающих требования настоящего стандарта по погрешностям измерений и аттестованных в установленном порядке.

Перечень рекомендуемых средств измерений приведен в справочном приложении 2. Условные обозначения нагрузок и отражателей приведены в обязательном приложении 3.

3. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИИ

3.1. Нормальные значения (области значений) влияющих величин, характеристик климатического воздействия и электропитания средств измерений должны соответствовать следующим: температура окружающего воздуха 20±5°С; относительная влажность воздуха 65±15%; атмосферное давление 100±4 кПа (750±30 мм рт. ст.); напряжение питающей сети 220±4,4 В; частота питающей сети 50 Гц.

Предельные отклонения частоты 50 Гц и содержание гармоник — по ГОСТ 13109-67.

Стр. 14 ГОСТ 23702-79

3.2.    Вибрации, внешние электрические или магнитные поля должны либо отсутствовать, либо находиться в пределах, не влияющих на работу дефектоскопов и измерительной аппаратуры.

3.3.    Время прогрева приборов, используемых при проведении измерений, устанавливают в соответствии с техническим описанием на приборы.

3.4.    Температура воды в иммерсионной ванне 20±5°С.

3.5.    Время отстоя воды в иммерсионной ванне после наполнения — не менее 24 ч.

3.6.    При измерении параметров иммерсионных ПЭП не допускается наличие пузырьков воздуха на их поверхности и на поверхности отражателя.

3.7.    Если совместная работа ПЭП в составе средств неразрушающего контроля предусматривает использование согласующих устройств (трансформаторов, корректирующих цепей и т. п.), условия подключения последних к ПЭП при проведении измерений должны быть указаны в стандартах и технических условиях на конкретные типы ПЭП.

3.8.    Если конструкция ПЭП предусматривает наличие соединительного кабеля длиной не менее 50 см, измерение всех параметров (характеристик) производят с данным кабелем. Во всех остальных случаях при измерении передаточных функций, импульсных характеристик и электрических сопротивлений подключение ПЭП к измерительной установке производят соединительным кабелем согласно п. 2.4.4.

4. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1.    Устанавливаются две группы методов измерения. Методы измерения первой группы обеспечивают большую точность измерения при относительно больших затратах времени, чем методы второй группы измерения.

В дальнейшем изложении фразой «Методы второй группы» будут выделены только методы, относящиеся ко второй группе.

4.2.    Методы определения параметров передаточных функций— амплитудно-частотной характеристики АЧХии (АЧХц/), коэффициента преобразования Кии (Кш), частоты максимума преобразования fии ifw), полосы пропускания Afuu(Afui) и неравномерности АЧХии (АЧХш)-

4.2.1. Устанавливаются два метода определения параметров передаточных функций. Метод I основан на возбуждении ПЭП радиоимпульсом с прямоугольной огибающей и последующим измерением отношения амплитуд эхо-сигналов и импульсов возбуждения в разных точках рабочего диапазона частот. Метод I позволяет измерить все параметры передаточных функций и является предпочтительным. Метод II основан на возбуждении ПЭП корот-

ГОСТ 23702-79 Стр. 15

ким электрическим видеоимпульсом и последующим измерением отношения амплитуд огибающей спектра эхо-сигнала и огибающей спектра импульса возбуждения. Время измерения параметров-ПЭП методом II меньше чем методом I. Погрешность измерения параметров передаточных функций ПЭП методом II больше, нежели методом I. Метод II не рекомендуется применять при измерении параметров ПЭП:

а)    с сильно выраженными радиальными колебаниями в низка-частотной области;

б)    с малым значением коэффициентов преобразования;

в)    с узкой полосой пропускания.

4.2.2. Определение параметров передаточных функций ПЭП методом I.

4.2.2.1.    Подготовка к измерению. Собирают установку по схеме, приведенной на черт. 11. Значение сопротивления резистора выбирают из условия R^Z"_BI20. Устанавливают ослабление аттенюатора входного делителя 40 дБ. Нагрузку для измерения параметров контактного ПЭП выбирают в зависимости от частотного диапазона (см. табл. 4) и типа ПЭП. Схема расположения ПЭП на нагрузке должна соответствовать черт. 12—17. При этом каждой из указанных схем соответствуют следующие ПЭП: черт. 12 — контактные прямые; черт. 13 — контактные наклонные; черт. 14 — контактные наклонные для возбуждения поверхностных волн; черт. 15 — контактные наклонные для возбуждения нормальных волн; черт. 16 — иммерсионные и контактные наклонные раздельно-совмещенные; черт. 17 — иммерсионные фокусирующие-

Высоту Н (см. черт. 12) и радиус R (см. черт. 13) выбирают из приведенных в п. 2.2.1 рядов, а расстояния U, I% (черт. 14, 15) из ряда 2,5х2^к мм, к= 0, 1, 2. . . . При этом следует выбрать наименьшее возможное расстояние, для которого погрешностью, вызванной переходными процессами в усилительном тракте, можно пренебречь. Расстояния /₃, /₄ (черт. 16, 17) устанавливаются равными фокусному расстоянию F.

4.2.2.2.    Проведение измерений. Подключают ПЭП к установке. При этом излучатель раздельного ПЭП соединяют с разъемом Ш1, а приемник — с разъемом Ш2. Совмещенный ПЭП соединяют с разъемом IIIL Переключатель В устанавливают в положение 1. Органами управления генератора импульсов и селектора усилителя устанавливают зону строба селектора в области ожидаемого первого эхо-сигнала от отражающей поверхности.

Устанавливают аттенюаторами усилительного тракта (входного делителя, усилителя и осциллографа) амплитуду эхо-сигнала на экране осциллографа, удобную для наблюдения, и длительность генератора импульсов тм , при которой эхо-сигнал имеет не менее трех периодов установившихся колебаний, но не более

Стр. 16 ГОСТ 23792-79

%_N~2lIv_t    (1)

где I — расстояние от ПЭП до отражающей поверхности, мм; v — скорость звука в материале нагрузки, мм/с.

Притирая ПЭП к поверхности нагрузки, добиваются устойчивого повторения максимального значения эхо-сигнала с отклонением не более ± 1 дБ.

jr — частотомер; 2 — генератор импульсов; 3 — осциллограф; 4 — генератор радиоимпульсов; 5 — входной делитель; б — усилитель; 7 — акустическая нагрузка

Черт. 11 6/

Черт. 12    Черт.    13

Черт. 14

Черт. 15    Черт.    I б    Чфт.    17

При проведении измерений по схемам, представленным на черт. 13—17, следует, изменяя ориентацию ПЭП относительно отражающей поверхности, добиваться максимального значения эхо-сигнала. Устанавливают максимальное значение эхо-сигнала по экрану осциллографа, равное Ui, и фиксируют сумму показаний аттенюаторов усилительного тракта Л_э. Органами управления генератора импульсов устанавливают задержку импульса синхронизации, равную нулю, при этом на экране осциллографа дол-

ГОСТ 23702-79 Стр. 17

жно появиться изображение импульса генератора. Аттенюаторами входного делителя и усилителя устанавливают максимальное значение импульса генератора, равное С/i, и фиксируют сумму показаний аттенюаторов усилительного тракта А и . Устанавливают переключатель В1 в положение 2. Аттенюаторами входного делителя и усилителя устанавливают максимальное значение импульса генератора, равное Ui, и фиксируют сумму показаний аттенюаторов А\. При определении А_э раздельного ПЭП переключатель В устанавливают в положение 3.

Устанавливают частоту генератора в десяти равномерно расположенных точках рабочей области частот ПЭП и фиксируют показания аттенюаторов А*_э, Аш, Ац, где t=l, 2 ... 10.

Для уменьшения случайной составляющей погрешности, обусловленной нестабильностью акустического контакта, до величины, не превышающей 0,5 дБ, измерения проводят п раз. Величину п определяют по формуле n=^4Nf, где Ni — разброс максимального значения зхо-сигналов в дБ.

4.2.3. Определение параметров передаточных функций ПЭП по методу 1L

4.2.3.1. Подготовка к измерениям. Собирают установку по схеме, представленной на черт. 18. Значение сопротивления резистора R выбирают из условия R^CZ^l420. Устанавливают переключа-

/ — генератор видеоимпульсов; 2 — генератор импульсов; 3 — осциллограф; 4 — входной делитель; 5 — усилитель; 6 — акустическая нагрузка; 7 — частотомер; 8 — ГСС; 9 — анализатор спектра Черт. 18

тель В1 в положение 2, а ослабление аттенюатора входного делителя 40 дБ. Выбирают нагрузку и устанавливают на ней ПЭП согласно п. 4.2.2.1.

4.2.3.2. Проведение измерений. Подключают ПЭП к установке путем подсоединения совмещенного ПЭП через разъем Ш1-_г для

Стр. 18 ГОСТ 23702-79

раздельного ПЭП излучатель соединяют с разъемом Ш1, а приемник с разъемом Ш2.

Органами управления генератора импульса и селектора усилителя устанавливают по экрану осциллографа зону строба селектора в области ожидаемого первого эхо-сигнала от отражающей поверхности. Длительность строба селектора устанавливают максимальной. Аттенюаторами усилительного тракта устанавливают амплитуду эхо-сигнала на экране осциллографа в масштабе, удобном для наблюдения. Притирают ПЭП к поверхности нагрузки и добиваются максимального значения эхо-сигнала, как указано в п. 4.2.2.2.

Длительность строба селектора и его задержку устанавливают такими, чтобы в зону строба попадал только исследуемый эхо-сигнал. Органами управления анализатора спектра устанавливают изображение модуля спектральной функции j<S(co)| в рабочей области частот в масштабе, удобном для проведения измерения. Перестраивая частоту генератора синусоидальных сигналов, совмещают на экране анализатора спектра метку частоты с максимумом огибающей |5(со)| в рабочей области частот. Частотомером фиксируют соответствующую частоту f™. Выключают метку частоты и устанавливают максимальное значение |*S(co)| на частоте f_m равное М делениям, в масштабе, обеспечивающем его измерение с наибольшей точностью. Фиксируют сумму показаний аттенюаторов усилительного тракта (согласующего устройства, усилителя и анализатора спектра) Л'. Органами управления генератора импульсов устанавливают задержку импульса синхронизации селектора, равную нулю. При этом на экране осциллографа будет изображение импульса генератора. Устанавливают ослабление аттенюатора входного делителя усилителя, при котором наблюдают максимальное значение |5(со)| на частоте fm _} равное М делениям. Фиксируют сумму показаний аттенюаторов входного делителя, усилителя и анализатора спектра А'_ц. Переключатель В1 устанавливают в положение 1. Аттенюаторами входного делителя и усилителя устанавливают максимальное значение |<S(co)| на частоте f_m, равное М делениям. Фиксируют сумму показаний аттенюаторов усилительного устройства А/ Устанавливают частоту генератора в десяти равномерно расположенных точках рабочей области частот ПЭП и фиксируют показания аттенюаторов Л'_Э) A^fw, где £=1, 2 ... 10.

Если входное сопротивление входного делителя Zi и сопротивление генератора радиоимпульса в паузах между импульсами Z2 не удовлетворяют условию Z^<20|Z₃/ в области рабочих частот измеряемого ПЭП, то необходимо измерить отношение Z*₉ /Z₄ с погрешностью не более 3%.

УДК 53.087.92.082.73:620.179.16.05:006.354    Группа    П18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Контроль неразрушающий

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

Основные параметры и методы их измерений

Non destructive testing Ultrasonic transducers Basis parameters and measuring methods

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 июня* 1979 г. № 2099 срок действия установлен

с 01.01. 1981 г* до 01.01. 1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП), используемые в эхо-и теневом методах контроля и имеющие полосу частот пропускания в диапазоне от ОД 6 до 30,0 МГц, и устанавливает перечень основных электрических и акустических параметров (характеристик) ПЭП и методы их измерений при проведении контроля, испытаний и поверки.

Номенклатура измеряемых параметров (характеристик) должна устанавливаться в стандартах или технических условиях на преобразователи конкретных типов.

Определения и условные обозначения терминов, применяемых в стандарте, приведены в справочном приложении 1.

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1. Основные параметры (характеристики), общие для всех ПЭП, приведены в табл. 1.

Примечание. Для ПЭП, входящих в состав специализированных средств ультразвукового неразрушающего контроля, перечень обязательных параметров (характеристик) допускается устанавливать по требованию заказчика.

Перепечатка воспрещена* © Издательство стандартов, 1979

ГОСТ 23702-79 Стр. 19

Здесь Z₃—Z₁ZJ(Z₁~\-Z₂); ^4=|2"_э^з|/|-2"_э+^з|;

Z₄— модуль электрического сопротивления схемы черт. 11 между точкой «а» и корпусом, измеренный при выключенном напряжении питания генератора радиоимпульсов.

4.2.4. Обработка результатов.

4.2.4.1.    Для определения амплитудно-частотной характеристики АЧХци> частоты максимума преобразования fuu и коэффициента преобразования Кии вычисляют значения//^ и /С^для каждой из измеренных частот по формулам:

^UU^^iU    ^а/ ^Сш>    (2)

О)

где A is (Л'_э), Aiu(A_{U) показания аттенюаторов, зафиксированные по пп. 4.2.2.2., 4.2.3.2;

Куц — максимальное из значений К ¹аи, дБ;

— ослабление эхо-сигнала в нагрузке, обусловленное затуханием, дБ;

К _ш⁼20 lg (Z»JZ₄).

Если а₇< 0,7 дБ, /С_ш<0,5 дБ, то в формуле (2) считать с&/ -=0, К_т — 0.

Строят на диаграммной бумаге график АЧХуи, используя значения Кцц ■ Частотой максимума преобразования/^ является частота, при которой К$_и = 0. Коэффициентом преобразования Кии является значение К^у на частоте максимума преобразования fuu.

4.2.4.2.    Для определения амплитудно-частотной характеристики АЧХ ui> частоты максимума преобразования f_OI и коэффициента преобразования Кип вычисляют значения Ки Kfy , для каждой из измеренных частот, по формулам:

R

Кц,—Аш—Ац -(- 20 lg'"^o —«/—Кш’*    (Я

Kffj К[_;,    (5)

где А и, А т—показания аттенюаторов, зафиксированные по пп. 4.2.2.2, 4.2.3.2;

Кц}-— максимальное из значений К^;

R — резистор, сопротивление которого подобрано по пп. 4.2.2.1 и 4.2.3.1 и измерено с погрешностью не более 1,0% в Ом;

К щ —опорный уровень, равный 1 Ом;

a_f—ослабление эхо-сигнала в нагрузке, обусловленное затуханием, дБ;

К_т =20 lg (Z»,/Z₄).

Стр. 2 ГОСТ 23702-79

Таблица 1

Параметры и характеристики Совмещенного ПЭП Раздельного ПЭП Амплитудно-частотная характеристика АЧХци + 0 Частота максимума преобразования fvu + 0 Полоса пропускания A fVu или неравномерность + 0 &UU Коэффициент преобразования Кцц + 0 Амплитудно-частотная характеристика 0 ■+ ЛЧХШ Частота максимума преобразования 0 + Полоса пропускания Д/у/ или неравномерность 0 + Коэффициент преобразования Кщ 0 Электрическое сопротивление + + Электрическое сопротивление Zcn 9 0 + Электрические сопротивления Z „нэ или , 0 + /»ан ^п.з Диаграмма направленности Рг или Р2 + + Ширина диаграммы направленности &i или ©2 + + Угол ввода pi или Р2

Условные обозначения в табл. 1—3:

«+»— параметр (характеристика), устанавливаемый в стандартах или технических условиях на ПЭП конкретных типов;

«О» — параметр (характеристика), не устанавливаемый в стандартах или технических условиях на ПЭП конкретных типов.

1.2. Для фокусирующих и наклонных раздельно-совмещенных ПЭП вместо параметров Pi, Рг, 6i, 62, приведенных в табл. 1, устанавливаются параметры, приведенные в табл. 2.

Таблица 2

Параметры Фокусирующих ПЭП Наклонных раздельно- совмещенных ПЭП Фокусное расстояние F + 4- Протяженность фокальной области xj + 0 Протяженность фокальной области , %3 -Ь 0

ГОСТ 23702-79 Стр. 3

1.3. ПЭП, предназначенные для работы с импульсными толщиномерами и дефектоскопами с малой «мертвой» зоной, характеризуются не только параметрами, приведенными в табл. 1, но и дополнительными параметрами, устанавливаемыми в табл. 3. При этом параметры (характеристики) в табл. 1 АЧХии, fuu, А/сд/ и Кии являются необязательными.

Таблица 3

Область применения ПЭП Параметры импульсной характеристики ПЭП Толщинометрия Дефектоскопия Импульсный коэффициент преобразования Кш + + Мгновенные значения импульсной характеристики Uf , щ , и\ + 0 Временные интервалы импульсной характеристики / f , » *\ + 0 Временной интервал импульсной характеристики t max 0 + Длительность импульсной характеристики t N + +

1.4.    Указанные в табл. 1 характеристики ПЭП: амплитудно-частотная характеристика АЧХии, амплитудно-частотная характеристика АЧХцг, диаграмма направленности Pi или Л являются необязательными, если их графики имеют только один экстремум в области измерений.

1.5.    В технически обоснованных случаях для контактных наклонных ПЭП устанавливается параметр — точка выхода ультразвукового луча.

Метод измерения указанного параметра — по ГОСТ 14782-76.

1.6.    Указанный в табл. 1 параметр ПЭП — электрическое сопротивление Z “_э является необязательным, если его график имеет в рабочей области частот только два экстремума, соответствующих частотам резонанса и антирезонанса.

1.7.    Указанные в табл. 3 параметры ПЭП — мгновенные значения импульсной характеристики Щ, U§, U\ и временные интервалы импульсной характеристики tf, Ц являются необязательными, если последние равны или превышают интервал импульсной характеристики t_max.

2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

2.1. Электронные радиоизмерительные прибо-

Р ы

Стр. 4 ГОСТ 23702-79

2.1.1.    Анализатор спектра должен иметь следующие параметры:

диапазон частот не менее 0,1—35,0 МГц;

полоса пропускания на уровне 3 дБ регулируется в пределах 3—70 кГц;

чувствительность не менее 150 мкВ;

погрешность отсчетного аттенюатора не более ±1,0 дБ.

2.1.2.    Генератор импульсов синхронизации должен иметь следующие параметры:

диапазон длительностей импульсов не уже 0,4—1000 мкс; диапазон амплитуд выходного напряжения не уже 0,005—50,0 В;

диапазон задержки основного импульса относительно синхроимпульса не уже 0,1—1000 мкс.

2.1.3.    Генератор видеоимпульсов—генератор ударного возбуждения ультразвукового дефектоскопа должен иметь следующие параметры:

минимальное значение импульса тока на нагрузке С=1000 пФ не менее 2 А;

длительность импульса тока на уровне 0,1 мкс не более Vг fo, где f₀ — номинальная частота преобразования.

2.1.4.    Генератор синусоидальных сигналов должен иметь следующие параметры:

диапазон частот не уже 0,1—35,0 МГц;

основная погрешность установки частоты не более 1%;

диапазон выходных напряжений не уже 5-10^—5—5-10~¹ В.

2.1.5.    Генератор радиоимпульсов должен иметь следующие параметры:

диапазон частот заполнения радиоимпульсов (v) не уже 0,1—35,0 МГц;

длительность радиоимпульсов должна регулироваться в пределах 5v -¹ — 39 v —¹ мкс;

длительность фронтов не более (5,15—0,16 v ) мкс; частота следования радиоимпульсов в пределах диапазона 10—1000 Гц;

максимальная амплитуда напряжения радиоимпульса на нагрузке, состоящей из параллельно соединенных емкости С=1000пФ и сопротивления R = 50 Ом не менее (100—2,6v) В;

подавление сигналов в паузе между радиоимпульсами не менее 80 дБ.

2.1.6.    Графопостроитель — графопостроитель зависимостей У-f ix), y~f (t) должен иметь следующие параметры:

размер рабочего поля записи графика не менее 20X30 см; диапазон масштабов регистрации по обоим каналам не уже 0,1—25,0 мВ/см;

ГОСТ 23702-79 Стр. 5

погрешность записи не более ± 1 % •

2-1.7. Измеритель АЧХ — прибор для исследования амплитудно-частотных характеристик должен иметь следующие параметры: диапазон частот не уже 0,1—35,0 МГц;

погрешность измерения амплитуды не более ± (0,4+0,1Л) дБ, где А — измеренная относительная амплитуда в дБ.

2.1.8.    Частотомер электронносчетный должен иметь следующие параметры:

диапазон частот не уже 0,1—35,0 МГц; входное напряжение не более 0,1—1,5 В_Эфф; основная относительная погрешность измерения частоты небо-лее 0,1%-

2.1.9.    Осциллограф универсальный должен иметь следующие параметры:

полоса пропускания при неравномерности 3 дБ не уже 0— 35,0 МГц;

входное сопротивление не менее 1,0 МОм; входная емкость не более 30,0 пФ;

основная погрешность измерения амплитуды импульсного сигнала не более 5%;

максимальная амплитуда исследуемого сигнала не менее 250 В;

максимальная чувствительность не менее 5 мВ/см.

2.1.10.    Входной делитель — ограничитель должен иметь следующие параметры:

полоса пропускания входного делителя при неравномерности 3 дБ не уже 0,1—35,0 МГц;

коэффициенты деления не менее 0, 20, 40 дБ; погрешность коэффициента деления не более 0,25 дБ; напряжение кратковременной перегрузки по входу не менее 100 В;

уровень ограничения при коэффициенте деления 0 дБ не менее 2 В;

выходное сопротивление 75 Ом.

2.1.11.    Усилитель с временным селектором должен иметь следующие параметры:

полоса пропускания на уровне 3 дБ не уже 0,16—35,0 МГц; коэффициент усиления усилителя не менее 60 дБ; входное сопротивление 75 Ом;

диапазон регулировки коэффициента усиления не уже 0—60 дБ; минимальная цена деления аттенюатора 0,5 дБ; погрешность аттенюатора 0,5 дБ;

Стр. 6 ГОСТ 23702—79

длительность интервала пропускания селектора с плавной регулировкой не менее 0,5—100,0 мкс;

максимальное выходное напряжение не более 5 В; ослабление сигнала вне интервала пропускания не менее 40 дБ; амплитуда выбросов в начале и конце интервала пропускания не более 0,2 В;

длительность выбросов не более 0,1 мкс.

Допускается использование двух приборов: усилителя и селектора при последовательном их включении, если они удовлетворяют изложенным выше требованиям.

2.1.12. Электронный блок ультразвукового дефектоскопа должен иметь следующие параметры:

амплитуда импульса генератора при нагрузке на емкость С= = 1000 пФ не менее 100 В;

диапазон номинальных частот не уже 0,2—25,0 МГц; длительность переднего фронта импульса на нагрузке С = = Ю00 иФ не более 0,04 мкс;

цена деления аттенюатора 1 дБ;

погрешность ослабления аттенюатора на каждые 10 дБ не более 1 ттБ:

9 Ч    /

максимальная чувствительность приемника не менее 50 мкВ; диапазон ослабления аттенюатора 0—66,0 дБ.

Примечания:

1.    Радиоизмерительные приборы, у которых метрологические характеристики зависят от частоты, должны иметь нормированные значения характеристик в диапазоне не менее 0,16—30,0 МГц.

2.    Допускается в обоснованных случаях использование средств измерения на более узкие диапазоны параметров, если свойства ПЭП позволяют обеспечить погрешности измерения его параметров без ухудшения точности.

2.2. Акустические нагрузки (далее — нагрузки) для измерения параметров ПЭП в каждом конкретном случае выбирают в зависимости от его типа, измеряемого параметра, частотного диапазона и схемы измерения. Во всех случаях измерения параметров иммерсионных ПЭП нагрузкой является питьевая вода по ГОСТ 2874-73.

Все акустические нагрузки, изготовленные из твердых материалов, должны быть аттестованы по акустическим и геометрическим параметрам.

2.2.1.    Нагрузки для измерения параметров передаточных функций и импульсных характеристик ПЭП.

2.2.1.1.    Нагрузки с отражающей поверхностью для измерения параметров прямого и наклонного контактного ПЭП должны удовлетворять требованиям черт. 1 и 2 соответственно.

Материалы, из которых изготовлены нагрузки, их геометрические размеры и акустические характеристики должны соответствовать указанным в табл. 4.

Параметры акустических нагрузок Таблица 4
mi	Диапазон частот, МГц Литериал Высота И или радиус R, мм Параметр шероховатости RZ по ГОСТ 2789-73, мкм Отклонение от лоскост-ности М, не более Отклонение от цилинд* ричности , не более Отклонение от пар л-лельности К, не более Затухание звука, дБ/см, не более Скорость звука, м/с Номер чертежа L/S, мм 0,16—1,0 Стекло органическое по ГОСТ 17622-72 (75), 125 20 0,05 — 0,1 1,0 2710 ±100 1 250/ 0 90/70 ъ 1 О Сплав алюминиевый Д16Т по ГОСТ 47-84-74 (25), 50 2,5 0,02 — 0,04 0,5 6420 ±100 1 0,6—7,5 Сталь 45 по ГОСТ 1050-74 25, (50), 75 0,63 0,02 — 0,04 0,5 5015 ±120 1 90/70 5,0—30,0 Стекло кварцевое КУ-2 по ГОСТ 15130-69 (25), 50 0,32 0,01 — 0,02 0,015 5970 ±за 1 50 (диаметр) 0,16—1,0 Стекло органическое по ГОСТ 17622-72 (75), 125 20 0,05 0,1 0,1 1,0 2710 ±Ш0 2 -/100 1,0—14,0 Сплав алюминиевый Д16Т по ГОСТ 4784-74 (25), 50 2,5 0,02 0,04 0,04 0,5 6420 ±100 2 —/70 0,6-7,5 Сталь 45 по ГОСТ 1050-74 25, (50), 75 0,63 0,02 0,04 0,04 0,5 5915 ±120 2 -/70 5,0-30,0 Стекло кварцевое КУ-2 по ГОСТ 15130-69 (25), 50 0,32 0,01 0,02 0,015 0,015 5970 ±30 2 1 -/25	ГОСТ 23702-79 Стр.
Примечание. Размеры, указанные в скобках, допускается не применять

Стр. 8 ГОСТ 23702-79

Поверхность А является рабочей поверхностью нагрузки. Нагрузки, выполненные из стали, алюминиевого сплава, органического стекла, должны быть аттестованы по коэффициенту затухания в рабочем диапазоне частот с погрешностью 0,05 дБ/см.

П7\М\АБ\ A $ t ГГ л i 3: \l L Л "	и
Черт. 1

2.2.1.2. Нагрузки с отражающей гранью для измерения параметров контактных ПЭП, предназначенных для возбуждения поверхностных волн, волн в пластинах и стержнях, должны соответствовать черт. 3.

Требования к указанным геометрическим размерам, материалам, из которых изготовляют нагрузки, скорость звука соответствующей колебательной моды и затухание звука должны быть указаны в стандартах и технических условиях на конкретные типы ПЭП.

Черт. 4

2.2.2. Нагрузка для измерения параметров электрического импеданса ПЭП контактного типа должна соответствовать черт. 4 и табл. 5.