Статьи по неразрушающему контролю

Лаборатория НТЦ «Эксперт» и оказывает услуги по тепловизионному обследованию промышленных и жилых объектов. Целью тепловизионного обследования является поиск аномальных температурных участков, по которым можно судить о техническом состоянии объектов контроля. Основные задачи, решаемые тепловизионным обследованием это снижение теплопотерь зданий, поиск перегрева электросетей, мониторинг производственных процессов, выявление очагов плесени и других проблемных участков для своевременного обслуживания и снижения расходов.

По результатам тепловизионного обследования составляется подробный отчет, включающий наглядную тепловую карту (термограмму), заключение о качестве объекта. Заключение выдается аттестованной лабораторией теплового контроля и может быть использовано как для решения производственных задач, так и аргументировать позицию заказчика в спорах с подрядными организациям. Наша компания работает с юридическими и физическими лицами. Обследование возможно в московском регионе и за его пределами. Помимо проведения контроля, наша организация оказывает услуги по аттестации специалистов и лабораторий теплового контроля, помощь в подборе необходимого оборудования.

Обследование тепловизором проводится с применением современных промышленных тепловизоров и других приборов. Используемые в работе приборы внесены в Госреестр и имеют свидетельство о поверке. Тепловизоры обладают высокой температурной чувствительностью позволяющей различать на термограмме объекты с разницей температур менее 1°С. Диапазон измеряемой температуры находится в пределах от -20°C до 350°C.

Условная классификация обследуемых объектов и типов выявляемых нарушений приведена в таблице:

Группа объектов Тип объекта Тип выявляемых нарушений Основные нормативы Примеры термограммы
Промышленные, жилые и административные здания цеха, многоквартирные дома, квартиры, дачи, школы, больницы
  • Некачественная укладка утеплителя и пароизоляции
  • Трещины в кирпичной кладке, и панельных швах
  • Брак при монтаже фундамента и кровли
  • Участки с повышенной влажностью (очаги плесени)
  • Дефекты монтажа окон и дверей
  • Поиск теплого пола и труб отопления
ГОСТ Р 54852-2011
СП 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003)
ГОСТ 25380-2014
Мостики холода межпанельных швов Слабая теплоизоляция кровли Источник холода в квартире
Промышленные сооружения дымовые трубы, мосты, градирни, стальные конструкции
  • Нагрев болтовых и клепаных соединений
  • Нарушение футеровки и теплоизоляции
  • Трещины несущих конструкций
РД-13-04-2006 Нагрев болтовых соединений моста
Машины и оборудование Транспорт, котлы, холодильники, двигатели, конвейеры, насосы, лопатки турбин, компрессоры, зубчатые передачи
  • Превышение поверхностного нагрева
  • Зоны повышенного трения
  • Нарушения теплоизоляции
РД-13-04-2006 Неисправный подшипник
Энергетические сети трубопроводы, ЛЭП, ЦТП, печи, котлы, радиаторы отопления, солнечные батареи
  • Нарушения теплоизоляции трубопроводов
  • Воздушные пробки радиаторов отопления (завоздушивание)
  • Нарушение футеровки цементной печи
  • Непроклеи панелей солнечных батарей
РД-13-04-2006
РД 153-34.0-20.364-00
Завоздушивание радиатора Нарушение футеровки Нарушение теплоизоляции
Электрооборудование распределительные щиты, трансформаторы, конденсаторы, генераторы, предохранители, силовые кабели, радиоэлектроника, печатные платы
  • Зоны перегрева электропроводки
  • Замыкания печатных плат
  • Нарушения герметичности
РД 153-34.0-20.363-99 Замыкания печатных плат

Примерные цены тепловизионного обследования

Объекты Стоимость работ
Квартиры 1 комната 3 500 - 5 000 руб. (термограмма / полный отчет)
2 комнаты 4 500 - 6 000 руб. (термограмма / полный отчет)
3-5 комнатные 5 000 - 7 000 руб. (термограмма / полный отчет)
Коттеджи до 150 м2 4 000 - 6 000 руб. (термограмма / полный отчет)
150 - 350 м2 6 000 - 8 000 руб. (термограмма / полный отчет)
350 - 500 м2 7 000 - 10 000 руб. (термограмма / полный отчет)
Здания до 1000 м2 30 руб. за 1 м2
1000 - 5000 м2 25 руб. за 1 м2
5000 -10000 м2 20 руб. за 1 м2
Электрощиты до 1 м2 1000 руб. за щит
1 - 3 м2 2000 руб. за щит
3 - 5 м2 3000 руб. за щит
Трансформаторы 6-10 кВ 6 000 руб.
35 кВ 15 000 руб.
110-220 кВ 20 000 руб.
Кабели и трубопроводы 1 пог. м. шириной до 1 м 30 руб. за погонный метр
1 пог. м. шириной до 2 м 40 руб. за погонный метр
1 пог. м. шириной до 3 м 50 руб. за погонный метр
Аренда тепловизора (с оператором) 3 500 руб. за 1 час работ

Дополнительная информация:


Заявки на тепловизионное обследование можно отправить по адресу control@ntcexpert.ru. Смотрите так же разделы – Услуги по тепловому контролю, Аренда тепловизора, Проведение работ по НК, Аттестация лабораторий НК, Обучение и аттестация дефектоскопистов, Нормативная база по НК в том числе ГОСТы, РД, ПНАЭ, EN, ISO

 

Проведение теплового (тепловизионного) обследования возможно на территории Московской области и в других регионах РФ в том числе городах: Москва, Дмитров, Долгопрудный, Химки, Зеленоград, Красногорск, Балашиха, Королев, Жуковский, Люберцы, Лобня, Подольск, Электросталь, Коломна, Одинцово, Домодедово, Щелково, Серпухов, Ногинск, Пушкино, Сергиев Посад, Воскресенск, Ивантеевка, Дубна, Егорьевск, Чехов, Клин, Подольск, Реутов, Видное, Ступино, Наро-Фоминск, Фрязино, Лыткарино, Дзержинский, Солнечногорск, Кашира, Котельники, Нахабино, Красноармейск, Протвино, Истра, Шатура, Луховицы, Можайск, Дедовск, Ликино-Дулево, Апрелевка, Красноармейск, Озеры, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Владимир, Иваново, Калуга, Кострома, Курск, Липецк, Муром, Новосибирск, Обнинск, Омск, Орёл, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Смоленск, Сочи, Тамбов, Тверь, Тобольск, Томск, Тула, Уфа, Челябинск, Ярославль и другие города.

Тепловизор достаточно дорогой прибор, поэтому для решения разовых задач, аренда выгоднее покупки. Аренда тепловизора особенно актуальна при сдаче-приемке квартиры или коттеджа, поиске источников потери тепла, перегрева электросетей, выявлении очагов плесени и других проблемных участков для своевременного обслуживания и снижения расходов. В настоящее время наша компания предоставляет услугу аренды тепловизора только с оператором. Наша компания работает с юридическими и физическими лицами. Аренда возможна для обследования объектов в Москве, области и ближайших регионах.

Помимо проведения контроля, наша организация оказывает услуги по аттестации специалистов и лабораторий теплового контроля, помощь в подборе необходимого оборудования. Обследование тепловизором проводится с применением современных промышленных тепловизоров с матрицей 320x240 пикселей. Рабочие тепловизоры внесены в Госреестр и имеют свидетельство о поверке.

Лаборатория НТЦ «Эксперт» также оказывает профессиональные услуги по тепловизионному обследованию промышленных и жилых объектов. По результатам тепловизионного обследования составляется подробный отчет, включающий наглядную тепловую карту (термограмму), заключение о качестве объекта. Заключение выдается аттестованной лабораторией теплового контроля и может быть использовано как для решения производственных задач, так и аргументировать позицию заказчика в спорах с подрядными организациям.

Примерная стоимость аренды тепловизора (с оператором)

Объекты Стоимость работ
Квартиры 1 комната 3 500 - 5 000 руб. (термограмма / полный отчет)
2 комнаты 4 500 - 6 000 руб. (термограмма / полный отчет)
3-5 комнатные 5 000 - 7 000 руб. (термограмма / полный отчет)
Коттеджи до 150 м2 4 000 - 6 000 руб. (термограмма / полный отчет)
150 - 350 м2 6 000 - 8 000 руб. (термограмма / полный отчет)
350 - 500 м2 7 000 - 10 000 руб. (термограмма / полный отчет)
Здания до 1000 м2 30 руб. за 1 м2
1000 - 5000 м2 25 руб. за 1 м2
5000 -10000 м2 20 руб. за 1 м2
Электрощиты до 1 м2 1000 руб. за щит
1 - 3 м2 2000 руб. за щит
3 - 5 м2 3000 руб. за щит
Трансформаторы 6-10 кВ 6 000 руб.
35 кВ 15 000 руб.
110-220 кВ 20 000 руб.
Кабели и трубопроводы 1 пог. м. шириной до 1 м 30 руб. за погонный метр
1 пог. м. шириной до 2 м 40 руб. за погонный метр
1 пог. м. шириной до 3 м 50 руб. за погонный метр
Аренда тепловизора (с оператором) 3 500 руб. за 1 час работ

Условная классификация обследуемых объектов и типов выявляемых нарушений приведена в таблице:

Группа объектов Тип объекта Тип выявляемы нарушений Основные нормативы Примеры термограммы
Промышленные, жилые и административные здания цеха, многоквартирные дома, квартиры, дачи, школы, больницы
  • Некачественная укладка утеплителя и пароизоляции
  • Трещины в кирпичной кладке, и панельных швах
  • Брак при монтаже фундамента и кровли
  • Участки с повышенной влажностью (очаги плесени)
  • Дефекты монтажа окон и дверей
  • Поиск теплого пола и труб отопления
ГОСТ Р 54852-2011
СП 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003)
ГОСТ 25380-2014
Мостики холода межпанельных швов Слабая теплоизоляция кровли Источник холода в квартире
Промышленные сооружения дымовые трубы, мосты, градирни, стальные конструкции
  • Нагрев болтовых и клепаных соединений
  • Нарушение футеровки и теплоизоляции
  • Трещины несущих конструкций
РД-13-04-2006 Нагрев болтовых соединений моста
Машины и оборудование Транспорт, котлы, холодильники, двигатели, конвейеры, насосы, лопатки турбин, компрессоры, зубчатые передачи
  • Превышение поверхностного нагрева
  • Зоны повышенного трения
  • Нарушения теплоизоляции
РД-13-04-2006 Неисправный подшипник
Энергетические сети трубопроводы, ЛЭП, ЦТП, печи, котлы, радиаторы отопления, солнечные батареи
  • Нарушения теплоизоляции трубопроводов
  • Воздушные пробки радиаторов отопления (завоздушивание)
  • Нарушение футеровки цементной печи
  • Непроклеи панелей солнечных батарей
РД-13-04-2006
РД 153-34.0-20.364-00
Завоздушивание радиатора Нарушение футеровки Нарушение теплоизоляции
Электрооборудование распределительные щиты, трансформаторы, конденсаторы, генераторы, предохранители, силовые кабели, радиоэлектроника, печатные платы
  • Зоны перегрева электропроводки
  • Замыкания печатных плат
  • Нарушения герметичности
РД 153-34.0-20.363-99 Замыкания печатных плат

Дополнительная информация:


Заявки на тепловизионное обследование можно отправить по адресу control@ntcexpert.ru. Смотрите так же разделы – Услуги по тепловому контролю, Тепловизионное обследование, Проведение работ по НК, Аттестация лабораторий НК, Обучение и аттестация дефектоскопистов, Нормативная база по НК в том числе ГОСТы, РД, ПНАЭ, EN, ISO

 

Аренда тепловизора для физических и юридических лиц возможно на территории Московской области и в других регионах РФ в том числе городах: Москва, Дмитров, Долгопрудный, Химки, Зеленоград, Красногорск, Балашиха, Королев, Жуковский, Люберцы, Лобня, Подольск, Электросталь, Коломна, Одинцово, Домодедово, Щелково, Серпухов, Ногинск, Пушкино, Сергиев Посад, Воскресенск, Ивантеевка, Дубна, Егорьевск, Чехов, Клин, Подольск, Реутов, Видное, Ступино, Наро-Фоминск, Фрязино, Лыткарино, Дзержинский, Солнечногорск, Кашира, Котельники, Нахабино, Красноармейск, Протвино, Истра, Шатура, Луховицы, Можайск, Дедовск, Ликино-Дулево, Апрелевка, Красноармейск, Озеры, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Владимир, Иваново, Калуга, Кострома, Курск, Липецк, Муром, Новосибирск, Обнинск, Омск, Орёл, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Смоленск, Сочи, Тамбов, Тверь, Тобольск, Томск, Тула, Уфа, Челябинск, Ярославль и другие города.

Лаборатория НТЦ «Эксперт» и оказывает услуги по тепловому контролю промышленных и жилых объектов. Целью теплового контроля является поиск аномальных температурных участков, по которым можно судить о техническом состоянии объектов контроля. Основные задачи, решаемые с применением теплового контроля это снижение теплопотерь, поиск перегрева электросетей, мониторинг производственных процессов, выявление очагов плесени и других проблемных участков для своевременного техобслуживания и снижения расходов.

Тепловой контроль проводится с применением современных промышленных тепловизоров и других приборов. Используемые в работе приборы внесены в Госреестр и имеют свидетельство о поверке. Тепловизоры обладают высокой температурной чувствительностью позволяющей различать на термограмме объекты с разницей температур менее 1°С. Диапазон измеряемой температуры находится в пределах от -20°C до 350°C.

По результатам контроля составляется подробный отчет, включающий наглядную тепловую карту (термограмму), заключение о качестве объекта. Заключение выдается аттестованной лабораторией теплового контроля и может быть использовано как для решения производственных задач, так и аргументировать позицию заказчика в спорах с подрядными организациям. Наша компания работает с юридическими и физическими лицами. Проведение работ возможно в московском регионе и за его пределами. Помимо проведения контроля, наша организация оказывает услуги по аттестации специалистов и лабораторий теплового контроля, помощь в подборе необходимого оборудования.

Условная классификация контролируемых объектов и типов выявляемых нарушений приведена в таблице:

Группа объектов Тип объекта Тип выявляемых нарушений Основные нормативы Примеры термограммы
Промышленные, жилые и административные здания цеха, многоквартирные дома, квартиры, дачи, школы, больницы
  • Некачественная укладка утеплителя и пароизоляции
  • Трещины в кирпичной кладке, и панельных швах
  • Брак при монтаже фундамента и кровли
  • Участки с повышенной влажностью (очаги плесени)
  • Дефекты монтажа окон и дверей
  • Поиск теплого пола и труб отопления
ГОСТ Р 54852-2011
СП 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003)
ГОСТ 25380-2014
Мостики холода межпанельных швов Слабая теплоизоляция кровли Источник холода в квартире
Промышленные сооружения дымовые трубы, мосты, градирни, стальные конструкции
  • Нагрев болтовых и клепаных соединений
  • Нарушение футеровки и теплоизоляции
  • Трещины несущих конструкций
РД-13-04-2006 Нагрев болтовых соединений моста
Машины и оборудование Транспорт, котлы, холодильники, двигатели, конвейеры, насосы, лопатки турбин, компрессоры, зубчатые передачи
  • Превышение поверхностного нагрева
  • Зоны повышенного трения
  • Нарушения теплоизоляции
РД-13-04-2006 Неисправный подшипник
Энергетические сети трубопроводы, ЛЭП, ЦТП, печи, котлы, радиаторы отопления, солнечные батареи
  • Нарушения теплоизоляции трубопроводов
  • Воздушные пробки радиаторов отопления (завоздушивание)
  • Нарушение футеровки цементной печи
  • Непроклеи панелей солнечных батарей
РД-13-04-2006
РД 153-34.0-20.364-00
Завоздушивание радиатора Нарушение футеровки Нарушение теплоизоляции
Электрооборудование распределительные щиты, трансформаторы, конденсаторы, генераторы, предохранители, силовые кабели, радиоэлектроника, печатные платы
  • Зоны перегрева электропроводки
  • Замыкания печатных плат
  • Нарушения герметичности
РД 153-34.0-20.363-99 Замыкания печатных плат

Примерная стоимость работ по тепловому контролю

Объекты Стоимость работ
Квартиры 1 комната 3 500 - 5 000 руб. (термограмма / полный отчет)
2 комнаты 4 500 - 6 000 руб. (термограмма / полный отчет)
3-5 комнатные 5 000 - 7 000 руб. (термограмма / полный отчет)
Коттеджи до 150 м2 4 000 - 6 000 руб. (термограмма / полный отчет)
150 - 350 м2 6 000 - 8 000 руб. (термограмма / полный отчет)
350 - 500 м2 7 000 - 10 000 руб. (термограмма / полный отчет)
Здания до 1000 м2 30 руб. за 1 м2
1000 - 5000 м2 25 руб. за 1 м2
5000 -10000 м2 20 руб. за 1 м2
Электрощиты до 1 м2 1000 руб. за щит
1 - 3 м2 2000 руб. за щит
3 - 5 м2 3000 руб. за щит
Трансформаторы 6-10 кВ 6 000 руб.
35 кВ 15 000 руб.
110-220 кВ 20 000 руб.
Кабели и трубопроводы 1 пог. м. шириной до 1 м 30 руб. за погонный метр
1 пог. м. шириной до 2 м 40 руб. за погонный метр
1 пог. м. шириной до 3 м 50 руб. за погонный метр
Аренда тепловизора (с оператором) 3 500 руб. за 1 час работ

Дополнительная информация:


Заявки на услуги по тепловому контролю можно отправить по адресу control@ntcexpert.ru. Смотрите так же разделы – Аренда тепловизора, Тепловизионное обследование, Проведение работ по НК, Аттестация лабораторий НК, Обучение и аттестация дефектоскопистов, Нормативная база по НК в том числе ГОСТы, РД, ПНАЭ, EN, ISO

 

Проведение теплового (тепловизионного) контроля возможно на территории московской области и в других регионах РФ в том числе городах: Москва, Дмитров, Долгопрудный, Химки, Зеленоград, Красногорск, Балашиха, Королев, Жуковский, Люберцы, Лобня, Подольск, Электросталь, Коломна, Одинцово, Домодедово, Щелково, Серпухов, Ногинск, Пушкино, Сергиев Посад, Воскресенск, Ивантеевка, Дубна, Егорьевск, Чехов, Клин, Подольск, Реутов, Видное, Ступино, Наро-Фоминск, Фрязино, Лыткарино, Дзержинский, Солнечногорск, Кашира, Котельники, Нахабино, Красноармейск, Протвино, Истра, Шатура, Луховицы, Можайск, Дедовск, Ликино-Дулево, Апрелевка, Красноармейск, Озеры, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Владимир, Иваново, Калуга, Кострома, Курск, Липецк, Муром, Новосибирск, Обнинск, Омск, Орёл, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Смоленск, Сочи, Тамбов, Тверь, Тобольск, Томск, Тула, Уфа, Челябинск, Ярославль и другие города.

Принцип измерения по методу Leeb

Принцип измерения твердости по Leeb

Принцип измерения твердости по Leeb основывается на динамическом методе (отскок). Боек с твердосплавным индентором приводится в движение силой сжатия пружины перпендикулярно поверхности тестируемого образца. Удар о поверхность деформирует поверхность тестируемого образца, и приводит к потере кинетической энергии бойка. Эта потеря энергии определяется путем сравнения скоростей vi и vr бойка на определенном расстоянии от поверхности образца до и после удара о поверхность, соответственно.

Скорости измеряются при помощи постоянного магнита в бойке, который создает индуктивное напряжение в катушке, расположенной в точно заданном месте датчика. Наводимая ЭДС пропорциональна скорости бойка. Дальнейшая обработка сигнала обеспечивает индикацию твердости. Описание динамических твердомеров работающих по методу Leeb здесь.

 

 

  Шкалы Приборы Диапазон

Диапазон измерений

Сталь и литая сталь Vickers
Brinell
Rockwell


Shore
Rm Н/мм²
HV
HB
HRB
HRC
HRA
HS
σ1
σ2
σ3
81-955
81-654
38-100
20-68

30-99
275-2194
616-1480
449-847
Инструментальная сталь холодной обработки Vickers
Rockwell
HV
HRC
80-900
21-67
Нержавеющая сталь Vickers
Brinell
Rockwell
HV
HB
HRB
HRC
85-802
85-655
46-102
20-62
Чугун, слоистый графит GG Brinell
Vickers
Rockwell
HB
HV
HRC
90-664
90-698
21-59
Чугун, графит шаровидный GGG Brinell
Vickers
Rockwell
HB
HV
HRC
95-686
96-724
21-60
Алюминиевые сплавы Brinell
Vickers
Rockwell
HB
HV
HRB
19-164
22-193
24-85
Медноцинковые сплавы (латунь) Brinell
Rockwell
HB
HRB
40-173
14-95
Сплавы CuAI/CuSn (бронза) Brinell HB 60-290
Кованные сплавы меди, низколегированные Brinell HB 45-315
» Другие комбинации можно получить путем пользовательских преобразований

Требования к тестируемому образцу

Подготовка поверхности Шероховатость, класс ISO 1302 N7
Максимальная глубина шероховатости Rt (мкм/мкдюйм) 10 / 400
Средняя шероховатость Ra (мкм/мкдюйм) 2 / 80
Минимальная масса образца Образец (непосредственно) (кг / фунт) 5 / 11
На массивной плите (кг / фунт) 2 / 4,5
Притертый к плите (кг / фунт) 0,05 / 0,2
Минимальная толщина образца Непритертый (мм / дюйм) 25 / 0,98
Притертый (мм / дюйм) 3 / 0,12
Толщина поверхностного слоя (мм / дюйм) 0,8 / 0,03
Размер отпечатка на контролируемой поверхности при 300 HV, 30 HRC Диаметр (мм / дюйм) 0,54 / 0,021
Глубина (мкм/мкдюйм) 24 / 960
при 600 HV, 55 HRC Диаметр (мм / дюйм) 0,45 / 0,017
Глубина (мкм/мкдюйм) 17 / 680
при 800 HV, 63 HRC Диаметр (мм / дюйм) 0,35 / 0,013
Глубина (мкм/мкдюйм) 10 / 400

 

Разработка эталона твердости по Либу второго разряда

Источник: журнал "В мире НК" 2017. Том 20. №1.

Авторы:

Сясько Владимир Александрович - профессор кафедры «Приборостроение» Национального минерального университета «Горный», генеральный директор ООО «Константа» (Санкт-Петербург), д.т.н.
Гоголинский Кирилл Валерьевич - директор Всероссийского научно-исследовательского института метрологии имени Д.И. Менделеева (Санкт-Петербург), д.т.н.
Никазов Артём Александрович - аспирант кафедры «Приборостроение» Национального минерального университета «Горный» (Санкт-Петербург).

Рассмотрены технические принципы метода измерения твёрдости по шкалам Либа и текущее состояние метрологического обеспечения метода. В связи с разработкой гармонизированного стандарта и необходимостью реализации метрологической цепи согласно структуре обеспечения прослеживаемости, а также определения и распространения шкал твёрдости рассмотрены и обоснованы методические и технологические решения для реализации стационарного прибора, воспроизводящего метод Либа, для эталона второго разряда. Исходя из проведённого анализа, предложена система измерения скорости на основе двух катушек индуктивности и представлен расчёт её параметров. Приведены результаты испытания макета стационарного прибора, воспроизводящего метод Либа, подтвердившие его соответствие требованиям иностранных стандартов и проекту гармонизированного стандарта.

V. A. Syasko , К. V. Gogolinskiy , A. A. Nikazov

Elaboration of Leeb hardness calibration machine

The article deals with the development of Leeb hardness secondary calibration machine. The article describes the technical principles of the Leeb hardness measurement method and the current state of metrological assurance in the Russian Federation. The analysis of Leeb hardness calibration machines of Germany and Switzerland are con ducted. The draft of metrological traceability (metrological chain) for disseminating of Leeb hardness scales is proposed. In connection with the development of harmonized standard and the need for the implementation of the metrological traceability of Leeb hardness method, as well as the identifying and disseminating of hardness scales, methodological and technological solutions for the Leeb hardness secondary calibration machine are considered. Based on the analysis of required metrological characteristics of secondary calibration machine and hardness reference blocks, the construction of velocity measuring system with two inductors and system parameters calculation with required metrological characters tics are suggested. Test results of Leeb hardness secondary calibration machine layout for HLD scale confirmed its compliance with international standards and the draft of harmonized standard. The obtained results can be used to develop the Leeb hardness secondary calibration machine to equip the standardization and metrology centers of the Russian Federation and abroad.

 

Применение динамических методов контроля твёрдости, основанных на измерении параметров отскока падающего ударника, получило широкое распространение в последние десятилетия. Преимущества таких методов — малые габариты твердомеров и возможность их использования вне измерительных лабораторий непосредственно на поверхностях деталей, трубопроводах, объектах энергетики и т.д.

Чаще всего в портативных динамических твердомерах реализуется метод измерения твёрдости по Либу, разработанный в Европе в 1970-х гг. сотрудниками фирмы Proceq. Суть метода заключается в измерении соотношения скоростей V падающего ударника до и после соударения с поверхностью испытуемого образца, при этом твёрдость по Либу HL рассчитывается в соответствии с формулой [1] HL = 100VR/VА, где VR — скорость отскока ударника; VA — скорость удара.

На сегодняшний день существует несколько различных шкал твёрдости по Либу для преобразователей, отличающихся радиусом R сферического индентора и массой т ударника, а также его кинетической энергией ЕА при ударе, зависящей от VА.

Метрологическое обеспечение метода Либа в США и Европе регламентируется стандартами: DIN 50156 (части 1, 2 и 3) [2-4], ASTM А956 [5], ISO/DIS 16859 (1-3) [6-8]. До настоящего времени из-за отсутствия стандарта на метод измерения твёрдости по Либу в Российской Федерации динамические твердомеры вносятся в Госреестр средств измерений под видом твердомеров по стандартизованным шкалам статических методов. На практике производители твердомеров, обозначаемых как «динамические», «портативные», «малогабаритные» или «переносные», по сути, реализуют с теми или иными допущениями метод измерения твёрдости по Либу. Ситуация с метрологическим обеспечением динамических методов подробно рассмотрена в [9,10].

В ООО «КОНСТАНТА» разработан проект гармонизированного стандарта на метод измерения твёрдости по Либу на основе стандартов [6-8]. На проект стандарта получены положительные отзывы, в том числе из ФГУП ВНИИФТРИ. Стандарт определяет требования к твердомерам, предназначенным для измерения твёрдости металлов и сплавов по Либу, ударникам, испытуемым образцам, методикам поверки твердомеров, требования к производству и поверке эталонных мер твёрдости, а также требования к эталонам и средствам измерений.

Для реализации метрологической цепи согласно структуре обеспечения прослеживаемости, а также для определения и распространения шкал твёрдости (рис. 1) необходима разработка эталона не только первого, но и второго разряда, для многочисленных центров стандартизации и метрологии (ЦСМ).

Рис. 1. Обобщенная структура обеспечения прослеживаемости (метрологической цепи) для определения и распространения шкал твердости Либа.

Обобщенная структура обеспечения прослеживаемости

После принятия стандарта должно будет произойти достаточно быстрое увеличение парка твердомеров, реализующих метод Либа, а также мер твердости для их поверки. В связи с этим необходимо будет оснастить большое число ЦСМ эталонами второго разряда, которые должны иметь заданные технические характеристики при минимальной цене, определяемой их себестоимостью. Рассмотрим их возможные конструкции.

Проект стандарта определяет комплект (стационарный прибор, воспроизводящий метод Либа, и комплект средств измерений для поэлементного контроля его параметров) и параметры эталона второго разряда: VA, m, R и материал индентора, проверяемые при поэлементной поверке (табл. 1), а также диапазоны твёрдости и метрологические характеристики при поверке по эталонным мерам твёрдости 1-го разряда. В ударных преобразователях рабочих средств измерений (твердомерах) ударник разгоняется до необходимой скорости при помощи пружины. В известных эталонных установках ударник разгоняется под воздействием гравитационного поля Земли.

Табл. 1. Параметры эталона второго разряда по методу Либа

Параметр Ед. измерения Тип ударного преобразователя
D S E DL D+15 C G
Скорость удара VА м/с 2,05 2,05 2,05 1,82 1,70 1,40 3,00
Предельно допустимое отклонение скорости удара м/с ±0.0025 ±0.0025 ±0.0025 ±0.0020 ±0.0020 ±0.0020 ±0.0050
Масса ударника m г 5,45±0,03 5,45±0,03 5,45±0,03 7,25±0,03 7,25±0,03 3,10±0,03 20,00±0,03
Радиус сферического наконечника индентора R мм 1,500±0,003 1,500±0,003 1,500±0,003 1,390±0,003 1,500±0,003 1,500±0,003 2,500±0,003
Материал индентора   WC-Co* с** PCD*** WC-Co WC-Co WC-Co WC-Co
Твердость индентора по Виккерсу HV2 1600 ± 50 1600 ± 50 >4500 1600 ± 50 1600 ± 50 1600 ± 50 1600 ± 50
* Вольфрам-карбид кобальта
** Керамика
*** Поликристаллический алмаз

Табл. 2. Диапазоны твердости по Либу и метрологические характеристики эталонов второго разряда при поверке по эталонным мерам твердости первого разряда.

Тип ударного преобразователя Диапазоны твердости, HL* Минимальная повторяемость, % Предельная погрешность, %
D, D + 15 <500
500-700
>700
1,0
1,0
1,0
±2,0
±1,5
±1,0
DL, S <700
700-850
>850
1,0
1,0
1,0
±2,0
±1,5
±1,0
С, Е <600
600-750
>750
1,0
1,0
1,0
±2,0
±1,5
±1,0
G <450
450-600
>600
1,0
1,0
1,0
±2,0
±1,5
±1,0
*HLD для ударных преобразователей типа D;
HLD+15 для ударных преобразователей типа D+15;
HLDL для ударных преобразователей типа DL;
HLS для ударных преобразователей типа S;
HLC для ударных преобразователей типа С;
HLE для ударных преобразователей типа Е;
HLG для ударных преобразователей типа G.

Известны две реализации эталонных установок, принципиально отличающихся способом измерения скорости ударника: на основе лазерного интерферометра и на основе катушки индуктивности.

Система измерения скорости на основе лазерного интерферометра используется в эталоне, разработанном в Германии (рис. 2). Установка реализует непрерывное измерение скорости движения ударника в процессе падения и отскока. Для измерения используется лазерный интерферометр на базе He-Ne-лазера фирмы SIOS Messtechnik GmbH, который имеет стабилизированную частоту излучения. В данной конструкции форма ударников отличается от применяемых в твердомерах, так как они должны обеспечивать отражение луча интерферометра.

Структура и техническая реализация эталона

Рис. 2. Структура и техническая реализация эталона на основе интерферометра:

  1. лазерный интерферометр,
  2. система позиционирования высоты сброса ударника,
  3. цифровая линейка,
  4. ударник,
  5. направляющие стержни,
  6. мера твердости,
  7. стол.

Система измерения скорости с катушкой индуктивности реализована в эталоне, разработанном на базе твердомера Equotip 3 (рис. 3). В системе используется катушка индуктивности и ударник с постоянным магнитом в корпусе, аналогичный рабочим средствам измерения швейцарского производителя. Ударник с встроенным магнитом, пролетая сквозь катушку индуктивности со скоростью VА при падении, наводит в ней ЭДС, амплитудой ЕА. При отскоке, двигаясь через катушку вверх со скоростью VR, наводит в ней ЭДС амплитудой ER противоположной полярности (рис. 4). В рамках работы над стандартом был разработан макет стационарного прибора, воспроизводящего метод Либа, для эталона второго разряда. Для решения задачи измерения скорости была выбрана система с использованием катушек индуктивности. Согласно стандартам для вычисления кода Либа используется отношение скоростей удара и отскока, однако в рабочих средствах измерений, в соответствии с теми же стандартами, расчёт кода по Либу выполняется по формуле: HL = 100 ЕRА.

Эталон на базе твердомера Equotip 3 фирмы Proceq

Рис. 3. Эталон на базе твердомера Equotip 3 фирмы Proceq (Швейцария):

  1. несущая стойка,
  2. направляющая трубка для датчика типа D,
  3. направляющая трубка для датчика типа G,
  4. катушка индуктивности,
  5. мера твердости.
Диаграмма ЭДС, наведенной на катушке индуктивности при измерении твердости

Рис. 4. Диаграмма ЭДС, наведенной на катушке индуктивности при измерении твердости.

На взгляд авторов система с катушкой индуктивности является предпочтительной ввиду того, что она аналогична технологическому решению, используемому в рабочих средствах измерений. При этом для измерения VA предлагается установка дополнительной катушки индуктивности.

Система измерения VA (рис. 5) состоит из двух катушек L1 и L2, расположенных друг от друга на расстоянии ∆h. ЭДС с катушек поступают через измерительные усилители на входы аналого-цифровых преобразователей микроконтроллера, вычисляющего значение скорости.

Структура системы измерения V<sub>A</sub> с двумя катушками индуктивности

Рис. 5. Структура системы измерения VA с двумя катушками индуктивности:

  1. ударник,
  2. дополнительная катушка L1,
  3. основная катушка L2,
  4. постоянный магнит ударника,
  5. направляющая трубка,
  6. испытуемый образец.

Расчеты показали, что для ударника типа D VA =2,05±0,0025 м/с обеспечивается при сбросе свободно падающего ударника с высоты H = 214±0,26 мм.

Скорость ударника должна измеряться при h не более 2 мм. После прохождения катушки L2 со скоростью V скорость ударника продолжает линейно увеличиваться до требуемой скорости VA = V + gt.

При этом h = t(VA + V)/2.

Время t прохождения расстояния h может быть найдено из решения квадратного уравнения: h = t(VA+V)/2 = t(VA + VA - gt)/2 = VAt - gt2/ 2;

откуда gt2 - 2 VAt + 2h = 0

и t=[VA- (VA2 - 2hg)1/2]/ g=[2,05 - (2,052- 2*0,002*9,819)1/2]/9,819≈ 0,978 мс.

Для обеспечения требуемых характеристик необходимо контролировать фактическую скорость и высоту h. Выполнить это можно по фиксации моментов прохождения ударником катушек L1 и L2, соответствующих амплитудам EА1 и ЕА2 (рис. 4). Фиксация t1 выполняется по пику ЭДС при прохождении катушки L1, а фиксация t2 — при прохождении катушки L2 на расстоянии ∆h между ними. Параметры определяются из решения системы уравнений:

h = VAt1+gt12/2;

h + ∆h = VAt2+gt22/2.

Расстояние между измерительными катушками ∆h = VA(t2 – t1) +g(t22 – t12)/2.

Скорость в момент удара:

VA = [∆h - g(t22 – t12)/2]/(t2 – t1).

С учётом того, что ∆t=t2-t1, имеем: VА=(∆h/∆t)-g(t12 + ∆t/2).

На точность вычисления скорости влияют погрешности измерения ∆h и ∆t. Чувствительность к вариации ∆h: SVA(∆h) = d(V0)/d(∆h) = (1/∆t).

При допустимой погрешности задания расстояния между катушками от истинного значения δ∆h погрешность измерения скорости VA составит: ∆VA=SVA(∆h)* δ∆h = δ∆h/∆t.

Допустимое отклонение скорости определено стандартом: ∆VA = ±2,5 мм/с. Тогда предельно допустимая погрешность задания расстояния между катушками: δ∆h= ∆VA ∆t.

Чувствительность к погрешности измерения времени движения ударника после пика ЭДС:

SVA(t1) = d |VA | /d(t1) = d | [∆h/(t2 – t1)] - g [t1 + (t2 - t1)/2] | /d(t1) = ∆h/∆t2+g/2;

SVA(t2) = d | VA | /d(t2) = d | [∆h/(t2 – t1)]- g [t1 + (t2 - t1)/2] | /d(t2) = ∆h/∆t2 + g/2.

Общая чувствительность к погрешности измерения времени с учётом равной вероятности знака погрешности:

SVA(t)= ISVA(t1) I+ ISVA(t2)l = 2∆h/∆t2+g.

При допустимой погрешности измерения времени δ1 погрешность измерения скорости VA составит:

∆VA = SV0(t) δ1 = (2∆h/∆t2+g) δ1.

Так как ∆VA = ±2,5 мм/с, то предельно допустимая погрешность измерения времени δ1 = ∆VA /(2∆h/∆t2 + g) = ∆VA∆t2/(2∆h + g∆t2).

Анализ показывает, что оцифровка ЭДС с выходов катушек должна производиться с частотой fкв = 1 МГц. При этом определение моментов t1 и t2, соответствующих пикам ЭДС. а также момента удара должны производиться после оцифровки ЭДС с полосой пропускания 100 кГц. Расстояние ∆h = 1 мм должно быть обеспечено с погрешностью не хуже ±10 мкм.

По результатам проведённой работы был разработан макет стационарного прибора, воспроизводящего метод Либа, для эталона твёрдости второго разряда по шкале D, параметры которого приведены в табл. 3. Катушки индуктивности L1 и L2 имели следующие размеры: внутренний диаметр 12 мм, внешний диаметр 17 мм, длина намотки 0,5 мм.

Табл. 3. Параметры макета эталона твердости по Либу второго разряда (по шкале D)

Параметры Ед. измерения Значения
Скорость удара, VA м/с 2,05 ±0,0025
Высота сброса ударника мм 214 ±0,26
Масса ударника, m г 5,45 ±0,03
Радиус сферического индентора, R мм 1,5 ±0,003
Материал индентора   WC-Co
Твердость индентора по Виккерсу HV2 1600 ±50
Частота оцифровки ЭДС МГц 1
Расстояние между катушками, ∆h мм 1±0,01
Расстояние h мм <2

Предварительные испытания макета эталона были произведены с использованием комплекта мер твёрдости HLD491.5. HLD608 и HLD770, изготовленных компанией Proceq и поверенных в Physikalisch-Technische Bundesanstalt (РТВ). При измерениях на мерах ∆VA < ±2,5 мм/с. Результаты измерений представлены в табл. 4.

Табл. 4. Результаты экспериментов

Шкала твердости HLD
Твердость эталонной меры твердости, ед.тв. 491,5 608 770
Показания прибора, ед.тв. 1 484 600 770
2 487 599 765
3 489 601 766
4 488 605 766
5 490 605 767
6 483 607 769
7 484 603 761
8 485 604 762
9 486 607 759
10 487 605 761
Среднее значение показаний, ед.тв. 487 604 764
Абс. погрешность, ед.тв. 5 4 6
Размах показаний, ед.тв. 5 2 1
СКО 2,3 2,8 3,3
Повторяемость, % 0,5 0,5 0,4
Предельная погрешность, % 0,97 0,72 0,78

Выполненные эксперименты с использованием разработанного макета стационарного прибора, воспроизводящего метод Либа, показали, что предложенные технические решения могут быть положены в основу при разработке эталона твёрдости по Либу второго разряда для центров стандартизации и метрологии.

Литература

  1. Leeb D. New dynamic method for hardness testing of metallic materials. — In: VDI-Report №308,1978. pp. 123-128.
  2. DIN 50156-1:2007/Metallic materials — Leeb hardness test — Part 1: Test Method.
  3. DIN 50156-2:2007/Metallic materials — Leeb hardness test — Part 2: Verification and calibration of the testing devices.
  4. DIN 50156-3:2007/Metallic materials — Leeb hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks.
  5. ASTM A956/Standard Test Method for Leeb Hardness Testing of Steel Products. 2012.
  6. ISO/DIS 16859-l:2015/Metallic materials — Leeb hardness test — Part 1: Test method.
  7. ISO/DIS 16859-2:2015/Metallic materials — Leeb hardness test — Part 2: Verification and calibration of the testing devices.
  8. ISO/DIS 16859-3:2015/Metallic materials — Leeb hardness test — Part 3: Calibration of reference test blocks.
  9. Гоголинский К. В., Сясько В. А. Метрологическое обеспечение динамических методов измерения твёрдости в Российской Федерации: существующие проблемы и пути их решения. — В мире НК. 2014. № 1 (63). С. 69-76.
  10. Потапов А.И., Сясько В.А.. Гоголинский К. В., Никазов А. А. Обеспечение единства измерений твёрдости динамическим методом в Российской Федерации. — Контроль. Диагностика. 2016. № 12. С. 44-50.

 

 

 

 

 

 

 

Методы и приборы неразрушающего контроля бетона

Для оценки состояния бетонных конструкций необходим всесторонний анализ факторов, влияющих на их эксплуатационные характеристики, такие как прочность, толщина защитного слоя, диаметр арматуры, теплопроводность, влажность, адгезия покрытий и т.д. Неразрушающие методы контроля особенно актуальны, когда характеристики бетона и арматуры неизвестны, а объёмы контроля значительны. Методы НК дают возможность контроля как в лабораторных условиях, так и на строительных площадках в процессе эксплуатации.

В чём плюсы неразрушающего контроля:

  • Возможность не организовывать на площадке лабораторию оценки бетона.
  • Сохранение целостности проверяемой конструкции.
  • Сохранение эксплуатационных характеристик сооружений.
  • Широкая сфера применения.

При всем многообразии контролируемых параметров контроль прочности бетона занимает особое место, поскольку при оценке состояния конструкции определяющим фактором является соответствие фактической прочности бетона проектным требованиям.

Процедура обследований регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012. Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010. Неразрушающий контроль прочности бетона подразумевает применение механических методов (удар, отрыв, скол, вдавливание) и ультразвукового сканирования.

Контроль прочности готовых бетонных конструкций как правило проводится по графику, в установленном проектом возрасте, либо при необходимости, например, когда планируется реконструкция. Контроль прочности строящихся конструкций даёт возможность оценить распалубочную и отпускную прочность, сравнить реальные характеристики материала с паспортными.

Методы неразрушающего контроля прочности бетона делят на две группы

Прямые (методы местных разрушений) Косвенные
  • Скалывание ребра
  • Отрыв со скалыванием
  • Отрыв металлических дисков
  • Ударный импульс
  • Упругий отскок
  • Пластическая деформация
  • Ультразвуковое обследование

Прямые методы испытания бетона (методы местных разрушений)

Методы местных разрушений относят к неразрушающим условно. Их основное преимущество – достоверность. Они дают настолько точные результаты, что их используют для составления градуировочных зависимостей для косвенных методов. Испытания проводятся по ГОСТ 22690-2015.

Метод Описание Плюсы Минусы
Метод отрыва со скалыванием Оценка усилия, которое требуется, чтобы разрушить бетон, вырывая из него анкер (видео). - Высокая точность.
- Наличие общепринятых градуировочных зависимостей, зафиксированных ГОСТом.
- Трудоёмкость.
- Невозможность использовать в оценке прочности густоармированных сооружений, сооружений с тонкими стенами.
Скалывание ребра Измерение усилия, которое требуется, чтобы сколоть бетон на углу конструкции. Метод применяется для исследования прочности линейных сооружений: свай, колонн квадратного сечения, опорных балок. - Простота использования.
- Отсутствие предварительной подготовки.
- Не применим, если слой бетона меньше 2 см или существенно повреждён.
Отрыв дисков Регистрация усилия для разрушения бетона при отрыве от него металлического диска. Способ широко использовался в советское время, сейчас почти не применяется из-за ограничений по температурному режиму. - Подходит для проверки прочности густоармированных конструкций.
- Не такой трудоёмкий, как отрыв со скалыванием.
- Необходимость подготовки: диски нужно наклеить на бетонную поверхность за 3-24 часа до проверки.

 

Отрыв со скалыванием Скалывание ребра Отрыв дисков


Основные недостатки методов местных разрушений – высокая трудоёмкость, необходимость расчёта глубины прохождения арматуры, её оси. При испытаниях частично повреждается поверхность конструкций, что может повлиять на их эксплуатационные характеристики.

Косвенные методы испытания бетона

В отличие от методов местных разрушений, методы, основанные на ударно-импульсном воздействии на бетон, имеют большую производительность. Однако, контроль прочности бетона ведется в поверхностном слое толщиной 25-30 мм, что ограничивает их применение. В упомянутых случаях необходима зачистка поверхности контролируемых участков бетона или удаление поврежденного поверхностного слоя.

Неразрушающий контроль прочности бетона на заводах ЖБИ и в строительных лабораториях осуществляется после приведения градуировочных зависимостей приборов в соответствие с фактической прочностью бетона по результатам испытания контрольных партий в прессе.

Метод Описание Плюсы Минусы
Ударного импульса Регистрация энергии, которая появляется при ударе специального бойка. Для обследований используется молоток Шмидта.
Как работает молоток Шмидта
- Компактное оборудование.
- Простота.
- Возможность одновременно устанавливать класс бетона.
- Относительно невысокая точность
Упругого отскока Измерение пути бойка при ударе о бетон. Для обследования используют склерометр Шмидта и аналогичные устройства. - Простота и скорость исследования. - Жёсткие требования к процедуре подготовки контрольных участков.
- Техника требует частой поверки.
Пластической деформации Измерение отпечатка, оставшегося на бетоне при ударе металлическим шариком. Метод устаревший, но используется часто. Для оценки применяют молоток Кашкарова и аппараты статического давления.
Оценка прочности бетона молотком Кашкарова.
- Доступность оборудования.
- Простота.
- Невысокая точность результатов.
Ультразвуковой метод Измерение скорости колебаний ультразвука, проходящего сквозь бетон. - Возможность проводить массовые изыскания неограниченное число раз.
- Невысокая стоимость исследований.
- Возможность оценить прочность глубинных слоёв конструкции.
- Повышенные требования к качеству поверхности.
- Требуется высокая квалификация сотрудника.

 

Ударный импульс Упругий отскок Пластическая деформация


Метод ударного импульса

Метод ударного импульса – самый распространённый среди неразрушающих методов из-за простоты измерений. Он позволяет определять класс бетона, производить измерения под разными углами к поверхности, учитывать пластичность и упругость бетона.

Суть метода. Боёк со сферическим ударником под действием пружины ударяется о поверхность. Энергия удара расходуется на деформации бетона. В результате пластических деформаций образуется лунка, в результате упругих возникает реактивная сила. Электроме¬ханический преобразователь превращает механическую энергию удара в эле¬ктрический импульс. Результаты выдаются в единицах измерения прочности на сжатие.

К достоинствам метода относят оперативность, низкие тру¬дозатраты, отсутствие сложных вычислений, слабую за¬висимость от состава бетона. Недостатком считается определение прочности в слое глубиной до 50 мм.

Метод упругого отскока

Метод упругого отскока заимствован из практики определения твёрдости металла. Для испытаний применяют склерометры – пружинные молотки со сферическими штампами. Система пружин допускает свободный отскок после удара. Шкала со стрелкой фиксирует путь ударника при отскоке. Прочность бетона определяют по градуировочным кривым, которые учитывают положение молотка, так как величина отскока зависит от его направления. Среднюю величину вычисляют по данным 5-10 измерений, выполненных на определённом участке. Расстояние между местами ударов – от 30 мм.

Диапазон измерений методом упругого отскока – 5-50 МПа. К достоинствам метода относят простоту и скорость измерений, возможность оценки прочности густоармированных конструкций. Ключевые недостатки такие же, как у других ударных методов: контроль прочности в поверхностном слое (глубина 20-30 мм), необходимость частых поверок (каждые 500 ударов), построение градуировочных зависимостей.

Ниже представлены измерители прочности бетона, работающие по принципу ударного импульса, из ассортимента нашей компании

Молоток Шмидта ORIGINAL SCHMIDT Молоток Шмидта SILVER SCHMIDT Молоток Шмидта Original Schmidt Live Измерители прочности бетона ИПС-МГ4
Молоток Шмидта ORIGINAL SCHMIDT Молоток Шмидта SILVER SCHMIDT Молоток Шмидта Original Schmidt Live Измерители прочности бетона ИПС-МГ4


Метод пластической деформации

Метод пластической деформации считается одним из самых дешёвых. Его суть – в определении твёрдости поверхности посредством измерения следа, который оставляет стальной шарик/стержень, встроенный в молоток. При проведении испытаний молоток располагают перпендикулярно поверхности бетона и совершают несколько ударов. С помощью углового масштаба измеряют отпечатки на бойке и бетоне. Для облегчения измерений диаметров используют листы копировальной или белой бумаги. Полученные характеристики фиксируют и вычисляют среднее значение. Бетонная прочность определяется по соотношению размеров отпечатков.

Принцип действия приборов для испытаний методом пластических деформаций основан на вдавливании штампа при помощи удара либо статического давления. Устройства статических давлений применяются ограниченно, более распространены приборы ударного действия – ручные и пружинные молотки, маятниковые устройства с шариковым/дисковым штампом. Твёрдость стали штампов минимум HRC60, диаметр шарика — минимум 10 мм, толщина диска — не меньше 1 мм. Энергия удара должна быть равна или больше 125 H.

Метод прост, может применяться в густоармированных конструкциях, отличается быстротой, но подходит для оценки прочности бетона не больше М500.

Ультразвуковое обследование

Ультразвуковой метод – это регистрация скорости прохождения ультразвуковых волн. По технике проведения испытаний можно выделить сквозное ультразвуковых прозвучивание, когда датчики располагают с разных сторон тестируемого образца, и поверхностное прозвучивание, когда датчики расположены с одной стороны. Сквозной метод позволяет, в отличие от всех остальных методов НК прочности, контролировать прочность в приповерхностных и глубоких слоях конструкции.

Ультразвуковые приборы неразрушающего контроля бетона могут использоваться не только для контроля прочности бетона, но и для дефектоскопии, контроля качества бетонирования, определения глубины  и поиска арматуры в бетоне. Они позволяют многократно проводить массовые испытания изделий любой формы, вести непрерывный контроль нарастания или снижения прочности.

На зависимость «прочность бетона – скорость ультразвука» влияют количество и состав заполнителя, расход цемента, способ приготовления бетонной смеси, степень уплотнения бетона. Недостатком метода считается довольно большая погрешность при переходе от акустических характеристик к прочностным.

Ниже даны ссылки на приборы неразрушающего контроля бетона, представленные в ассортименте нашей компании

Ультразвуковой томограф А1040 MIRA
Ультразвуковой дефектоскоп А1220 Монолит Ультразвуковой тестер UK1401 Измеритель прочности бетона УКС-МГ4 Ультразвуковой тестер бетона Pundit Ультразвуковой индикатор прочности бетона БЕТОН-70
Ультразвуковой томограф А1040 MIRA Ультразвуковой дефектоскоп А1220 Монолит Ультразвуковой тестер UK1401 Измеритель прочности бетона УКС-МГ4 Ультразвуковой тестер бетона Pundit Ультразвуковой индикатор прочности бетона БЕТОН-70

Кроме перечисленных способов контроля прочности существуют менее распространённые. На стадии экспериментального использования метод электрического потенциала, инфракрасные, вибрационные, акустические методы.

Опыт ведущих специалистов по неразрушающему контролю прочности бетона показывает, что в базовый комплект специалистов, занятых обследованием, должны входить приборы, основанные на разных методах контроля: отрыв со скалыванием (скалывание ребра), ударный импульс (упругий отскок, пластическая деформация), ультразвук, а также измерители защитного слоя и влажности бетона, оборудование для отбора образцов.

Погрешность методов неразрушающего контроля прочности бетона

Наименование метода Диапазон применения*, МПа Погрешность измерения**
1 Пластическая деформация 5 ... 50 ± 30 ... 40%
2 Упругий отскок 5 ... 50 ± 50%
3 Ударный импульс 10 ... 70 ± 50%
4 Отрыв 5 ... 60 нет данных
5 Отрыв со скалыванием 5 ... 100 нет данных
6 Скалывание ребра 10 ... 70 нет данных
7 Ультразвуковой 10 ... 40 ± 30 ... 50%
* по ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690;
** источник: Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. М., Стройиздат, 1974. 292 с.

Процедура оценки

Общие правила контроля прочности бетона изложены в ГОСТ 18105-2010. Требования к контрольным участкам приведены в следующей таблице

Метод Общее число измерений на участке Минимальное расстояние между местами измерений на участке, мм Минимальное расстояние от края конструкции до места измерения, мм Минимальная толщина конструкции, мм
Упругий отскок 9 30 50 100
Ударный импульс 10 15 50 50
Пластическая деформация 5 30 50 70
Скалывание ребра 2 200 -0 170
Отрыв 1 2 диаметра диска 50 50
Отрыв со скалыванием при рабочей глубине заделки анкера:
40 мм
< 40 мм


1
2


5h


150


2h


Наиболее сложными для контроля бетонных конструкций являются случаи воздействия на них агрессивных факторов: химических (соли, кислоты, масла), термических (высокие температуры, замораживание в раннем возрасте, переменное замораживание и оттаивание), атмосферных (карбонизация поверхностного слоя). При обследовании необходимо визуально, простукиванием, либо смачиванием раствором фенолфталеина (случаи карбонизации бетона), выявить поверхностный слой с нарушенной структурой. Подготовка бетона таких конструкций для испытаний неразрушающими методами заключается в удалении поверхностного слоя на участке контроля и зачистке поверхности наждачным камнем. Прочность бетона в этих случаях необходимо определять преимущественно методами местных разрушений или путём отбора образцов. При использовании ударно-импульсных и ультразвуковых приборов шероховатость поверхности не должна превышать Ra 25.

Прочность бетона по маркам

Класс бетона (В) по прочности на сжатие Ближайшая марка бетона (М) по прочности на сжатие Средняя прочность бетона данного класса кгс/см² Отклонения ближайшей марки бетона от средней прочности бетона этого класса,%
В3,5 М50 45,84 +9,1
В5 М75 65,48 +14,5
В7,5 М100 98,23 +1,8
В10 М150 130,97 +14,5
В12,5 М150 163,71 -8,4
В15 М200 196,45 +1,8
В20 М250 261,94 -4,6
В22,5 М300 294,68 +1,8
В25 М350 327,42 +6,9
В27,5 М350 360,16 -2,8
В30 М400 392,90 +1,8
В35 М450 458,39 -1,8
В40 М500 523,87 -4,6
В45 М600 589  
В50 М650 655  
В55 М700 720  
В60 М800 786  

Измерение защитного слоя и диаметра арматуры

Основная задача защитного слоя – обеспечить надежное сцепление бетона с арматурой на этапах монтажа и эксплуатации бетонной конструкции. Кроме того, он выполняет функцию защиты от перепадов температур, повышенной влажности, агрессивных химических реагентов. Толщина защитного слоя бетона диктуется условиями эксплуатации конструкции, видом и диаметром используемой арматуры.

При создании защитного слоя бетона руководствуются указаниями СНиП 2.03.04-84 и СП 52-101-2003. Контроль толщины защитного слоя проводится по ГОСТ 22904-93.

Для оперативного контроля качества армирования железобетонных конструкций и определения толщины защитного бетонного слоя используют приборы для поиска арматуры в бетоне - локаторы арматуры. Они работают по принципу импульсной магнитной индукции. Помимо измерения толщины защитного слоя, измеритель способен поиск арматуры в бетоне и определять наличие арматуры на определенном участке, фиксировать сечение, диаметр и другие параметры арматурных включений.

Оборудование для измерения толщины защитного слоя и оценки расположения арматуры

Локатор арматуры Profoscope Локатор арматуры Profometer PM-600 Локатор арматуры Proceq GPR Live Анализатор коррозии Canin+ Измеритель защитного слоя бетона ИПА-МГ4 Прибор диагностики свай ПДС-МГ4
Локатор арматуры Profoscope Локатор арматуры Profometer PM-600 Локатор арматуры Proceq GPR Live Анализатор коррозии Canin+ Измеритель защитного слоя бетона ИПА-МГ4 Прибор диагностики свай ПДС-МГ4

Неразрушающий контроль влажности

Влажность бетона оценивают по ГОСТ 12730.0-78: Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости. Некоторое количество влаги (в ячеистом бетоне до 30–35%) остаётся в стройматериалах в ходе производственного процесса (технологическая влага). В нормальных условиях содержание влаги в бетонных конструкциях в течение первого отопительного периода сокращается до 4-6% по весу.

Для получения полной картины целесообразно использовать несколько различных по физическому принципу методов оценки. Для измерения влажности бетона применяют влагомеры или измерители влажности. Принцип действия влагомера основан на зависимости диэлектрической проницаемости материала и содержания в нем влаги. Следует учитывать, что содержание влаги в бетоне отличается от ее содержания на поверхности. Методы измерения на поверхности дают результат для глубины до 20 мм и не всегда отражают реальное положение вещей.

Оборудование для измерения влажности и проницаемости бетона

Измеритель влажности бетона Hygropin Тестер проницаемости бетона Torrent Измеритель влажности бетона МГ4Б Измеритель влажности бетона МГ4БМ
Измеритель влажности бетона Hygropin Тестер проницаемости бетона Torrent Измеритель влажности бетона МГ4Б Измеритель влажности бетона МГ4БМ

Адгезия защитных и облицовочных покрытий

Адгезия измеряется при помощи прямых (с нарушением адгезионного контакта), неразрушающих (с измерением ультразвуковых или электоромагнитных волн) и косвенных (характеризующих адгезию лишь в сопоставимых условиях) методов. Наиболее распространен метод оценки с помощью адгезиметра. Методика оценки установлена ГОСТ 28574-2014: Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий.

Оценка бетона с помощью адгезиметра проводится при диагностике повреждений покрытия, контроле качества антикоррозийных работ, а также при проверке качества строительных материалов. Интенсивность адгезии определяется давлением отрыва, которое следует приложить к покрытию (штукатурке, краске, герметику и т.д.), чтобы отделить его от бетонной основы.

Оборудование для измерения адгезии

Измеритель адгезии DY-2 Измеритель адгезии ПСО-ХМГ4
Измеритель адгезии DY-2 Измеритель адгезии ПСО-ХМГ4

Морозостойкость

В большинстве нормативных документов устойчивость покрытий и изделий из застывшей смеси определяется количеством переходов через нулевую отметку, после которого начинается падение эксплуатационных характеристик. Морозостойкость бетона – способность выдерживать температурные перепады, а также количество циклов заморозки и оттаивания бетонной смеси. В ГОСТ 10060-2012 выделяют 11 марок бетона с различной морозостойкостью, которая имеет градацию на циклы от F50 до F1000.

Группы бетонов по морозостойкости

Группа морозостойкости Обозначение Примечание
Низкая менее F50 Не находит широкого использования
Умеренная F50 – F150 Морозостойкость и водонепроницаемость бетона этой группы имеет оптимальные показатели. Такие смеси встречаются наиболее часто.
Повышенная F150 – F300 Морозостойкость бетонной смеси в этом диапазоне дает возможность эксплуатировать здания в достаточно суровых условиях.
Высокая F300 – F500 Такие растворы требуются в особых случаях, например, при эксплуатации с переменным уровнем влаги.
Особо высокая более F500 Бетон морозостойкий получается впрыскиванием особых добавок. Применяется при сооружении конструкций на века.

Дополнительная информация

Морозостойкость бетона оценивают ультразвуковыми методами по ГОСТ 26134-2016. Ультразвуковая диагностика отличается невысокой стоимостью, даёт возможность проводить обследования неограниченное число раз. При этом предъявляются высокие требования к качеству бетонной поверхности и квалификации сотрудника.

Подробную консультацию по контролю бетонных сооружений вы можете получить у наших специалистов по телефонам +7 (495) 972-88-55, +7 (495) 660-49-68.

Оборудование для неразрушающего контроля бетона можно купить с доставкой до двери либо до терминалов транспортной компании в городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города. А так же Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.

Способы измерения твёрдости металла, резины, бетона

Первоисточник статьи - https://vostok-7.ru/articles/tverdost/

Единого общепринятого определения термина «ТВЁРДОСТЬ» не существует поскольку методы определения этой метрологической величины настолько разнообразны, что нет возможности их объединить в одной фразе или описании. При этом даже для одного типа материала (напр. металлов) методов определения твердости существует более 5… Также именно по этой причине приборы для измерения твёрдости именуются не только твердомерами, но и другими названиями, указывающими на метод или материал измерения: дюрометр (для резин), склерометр (для минералов) и т.д.

Твёрдость минералов

Шкала твёрдости минералов Мооса (склерометры царапающие) – метод определения твёрдости минералов путём царапания одного минерала другим минералом для сравнительной диагностики твёрдости минералов между собой по системе мягче-твёрже. Испытываемый минерал либо не царапается другим минералом (эталоном Мооса или склерометром) и тогда его твёрдость по Моосу выше, либо царапается - и тогда его твёрдость по Моосу ниже.

Типы исследуемых материалов:

  • минералы (природные и искусственные), в т.ч. измеряется твёрдость камней горных пород
  • бетон и другие строительные материалы: твёрдость искусственных камней, плитки, стекла и др.

Молотки Шмидта (склерометры-молотки) – метод определения твёрдости и прочности на сжатие без разрушения строительный материалов: бетона, кирпичей, строительного раствора и пр. Оценка материалов происходит по предварительно установленной градуировочной зависимости между прочностью эталонных образцов и значением отскока бойка молотка Шмидта от поверхности материала.

Типы исследуемых материалов:

  • бетон
  • кирпич
  • строительный раствор
  • природные камни и горные породы

Твёрдость металлов

Твёрдость металлов – наиболее глубоко изученное и стандартизированное международной практикой измерение твёрдости. Наиболее распространены следующие методы:

Измерение твёрдости металлов по Бринеллю (твердомеры)

Один из старейших методов, твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Обозначается HB, где H — Hardness (твёрдость, англ.), B — Brinell (Бринелль, англ.)

Измерение твёрдости металлов по Роквеллу (твердомеры)

Это самый распространённый из методов начала XX века, твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Обозначается HR, где H — Hardness (твёрдость, англ.), R — Rockwell (Роквелл, англ.), а 3-й буквой идёт обозначение типа шкалы, напр. HRA, HRB, HRC и т.д.

Измерение твёрдости металлов по Виккерсу (твердомеры и микротвердомеры)

Самая широкая по охвату шкала, твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Обозначается HV, где H — Hardness (твёрдость, англ.), V — Vickers (Виккерс, англ.).

Измерение твёрдости металлов по Шору (твердомеры и склероскопы)

Данный метод крайне редко используется, твёрдость определяется по высоте отскока бойка от поверхности. Обозначается HS, где H — Hardness (твёрдость, англ.), S — Shore (Шор, англ.), а 3-й буквой идёт обозначение типа шкалы, напр. HSD

Измерение твёрдости металлов по Либу (твердомеры)

Это самый широко применяемый на сегодня метод в мире, твёрдость определяется как отношение скоростей до и после отскока бойка от поверхности. Обозначается HL, где H — Hardness (твёрдость, англ.), L — Leeb (Либ, англ.), а 3-й буквой идёт обозначение типа датчика, напр. HLD, HLC и т.д.

Твёрдость резины

Определить твердость резины сегодня можно несколькими методами:

Измерение твёрдости резины по Шору (твердомеры и дюрометры)

Самый широко применяемый на сегодня метод в мире, твёрдость резины определяется по глубине проникновения в материал специальной закаленной стальной иглы (индентора) под действием калиброванной пружины. Твёрдость резины обозначается в международной практике как H, где H — Hardness (твёрдость, англ.), а 2-й буквой идёт обозначение типа шкалы, напр. HA, HB, HC, HD и т.д., в практике России пишется как «твёрдость по Шору тип А» или «твёрдость по Шору тип D».

Измерение твёрдости по Аскеру (твердомеры и дюрометры)

Это национальный японский метод, сходный с методом измерения твёрдости резины по Шору, но отличающийся от него типом инденторов, пружин и пр. Твёрдость резины обозначается в международной практике как Asker (Аскер, англ.), а далее идёт обозначение типа шкалы, напр. Asker С, Asker D и т.д. В России не применяется.

Измерение твёрдости по Роквеллу (твердомеры)

В этом случае используется стандартный твердомер Роквелла для измерения твёрдости металлов, но вместо индентора-конуса используются инденторы со стальными шариками. Твёрдость резины обозначается HR, где H — Hardness (твёрдость, англ.), R — Rockwell (Роквелл, англ.), а 3-й буквой идёт обозначение типа шкалы, напр. HRP, HRL, HRM или HRE.

 

Сравнение характеристик малогабаритных твердомеров

Струтынский А.В., Худяков С.А.

Первоисточник статьи - https://vostok-7.ru/articles/3/

В практике судоремонта нередко возникает необходимость измерения твердости рабочих поверхностей деталей. Зачастую применение классических методов – Бринелля [1], Роквелла [2], Виккерса [3] оказывается невозможным, либо неоправданно трудоемким и непроизводительным. К таким случаям можно отнести контроль твердости крупногабаритных деталей, измерение без полной разборки узлов и в труднодоступных местах. Эти задачи могут быть решены при помощи малогабаритных твердомеров. Применение этих приборов имеет ряд особенностей и ограничений, которые необходимо учитывать. В таких приборах используется метод ультразвукового контактного импеданса (UCI - Ultrasonic Contact Impedance) и метод упругого отскока (динамический). Рассмотрим каждый из них с учетом преимуществ и недостатков.

1. Метод ультразвукового контактного импеданса

Суть метода заключается в следующем: при калиброванной нагрузке алмазная пирамидка, закрепленная на металлическом стержне, колеблющемся на резонансной частоте, внедряется в материал изделия. Частота колебаний стержня пропорциональна площади отпечатка на объекте контроля, то есть твердости материала. Метод несколько напоминает метод Виккерса [3], только площадь отпечатка оценивается без снятия нагрузки, то есть, совместно с упругой составляющей деформации. Поскольку фиксация датчика на объекте осуществляется рукой, величина рабочей нагрузки небольшая – около 10Н. При такой нагрузке и, соответственно, таком размере отпечатка метод занимает промежуточное положение между методом Виккерса [3] и методом микротвердости [4] по локальности воздействия на объект. Метод позволяет измерять твердость при любом пространственном положении датчика.

2. Метод упругого отскока

Методом упругого отскока определяется значение твердости HL по Либу (в некоторых переводах - Лейбу). Эта величина, введенная в практику измерений в 1978 г., является частным величины скорости отскока ударника к величине скорости удара, умноженным на 1000. В более твердых материалах возникает большая скорость отскока, чем в тех, у которых твердость меньше. Применительно к определенной группе материалов (например, сталь, алюминий и др.), значение HL совпадает со значением твердости, поэтому оно непосредственно и используется.

В ходе проведения испытания ударник с наконечником из твердого сплава приводится в действие пружиной, ударяется о поверхность и отскакивает. Скорости удара и отскока измеряются следующим образом: постоянный магнит, встроенный в тело ударника, проходит через катушку и в процессе своего поступательного и возвратного движения создает электрический ток. Величины возникающих при этом токов пропорциональны скоростям удара и отскока; результаты обрабатываются и представляются на дисплее индикаторного блока в виде значения твердости.

Для наиболее часто встречающихся материалов разработаны специальные кривые, позволяющие сравнивать полученные значения со стандартными статистическими (по Бринеллю, Роквеллу) и переводить их в эти системы. Метод напоминает метод Шора, только определяется не высота отскока ударника, а отношение величины скорости отскока ударника к величине скорости удара. С использованием поправок, метод позволяет измерять твердость при любом пространственном положении датчика (в отличие от метода Шора).

Следует понимать, что сопоставление величины твердости, приведенное, например, в [5], измеренной различными методами и даже одним методом, но с разными параметрами (величина, продолжительность и скорость нагружения, форма, размеры и материал индентора) не является строгим, точным и универсальным. Еще менее точной является оценка прочности сталей (временного сопротивления) по величине твердости. При подобном сопоставлении кроме [6], использующего пересчет по эмпирическому соотношению, близкому к σв = 9,8·0,35·НВ (МПа) [7], используются и другие зависимости. Например, используемая в теплоэнергетике формула σв = 9,8·(0,46·НВ – 22) лучше подходит для низкоуглеродистых сталей с твердостью до 200 НВ (см. рис.1).

Эти формулы не единственные и не претендуют на универсальность и точность. В случае измерения твердости переносным прибором происходит двойное сопоставление. Сначала динамическая твердость пересчитывается в НВ, затем во временное сопротивление. При таком "пересчете" перемножаются и коэффициенты корреляции, которые и так существенно меньше 1. Оценка пластических характеристик по твердости (относительного удлинения и сужения, ударной вязкости) обычно не проводится, так как между этими величинами нет корреляционной связи.

2.1. Сравнение основных характеристик датчиков малогабаритных твердомеров

Основные характеристики твердомеров определяют, прежде всего, характеристики датчиков. Наличие развитых сервисных функций только повышает удобство пользования прибором, что немаловажно при большом объеме измерений.

Для сравнения были выбраны датчики отечественных динамических твердомеров МЕТ-УД, ТЭМП-3 и ТДМ-2. Ультразвуковой датчик твердомера МЕТ-УД сравнивался с датчиком твердомера MICRODUR фирмы Крауткремер (рис.2).

Сопоставление твердости и прочности по разным методикам

Рис. 1 Сопоставление твердости и прочности по разным методикам.

Сравнение датчика МЕТ с датчиком к прибору MICRODUR производства КРАУТКРЕМЕР не в пользу МЕТ. В датчике "MICRODUR" применен электрический привод нагружения, обеспечивающий стабильную скорость и время нагружения и значительно уменьшающий случайную составляющую погрешности измерения, в том числе, субъективный человеческий фактор. Датчик МЕТ-УД упрощенный. Такое упрощение требует от оператора хороших навыков, тщательности и аккуратности и приводит к повышенной случайной погрешности измерения.

Внешний вид ультразвуковых датчиков

а) МЕТ-УД; б) MICRODUR

Рис.2. Внешний вид ультразвуковых датчиков.

Поверхность базирования ультразвуковых датчиков

а) МЕТ-УД; б) MICRODUR

Рис.3. Поверхность базирования ультразвуковых датчиков.

Поверхность базирования датчика MICRODUR выполнена с эластичным нескользящим кольцом, обеспечивающим лучшую фиксацию датчика на объекте (рис.3).

Оба датчика оставляют отпечатки примерно одинакового размера (около 0,1 мм на стали с твердостью 150 НВ), то есть, имеют примерно одинаковые рабочие нагрузки.

В названии немецкого прибора присутствует слово "микро", напоминающее, что нагрузка и размер отпечатка приближаются к способу микротвердости [4], значительно ограничивая область применения "вслепую", без оценки микроструктуры и точности позиционирования на объекте. Производитель МЕТ-УД ограничивает только измерение твердости чугуна и, в качестве преимущества метода, указывает возможность использования этого датчика (метода) для тонкостенных конструкций (в том числе трубопроводов). Для термически упрочненных объектов с априори мелкозернистой, однородной микроструктурой (мартенсит, бейнит) проблем не предвидится, а даже для феррито-перлитной структуры возможны ограничения применения. Рассмотрим углеродистую сталь (0,1-0,2 % углерода характерно для сварных конструкций). По правилам (законам) Н. С. Курнакова известно, что твердость феррита составляет около 100 НВ, перлита -200 НВ. Твердость феррито-перлитной структуры линейно увеличивается от 100 до 200НВ пропорционально доле перлита в микроструктуре. При заявленной погрешности ± 10 НВ необходимо иметь чувствительность не менее 5 НВ, что соответствует 5 % изменению доли перлитной составляющей. То есть, минимальное количество зерен в отпечатке (при равномерном распределении структурных составляющих и одинаковой деформации под воздействием индентора) – 20. Учитывая пирамидальную форму отпечатка и, соответственно, неоднородность деформации на площади отпечатка, удвоим это число (а можно и утроить). Как указывалось выше, размер отпечатка - 0,1 мм на стали с твердостью 150 НВ, то есть, площадь – 0,01 мм2, это соответствует 4000 зерен на мм2. В [8], таблица 1, среднему значению 4096 зерен на мм2 соответствует зерно №9. То есть, метод с заявленной погрешностью работает на конструкционной стали с зерном более мелким, чем №9 (№10–14). Зерно № 7 – 8 – не редкость в стальном прокате, еще хуже может быть ситуация с поковками и отливками, где и размер зерна и неоднородность структуры значительно выше. На лицо явное недокументированное ограничение применимости метода.

2.2. Сравнение динамических датчиков

Российские производители не приводят основных характеристик датчиков, поэтому необходимо снять их самостоятельно. Для этого надо измерить диаметры шариков, массы ударников и их среднюю скорость. Для приближенного определения средней скорости необходимо записать электрические сигналы датчиков и проанализировать их.

2.2.1 Сравнение диаметров шариков

Различие диаметров шариков представлено на рис. 4

МЕТ, ТЭМП ТДМ

Сравнение диаметров шариков

Рис. 4. Сравнение диаметров шариков

Отношение диаметров шариков составляет

DМЕТ, ТЭМП/DТДМ ≈ 0,67.

Диаметры шариков датчиков твердомеров МЕТ-УД и ТЭМП-3 составляют 2,0 мм, твердомера ТДМ-2 – 3,0 мм.

2.2.2. Сигналы датчиков

Сигналы датчиков снимались при помощи компьютерного осциллографа. Датчики устанавливались на массивную стальную плиту твердостью 150 НВ.

Осциллограммы представлены на рис. 5-7.

Сигнал датчика твердомера МЕТ-УД

Рис. 5. Сигнал датчика твердомера МЕТ-УД.

Интервал времени между импульсами – τ = 58 мс

Сигнал датчика твердомера ТДМ-2

Рис. 6. Сигнал датчика твердомера ТДМ-2.

Интервал времени между импульсами – τ = 37 мс

Сигнал датчика твердомера ТЭМП-3

Рис. 7. Сигнал датчика твердомера ТЭМП-3.

Интервал времени между импульсами – τ = 69 мс

Сглаженный пик импульса отскока датчика МЕТ может вызывать дополнительную нестабильность показаний. Разная полярность и амплитуда – конструктивная особенность, учитываемая электронными блоками твердомеров.

2.2.3. Сравнение энергии удара (упрощенно)

Анализ сигналов позволяет определить время пролета ударника от середины катушки до поверхности объекта контроля и отскока до середины катушки. Приняв, что положение середины катушки соответствует свободному ходу ударника, среднюю скорость ударника определим по формуле:

Формула средней скорости ударника

Энергию удара можно определить по формуле для кинетической энергии

Формула энергии удара

Скорость в момент удара v максимальна и составляет с учетом расходования энергии на пластическую деформацию около 4·vср то есть,

Формула скорости в момент удара

Такое упрощение не позволяет точно рассчитать энергию удара, но, с учетом того, что измерения проводились на одном образце, отношение энергий различных датчиков определяется корректно.

Результаты измерений и расчетов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики датчиков твердомеров

Характеристики МЕТ-УД ТЭМП-3 ТДМ-2
Диаметр шарика, D, мм 2,0 2,0 3,0
Масса ударника, m, г 7,0 8,2 5,5
Полный ход ударника, S, мм 20 30 30
Свободный ход ударника, S0, мм 8 15 12
Время между импульсами, τ, мс 58 69 37
Средняя скорость ударника, v, м/с 0,28 0,43 0,69
Энергия удара, E, мДж 4,4 12,1 20,9

Энергию удара можно также оценить по характеристикам пружин:

Формула энергии удара

Потенциальная энергия ударника составляет:

Формула потенциальной энергии ударника

Полная энергия:

Формула полной энергии

где α – угол между осью датчика и нормалью к поверхности Земли.

Отношение Еуп определяет величину поправки на изменение пространственного положения датчика.

Результаты измерений и расчетов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные характеристики пружин датчиков твердомеров

Характеристики МЕТ-УД ТЭМП-3 ТДМ-2
Усилие взведенной пружины, Р, Н 1,7 3,1 4,5
Полный ход ударника, S, мм 20 30 30
Свободный ход ударника, S0, мм 8 15 12
Потенц. энергия пружины, Eп, мДж 10,2 23,25 40,5
Потенц. энергия ударника, Eу, мДж 1,40 2,46 1,65
Eу / Eп 0,137 0,105 0,041

Как видно из приведенных результатов, энергия удара датчиков твердомеров отличается более чем в 4 раза, причем производители твердомеров не приводят этой характеристики в паспортах и технических описаниях приборов. Это, вероятно, следствие отсутствия стандарта на метод. Если обратиться к [1], то обнаружится что результаты измерений твердости по Бринеллю при различных условиях испытаний записываются с соответствующими дополнениями (диаметр шарика, нагрузка, время). Те же данные приводятся и на мерах твердости, а в этом косвенном методе такие большие вольности, которые могут привести к различным результатам измерений на реальных объектах при одинаковых показаниях на мерах твердости.

2.2.4. Анализ граничных условий применимости

Понятно, что датчики с различной энергией удара должны иметь разные, обоснованные границы применимости. Паспортные границы применимости приведены в табл. 3.

Таблица 3. Паспортные границы применимости твердомеров

Характеристики МЕТ-УД ТЭМП-3 ТДМ-2
Шероховатость поверхности, Ra, мкм 3,2 2,5 2,5
Минимальный радиус кривизны, мм 10 15 15
Минимальная масса объекта контроля, кг 3 1,5 3
Минимальная толщина объекта контроля, мм 12 6 10
Поправка на положение датчика нет есть есть

Логично предположить, что датчик с минимальной энергией удара (МЕТ-УД) должен иметь меньшие пределы по минимальной массе и толщине объекта контроля. Возможно, искусственное увеличение этих границ является маркетинговым ходом, цель которого – привлечение внимания к универсальному твердомеру, использующему два метода измерения твердости. Отсутствие поправки на пространственное положение датчика вызывает недоумение, так как влияние изменения пространственного положения для этого датчика максимально. Шероховатость поверхности Ra 3,2 мкм также не объяснима: при измерении твердости по Бринеллю [1] при значительно больших нагрузках требует подготовки поверхности с шероховатостью не более Ra 2,5 мкм. Чувствительность к наклепу при подготовке поверхности у датчика МЕТ-УД самая высокая, что необходимо учитывать при работе с этим прибором.

Выводы

1. Малогабаритные твердомеры, удобные и незаменимые при решении ряда задач измерения твердости, имеют ряд недокументированных ограничений и особенностей применения.

2. Энергия удара датчиков трех отечественных динамических твердомеров отличается более чем в 4 раза, причем, производители твердомеров не приводят этой характеристики в паспортах и технических описаниях приборов. Это, вероятно, следствие отсутствия стандарта на метод.

3. Динамические датчики с высокой энергией удара (ТДМ-2) имеют некоторое преимущество при контроле конструкционных сталей и сварных соединений. Применение датчиков с низкой энергией удара целесообразно для более тонкостенных и легких объектов, тонких слоев, либо когда нежелательны большие отпечатки на объекте. В других случаях применение датчиков с низкой энергией удара может привести к необходимости увеличения числа замеров для усреднения результатов и излишней чувствительности к наклепу поверхностного слоя, возможному при подготовке поверхности и к изменению пространственного положения.

4. При обнаружении нехарактерных значений твердости отдельных точек необходимо проводить дополнительные измерения вблизи (3… 5 мм) от выпавшей точки, так как причиной может быть не только промах при измерении, но и неоднородности объекта контроля.

5. Диаметр отпечатка от динамических датчиков на стали с твердостью 150 НВ составляет около 0,50 мм для твердомера МЕТ-УД и 0,82 мм для ТДМ-2. Учитывая малую площадь контакта с объектом, при значительной структурной и химической неоднородности объектов контроля (поковки, отливки), превышающей или сравнимой с размером отпечатка, необходимо использовать приборы с большим диаметром шарика и, соответственно, большей энергией удара. Более простое и эффективное решение при единичных измерениях – использование метода Польди [9].

6. Существует диапазон толщины и микроструктуры, в котором использование датчиков с рассмотренными параметрами не обеспечивает корректного подхода к измерению твердости: конструкция имеет недостаточную жесткость для применения динамического датчика, а малая нагрузка импедансного датчика определяет излишнюю локальность зоны воздействия.

7. Для широкого спектра задач контроля твердости целесообразно иметь малогабаритный твердомер не только поддерживающий импедансный и динамический методы. Желательно еще иметь набор датчиков с разными характеристиками – энергией удара и диаметром шарика для динамического датчика и рабочей нагрузкой для импедансного датчика.

8. В случае возникновения разногласий при измерении твердости малогабаритными твердомерами, необходимо сравнивать характеристики датчиков, а в качестве арбитражных методов использовать классические методы измерения твердости.

Литература

1. ГОСТ 9012 – 59 Металлы и сплавы. Методы определения твердости по Бринеллю.

2. ГОСТ 9013 – 59 Металлы и сплавы. Методы определения твердости по Роквеллу.

3. ГОСТ 2999 – 75 Металлы и сплавы. Методы определения твердости по Виккерсу.

4. ГОСТ 4950 – 76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников.

5. ОСТ5. 9287 – 78 Детали стальные изделий судового машиностроения и приборостроения, термически обработанные. Технические требования, правила приемки и методы испытаний.

6. ГОСТ 22761 – 77 Металлы и сплавы. Методы определения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия.

7. Испытание материалов. Справочник под ред. Х. Блюменауэра пер. с нем. 1979., 448 с. М. «Металлургия»

8. ГОСТ 5639 – 82 Стали и сплавы. Метод выявления и определения величины зерна.

9. ГОСТ18661 – 73 Сталь. Измерение твердости методом ударного отпечатка.

10. В. С. Золотаревский. Механические свойства металлов. 1983., 350 с. М. «Металлургия»

Рекомендации по выбору дозиметра

В данном перечне содержатся ссылки на модели дозиметров, которые в большинстве случаев удовлетворяют требованиям перечисленных отраслей.

1 группа – лаборатории неразрушающего контроля, использующие импульсные рентгеновские аппараты - ДКС АТ-1123, ДКС-96.

2 группа – медицинские учреждения: приборы на гамма-рентген излучения для контроля установок, индивидуальный контроль персонала; (ДКС-АТ1123, ДКР-АТ1103М, ДКС-АТ3509)

3 группа – строительные организации: контроль территорий под застройку (поисковые приборы Дозы, ДКГ-03Д Грач, ДКГ-07Д Дрозд, ДКГ-02У Арбитр, ДКС-96)

4 группа – предприятия, занимающиеся сбором и отгрузкой металлолома: (приборы поисковые на гамма излучение ИСП-РМ1401МА, ИСП-РМ1701М, ДКГ-РМ1703МО-1/2)

5 группа – атомные структуры: контроль территорий АЭС, индивидуальный контроль персонала (МКС-АТ1117М, ДКС-96, ДКС-АТ3509, ДКГ-РМ1610, РМ1603А/В)

6 группа – банковские структуры: контроль загрязненности денежных знаков (МКС-РМ1405, МКС-151)

7 группа – частные лица (СИГ-РМ1208М, РМ1904 - для айфонов)

8 группа - военные ведомства, силовые структуры: поисковые приборы и индивидуальные дозиметры (МКС-РМ1402М, ДКГ-РМ1603А/В )

Все промышленные рентгеновские аппараты можно условно разделить на сами рентгеновские аппараты и гамма-дефектоскопы, использующие в качестве источника излучения радионуклид вместо рентгеновской трубки. Каждый тип рентгеновского аппарата имеет свои достоинства и недостатки и более применим в конкретной области НК. Рентгеновские аппараты в общем виде можно классифицировать на аппараты постоянного и действия и импульсные. Импульсные рентгеновские аппараты как правило дешевле, легче и проще в управлении. Аппараты с постоянным напряжением дороже, но при этом долговечней и обеспечивают лучшее качество снимков.

Основным документом регулирующим правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля является ПБ 03-372-00, в соответствии с положениями данного норматива выделяются общие и специальные требования к лабораториям НК, а так же требования к оборудованию и специалистам лаборатории.

3. Общие требования к лабораториям НК
    3.1. Статус, административная подчиненность и структура лаборатории должны обеспечивать объективность результатов контроля, исключать возможность любого воздействия на сотрудников лаборатории с целью оказать влияние на результаты контроля.
    3.2. Лаборатория, имеющая статус юридического лица, должна удовлетворять следующим критериям независимости:
       •должна быть независима от сторон, заинтересованных в результатах НК;
       •не должна участвовать в разработке, изготовлении, строительстве, монтаже, ремонте, реконструкции и эксплуатации или являться покупателем, собственником, потребителем объектов, НК которых осуществляет.
    3.3. Лаборатория, являющаяся структурным подразделением организации и выполняющая НК для собственных нужд организации, должна удовлетворять следующим критериям независимости:
       •в рамках организационной структуры организации должны быть четко разграничены функциональные обязанности по осуществлению НК, а также установлена отчетность лаборатории перед организацией, структурным подразделением которой она является;
       •лаборатория не должна заниматься работами, которые могут повлиять на объективность результатов НК.

4. Специальные требования к лабораториям НК
    4.1. Лаборатория, проводящая радиационный контроль, должна иметь радиационно-гигиенический паспорт.
    4.2. Лаборатории, выполняющие работы по НК в полевых условиях, должны подтвердить возможность надежной доставки средств НК к объекту с соблюдением требований радиационной безопасности.

6. Требования к средствам НК лаборатории
    6.1. Лаборатория должна быть оснащена собственными средствами НК, обеспечивающими возможность выполнения работ по НК в рамках ее области аттестации (перечень рекомендуемого оборудования).
     Для проведения отдельных видов работ допускается использовать дефектоскопическое оборудование, дефектоскопические материалы, принадлежности и приспособления, принадлежащие другим предприятиям, организациям или физическим лицам.
    6.2. Номенклатура средств определяется действующей нормативной и методической документацией по НК, распространяющейся на объекты контроля, виды (методы) НК и виды деятельности, при осуществлении которых проводится НК.
    6.3. Каждое средство НК, которое имеется в лаборатории, включая и стандартные (контрольные) образцы, должно быть зарегистрировано в лаборатории НК. Сведения о средствах НК должны быть внесены в Паспорт лаборатории и в регистрационный документ (учетный лист, карточка).
     Сведения о средствах НК должны включать данные о:
       •наименовании, типе средства НК;
       •стране, заводе-изготовителе (фирме), заводском и инвентарном номере, годе выпуска;
       •дате получения и ввода в эксплуатацию;
       •техническом обслуживании, ремонтах;
       •аттестации, поверке, калибровке;
       •местонахождении паспорта и/или руководства по эксплуатации, методических указаний по поверке (если они входят в комплект поставки прибора);
       •свидетельствах (протоколах) метрологической поверки (аттестации);
       •перечне комплекта поставки прибора, если он не входит в состав других документов.
    6.4. Сведения о применяемых в лаборатории средствах НК других организаций и физических лиц должны быть внесены в Паспорт лаборатории. В том числе должен быть указан срок, в течение которого лаборатория имеет право использовать не принадлежащее ей средство НК.
    6.5. Все средства НК, относящиеся к средствам измерения (дефектоскопы, преобразователи, стандартные образцы и т.п.), должны быть проверены, калиброваны или аттестованы в установленном порядке.
    6.6. Лаборатория НК должна иметь документированные процедуры технического обслуживания и проверки технического состояния используемых средств НК (включая источники автономного питания), а также график поверки.

7. Требования к персоналу лаборатории
    7.1. Лаборатория НК должна располагать персоналом, аттестованным в установленном порядке, имеющим соответствующую профессиональную подготовку, теоретические знания и практический опыт, необходимые для выполнения работ по НК.
    7.2. В лаборатории НК должен постоянно вестись учет профессиональной подготовки персонала и его квалификации.

8. Требования к документации
    Перечень необходимых документов смотрите в разделе Перечень документов необходимых для аттестации лаборатории НК

 

 

На сегодняшний день тепловизоры являются оптимальным инструментом неразрушающего теплового контроля в самых разных отраслях промышленности. Основные сферы применения промышленных тепловизоров это тепловой аудит объектов строительства, поиск неисправности электросетей, мониторинг производственных процессов и другие случаи, когда по неоднородности теплового поля можно судить о техническом состоянии контролируемых объектов.

Использование тепловизоров дает возможность выявить потенциально проблемные участки для проведения превентивного обслуживания, значительно сокращая дальнейшие затраты по эксплуатации. Ниже описаны наиболее востребованные направления современной строительной и промышленной термографии.

В строительстве одним из основных направлений теплового контроля является общий энергоаудит зданий и сооружений с целью оптимизации расходов на энергию. Проведение инспекции здания с последующим анализом его особенностей и данных о расходе энергии позволяет определять оптимальные способы снижения энергопотерь. Использование тепловизора для контроля строительных объектов имеет ряд преимуществ, одним из которых является возможность распознать причины потерь тепла, оценить их масштабы, и предпринять меры по их сокращению.

На объектах строительства тепловизор позволяет обнаружить различные дефекты кирпичной кладки и ограждающих конструкций, являющихся причиной утечки тепла. Термически слабые участки конструкций. проявляют себя через так называемые тепловые мостики которые тепловизор четко регистрирует. Полученная в результате контроля термограмма может служить доказательством производственного брака или некачественного проектирования.

Среди дефектов ограждающих конструкций, увеличивающих теплопотери, одними из самых распространенных является проблема с окнами. Дефекты оконных конструкций могут стать причиной повышенного шума, сквозняков, запотевания и сырости. Высокая чувствительность современных тепловизоров позволяет выявить даже минимальные перепады температуры, определяя места имеющихся дефектов для их последующего ремонта.

Еще одним направлением строительной термографии является тепловизионный контроль систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Здесь частыми причинами энергопотерь могут быть ошибки проекта, нарушение правил эксплуатации, складирования и перевозки. Давая возможность в выявить участки с аномальным распределением температуры, результаты теплового контроля позволяют судить о правильности монтажа и наладке инженерных коммуникаций.

Среди других направлений тепловизионного контроля в строительстве, можно выделить, поиск мест проникновения влаги, поиск трубопроводов горячей и холодной воды и мест их разрывов.

Дополнительная информация

Статья - диагностика строительных конструкция методом инфракрасной термографии
Статья - комплексный тепловой контроль зданий и строительных сооружений
Статья - Оценка фактической теплозащиты зданий методом теплового контроля
Каталог Строительная термография Testo
ГОСТ Р 54852-2011 "Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций"
СНИП 2302-2003 "Тепловая защита зданий"
СНИП 2301-99 "Строительная климатология"

Применение тепловизоров Testo в строительстве Тепловой (тепловизионный) контроль стен квартиры тепловизором Testo Тепловизоры Тесто термограмма теплоизоляции

В промышленном производстве основной целью теплового неразрушающего контроля является обнаружение дефектов оборудования на их ранней стадии. Аномальный нагрев, механических компонентов, часто может указывать на чрезмерную нагрузку, и риск выхода системы из строя. Использование промышленных тепловизоров дает возможность выявить проблемные участки для их превентивного обслуживания, значительно сокращая дальнейшие затраты по эксплуатации.

Современные тепловизоры применяются в самых разных отраслях промышленного производства. Среди наиболее распространенных направлений теплового контроля можно выделить превентивную диагностику промышленного оборудования, контроль заполнения резервуаров, поиск неисправности электросетей, мониторинг солнечных батарей, анализ критических температур на печатных платах и другие случаи, когда полученная термограмма дает возможность судить о техническом состоянии контролируемых объектов.

К типовым объектам тепловизионного контроля в промышленном производстве можно отнести станки, конвейеры, турбины, компрессоры, насосы, генераторы, ДВС, системы нагрева и охлаждения, различное гидравлическое оборудование.

Дополнительная информация

Статья - Тепловизионное обследование металлургических печей
Статья - Тепловизионное обследование дымовых труб
Практическое руководство по промышленной термографии
Каталог промышленная термография

Тепловизор тесто – тепловой контроль электродвигателя Тесто тепловизор – поиск перегретых контактов Тепловизоры тесто – тепловизионный контроль промышленного оборудования

В работе предприятий энергетического сектора, основными направлениями теплового контроля является поиск перегретых участков электросетей, дымовых труб, паровых и водогрейных котлов. Тепловизоры также часто применяются для поиска неисправностей в теплоизоляции трубопроводов и турбин, определения мест подсоса холодного воздуха, для проверки эффективности работы систем охлаждения трансформаторов, двигателей, линий электропередач и другого оборудования.

К типовым объектам тепловизионного контроля в сфере энергетики можно отнести всевозможные конденсаторы, рубильники, распределительные щиты, места контактных соединений электропроводки, трансформаторы, генераторы, батареи, бойлеры, паровые системы и другое оборудование.

Отдельным направлением тепловизионного контроля в энергетике, является мониторинг солнечных энергосистем, который проводится для обеспечения безопасности и анализа эксплуатационных показателей. В современных тепловизорах предусмотрена возможность ввода показателя интенсивности солнечного излучения, которое сохраняется вместе с тепловыми снимками в в дальнейшем может быть использовано для анализа результатов контроля.

Практическое примениние тепловизоров для теплового контроля объектов энергетики
Статья - Тепловизионное обследование дымовых труб
Подробнее о применении тепловизоров в энергетике
РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения метода инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий

Тепловизоры Testo контроль электрооборудования Тепловизионный контроль ЛЭП Термограмма радиатора отопления

В нефтегазовом комплексе тепловизоры нашли свое применение при контроле наполняемости резервуаров, позволяя дистанционно определять температуру и уровень жидкости, делая этот процесс максимально быстрым и безопасным (при отказе систем автоматического оповещения). Тепловизоры также применяются для контроля систем противопожарной защиты, систем резервуарного парка, таких как трубопроводы и электрооборудование, позволяя дистанционно выявлять места критического изменения температур. При использовании тепловизоров, контроль магистральных трубопроводов возможен с высоты до 500 метров и скоростью полета до 300 км/ч

В химической промышленности тепловизор решает похожие задачи, что и в нефтегазовом секторе, а именно проверка уровня жидкости резервуаров, диагностика герметичности и изоляции емкостей, общий мониторинг температуры веществ. Важным преимуществом тепловизионного контроля в химической отрасли является очень низкий уровень теплового воздействия, кроме того, использование тепловизора возможно как в стационарном режиме, так и в процессе работы установок. Быстрота и достоверность результатов теплового контроля позволяют оперативно реагировать на протекание химических процессов.

Дополнительная информация

Статья - Опыт применения теплового контроля в нефтепереработке
Практическое руководство по промышленной термографии

Тепловизоры testo – тепловой контроль резервуарного парка Testo - тепловизионный контроль магистральных трубопроводов Тепловизоры тесто – тепловой контроль железнодорожных цистерн

В сфере электроники и электротехники тепловизоры позволяют оценить уровень нагрева в системах низкого, среднего и высокого напряжения. Полученные термограммы дают возможность своевременно обнаружить неисправные компоненты и предпринять меры по их ремонту.

В процессе контроля электротехнического оборудования, важным плюсом тепловизоров является бесконтактный характер их применения. Кроме того, контроль с использованием тепловизора не требует прекращения рабочих процессов на время его проведения. Полученная термограмма дает информацию о состоянии объектов, тепловой контроль которых без применения тепловизоров невозможен или сильно затруднен, например, в случае с кабелями, проложенными в технических рукавах и потолочных нишах.

Среди основных направлений теплового контроля в сфере электротехники можно выделить контроль систем распределения электроэнергии (трехфазные системы, распределительные щиты, предохранители, электропроводка, подстанции, измерительные лаборатории), контроль электромеханического оборудования (электродвигатели, насосы, вентиляторы, подшипники, коробки передач и конвейеры), контроль промышленных контрольно-измерительных приборов (контроллеры, трубы, клапаны, конденсационные баки и резервуары и прочее).

Дополнительная информация

Подробнее о применении тепловизоров в электронике
РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения метода инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий

Testo тепловизоры – термограмма печатной платы Тепловой контроль микропроцессора Тесто – тепловой контроль в микроэлектронике

Технология SuperResolution
Специалисты во многих отраслях промышленности часто сталкиваются с необходимостью теплового контроля мелких и удаленных объектов. Контроль таких объектов требует высокого разрешения, недоступного в тепловизорах начального и среднего уровня. Применение же моделей с высоким разрешением (640x480) часто бывает ограничено бюджетом организации.

Данная проблема особенно актуальна в области микроэлектроники, где требуются термограммы с максимально высоким разрешением. С аналогичными трудностями также можно столкнуться в области энергетики и строительства, где объекты контроля могут находиться на расстоянии нескольких метров, например крыши зданий и линии электропередач.

Разработанная компанией Testo технология SuperResolution дает возможность улучшить пространственное разрешение тепловых снимков в 1,6 раза а количество температурных точек в 4 раза позволяя получить термограмму сравнимую по качеству с детектором более высокого класса.

При создании термограмм SuperResolution, используется комбинация двух технологий – метод супервыборки и метод обратной свёртки или деконволюции. Благодаря синтезу этих методов, использование естественного движения руки в процессе контроля, является основой для создания серии снимков, из которых комбинируется термограмма с улучшением пространственного разрешения в 1,6 раза. Обработка термограммы происходит в режиме реального времени и занимает примерно 0,5 секунды.

Говоря более простым языком, при использовании технологии SuperResolution, тепловизор делает не один а сразу четыре снимка. Из-за естественных колебаний руки все четыре изображения получаются уникальными. Далее программы IRSoft проводит анализ и выдает итоговое изображение с разрешением, в два раза выше, чем у исходников.

Необходимо отметить, что для создания снимков технология SuperResolution использует реальные температурные значения без использования процесса интерполяции, при котором создаются искусственные промежуточные значения температур без дополнительных сведений. Такие искусственно сгенерированные значения не могут превышать «соседние» значения, что недопустимо при контроле температур малых объектов, в частности – при поиске горячих точек. В отличие от интерполяции технология SuperResolution направлена на повышение разрешения и степени детализации с возможностью воссоздания изначальных характеристик сигнала, выполняя программный расчёт показаний исходя из массива данных, поэтому результат максимально сходен с изображением, получаемым от матрицы с более высоким разрешением.

технология SuperResolution

На приведенном графике, чёрная кривая – это исходный сигнал, белые столбики это исходные значения пикселей. Серые столбики это искусственно сгенерированные значения интерполяции, с помощью которых воссоздать исходный сигнал невозможно. Оранжевые столбики это значения, полученные посредством технологии Super Resolution которые могут быть использованы для воссоздания исходного сигнала. Как видно из приведенных графиков, при помощи технологии SuperResolution выполняется расчёт реальных значений, результат которого можно сравнить с изображением, созданным тепловизором с детектором более высокого класса. На практике это означает, что при неизменном расстоянии теплового контроля, полученная термограмма будет более детальной. Как результат, изображение с разрешением 160х120 по качеству будет соответствовать изображению 320х240 пикселей, термограмма 320х240 пикселей, станет термограммой 640х480 пикселей, а снимок 640х480 пикселей – снимком с разрешением 1280х960 пикселей. При этом каждый полученный в результате пиксель будет содержать реальные температурные значения контролируемых объектов. Пример изображен следующих рисунках.

технология SuperResolution технология SuperResolution

Снимок, сделанный тепловизором testo 881 с разрешением 160 х 120 пикселей и снимок того же прибора, но с использованием технологии SuperResolution с качеством изображения аналогичным детектору 320 х 240 пикселей.

технология SuperResolution технология SuperResolution

Термограмма тепловизора testo 885 с разрешением 320 х 240 пикселей и термограмма, полученная при обработке SuperResolution, с качеством изображения аналогичным детектору 640 X 480 пикселей.

Технология Testo SuperResolution доступна для всех моделей тепловизоров серий тесто 875, тесто 876, тесто 881, тесто 882, тесто 885 и тесто 890. С помощью специального обновления встроенного ПО возможно дооснащение поставленных ранее моделей технологией SuperResolution.

В строительной термографии технология SuperResolution идеально подходит для быстрого и эффективного обнаружения дефектов строительства, а также для анализа потерь энергии в системах отопления и кондиционирования зданий, особенно при контроле удаленных объектов.

В сфере энергоснабжения технология значительно упрощает процесс теплового контроля систем низкого, среднего и высокого напряжения где предъявляются особые требования к разрешению полученных термограмм.

В области научно-исследовательских работ и электроники высокое разрешение SuperResolution может быть полезна для анализа распределения тепла на печатных платах и любых мельчайших деталей.

Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод - технология SuperResolution это возможность точного измерения температур мелких и удаленных объектов без необходимости в использовании детектора более высокого класса.

Видео презентация технологии Testo SuperResolution

Программное обеспечение Testo IRSoft для анализа термограмм

IRSoft программное обеспечение для профессионального анализа термограмм на ПК, разработанное компанией Testo.

Аналитические функции программы IRSoft дают возможность корректировки коэффициента излучения различных материалов для отдельных областей снимка, вплоть до каждого пикселя. Функция гистограммы отображает распределение температур на контролируемой поверхности с возможностью анализа температурных кривых, определения границ предельных значений, самой холодной/горячей точки. Программа имеет возможность параллельного анализа нескольких термограмм с функцией переноса правок с текущего изображения на все открытые снимки одним нажатием клавиши. Также предусмотрена возможность добавления голосовых и текстовых комментариев.

Помимо своего функционала программа IRSoft отличается понятной структурой и удобством в использовании. Все функции программы сопровождаются интуитивно понятными символами и подсказками. Помощник создания отчетов имеет пошаговую инструкцию и типовые шаблоны облегчающие процесс работы неопытным пользователям. Шаблоны содержат информацию о местах проведения контроля, поставленных задачах и полученных результатах, в том числе по стандарту DIN EN 13187. Также предусмотрена возможность создания индивидуальных шаблонов с учетом требований заказчика.

Полная версия программы IRSoft поставляется в комплекте со всеми моделями тепловизоров Testo. Скачать программу бесплатно, можно перейдя по ссылке. Презентация программного обеспечения IRSoft для тепловизоров Testo

Программа обработки термограмм тепловизоров Тесто
Программа для анализа термограмм тепловизоров Testo
IRSoft – программное обеспечение тепловизоров Testo

Среди других технологий и потребительских свойств тепловизоров Testo можно выделить:

Температурная чувствительность. При регистрации самых незначительных перепадов температур особенно важным фактором является оптимальная температурная чувствительность (NETD). Тепловизоры Testo обеспечивают высокую температурную чувствительность до < 30 мК, которая в комбинации с высокой разрешающей способностью позволяет визуализировать малейшие перепады температур независимо от размеров обследуемого объекта.

Возможность измерения высоких температур. В некоторых секторах промышленности необходимо измерение очень высоких температур. У тепловизоров Testo есть возможность расширения температурного диапазона до 1200°C. Данный максимум делает тепловизоры Testo применимыми практически в всех отраслях промышленности. Высококонтрастное отображение высоких и низких температур возможно благодаря высокотемпературной цветовой палитре Iron HT или специальной компенсации на гистограмме.

Анализ тепловых процессов в режиме реального времени. С помощью функции создания полностью радиометрических видеозаписей пользователи тепловизоров Testo имеют возможность регистрировать тепловые процессы в режиме реального времени. В дальнейшем термографические видеозаписи могут передаваться на ПК для детального анализа любого момента видеозаписи содержащей данные температуры по каждому пикселю. Данная функция полезна при контроля всех стадий нагрева в течении определенного промежутка времени. Кроме того, функция регистрации данных обеспечивает возможность создания серии отдельных изображений в заданные временные интервалы или после определенных событий, например после превышения допустимых температур. В качестве опции, функция доступна для тепловизоров Тесто 885-2 и Тесто 890-2

Технология TwinPix (двойное изображение). Тепловизоры Testo с встроенной цифровой камерой выполняют одновременное сохранение инфракрасного и реального изображений. Новая функция наложения снимков Testo TwinPix накладывает эти изображения друг на друга делая термограмму намного проще для восприятия. Настройка уровней прозрачности и диапазона критических температур регулируют соотношения реального и инфракрасного изображения, после чего проблемные участки выделяются характерным цветом делая термограмму гораздо более наглядной чем инфракрасная. Данная функция применима даже если объекты контроля находятся на разных расстояниях.

Тепловизоры Тесто – технология твинпикс

Режим измерения “Солнечная энергия”. Интенсивность солнечного излучения играет важную роль в диагностике фотоэлектрических систем. При недостаточно интенсивном солнечном свете получение качественной термограммы невозможно. При выполнении измерений в режиме “Солнечная энергия” возможен ввод параметров интенсивности солнечного излучения, которое сохраняется в памяти тепловизора для дальнейшего анализа термограмм с помощью программы IRSoft.

Беспараллаксный лазерный целеуказатель, выводимый на дисплей тепловизоров Testo, облегчает решение задач теплового мониторинга, помогая не упускать из вида контролируемые объекты.Точка-ориентир зеркально отображает область замера, на которую наведен лазерный указатель. Помимо этого на дисплее отображается точная температура точки, находящейся под прицелом лазера.

Интуитивное управление. При разработке тепловизоров Testo большое внимание было уделено возможности интуитивного управления приборами. В результате, управление любой моделью осуществляется пользователем с максимальной легкостью.Новое гибридное управление дает возможность навигации через сенсорный дисплей. с помощью одной руки, это позволяет пользователю держать вторую руку свободной (например, в целях безопасности).

Оптимальная эргономичность тепловизоров Testo позволяет эффективней справляться с задачами строительной термографии. Помимо широко известных моделей тепловизионных камер с дизайном рукоятки-пистолета тесто предлагает модели в форме видеокамеры, оснащенные откидным поворотным дисплеем, позволяющим располагать тепловизор наиболее удобным способом для создания термограмм любых участков. Эргономичная вращающаяся рукоятка обеспечивает дополнительную надежность и удобство при проведении съемки труднодоступных участков.

Технология SiteRecognition дает возможность точной идентификации местоположения контролируемых объектов. Данная функция особенно актуальна при тепловом контроле большого количества сходных предметов, когда могут возникнуть сложности при идентификации сделанных термограмм. Технологии SiteRecognition автоматически распознает объекты по специальным отметкам обрабатываемых программой. Для удобства пользователей возможен поиск по названию объекта, дате или температурным параметрам. Технология SiteRecognition так же дает возможность просмотреть и сравнить снимки за прошедшие периоды. Подробное описание технологии SiteRecognition

Частые вопросы по тепловому контролю

Как выбрать тепловизор?

Выбирая тепловизор прежде всего надо определиться для каких задач он будет использоваться и исходя из этого подобрать прибор с соответствующими техническими характеристиками не переплачивая за функции которые в дальнейшем не пригодятся. Описание основных ценообразующих характеристик, которые помогут ответить на вопрос – как выбрать тепловизор, приведено здесь.

Чем тепловизоры Testo лучше аналогичных моделей других производителей?

Смотрите сравнение тепловизоров Testo с конкурентами Flir, Fluke, SAT, NEC

Как рассчитать поле зрения тепловизора и минимальный контролируемый объект?

Для того чтобы определить поле зрения тепловизора и минимальный объект точную температуру которого он способен измерить. Можно воспользоваться конвертером поля зрения тепловизоров Тесто.

В каких случаях необходим дополнительный узкоугольный объектив?

Объектив определяет поле зрения тепловизора. Стандартный широкоугольный объектив позволяет сделать снимок большого участка с близкого расстояния. Дополнительные узкоугольные объективы дают возможность контролировать мелкие, удаленные объекты. По общему правилу - чем меньше угол поля зрения, тем дальше можно отойти от объекта, без потери качества термограммы

Чтобы определиться с необходимостью покупки дополнительного узкоугольного объектива надо знать примерное максимальное расстояние до объекта контроля, его размер и требования к качеству получаемых термограмм. Дальнейший расчет можно произвести при помощи конвертера поля зрения тепловизоров Тесто

Какой тепловизор необходим для аттестации лаборатории неразрушающего контроля?

Для аттестации лаборатории НК по тепловому методу контроля, достаточно самого бюджетного тепловизора представленного в линейке приборов Testo. Стоимость аттестации можно рассчитать здесь.

Что такое – технология SuperResolution?

Технология SuperResolution (супер разрешение) дает возможность без использования процесса интерполяции, улучшить пространственное разрешение тепловых снимков в 1,6 раза а количество температурных точек в 4 раза, позволяя получить термограмму сравнимую по качеству с детектором более высокого класса. С подробным описанием технологии, можно ознакомиться здесь.

Возможно ли наблюдать процессы нагрева и охлаждения в динамике?

Динамику тепловых процессов можно отобразить, используя серию термограмм сделанных через заданные промежутки времени или при помощи функции создания полностью радиометрических видеозаписей, которая позволяет регистрировать тепловые процессы в режиме реального времени. Данной функцией в качестве опции могут оснащаться модели testo 885-2 и 890-2.

На до ли поверять тепловизор?

Тепловизор это измерительный инструмент подлежащий поверке с периодичностью один раз в год. Тепловизоры не внесенные в Госреестр средств измерений РФ подлежат калибровке с той же периодичностью. Если тепловизор не поверен (не откалиброван) то работы, выполненные с его помощью могут быть признаны не действительными, т.к. к отчету с результатами теплового контроля должно прикладываться действующее метрологическое свидетельство.

Стоимость поверки тепловизора зависит от срока и диапазона поверяемых температур. На октябрь 2013 стоимость поверки составляет:

  • поверка тепловизора в диапазоне от -20 до 400 ˚С (срок - 21 день) - 16 500р.
  • поверка тепловизора в диапазоне от -20 до 400 ˚С (срок – 7 дней) - 26 500р.
  • поверка тепловизора в диапазоне от 0 до 1200 ˚С (срок - 21 день) - 19 000
  • поверка тепловизора в диапазоне от -20 до 1200 ˚С (срок - 21 день) - 23 000р.

Когда лучше покупать тепловизор?

Поскольку тепловизоры часто используются для контроля систем отопления и отапливаемых объектов, пик использования приборов приходится именно на отопительный сезон, поэтому оптимальное время покупки тепловизора в многом связано со сроками отопительного сезона в регионе где планируется его использование. Оптимальным временем для покупки тепловизора (в центральном регионе) можно считать период с июля по сентябрь. Причины следующие:

  1. цена на тепловизоры до начала сезона часто бывает ниже чем после;
  2. поверка купленного летом тепловизора закончится через 12 месяцев, следовательно, у владельца прибора будет время оформить новое свидетельство до начала следующей сезонной эксплуатации. Для справки – не срочная поверка тепловизора в ФБУ "Ростест-Москва" выполняется в срок 21 день.

Оказываете ли вы услуги по тепловизионному контролю?

Лаборатория НТЦ «Эксперт» оказывает услуги по тепловому контролю промышленных и жилых объектов. Тепловой контроль проводится с применением современных промышленных тепловизоров и других приборов. По результатам контроля составляется подробный отчет, включающий наглядную тепловую карту (термограмму), заключение о качестве объекта и рекомендации по устранению выявленных дефектов.

Каков порядок аттестации специалистов проводящих тепловой контроль?

Тепловой контроль опасных производственных объектов перечисленных в приложении 1. ПБ 03-372-00, выполняется лабораторими НК располагающими аттестованным в установленном порядке персоналом. Подробная информация по аттестации специалистов содержится здесь. Информация по аттестации лабораторий здесь.

Порядок лицензирования специалистов проводящих тепловой контроль на объектах, не относящихся к опасным производственным объектам, регулируется соответствующими отраслевыми ведомствами и саморегулируемыми организациями.

Для начинающих пользователей полезно будет ознакомиться с практическим руководством по промышленной термографии. В руководстве рассмотрены вопросы связанные с теорией тепловизионного контроля, условиями его проведения, распространенными ошибками и другая полезная информация.

Источник - статья Е. А. Иванова опубликованная в журнале «В мире НК» № 3(17). сентябрь 2002.
Другие статьи на тему аттестации специалистов и лабораторий неразрушающего контроля можно посмотреть в разделе Статьи.

Задача обеспечения промышленной безопасности в условиях продолжающегося физического износа оборудования на опасных производственных объектах и отсутствия средств на его замену и реконструкцию обуславливает повышение роли созданной Госгортехнадзором России Системы НК как одного из основных факторов, определяющих техническое состояние указанных объектов, возможность и сроки их дальнейшей эксплуатации [1].

В 2000 г. износ действующих в России фондов достиг 42,4 % при коэффициенте обновления 1,2 % по сравнению с 5,8 % в 1990 г. и 8,2 % в 1980 . В настоящее время на опасных производственных объектах до 60–80 % технических устройств и сооружений выработали проектные сроки эксплуатации [2]. Даже при условии реализации мероприятий, предусмотренных постановлением Правительства РФ [3], к 2010 г. планируется обновить только около 30 % оборудования на опасных производственных объектах. Таким образом, значительная часть оборудования опасных производственных объектов будет эксплуатироваться после выработки проектных сроков эксплуатации. Дальнейшая эксплуатация такого оборудования без проведения специальных мер по обеспечению промышленной безопасности не только нецелесообразна экономически, но и представляет природную и техногенную опасность и обуславливает необходимость проведения комплексных мероприятий по оценке возможности эксплуатации оборудования с истекшим нормативным сроком эксплуатации.

Решение задач по поддержанию высокой эксплуатационной надежности опасных производственных объектов требует совершенствования и более широкого использования мониторинга технического состояния оборудования и сооружений на опасных производственных объектах, что целесообразно осуществлять путем проведения НК и ТД с последующей оценкой ресурса эксплуатации до наступления предельного состояния.

Признавая, что только комплексный подход обеспечит повышение достоверности, воспроизводимости и сопоставимости результатов НК, а также принятие своевременных и адекватных решений по обеспечению промышленной безопасности и станет основой обеспечения необходимого уровня эксплуатационной безопасности технических устройств, зданий и сооружений на опасных производственных объектах, Госгортехнад-зор России создал Систему НК. Актуальность развития и совершенствования НК в отраслях промышленности определяется тем, что постановлением Правительства [4] Госгортехнадзору России поручено организовать работы по развитию и внедрению системы контроля, позволяющего осуществлять экспертизу промышленной безопасности и проводить техническое диагностирование для принятия решения о продлении срока безопасной эксплуатации на опасных производственных объектах на территории России. Данным постановлением установлено, что продление срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений, эксплуатируемых на опасных производственных объектах на территории РФ, осуществляется в порядке, определяемом Госгортех-надзором России.

В соответствии с принятой «Концепцией...» [1] вводится аттестация персонала, лабораторий, методических документов и средств НК.

Первой подсистемой Системы НК, реализованной в практической деятельности организаций, осуществляющих НК на опасных производственных объектах, стала аттестация лабораторий НК. Аттестация лабораторий, выполняющих НК на объектах котлонадзора и подъемных сооружениях, проводилась с1996 г. Ввиду общности целей и близости задач работы по аттестации лабораторий НК было решено проводить в рамках Системы экспертизы промышленной безопасности [1].

Для аттестации лабораторий НК создана организационно-методическая база. Прошли регистрацию в Минюсте России (25.07.2000 N 2324) и постановлением Госгортехнадзора России от 25.09.2000 N 54 введены в действие «Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля» ПБ 03­372­00. К 1 янва­ря 2002 г. в организациях, подконтрольных 20 территориальным управлениям ГосгортехнадзораРоссии, аккредитовано 32 Независимых органа по аттестации лабораторий НК (НОАЛ): в Управлении Московского округа – 9; в Управлении Северо-Западного округа – 3; в Управлении Западно-Уральского округа и Самарском управлении – по 2; в 18 управлениях – по одному НОАЛ. С момента введения в действие ПБ 03-372-00 до 1 января 2002 г. в организациях, подконтрольных 36 территориальным органам Госгортехнадзора России, аттестовано 850 лабораторий НК.

Функционирование подсистемы аттестации лабораторий позволило определить некоторые статистические характеристики подразделений НК, выполняющих НК на опасных производственных объектах. Распределение областей аккредитации НОАЛ и аттестации лабораторий НК по промышленным секторам * и видам (методам) НК приведены в табл. 1 и 2.

* Промышленный сектор определяется конкретными типами технических устройств и сооружений, надзор за эксплуатацией которых на опасных производственных объектах осуществляют отраслевые управления и отделы Госгор-технадзора России.

Таблица 1. Распределение аккредитованных НОАЛ и аттестованных лабораторий НК по промышленным секторам

Области аккредитации НОАЛ и области аттестации лабораторий НК по промышленным секторам % от общего количества:
аккредитованных НОАЛ аттестованных лабораторий НК
Объекты котлонадзора 97 63
Системы газоснабжения (газораспред.) 94 52,8
Подъемные сооружения 84 43
Оборудование нефтяной и газовой промышленности 72 32
Оборудование взрывоопасных и химически опасных производств 63 28
Оборудование металлургической промышленности 47 5,4
Объекты горнорудной промышленности 19 1,5
Объекты угольной промышленности 19 0,7
Объекты железнодорожного транспорта 0 0,4
Объекты хранения и переработки зерна 6 0

Таблица 2. Распределение аккредитованных НОАЛ и аттестованных лабораторий НК по видам (методам) НК

Виды (методы) НК в области аккредитации НОАЛ и области аттестации лабораторий НК % от общего количества:
аккредитованных НОАЛ аттестованных лабораторий НК
1. Ультразвуковой 100 84,3
2. Визуальный и измерительный 100 79,7
3. Радиационный 96,9 68,8
4. Проникающими веществами 93,8 46,3
5. Магнитный 90,6 39
6. Акустико-эмиссионный 81,3 8,7
7. Вихретоковый 56,3 7
8. Вибродиагностический 34,4 2,1

В области аккредитации НОАЛ входит от 2 до 8 промышленных секторов и от 3 до 8 видов (методов) контроля. Сведения о количестве промышленных секторов и количестве видов (методов) НК в области аккредитации НОАЛ и области аттестации лаборатории НК приведены в табл. 3.

Таблица 3. Распределение НОАЛ и лабораторий НК по количеству промышленных секторов и видов (методов) НК в области аккредитации (аттестации)

Области аккредитации НОАЛ и области аттестации ЛНК % от общего количества НОАЛ (лабораторий НК), имеющих в области аккредитации (аттестации) следующее количество промышленных секторов, видов (методов) контроля
1 2 3 4 5 6 7 8
НОАЛ Промышленных секторов 3,1 6,3 9,4 15,6 37,5 6,3 6,3 15,6
Видов (методов) НК 0 0 3,1 6,3 6,3 18,8 50,0 15,6
ЛНК Промышленных секторов 34,2 30,9 17,6 10,9 5,9 0,2 0,2 0,1
Видов (методов) НК 10,0 16,1 25,9 27,6 13,5 4,0 2,7 0,2

Более 65 % лабораторий НК выполняют работы по НК в 1–2 промышленных секторах, почти 30 % — в 3–4 секторах. Более половины лабораторий выполняют НК 3–4 видами (методами) контроля. Как правило, это ультразвуковой и/или радиационный, капиллярный и/или магнитный и визуально-измерительный виды (методы).

Наименьшее количество видов (методов) контроля применяют лаборатории, выполняющие НК только на объектах газоснабжения (часто только рентгенографический метод). Наибольшее количество видов (методов) применяется при НК на объектах котлонадзора и при контроле оборудования взрывопожароопасных и химически опасных производств. При контроле оборудования этих объектов кроме вышеперечисленных часто используется вихретоковый и акустико-эмисси-онный методы НК, реже вибродиагностический.

Аттестация лабораторий позволила упорядочить, во-первых, организационные формы подразделений НК, их структуру, подчиненность, взаимоотношения с другими подразделениями и сторонними организациями, обеспечение принципов независимости при НК как структурных подразделений, так и персонала лаборатории. Во-вторых, упорядочить документированные процедуры, которыми руководствуется лаборатория, включая:

  • правовые и организационно-методические документы – учредительные документы юридических лиц и положения подразделений НК рганизации, документированные процедуры обеспечения качества при НК;
  • методические документы по НК и технологические документы по объектам контроля, позволяющие осуществлять контроль и производить оценку качества технических устройств и сооружений видами (методами) НК, включенными в область аттестации лаборатории;
  • документацию по персоналу лаборатории – должностные инструкции и документы, подтверждающие квалификацию и аттестацию по типам технических устройств и сооружений видами (методами) НК, включенными в область аттестации лаборатории, аттестацию на знание правил безопасности;
  • ведение документооборота лаборатории и архива, наличие процедур проведения работ по НК, включая оформление результатов контроля, выдачу заключений и их хранение, обеспечение конфиденциальности и охраны прав собственности.

В-третьих, аттестация лабораторий позволила упорядочить оснащенность техническими средствами НК и их состояние – организацию учета, технического обслуживания, ремонта и метрологической аттестации (поверки), достаточность для организации контроля технических устройств и оборудования видами (методами) НК, включенными в область аттестации лаборатории.

Аттестация лабораторий НК является комплексной оценкой функционирования всех элементов аттестации в Системе НК, при аттестации лабораторий проверяются правильность и обоснованность аттестации технических средств, методических документов и персонала НК.

Таким образом, аттестация лабораторий НК является критерием организационной и технической готовности к выполнению эффективного и достоверного НК технических устройств, зданий и сооружений, основанного на реализации возможностей современных технических средств и методик контроля, единых требований к подготовке и аттестации персонала, а также к управлению структурными подразделениями, осуществляющими НК на опасных производственных объектах. Выполнение работ по НК аттестованной лабораторией является гарантией соблюдения технологической дисциплины НК и обеспечения промышленной безопасности на опасных производственных объектах.

Дальнейшее развитие получила подсистема аттестации персонала НК. Постановлением Госгортехнадзора России от 23.01.2002 N 3 утверждены и прошли регистрацию в Минюсте России от 17.04.2002 N 3378 «Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля» ПБ 03-440-02. Они охватывают все виды (методы) НК и всю номенклатуру технических устройств, зданий и сооружений, применяемых на опасных производственных объектах, гармонизированы с требованиями и процедурами Системы НК и международных стандартов в области аттестации персонала НК, что позволит полнее реализовать положения Федерального закона [5] в части аттестации работников в области промышленной безопасности.

Задержка с организацией работы подсистем аттестации методических документов и средств НК приводит к тому, что не по всей номенклатуре технических устройств и сооружений на опасных производственных объектах имеются документы по НК. Действующие документы имеют разный уровень утверждения, согласования и сроки разработки. В лабораториях НК не исключены случаи применения технических средств, не обеспечивающих необходимое качество НК, недостаточно метрологическое обеспечение НК.

Таким образом, подтверждается необходимость функционирования всех элементов Системы НК – подготовки и аттестации специалистов НК и применяемых методических документов, организации процесса контроля, а также состояния и технического уровня используемых средств контроля.

Ближайшими задачами развития Системы НК являются:

  • принятие и введение в действие документированных процедур аттестации методических документов и технических средств НК;
  • реализация принципа безопасной эксплуатации оборудования на опасных производственных объектах по его техническому состоянию с оценкой остаточного ресурса по определяющим критериям, установленными методами НК и ТД.

Решение этих задач внесет существенный вклад в обеспечение промышленной безопасности опасных производственных объектов.

Литература

1. Концепция управления Системой неразру-шающего контроля и основные направления ее развития, Система неразрушающего контроля. Аттестация лабораторий (сборник документов). Сер. 28. Вып. 1. – М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2000. С. 5–16.

2. Государственный доклад «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр Российской Федерации в 2000 году» /Под ред. В.М. Кульечева. – М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2001. – 196 с.

3. Федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002–2005 гг. и на перспективу до 2010 г. (утверждена постановлением Правительства РФ от 17.11.2001 N 796). – Собрание законодательства РФ. 2001. N 49. С. 10242–10298.

4. Постановление Правительства РФ от 28.03.2001 N 241 «О мерах по обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов на территории Российской Федерации». – Там же. 2001. N 15. С. 3367.

5. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» – М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 1999. – 36 с.

Источник - статья Г. Я. Дымкина опубликованная в журнале «В мире НК» № 4(10). декабрь 2000.
Другие статьи на тему аттестации специалистов и лабораторий неразрушающего контроля можно посмотреть в разделе Статьи.

Требования по обеспечению эксплуатационной надежности пути и подвижного состава обуславливают необходимость повышения эффективности систем НК транспортных конструкций как при их изготовлении, так и при эксплуатации и ремонте. Техническая эффективность систем НК в значительной мере зависит от надежности комплекса "дефектоскоп-оператор-среда", которая, в свою очередь, определяется квалификацией дефектоскопистов и правильной организацией процесса НК.

В путевом, вагонном, пассажирском и локомотивном хозяйствах ж.-д. транспорта России в области НК по 25 специализациям и должностям работает более 14 тыс. специалистов, функционирует около 900 лабораторий (подразделений ) НК[1].

Для повышения эффективности действующих систем НК МПС России введены отраслевые Система сертификации персонала по НК (ССПНК ЖТ) и Система аккредитации лабораторий НК (САЛНК ЖТ), функционирующие как подсистемы в рамках соответствующих национальных систем, введенных Госстандартом России.

ССПНК ЖТ регламентируется "Правилами сертификации персонала по НК технических объектов железнодорожного транспорта. ПР 32.113-98".

Сертификации подлежат специалисты по магнитному, вихретоковому и акустическому (ультразвуковому) видам (методам) НК элементов, деталей и узлов следующих технических объектов:

  • вагоны грузовые и пассажирские;
  • локомотивы;
  • рельсы железнодорожные;
  • мостовые конструкции железнодорожные, металлические.

Сертификацию проводят Дорожные (региональные) Уполномоченные органы и экзаменационные центры, аккредитованные в российской системе после прохождения экспертизы и признания их в соответствии с "Положением об экспертизе уполномоченных органов и экзаменационных центров П ССПНК ЖТ.01-98". В настоящее время действуют:

Уполномоченные органы

  • Аттестационный центр "Путь" при НК-Центре (Санкт-Петербург);
  • Уральский центр аттестации (Екатеринбург).

Экзаменационные центры

  • На Западно-Сибирской ж. д. (при СибГУПС, г. Новосибирск);
  • На Восточно-Сибирской ж. д. (при Дорожном центре обучения, ст. Суховская).

Документами ССПНК ЖТ конкретизированы требования к специальной подготовке персонала по НК. Подготовка к сертификации должна проводиться в Учебных центрах, получивших свидетельство о признании согласно "Положению об экспертизе учебных центров... П ССПНК ЖТ.02-98" и по программам, согласованным Экспертной организацией МПС России по НК. Функции экспертной организации МПС РФ по НК возложены на "Отраслевой учебно-методический и аттестационный центр по НК и диагностике технических объектов" (НК-Центр) при НИИ мостов и дефектоскопии МПС России. Первыми на сети ж. д. России прошли экспертизу и признаны Учебные центры по НК при Дорожном центре обучения Восточно-Сибирской ж. д., Дорожной технической школе № 1 Свердловской ж. д., СибГУПС и Западно-Сибирской ж. д., Дорожном центре обучения Забайкальской ж. д. В них осуществляется подготовка специалистов к сертификационным экзаменам на I и II уровни квалификации по НК рельсов, а также деталей и узлов вагонов и локомотивов. Подготовка к экспертизе Учебных центров ведется на Северо-Кавказской, Дальневосточной, Северной и Горьковской ж. д.

В первую очередь проходят сертификацию руководители подразделений НК предприятий ж. д. С момента введения ССПНК ЖТ сертифицировано 176 специалистов с 15-ти железных дорог, среди которых наиболее активны Октябрьская, Северная и Свердловская. Около 33% из числа сертифицированных - дефектоскописты рель-сосварочных предприятий и начальники участков дефектоскопии дистанций пути, 35 % - специалисты по НК вагонного и пассажирского хозяйств.

Сертификация не заменяет, а дополняет и предваряет действующую систему аттестации персонала в области НК.

Организационная структура САЛНК ЖТ, порядок аккредитации и специальные требования к лабораториям НК определены документами системы (ПР 32.151-2000, П САЛНК 01, П САЛНК 04). Под лабораторией НК понимается как самостоятельное юридическое лицо или структурное подразделение предприятия (участок, бригада в депо, цех дефектоскопии дистанции пути, вагон-дефектоскоп и т. п.), так и рабочие места НК с персоналом (контрольный пост на РСП, рабочее место дефектоскописта в депо и т. п.).

Аккредитацию проводят Орган по аккредитации лабораторий НК на ж.-д. транспорте (Аттестат № РОСС RU.0001.550001), входящий в состав НК-Цент-ра, и уполномоченные им территориальные (дорожные) аудиторские организации. В качестве аудиторской организации зарегистрирована, в частности, Дорожная лаборатория дефектоскопии Службы пути Московской ж. д.

В соответствии с требованиями МПС России большое внимание уделяется аккредитации лабораторий НК предприятий, поставляющих продукцию для ж.-д. транспорта. Аккредитованы Служба НК Нижнетагильского металлургического комбината, производящего рельсовый прокат, бандажи и цельнокатаные колеса, и Отдел НК Уралвагонзавода, выпускающего оси колесных пар и вагоны различных типов.

Введение ССПНК ЖТ и САЛНК ЖТ - эффективное средство повышения надежности НК и установления таким образом действенного контроля за качеством технологических процессов эксплуатации и ремонта подвижного состава и рельсового пути, определяющих в целом безопасность движения поездов.

Литература

1. Герасимов ЮМ. Неразрушающий контроль и безопасность перевозочного процесса на железных дорогах России. - В мире НК. 1999. № 5. С. 14-15.

Лидеры продаж

Image Caption

Комплект ВИК "Поверенный"

Image Caption

Гель для УЗК «Сигнал-1»

Image Caption

Универсальный шаблон сварщика УШС-3

Image Caption

Комплект ВИК "Сварщик"

Image Caption

Комплект ВИК "Энергетик"

Image Caption

Учебные плакаты по неразрушающему контролю

Image Caption

Фотоальбом дефектов основного металла

Поиск

Документы

ОПРОС:
Какое оборудование кроме НК вас интересует:

 
Design site - studio Oskole
Яндекс.Метрика
Наш канал на YouTube FL.ru – фриланс сайт удаленной работы. Поиск удаленной работы, фрилансеры.