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)

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
Промышленные сооружения	дымовые трубы, мосты, градирни, стальные конструкции	Нагрев болтовых и клепаных соединений Нарушение футеровки и теплоизоляции Трещины несущих конструкций	РД-13-04-2006
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
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
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

Дополнительная информация:

• Пример отчета по результатам тепловизионного контроля
• Практическое руководство по термографии от компании Testo
• Введение в термографию от компании Fluke
• Применение тепловизоров в профилактическом техническом обслуживании (Flir)
• Пособие по выбору тепловизора
• Ассортимент поставляемых тепловизоров и других приборов теплового контроля
• Перечень ГОСТов по тепловому контролю
• Статья - «Диагностика строительных конструкция методом инфракрасной термографии»
• Статья – «Комплексный тепловой контроль зданий и строительных сооружений
• Статья – «Оценка фактической теплозащиты зданий методом теплового контроля»
• Статья – «Опыт применения теплового контроля в нефтепереработке»
• Статья – «Тепловой контроль изделий микроэлектроники»
• Аттестация специалистов по тепловому методу
• Аттестация лабораторий по тепловому методу
• Квалификационное удостоверение НОАП
• Свидетельство о поверке тепловизора
• Свидетельство об аттестации лаборатории

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.

Наша лаборатория оказывает услуги по тепловому контролю промышленных и жилых объектов. По результатам контроля составляется подробный отчет, включающий наглядную тепловую карту и заключение о качестве объекта (примеры). 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. Высокий уровень организации рабочих процессов нашей ЛНК дополнительно подтвержден сертификатом соответствия ISO 9001. 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.

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.

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
Промышленные сооружения	дымовые трубы, мосты, градирни, стальные конструкции	Нагрев болтовых и клепаных соединений Нарушение футеровки и теплоизоляции Трещины несущих конструкций	РД-13-04-2006
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
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
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

Примерная стоимость работ по тепловому контролю

Дополнительная информация:

• Пример отчета по результатам тепловизионного контроля
• Практическое руководство по термографии от компании Testo
• Введение в термографию от компании Fluke
• Применение тепловизоров в профилактическом техническом обслуживании (Flir)
• Пособие по выбору тепловизора
• Ассортимент поставляемых тепловизоров и других приборов теплового контроля
• Перечень ГОСТов по тепловому контролю
• Статья - «Диагностика строительных конструкция методом инфракрасной термографии»
• Статья – «Комплексный тепловой контроль зданий и строительных сооружений
• Статья – «Оценка фактической теплозащиты зданий методом теплового контроля»
• Статья – «Опыт применения теплового контроля в нефтепереработке»
• Статья – «Тепловой контроль изделий микроэлектроники»
• Аттестация специалистов по тепловому методу
• Аттестация лабораторий по тепловому методу
• Квалификационное удостоверение НОАП
• Свидетельство о поверке тепловизора
• Свидетельство об аттестации лаборатории

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 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.

Разработка эталона твердости по Либу второго разряда

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

Авторы:

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 = 100V_R/V_А, где V_R — скорость отскока ударника; V_A — 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 Е_А при ударе, зависящей от V_А.

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.

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: V_A, 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

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

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.

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 V_А при падении, наводит в ней ЭДС, амплитудой Е_А. При отскоке, двигаясь через катушку вверх со скоростью V_R, наводит в ней ЭДС амплитудой E_R 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 Е_R/Е_А.

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.

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 V_A предлагается установка дополнительной катушки индуктивности.

Система измерения V_A (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.

Рис. 5. Структура системы измерения V_A 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 V_A =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 V_A = V + gt.

При этом h = t(V_A + V)/2.

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

откуда gt² - 2 V_At + 2h = 0

и t=[V_A- (V_A² - 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 E_А1 и Е_А2 (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 = V_At₁+gt₁²/2;

h + ∆h = V_At₂+gt₂²/2.

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

Скорость в момент удара:

V_A = [∆h - g(t₂₂ – t₁²)/2]/(t₂ – t₁).

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

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

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

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

Чувствительность к погрешности измерения времени движения ударника после пика ЭДС:

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

S_VA(t₂) = d | V_A | /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:

S_VA(t)= IS_VA(t₁) I+ IS_VA(t₂)l = 2∆h/∆t²+g.

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

∆V_A = S_V0(t) δ₁ = (2∆h/∆t²+g) δ₁.

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

Анализ показывает, что оцифровка ЭДС с выходов катушек должна производиться с частотой f_кв = 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)

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 ∆V_A < ±2,5 мм/с. Результаты измерений представлены в табл. 4.

Табл. 4. Результаты экспериментов

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.

Лаборатория НТЦ «Эксперт» оказывает услуги по контролю бетона методами УЗК, магнитной индукции и методом упругого отскока. Данные методы дают возможность определять прочность бетона, наличие внутренних дефектов, глубину и диаметр арматуры. Неразрушающие методы применимы, когда нет возможности изъятия образцов для контроля прямыми методами, особенно в процессе строительства и реконструкции. Процедура обследования бетонных конструкций регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012. Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010.

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 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.

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 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. Электромеханический преобразователь превращает механическую энергию удара в электрический импульс. Результаты выдаются в единицах измерения прочности на сжатие.

К достоинствам метода относят оперативность, низкие трудозатраты, отсутствие сложных вычислений, слабую зависимость 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

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

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

Процедура оценки

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

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

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

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

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

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

Дополнительная информация

• Методы неразрушающего контроля прочности бетона
• Определение прочности бетона с использованием молотка Шмидта (по DIN EN 12504-2: 2001-12)
• Определение прочности бетона на отрыв адгезии нанесённых на бетон покрытий
• Трещины в бетоне (по DIN 1045-1: 2008). Наблюдение за трещиной и определение ширины раскрытия трещины в бетоне
• Способы измерения твёрдости металла, резины, бетона

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.

Лаборатория НТЦ «Эксперт» оказывает услуги по измерению твердости различных деталей. Лаборатория укомплектована твердомерами различных типов и имеет аттестованных специалистов II уровня. По результатам измерений выдается заключение лаборатории неразрушающего контроля или заключение метрологической службы по выбору заказчика. Мы работаем с юридическими и физическими лицами. Проведение работ возможно как лабораторно, так и с выездом.

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.