Метрология и контроль

Цифровой микрометр, например Mitutoyo 293-340, выводит итоговый результат измерения сразу на встроенный дисплей с разрешением до 0.00005 дюйма или сотых долей микрона, полностью исключая ошибку самостоятельного считывания шкалы оператором и позволяя быстро передать полученные данные прямо на компьютер через специальный выходной порт связи. Механический микрометр со шкалой нониуса совсем не требует батареи питания и заметно надёжнее в условиях сильной вибрации или магнитных полей на настоящем производстве, но требует определённого навыка точного считывания шкалы вручную и заметно больше времени на выполнение одного измерения.

Ультразвуковой дефектоскоп, например Krautkramer USIP 12 или GE37DL PLUS, посылает короткий ультразвуковой импульс в толщу металла и по характеру отражённого обратно сигнала обнаруживает скрытые внутренние дефекты — трещины, поры, внутренние расслоения металла, — которые совершенно не видны снаружи готового изделия при обычном визуальном осмотре. Толщиномер, например модель Dakota PZX1-DL, использует очень похожий принцип действия, но специально настроен именно на измерение толщины стенки материала по точному времени прохождения сигнала до противоположной поверхности и обратно — это разные измерительные задачи, хотя оба прибора одинаково используют пьезоэлектрический преобразователь и ультразвуковую волну.

Преобразователи с более высокой частотой около 5 МГц дают заметно более высокое разрешение и точность обнаружения по-настоящему мелких дефектов металла, но при этом заметно хуже проникают на большую глубину внутрь металла из-за естественного затухания ультразвукового сигнала с расстоянием. Преобразователи с более низкой частотой порядка 1-2.25 МГц проникают заметно глубже в толстостенные изделия, но при этом обладают меньшей чувствительностью именно к мелким дефектам небольшого размера. Конкретный выбор частоты преобразователя определяется реальной толщиной контролируемого изделия и минимальным размером дефекта, который нужно надёжно и достоверно выявить по техническому заданию на контроль.

Магнитопорошковый метод контроля, реализуемый прибором типа магнитного дефлектоскопа DA400S, сначала намагничивает саму деталь, а затем наносит на её поверхность специальный магнитный порошок, который закономерно скапливается вдоль линий магнитного поля рассеяния прямо над поверхностными и приповерхностными трещинами, делая их полностью видимыми невооружённым глазом контролёра. Метод физически работает только с ферромагнитными материалами — обычной сталью и чугуном — и совершенно не подходит для контроля алюминия, немагнитных нержавеющих сталей и других немагнитных сплавов, для которых применяют уже другие методы неразрушающего контроля изделия.

Первые три цифры кода, 293, обозначают конкретную серию прибора — в данном случае это цифровой микрометр с защитой от попадания охлаждающей жидкости, обозначаемой как Coolant Proof, следующий блок цифр задаёт точный диапазон измерения и конкретное исполнение модели, а последние цифры кода указывают версию прибора или его отдельную комплектацию поставки. При подборе полного аналога или запасного микрометра важно точное совпадение диапазона измерения, указанного отдельно в мм или дюймах прямо в описании лота, и типа исполнения самого прибора — обычный, крепильный Crimp Height или шпоночный Spline микрометр решают заметно разные измерительные задачи на производстве.

Постепенный износ измерительных поверхностей микрометра с ощутимой потерей плоскостности и точности итоговых показаний, заметный люфт в механизме микрометрического винта после действительно длительной интенсивной эксплуатации инструмента, естественная деградация пьезоэлемента ультразвукового преобразователя со снижением чувствительности принимаемого сигнала, полный разряд или окончательный выход из строя встроенного аккумулятора цифрового дисплея прибора. При приёмке подобного лота проверяют точность реальных показаний на калибровочном эталоне или заведомо известном контрольном образце и общую стабильность работы дисплея и всех органов управления прибором.

Обычно в лот входит сам прибор, ультразвуковой преобразователь для дефектоскопа или толщиномера, штатный кейс для безопасного хранения и переноски; специальную контактную смазку для акустического контакта преобразователя с контролируемой поверхностью, отдельные калибровочные образцы для точной настройки прибора и действующий сертификат последней официальной поверки чаще нужно уточнять у продавца отдельно, поскольку они далеко не всегда включены в лот с прибором, купленным с рук. Наличие у прибора действующего сертификата калибровки существенно влияет на саму возможность немедленного использования результата измерения в официальных актах технического контроля.

Refurbished-прибор прошёл проверку реальной измерительной точности по эталонному образцу и при необходимости замену явно изношенных механических частей или разряженного аккумулятора дисплея, обычно с прилагаемым протоколом такой проверки от продавца или профильного сервисного центра. Совершенно новый прибор Mitutoyo или аналогичного класса точности в заводской упаковке стоит дороже по цене, но гарантированно точен прямо с завода-изготовителя — для по-настоящему точных измерительных задач с юридической значимостью полученного результата предпочтительнее выбирать новый или официально заново поверенный прибор с действующим на момент покупки сертификатом.

Установленная периодичность обязательной метрологической поверки средств измерений задаётся нормативно отдельно для каждого конкретного типа прибора и обычно составляет от полугода до нескольких лет в зависимости от заявленного класса точности прибора и реальных условий его эксплуатации на производстве. Микрометры и другой ручной измерительный инструмент дополнительно проверяют по стандартным контрольным плиткам перед началом действительно ответственных измерений даже в промежутке между официальными плановыми поверками, особенно сразу после случайного падения или сильного удара инструмента о твёрдую поверхность.

Микрометры, дефектоскопы и толщиномеры компактных размеров упаковываются в штатный защитный кейс с амортизирующими внутренними вставками и идут обычной посылкой в срок 22-30 дней с дополнительной защитой измерительных поверхностей от случайного контакта с другими предметами внутри общей посылки. При трансграничной пересылке хрупкие ультразвуковые преобразователи защищают отдельной мягкой прокладкой от возможных ударов при транспортировке груза перевозчиком, а сам прибор упаковывают в антистатический пакет для защиты электроники дисплея.

Да, если у конкретного прибора нет действующего актуального сертификата калибровки от предыдущего добросовестного владельца — для официальных контрольных измерений, отражаемых далее в документации приёмки работ или сертификации готовой продукции, требуется действующая поверка независимо от визуальной исправности самого прибора при осмотре. Для внутреннего технического контроля без прямой юридической значимости полученного результата вполне достаточно сверки текущих показаний по контрольному образцу известного точного размера перед самым началом реальной работы с прибором.

Настраивают общую чувствительность прибора по специальному контрольному образцу с заведомо известным искусственным дефектом — пропилом или отверстием строго заданного размера, — проверяя тем самым, что дефектоскоп действительно надёжно его обнаруживает на нужной глубине залегания внутри металла. Без специализированного контрольного образца под рукой можно хотя бы проверить чистое прохождение сигнала через однородный участок металла совсем без дефектов и получение чистого ровного сигнала от противоположной стенки изделия без каких-либо ложных отражений от самого корпуса прибора при измерении.