标题 | 无缝钢管对比试样中外表面人工缺陷尺寸的简便测量 |
范文 | 温战龙 摘要:无缝钢管对比试样中人工缺陷几何尺寸的准确与否,直接关系到探伤设备的调试是否准确,进而影响到对批量钢管质量的检验。本文详细介绍了一种测量钢管外表面人工缺陷几何尺寸的简便方法,包括具体的测量过程和测量结果的不确定度评定。该方法可进行方便的现场测量,但测量范围受限,对于内表面人工缺陷的测量还有待进一步改进。 关键词:对比试样人工缺陷简便测量深度指示表 1 概述 无缝钢管超声波探伤检验的大概过程是:首先按要求尺寸制作对比试样,然后根据对比试样中人工缺陷的几何尺寸调试探伤设备,探伤设备测试结果合格后,对出厂钢管逐批逐根进行检验,判断是否符合要求。 2 测量方法和过程 2.1 人工缺陷长度的测量 因为探伤对人工缺陷长度的要求相对较低,所以使用分辨力为0.01mm的数显卡尺进行测量就可以满足需要。首先,将数显卡尺置零;然后沿着人工缺陷的方向将刀口内量爪卡入槽内,卡尺显示读数即为人工缺陷长度。对于纵向的人工缺陷,这样测量没有问题,但是对于横向的人工缺陷,这种方法测量出来的结果就是人工缺陷两端之间的弦长。 2.2 人工缺陷宽度的测量 人工缺陷宽度的测量比较简单,可以使用分度值为0.01mm量程为6mm的读数显微镜进行测量。首先,将目镜视场内分划板上的十字丝调节清晰,将带有镜筒座盘的读数显微镜放置于人工缺陷上方,进行物镜调焦使得矩形槽口的边缘清晰可见;然后移动显微镜,使其分划板的竖丝与矩形槽口的一个边缘重合,固定显微镜,在测微鼓轮上读数a,再转动测微鼓轮,使分划板竖丝移动到矩形槽口的另一个边缘,读数为b,|a-b|即为人工缺陷宽度值。 2.3 人工缺陷深度的测量 人工缺陷深度,是最重要的一个技术参数,同时也是一个不太容易测量的项目。选用的测量设备是分辨力为0.001mm的数显式深度指示表。为了使测量尽可能地准确,建议使用千分表作为表头,而不要使用百分表;另外,为了能使测头伸到矩形槽口的底部,就不能使用球面测头,需要将测头换成针尖式的长测头,这种测头可以直接购买合适尺寸的,也可以自己制作。 2.4 注意事项 ①测量设备应尽可能使用数显的,以减少读数误差。②在宽度测量时,显微镜一定要掌握稳定(可以使用橡皮泥或者其他方法固定在钢管上),使其不会和钢管产生相对移动;另外,注意矩形槽口边缘的准确压线。③测量深度前首先清理矩形槽;在测量时,动作要慢,操作要细心。④要在矩形槽两端和中间的多个位置进行多次测量。 3 测量结果的扩展不确定度评定 由于人工缺陷对长度和宽度的要求不高,使用以上测量设备和测量方法均可以满足其要求,所以在这里着重分析的是对深度测量结果的扩展不确定度评定。 3.1 测量设备:分辨力为0.001mm、量程为12.7mm的数显深度指示表。 被测对象:人工缺陷的深度,0.4mm~1.5mm,允许误差±15%。 测量方法:同上。 3.2 数学模型 h=H(1) 式中,h——人工缺陷(矩形槽)的深度值,mm; H——深度指示表显示值,mm。 3.3 输入量H的标准不确定度评定 输入量H的标准不确定度来源主要是测量重复性引入的标准不确定度分项u(H1),人工缺陷底面不平引入的标准不确定度u(H2),深度指示表倾斜引入的标准不确定度u(H3),深度指示表本身的示值误差引入的标准不确定度u(H4)。 3.3.1 测量重复性引入的标准不确定度u(H1) 选取人工缺陷上某一个测量点,在重复性条件下重复测量10次,得到一个测量列:(单位:mm) 1.0051.0021.0030.9960.998 0.9991.0071.0041.0021.004 求得平均值:=1.002mm 单次标准偏差:s==0.0034mm 所以,u(H1)=s=0.0034mm 3.3.2 人工缺陷底面不平引入的标准不确定度u(H2) 估计底面的平面度不超过0.02mm,则测量点深度变化的半宽度为0.01mm,服从均匀分布。 由此引入的标准不确定度: u(H2)=0.01/=0.0058mm 3.3.3 深度指示表倾斜引起的标准不确定度u(H3) 由于深度指示表倾斜的误差,估计不超过0.01mm,服从均匀分布,由此引入的标准不确定度为: u(H3)=0.01/=0.0058mm 3.3.4 深度指示表本身的示值误差引起的标准不确定度u(H4) 由JJG830-2007《深度指示表》得出,深度指示表最大允许误差为±0.012mm,引入的标准不确定度: u(H4)=0.012/=0.007mm 3.4 合成标准不确定度uc(H) uc(H)==0.012mm 3.5 扩展不确定度评定 取k=2U=0.012×2=0.024mm 4 结论 使用以上设备和方法进行现场测量,最大的优点就是方便实用,希望可以帮助大家解决一些实际问题。不足之处是这种测量方法不能测量对比试样内表面的人工缺陷,有待进一步改进。 参考文献: [1]GB/T 5777-2008,无缝钢管超声波探伤检验方法[S]. [2]付博,张少莹.GCr15钢管生产工艺要点与理论分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(09). [3]刘佳祺.浅谈高炉铸铁冷却壁制造质量的控制[J].价值工程,2013(02). |
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