JJF 1458-2014 磁轭式磁粉探伤机校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 5 82 0 1 4磁轭式磁粉探伤机校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rM a g n e t i cY o k eD e t e c t o r s 2 0 1 4-0 4-2 1发布2 0 1 4-0 7-2 1实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局磁轭式磁粉探伤机校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rM a gn e t i cY o k eD e t e c t o r sJ J F1 4 5 82 0 1 4 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会 主要起草单位:新疆维吾尔自治区计量测试研究院中国测试技术研究院 参加起草单位:江苏省计量科学研究院 本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:冯雪峰(新疆维吾尔自治区计量测试研究院)宋家全(新疆维吾尔自治区计量测试研究院)沈 健(中国测试技术研究院)肖玉琴(新疆维吾尔自治区计量测试研究院)参加起草人:樊 义(江苏省计量科学研究院)J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 磁化电流(1)3.2 磁轭(1)3.3 交叉磁轭(1)3.4 提升力(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 磁化电流(2)5.2 安全性能(2)5.3 综合灵敏度(2)5.4 提升力(3)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 测量标准及其他设备(3)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准方法(4)8 校准结果表达(5)9 复校时间间隔(6)附录A 测量不确定度评定示例(7)附录B 校准原始记录格式(1 0)附录C 校准证书内页格式(1 1)附录D 标准试片的类型、规格和图形(1 3)附录E 磁粉、载体及磁悬液(1 4)J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局引 言本规范依据国家计量技术规范J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义编写制定。本规范为首次发布。J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局磁轭式磁粉探伤机校准规范1 范围本规范适用于电磁轭式磁粉探伤机、交叉磁轭(旋转磁场)探伤机的校准。不适用交流、直流(半波整流或全波整流)磁粉探伤机的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 2 7 32 0 1 1 磁粉探伤机校准规范G B/T5 0 9 72 0 0 5 无损检测 渗透检测和磁粉检测观察条件G B/T1 5 8 2 2.32 0 0 5 无损检测 磁粉检测 第3部分 设备J B/T4 7 3 0.42 0 0 5 承压设备无损检测 第4部分 磁粉检测J B/T6 0 6 52 0 0 4 无损检测 磁粉检测用试片凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位本规范采用G B3 1 0 2.5中规定的量和单位。3.1 磁化电流 m a g n e t i z i n gc u r r e n t交流磁轭式磁粉探伤机正常工作时电流的有效值。直流磁轭式磁粉探伤机正常工作的电流平均值。单位:安培(A)。3.2 磁轭 m a g n e t i cy o k e磁路的一部分,其主要功能是为磁通提供一个低磁阻的通路。注:磁轭普遍采用导磁率比较高的软铁、A 3钢以及软磁合金来制造,在某些特殊场合,磁轭也有用铁氧体材料来制造的。3.3 交叉磁轭 c r o s s e dy o k e在同一平面(或曲面)上,由具有一定相位差(不等于0 或1 8 0)而且相互交叉成一定角度(不等于0 或1 8 0)的两相正弦交变磁场相互叠加,且在该平面(或曲面)上产生旋转磁场的磁粉探伤设备。3.4 提升力 l i f t i n gf o r c e通电磁轭在最大极距下,其产生的磁感应强度达到峰值时,磁场对铁磁性材料工件探伤的吸引力。注:就工程实际而言,对于交流电磁轭,其提升力等同为磁轭磁极的平均吸力。单位为牛顿(N)。4 概述磁粉探伤是用来检测铁磁性材料工件表面和近表面缺陷的一种检测方法。当工件被1J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局磁化时,若工件表面或近表面有缺陷存在,由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁,形成局部磁场,事先施加的磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置,从而判断缺陷的存在。磁轭式磁粉探伤机(简称探伤机)是利用这一原理制造的无损探伤检测设备,工作原理见图1。磁轭式磁粉探伤机磁极接触被检工件表面,通电工作时,磁轭将通电线包(线圈)产生的磁力线传到被检工件表面进行局部磁化,用于发现与磁极连线垂直的缺陷。图1 磁轭式磁粉探伤机工作原理 磁轭式磁粉探伤机由于其体积小、使用方便被广泛用于铁磁性材料工件无损探伤检测领域。磁轭式磁粉探伤机按磁化电流方式分为直流探伤机和交流探伤机等形式。磁轭式磁粉探伤机按探头形式主要分为A型角焊缝探头、F型磁轭探头(直流、交流)、E型交叉磁轭(旋转磁场)探头等。磁轭式磁粉探伤机有时也称为磁轭式磁粉探伤仪。5 计量特性5.1 磁化电流磁轭式磁粉探伤机正常工作时,实际磁化电流值一般不超过标称磁化电流值的1 0%。5.2 安全性能5.2.1 绝缘电阻当测试电压为5 0 0V时,电源端与保护地端之间的绝缘电阻一般不小于2M。5.2.2 绝缘强度电源端与保护地端之间应能承受1.5k V(5 0H z交流有效值)的电压,保持时间1m i n,应无飞弧和击穿现象。5.3 综合灵敏度将A1型标准试片贴于测试板,施加磁悬液,通过连续磁化,标准试片应清晰显示。标准试片的类型、规格和图形见附录D。不同探头的灵敏度要求见表1(标准试片的类型规格也可按实际使用情况选择)。2J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局表1 不同探头灵敏度要求探头类型测试板厚度灵敏度A型2mm1 5/1 0 0标准试片或3 0/1 0 0标准试片磁痕清晰显示E型5mm1 5/1 0 0标准试片磁痕清晰显示F型2mm(交流)1 5/1 0 0标准试片磁痕清晰显示9mm(直流)3 0/1 0 0标准试片磁痕清晰显示 注:测试板大小为3 2 0mm2 0 0mm。对于O型探头,将A1-3 0/1 0 0型标准试片贴于O型探头试件几何中部,磁痕应能清晰显示。5.4 提升力磁轭的磁场强度可以通过磁轭提升力来测定(O型探头不做此项测试),不同工作方式的电磁轭在使用磁轭最大间距时,应有表2所示的最小提升力。表2 磁轭的最小提升力磁轭类型磁轭最大间距(7 5mm2 0 0mm)最小提升力/N交流电磁轭4 5直流电磁轭1 7 7交叉磁轭(旋转磁场)8 8 用于特种设备,交叉磁轭(旋转磁场)探伤机最小提升力不能小于1 1 8N。注:以上要求不适用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:2 01 0。6.1.2 相对湿度:8 5%。6.1.3 无大量尘埃,良好的通风。6.1.4 无强电磁辐射和电磁干扰。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 钳形电流表准确度等级:不低于3.0级;最大测量电流:不小于2 0A。6.2.2 绝缘电阻表(兆欧表)3J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局测试电压:5 0 0V;准确度等级:1 0级。6.2.3 耐压测试仪电压量程:大于1.5k V;准确度等级:5级。6.2.4 测力装置拉力范围:(13 0 0)N;准确度等级:不低于3级。6.2.5 标准试片A1-1 5/1 0 0型标准试片;A1-3 0/1 0 0型标准试片;A1型、C型和D型标准试片应符合J B/T6 0 6 52 0 0 4的规定;标准片表面有锈蚀、皱褶或磁性发生改变时不得使用。6.2.6 O型探头试件材料为4 5号钢,尺寸为3 0mm3 0 0mm,并经8 6 0 水淬火和4 8 0 回火处理,洛氏硬度达3 8HR C4 2HR C。6.2.7 磁粉、载体及磁悬液规格要求见附录E。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表3。表3 校准项目一览表序号项目名称技术要求条款校准条款1磁化电流5.17.2.22安全性能5.27.2.33综合灵敏度5.37.2.44提升力5.47.2.57.2 校准方法7.2.1 外观及通电检查7.2.1.1 外观检查应包括:名称、型号规格、出厂编号、制造厂家、工作方式等。7.2.1.2 通电检查:机械、电器及安全保护应运行正常、平整、无伤痕等影响工作的缺陷。7.2.2 磁化电流7.2.2.1 将探伤机电流输出端接入电流表,使探伤机处于工作状态,读取电流表测量值。7.2.2.2 重复测量3次,取电流测量值的平均值作为实际磁化电流I0。磁轭式磁粉探4J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局伤机磁化电流的相对误差用公式(1)计算:=I-I0I01 0 0%(1)式中:被校探伤机磁化电流相对误差,%;I 被校探伤机磁化电流示值,A;I0 被校探伤机磁化电流实际值,A。其结果满足5.1条的要求。7.2.3 安全性能在进行安全性能检验前,应将不能承受规定试验电压的电器元件拆除或者断开。7.2.3.1 绝缘电阻试验断开探伤机的供电电源,其开关置于接通位置,用绝缘电阻表测量电源端与外壳之间的绝缘电阻,其结果满足5.2.1的要求。7.2.3.2 绝缘强度试验断开探伤机的供电电源,其开关置于接通位置,用耐电压测试仪在电源端与外壳之间施加1.5k V电压,保持1m i n,其结果满足5.2.2的要求。7.2.4 综合灵敏度将标准试片无人工缺陷面朝外贴于测试板几何中部。为保证试片与测试板接触良好,可用透明胶带将其平整粘贴在测试板上,并注意胶带不能覆盖试片上的人工缺陷。施加磁悬液,通过连续磁化,标准试片磁痕应清晰显示。不同探头的检测灵敏度满足5.3的要求。7.2.5 提升力将电磁轭置于测力装置,使磁轭处于工作状态,启动测力装置,读出提升力数值(N),测量次数不少于3次,记录最小值为提升力的实测值,其结果满足5.4的要求。8 校准结果表达校准结果应在校准证书(报告)上反映。校准证书(报告)应至少包括以下信息:a)标题,如“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;5J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。校准原始记录格式见附录B,校准证书(报告)内页格式见附录C。9 复校时间间隔建议复校时间间隔不超过1 2个月。送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。当磁轭轭铁损伤或修理后,应将磁轭式磁粉探伤机进行校准后使用。6J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录A测量不确定度评定示例A.1 磁化电流测量结果不确定度评定A.1.1 测量方法将探伤机电流输出端接入电流表,使探伤机处于工作状态,读取电流表显示值,电流表三次示值的平均值作为磁化电流的测量值。A.1.2 测量模型I=I0 式中:I0 被校磁粉探伤机磁化电流测量值,A;I 被校磁粉探伤机磁化电流,A。A.1.3 测量不确定度主要来源1)测量重复性引入的不确定度分量;2)电流表的准确性引入的不确定度分量;3)磁轭式磁粉探伤机指示电流表的分辨力引入的不确定度分量。A.1.4 测量数据被检磁轭式磁粉探伤机工作磁化电流表为指针式。工作磁化电流指示为8.5A,见表A.1。表A.1 测量数据工作磁化电流/A8.5电流表示值/A8.48.28.28.18.28.28.18.18.18.2平均值/A8.2s(I0)0.1AA.1.5 标准不确定度分量的评定(1)测量重复性引入的不确定度分量实际测量时,取测量三次的平均值作为测量结果,因此u1(I0)=s(I0)3=0.1A3=0.0 6A (2)电流表的准确性引入的不确定度分量电流表引入的不确定度分量应采用B类方法进行评定。根据电流表说明书指标查得,交流电流8.5A的最大允许误差为:(1.5%R+3d),分辨力为0.0 1A,则误差极值:(0.0 1 58.5A+0.0 3A)=0.1 6A。电流表引入的不确定度在0.1 6A区间内服从均匀分布,则u2(I0)=0.1 6A3=0.0 9A7J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局 (3)磁轭式磁粉探伤机指示电流表的分辨力引入的不确定度分量磁粉探伤机的电流表为指针式,在上述测量的8.5A点,分度值为0.5A,估计人视觉的分辨力为分度值的1/2,则读数误差为0.5A/2=0.2 5A,分辨力的不确定度服从均匀分布,则u3(I)=0.2 5A2 3=0.0 7 2AA.1.6 计算合成标准不确定度由于各个分量彼此不相关,合成标准不确定度为uc 1=u21(I0)+u22(I0)=0.1 0 8Auc 2=u3(I)=0.0 7 2A 由于各个分量彼此不相关,合成标准不确定度为uc=u2c 1+u2c 2=0.1 3AA.1.7 扩展不确定度取包含因子为k=2,则U=2uc=20.1 3A=0.2 6A0.3AA.2 提升力测量结果不确定度评定A.2.1 测量方法将磁轭式磁粉探伤机置于测力装置上,然后使其处于工作状态,由测力装置读取探伤机的提升力。A.2.2 测量模型Fx=Fn 式中:Fx 被校探伤机提升力,N;Fn 测力装置读数,N。A.2.3 测量不确定度主要来源1)测量重复性引入的不确定度分量;2)测力装置的准确性引入的不确定度分量。A.2.4 测量数据在重复性条件下,对磁轭探伤机的提升力分别进行1 0次测量,数据如表A.2所示:表A.2 测量数据序号1234567891 0提升力/N1 6 7.81 6 2.71 6 4.51 6 5.51 6 1.91 6 4.51 6 2.61 6 1.71 6 5.8 1 6 1.4s2.1NA.2.5 标准不确定度分量(1)测量重复性引入的不确定度分量实际测量时,取单次测量值作为测量结果,因此8J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局u1(Fn)=2.1N (2)测力装置的准确性引入的不确定度分量测力装置引入的不确定度分量应采用B类方法进行评定。根据规范要求,测力装置拉力范围(13 0 0)N,准确度等级不低于3级,则最大允许误差为:(3%3 0 0N)=9N,引入的不确定度在9N区间内服从均匀分布,则u2(Fn)=9N3=5.2NA.2.6 计算合成标准不确定度由于各个分量彼此不相关,合成标准不确定度为uc=u21(Fn)+u22(Fn)=2.12+5.22=5.6NA.2.7 扩展不确定度取包含因子为k=2,U=2uc=25.6N=1 1.2N1 2N9J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录B校准原始记录格式委托方名称证书编号仪器名称制造厂家型号/规格测量范围器具编号准确度等级校准技术依据主要测量设备型号/规格编号测量范围不确定度/最大允许误差证书编号有效日期校准地点环境温度 相对湿度%1.外观及通电检查:2.磁化电流:探头 A型 E型 F型工作电流直流 交流示值/A实测值/A平均值/A误差/%3.安全性能:绝缘电阻M耐压试验无飞弧和击穿现象,合格 不合格4.综合灵敏度验证:探头标准试片测试板厚度测量结果A型E型F型A1-1 5/1 0 0型试片2mm清晰 不清晰5mm清晰 不清晰2mm(交流)清晰 不清晰F型A1-3 0/1 0 0型试片9mm(直流)清晰 不清晰5.提升力:探头提升力/NA型E型F型测量不确定度:磁化电流 提升力校准人员:核验人员:校准日期:年 月 日01J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录C校准证书内页格式C.1 校准证书内页(第2页)格式证书编号 -校准机构授权说明校准环境条件及地点:温 度 地 点相对湿度%其 他校准所依据的技术文件(代号、名称):校准所使用的主要测量标准:名 称测量范围不确定度/准确度等级检定/校准证书编号证书有效期至 注:1.仅对加盖“校准专用章”的完整证书负责。2.本证书的校准结果仅对所校准的对象有效。3.未经实验室书面批准,不得部分复印证书。第页 共页11J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局C.2 校准证书校准结果页格式证书编号 -校 准 结 果1.外观及通电检查:2.磁化电流:3.安全性能绝缘电阻:M绝缘强度:4.综合灵敏度验证A型:E型:F型(直流):F型(交流):5.提升力实测值:N测量不确定度:(k=2)磁化电流提升力校准结果不确定度的评估和表述均符合J J F1 0 5 9.12 0 1 2的要求。敬告:1.被校准仪器修理后,应立即进行校准。2.在使用过程中,如对被校准仪器的技术指标产生怀疑,请重新校准。3.根据客户要求和校准文件的规定,通常情况下 1 2 个月校准一次。第页 共页21J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局附录D标准试片的类型、规格和图形类型规格:缺陷槽深/试片厚度,m图形和尺寸,mmA1型A1-7/5 0A1-1 5/5 0A1-3 0/5 0A1-1 5/1 0 0A1-3 0/1 0 0A1-6 0/1 0 0C型C-8/5 0C-1 5/5 0D型D-7/5 0D-1 5/5 0M1型1 2mm7/5 09mm1 5/5 06mm3 0/5 0 注:C型标准试片可剪成5个小试片分别使用。J J F1 4 5 82 0 1 4市场监管总局市场监管总局J J F1 4 5 82 0 1 4附录E磁粉、载体及磁悬液1.磁粉磁粉应具有高磁导率、低矫顽力和低剩磁的性能,颜色与被检工件表面有较高的对比度。磁粉粒度和性能的其他要求应符合J B/T6 0 6 3的规定。2.载体湿法应采用水或低粘度油基载体作为分散媒介。若以水为载体时,应加入适当的防锈剂和表面活性剂,必要时添加消泡剂。油基载体的运动黏度在3 8 时小于或等于3.0mm2/s,使用温度下小于或等于5.0 mm2/s,闪点不低于9 4,且无荧光和无异味。3.磁悬液磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态等因素来确定。一般情况下,磁悬液浓度范围应符合表E.1的规定。测定前应对磁悬液进行充分的搅拌。表E.1 磁悬液浓度磁粉类型配制浓度/(g/L)沉淀浓度(含固体量:m L/1 0 0m L)非荧光磁粉1 02 51.22.4荧光磁粉0.53.00.10.4市场监管总局市场监管总局