Non-destructive testing Ultrasonic examination Part 2: Sensitivity and range setting

(1)

SVENSK STANDARD SS-EN 583-2

Fastställd 2001-01-26 Utgåva 1

ICS 19.100.00 Språk: svenska Publicerad: augusti 2003

Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 2: Känslighet och mätområdesinställning Non-destructive testing – Ultrasonic

examination –

Part 2: Sensitivity and range setting

(2)

Dokumentet består av 40 sidor.

Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, tel 08 - 555 520 00.

Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard.

Postadress: SIS Förlag AB, 118 80 STOCKHOLM Telefon: 08 - 555 523 10. Telefax: 08 - 555 523 11 E-post: sis.sales@sis.se. Internet: www.sis.se

Europastandarden EN 583-2:2001 gäller som svensk standard. Europastandarden fastställdes 2001-01-26 som SS-EN 583-2 och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger EN 583-2:2001 i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt.

The European Standard EN 583-2:2001 has the status of a Swedish Standard. The European Standard was 2001-01-26 approved and published as SS-EN 583-2 in English. This document contains a Swedish language version of EN 583-2:2001. The two versions are valid in parallel.

(3)

EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 583-2

Januari 2001

ICS 19.100

CEN

European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung

Management Centre: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS

Ref. Nr. EN 583-2:2001 Sv

Svensk version

Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 2: Känslighet och mätområdesinställning

Essais non destructifs – Contrôle ultrasonore – Partie 2: Réglage de la sensibilité et de la base de temps

Non-destructive testing – Ultrasonic examination – Part 2: Sensitivity and range setting

Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung –

Teil 2: Empfindlichkeits- und Entfernungsjustierung

Denna standard är den officiella svenska versionen av EN 583-2:2001. För översättningen svarar SIS.

Denna europastandard antogs av CEN den 5 januari 2001.

CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CEN/CMC eller från någon av CENs medlemmar.

Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk).

En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna.

CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike.

(4)

Sida 2

EN 583-2:2001

Innehåll

Sida

Förord ... 3

1 Omfattning ... 4

2 Normativa hänvisningar ... 4

3 Allmänt ... 4

3.1 Enheter och symboler ... 4

3.2 Provobjekt, referensblock och referensreflektorer ... 4

3.3 Kategorier av provobjekt ... 4

3.4 Formning av sökarsula / Konturering ... 5

4 Bestämning av sökarindex och ljudvinkel ... 7

4.1 Allmänt ... 7

4.2 Plana sökare ... 7

4.3 Sökarens sula krökt i längdriktningen ... 7

4.4 Sökare med sulan krökt tvärgående ... 9

4.5 Sökarsulan krökt i två riktningar ... 11

4.6 4.6 Sökare som skall användas på annat material än olegerat stål ... 11

5 Inställning av mätområde ... 11

5.1 Allmänt ... 11

5.2 Referensblock och referensreflektorer ... 12

5.3 Raksökare ... 12

5.4 Vinkelsökare ... 12

5.5 Alternativ inställning av mätområde för vinkelsökare ... 13

6 Inställning av känslighet och utvärdering av ekohöjd ... 15

6.1 Allmänt ... 15

6.2 Infallsvinkel mot reflektor ... 15

6.3 DAC metoden ... 15

6.4 Metod med AVG-diagram ... 18

6.5 Transfer korrektion ... 21

Bilaga A (normativ) ... 24

Bilaga B (normativ) Referensblock och referensreflektorer ... 26

Bilaga C (normativ) Bestämning av ljudväg och infallsvinkel i koncentrisk krökta objekt ... 29

Bilaga D (informativ) Generellt AVG diagram ... 33

Bilaga E (informativ) Bestämning av transfer korrektions faktorer ... 35

Litteraturförteckning ... 38

(5)

Sida 3 EN 583-2:2001

Förord

Denna europastandard har utarbetats av Technical Committee CEN/TC 138 ”Non-destructive testing”, vars sekretariatet hålls av AFNOR.

Denna europastandard skall ges status av nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning senast juli 2001, och motstridande nationella standarder skall upphävas senast juli 2001.

Denna europastandard har utarbetats under ett mandat som CEN fått av Europeiska kommissionen och EFTA. Denna europastandar är tänkt att vara en stödjande standard till de applikations- och produktstandar- der vilka stöder ett grundlägande säkerhetskrav av ett direktiv av den nya metoden och vilket refererar till denna standard.

Denna standard består av följande delar:

EN 583-1 Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 1: Allmänna principer

EN 583-2 Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 2: Känslighet och mätområdesinställning EN 583-3 Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 3: Transmissionsmetod

EN 583-4 Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 4: Undersökning av fel vinkelräta mot ytan EN 583-5 Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 5: Karakterisering och storleksbestämning

av fel

ENV 583-6 Oförstörande provning – Ultraljudprovning – Del 6: Metod med flygtidsteknik och diffraktion för karakterisering och storleksbestämning av fel

Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser skall följande länder fastställa denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike.

(6)

Sida 4

EN 583-2:2001

1 Omfattning

Denna del av standarden specificerar de generella reglerna för att ställa in tidsaxelns mätområde och käns- ligheten (dvs. inställning av förstärkning) på manuella ultraljudsapparater med A-scan display för att repro- ducerbara mätningar ska kunna göras på en reflektorsläge och eko-höjd.

Den är tillämpbar på tekniker där man använder endast en kontaktsökare antingen enkristall eller tvåkris- tallsökare, men är inte tillämpbar på immersionsteknik eller tekniker där mer än en sökare används.

2 Normativa hänvisningar

Denna europastandard inkorporerar genom daterade eller odaterade hänvisningar bestämmelser från andra nedan förtecknade publikationer. Dessa normativa hänvisningar anges på de platser i texten där bestäm- melserna skall tillämpas. För daterade hänvisningar gäller senare publicerade tillägg, ändringar eller revide- rade utgåvor vid användning av denna europastandard endast när de har inkorporerats i denna genom till- lägg, ändring eller reviderad utgåva. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive tillägg).

SS-EN 12223 Non-destructive testing – Ultrasonic examination – Specification for calibration block No. 1 SS-EN 27963 Welds in steel - Calibration block No. 2 for ultrasonic examination of welds. (ISO 7963:1985) SS-EN 12668-3 Non-destructive testing – Characterization and verification of ultrasonic examination

equipment – Part 3: Combined equipment

3 Allmänt

3.1 Enheter och symboler

I bilaga A finns en komplett lista över enheter och symboler som genomgående används i den här delen av standarden.

3.2 Provobjekt, referensblock och referensreflektorer

I bilaga B finns krav på provobjektens, referensblockens och referensreflektorernas geometriska egenskaper.

3.3 Kategorier av provobjekt

Kraven på mätområdes och känslighets inställning beror på provobjektets geometriska form. I tabell 1 finns fem kategorier av provobjekt definierade.

(7)

Sida 5 EN 583-2:2001

Tabell 1 – Provobjekts kategorier

Klass Egenskaper Tvärsnitt i x-riktning Tvärsnitt i y-riktning

1 Plana parallella ytor (t.ex. grovplåt/plåt)

2 Parallella, enaxlig krökta ytor (t.ex. rör)

3 Parallella ytor krökta i mer än en riktning (t.ex. kupade gavlar)

4 Solida ämnen med cirkulärt tvärsnitt (t.ex. stångjärn och rundstavar)

5 Komplexa former (t.ex. studsar, håligheter)

3.4 Formning av sökarsula / Konturering

Att forma sökarsulan kan vara nödvändigt för de geometriska kategorierna 2 till 5 för att undvika att sökaren vippar, dvs. att försäkra sig om en bra, jämn akustisk kontakt och en konstant ljudvinkel i provobjektet.

Formning är bara möjligt på sökare som har en slitsula i hård plast (normalt dubbelkristall raksökare eller vinkelsökare med kil).

Det finns följande villkor för de olika geometriska kategorierna (se tabell1 och figur 1):

— kategori 1: Ingen anpassning av sökarsulan behövs för avsökning i varken X- eller Y-led;

— kategorier 2 och 4: avsökning i X-led: Sökarsulan krökt i längdriktningen, avsökning i Y-led: Sökarsulan krökt tvärgående;

— kategorier 3 och 5: avsökning i antingen X eller Y-led:

Sökarsulan krökt i både längoch tvärriktningen.

Vid användning av konturanpassade sökare krävs referensblock med en liknande kontur som provobjektet för inställning av mätområde och känslighet eller användning av matematiska korrektionsfaktorer.

När ekvation (1) eller (2) används undviks problem med låg energiöverföring eller felaktig ljudriktning.

(8)

Sida 6

EN 583-2:2001

3.4.1 Sökare med sulan krökt i längdriktningen

3.4.1.1 Konvex avsökningsyta

För avsökning på konvexa ytor skall sökarens sula vara krökt om diametern på provobjektet, Dobj, är mindre än tio gånger sökarsulans längd, lps, (se figur 1):

D_obj < 10l_ps (1)

3.4.1.2 Konkav avsökningsyta

På en konkav avsökningsyta skall sökarens sula alltid vara krökt, om inte tillräcklig kontakt kan erhållas på grund av mycket stor radie på (provobjektets yta).

3.4.2 Sökare med sulan krökt tvärgående

3.4.2.1 Konvex avsökningsyta

För avsökning på konvexa ytor skall sökarens sula vara krökt om diametern på provobjektet, Dobj, är mindre än tio gånger sökarsulans bredd, wps, (se figur 1):

Dobj < 10wps (2)

Teckenförklaring 1 sulan krökt tvärgående 2 sulan krökt i längdriktningen

Figur 1 – Längd, lps, och bredd, wps, på sökarsulan i provobjektets krökningsriktning

3.4.2.2 Konkav avsökningsyta

På en konkav avsökningsyta skall sökarens sula alltid vara krökt, om inte tillräcklig kontakt kan erhållas på grund av mycket stor radie på provobjektens yta.

(9)

Sida 7 EN 583-2:2001

3.4.3 Sökarens sula krökt i längdriktningen och krökt tvärgående Sökarytan skall uppfylla kraven i 3.4.1 och 3.4.2.

4 Bestämning av sökarindex och ljudvinkel

4.1 Allmänt

För raksökare finns det inga krav på att mäta sökarindex och ljudvinkel då det antas att sökarindex är i cent- rum av sökarytan och att brytningsvinkeln är noll grader.

Vid användning av vinkelsökare skall dessa parametrar mätas upp så att en reflektors position kan bestäm- mas i förhållande till sökarens position. Använd metod och referensblock beror på sökarsulans krökning.

Uppmätta ljudvinklar beror av ljudhastigheten i de använda referensblocken. Om blocken inte är gjorda av olegerat stål skall ljudhastigheten bestämmas och dokumenteras.

4.2 Plana sökare

4.2.1 Metod med kalibreringsblock

Sökarindex och ljudvinkel skall bestämmas med Kalibreringblock nr. 1 eller Kalibreringblock nr. 2 i enlighet med specifikationerna i SS-EN 12223 eller SS-EN 27963, beroende på sökarens storlek.

4.2.2 Metod med referensblock

En alternativ metod med ett referensblock som innehåller minst 3 cylinderborrhål i enlighet med SS-EN 12668-3 får användas.

4.3 Sökarens sula krökt i längdriktningen

4.3.1 Mekanisk bestämning

Innan sökarenssula bearbetas skall sökarindex och ljudvinkel mätas upp i enlighet med 4.2.1.

Infallsvinkeln vid sökarytan (αd) skall beräknas från den uppmätta ljudvinkeln (α) och en linje som börjar i sökarindex och fortsätter parallellt med infallsvinkeln skall markeras på sökarens sida, se figur 2.

Infallsvinkeln ges av ekvation 3:







=  α

α ^arcsin ^sin

t d d

c

c (3)

där:

c_d är longitudinell ljudhastighet i sökarens kil (normalt 2730 m/s för akrylglas) ct är transversell ljudhastighet i provobjektet (3255 m/s ± 15 m/s for olegerade stål).

Efter formningen kommer sökarindex att ha flyttat på sig längs den markerade linjen och dess nya position kan mätas direkt på sökarens hölje, se figur 2.

Ljudvinkeln skall bestämmas genom att maximera ekot från ett cylinderborrhål som uppfyller villkoren i bilaga B.

Ljudvinkeln kan sedan mätas direkt på provobjektet, på referensblocket eller på en skalenlig ritning. Se figur 3.

(10)

Sida 8

EN 583-2:2001

Alternativt kan ljudvinkeln bestämmas genom beräkning med ljudvägen som grund, mätt direkt på referensblocket, med användande av ekvation (4). Detta kan uppnås tillsammans med mätområdes inställning som beskrivs i 5.4.4.

( )

[ ]

( )

[ ]

_^^









+

+ +

−

= +

2 / 2

arccos /

SDH Obj

Obj 2 SDH

2 2 SDH

D s D

tD sD

t s

α D ⁽⁴⁾

Symbolerna som används i den här ekvationen finns illustrerade i figur 3.

Välvningens radie på ytan som används till kalibrering, skall vara inom ± 10 % av provobjektets.

Teckenförklaring

1 Markerade linjen för indexförskjutning 2 Indexpunkten efter formning

3 Indexpunkten före formning

Figur 2 – Bestämning av indexförskjutning för sökare med sula krökt i längdriktningen

(11)

Sida 9 EN 583-2:2001

Figur 3 – Bestämning av ljudvinkeln αααα för en sökare med sula krökt i längdriktningen

4.3.2 Metod med referensblock

Detta påminner om den som åberopas i 4.2.2, med undantag för att provblocket skall ha en välvningsradie inom ± 10% av provobjektets.

4.4 Sökare med sulan krökt tvärgående

4.4.1 Mekanisk bestämning

Innan sökarsulan formas skall sökarindex och ljudvinkeln mätas upp på det sätt som beskrivs i 4.2.

Efter formningen skall antingen

i) en linje som betecknar infallsvinkeln med utgångspunkt ifrån sökarindex markeras på sökarens sida.

Den nya sökarindex positionen skall mätas på sökarens sida som visas i figur 4;

ii) eller att förskjutningen i sökarindex position (∆x) beräknas genom att använda ekvation 5:

∆x = g tan (αd) (5)

Symbolerna i den här ekvationen finns illustrerade i figur 4.

iii) eller för kilar i akrylglas (cd = 2730 m/s) och provobjekt i olegerade stål (ct = 3255 m/s) skall förskjutning- en i sökarindex position (∆x) för de tre mest använda ljudvinklarna avläsas från figur 5 i förhållande till formningsdjupet (g).

Ljudvinkeln bör inte förändras vid formning av sulan.

Om det emellertid inte är känt om vinkeln förändrats eller det är någon förändring i djup längs efter sökarens längd efter formningen av sulan skall den mätas upp på ett lämpligt formad referensblock mot ett cylinder- borrhål. Referensblocket skall uppfylla villkoren i bilaga B. Ljudvinkeln skall bestämmas genom att:

i) dra en rak linje mellan hålet och sökarindex på en skalenlig ritning; eller ii) beräkna med till exempel ekvation (6) för uppställningen illustrerad i figur 6.