Как выбрать эталоны чувствительности

В радиографическом контроле есть факторы, которые могут ухудшить конечную нерезкость изображения: маленькое фокусное расстояние, экспозиция на высокочувствительную плёнку, использование флуоресцентных экранов, большая толщина объекта контроля. Чем меньше нерезкость, тем меньший дефект мы можем найти. Чтобы оценить нерезкость и определить достоверный размер выявляемого дефекта используются эталоны чувствительности.

Эталоны — неотъемлемая часть радиографического контроля. Но есть ситуации, когда эталоны использовать не получится. Вот что написано на этот счёт в ГОСТ 7512-82: «При невозможности установки эталонов чувствительности ... порядок проведения контроля без установки эталонов чувствительности … должен быть предусмотрен в технической документации на контроль или приемку сварных соединений».

Есть два документа, регламентирующих работу с эталонами. Это отечественный ГОСТ 7512-82 и адаптированный зарубежный ГОСТ ИСО 17636-1–2017. Каждый из них определяет свой тип эталонов, их маркировку и расположение относительно сварного шва. Мы рассмотрим эти параметры на основе обоих ГОСТов.

Данила Ксенофонтов,
технический специалист

1. Типы и маркировка эталонов

Эталоны изготавливаются из металла или сплава, основа которого по химическому составу аналогична основе контролируемого сварного соединения. В основном эталоны делаются из нержавейки, чтобы они не теряли со временем своих свойств. Для специализированных задач возможно изготовление эталонов из других материалов.

1.1. Эталоны по ГОСТ 7512-82

Для определения чувствительности ГОСТ 7512-82 предписывает использовать три типа эталонов: канавочные, проволочные или пластинчатые. На рентгеновском снимке чувствительность должна соответствовать одному из трёх классов чувствительности: 1, 2, 3. Перечисление идёт от лучшего к худшему — по убывающей.

Материал эталона обозначается цифрой. Так сплавы на основе железа обозначаются цифрой 1, алюминий и магний — 2, титан — 3, медь — 4, никель — 5. Цифрой также обозначается размер эталона. Чем больше номер, тем больше размер эталона, и тем больше размер элементов эталона: канавки/проволоки/ступеньки. Первой цифрой обозначается материал, второй или двумя — размер.

Три типоразмера канавочного эталона: 1, 2 и 3.
Маркировка отверстиями помогает
при расшифровке снимков

Канавочные эталоны

Канавочный эталон чувствительности — это пластина с шестью канавками одинаковой ширины и разной глубины. Всего у канавочных эталонов есть три типоразмера: 1,2 и 3.

Глубина каждой из 6 канавок соответствует значению h, прописанному в ГОСТ 7512-82. Чем больше глубина канавки, тем проще её разглядеть на рентгеновском снимке. Чем меньший элемент эталона мы видим, тем выше чувствительность контроля.

Градация углублений канавочного эталона

Согласно ГОСТ 7512-82 каждый канавочный эталон должен маркироваться. Всего выделяется три типа маркировки. Первый тип — маркировка свинцовыми знаками в части, где нет канавок. Первая цифра обозначает материал, вторая — размер. Этот тип маркировки актуален для эталонов, у которых нет отверстий.

Эталоны без отверстий можно различить при помощи маркировочных знаков.
На снимке — фотомонтаж эталонов 2-го размера из титана и железа

Канавочные эталоны без маркировочных отверстий. Электрокарандашом нанесены заводские номера эталонов 

Второй тип — маркировка в соответствии с Таблицей 2 (Приложение 3), «Маркировка канавочных эталонов». Для маркировки используются отверстия одного размера, количество которых указывает на размер эталона. Для обозначения материала используются зарубки на торце эталона. Без зарубок — железо. Одна треугольная — алюминий и магний, две треугольных — титан, три — медь, одна прямоугольная — у никеля.

Третий тип — маркировка в соответствии с Таблицей 3 (Приложение 3), «Маркировка канавочных эталонов отверстиями». Размер эталона определяется шириной самого эталона и размером отверстия. Материал определяется количеством отверстий. Титан — одно отверстие, железо — два отверстия, никель — три отверстия, медь — 4 отверстия.

Маркировка в соответствии с Таблицей 2 ГОСТ 7512-82. Скачать плакат

Маркировка в соответствии с Таблицей 3 ГОСТ 7512-82. Скачать плакат

Проволочные эталоны

Проволочные эталоны — это семь проволок определённых длин и диаметров, упакованных в гибкий прозрачный пластиковый чехол. Всего у проволочных эталонов есть четыре типоразмера: с первого по четвёртый. Материал и размер эталонов указывается маркировочным знаком, расположенным в верхнем кармане чехла.

Диаметр каждой из 7 проволок соответствует значению d, прописанному в ГОСТ 7512-82. Чем меньше диаметр проволоки, тем сложнее её разглядеть на рентгеновском снимке. Соответственно, чем больше вы видите проволок, тем выше чувствительность контроля.

Градация диаметров проволочного эталона

С точки зрения ГОСТ 7512-82 проволочные эталоны равнозначны канавочным. Но по факту у них разные степени выявляемости. Получить определённую чувствительность, используя проволочный эталон сложнее, так как увидеть проволоку сложнее, чем канавку. Соответственно при использовании проволочных эталонов качество снимка должно быть выше.

Трудозатрат на получение снимка более высокого качества будет больше: придётся увеличивать фокусное расстояние, переходить на более контрастную плёнку и отказываться от флуоресцентных экранов. Всё это приведёт к увеличению времени экспозиции.

Проволочный эталон подлежит замене при повреждении пластикового чехла или обнаружения коррозии на проволоках.

Проволочный эталон №12

Пластинчатый эталон

Пластинчатые эталоны

Пластинчатый эталон — это пластина с цилиндрическими отверстиями установленных форм и размеров. Пластинчатые эталоны по ГОСТ 7512-82 имеют два отверстия: малое и большое. Чувствительность контроля определяется по наименьшему отверстию, которое видно на снимке.

Форма пластинчатых эталонов. Большой буквой D обозначается
диаметр большого круга, малой d — диаметр малого круга

По зарубежным стандартам, в частности ASME и ASTM, пластинчатые эталоны имеют три отверстия: одно равное толщине эталона, второе — в два раза больше толщины и третье — в четыре раза больше толщины.

Пластинчатые эталоны по ГОСТ 7512-82 на практике почти не применяются ввиду универсальности канавочных и проволочных эталонов.

1.2. Эталоны по ГОСТ ИСО 17636-1–2017

ГОСТ ИСО 17636-1–2017 вводит понятие индикатор качества изображения — image quality indicator (IQI). По этому стандарту можно использовать проволочные и ступенчатые эталоны. У них другие маркировки и другие размеры, отличные от российских. С точки зрения ГОСТ ISO 17636-1–2017 проволочные эталоны равнозначны пластинчатым.

На рентгеновском снимке чувствительность должна соответствовать одному из двух классов контроля: A и B. Перечисление идёт от худшего к лучшему — по возрастающей. А — основной способ контроля, класс В — улучшенный. Но даже класс А более требовательный, чем 1-й класс чувствительности по ГОСТ 7512-82.

Материал и размер эталонов указывается цифробуквенным обозначением при помощи маркировочных знаков в верхней части пластикового чехла. Первое число указывает минимальный номер проволочки или отверстия в эталоне. Далее идут две буквы, указывающие на материал, например Fe — железо. Последние три буквы указывают на стандарт.

Проволочные эталоны

Диаметр каждой из 7 проволок соответствует значению d, прописанному в ISO 19232-1, на который ссылается ГОСТ ИСО 17636-1–2017. Чем меньше диаметр проволоки, тем сложнее её разглядеть на рентгеновском снимке. Соответственно, чем больше вы видите проволок, тем выше чувствительность контроля.

Градация диаметров проволочного эталона

Проволочные эталоны подлежат замене при обнаружения коррозии на проволоках или повреждении пластикового чехла.

Проволочный эталон из титана

Ступенчатый эталон A13 FE EN.
Маркировки ISO и EN идентичны

Ступенчатые эталоны 

Ступенчатый эталон — это пластина с шестью ступенями с цилиндрическими отверстиями. установленных форм и размеров. Чувствительность контроля определяется по наименьшему видимому отверстию или паре отверстий.

Схема ступенчатого эталона

Ступенчатые эталоны H5 FE EN и H9 FE EN

2. Как работать с эталонами

Оба ГОСТа предписывают размещать эталоны �