Индикатор часового типа — что это, устройство и измерения в ВИК

Индикатор часового типа: что это

Индикатор часового типа (ИЧ) — это высокоточный измерительный прибор, который в визуально-измерительном контроле (ВИК) ставят в приспособления для замера смещения кромок и глубины подрезов. Название пошло от циферблата со стрелкой, похожего на часы. Погрешность у ИЧ доходит до ±0,01 мм, поэтому им уверенно измеряют даже мелкие величины в диапазоне до 0,5 мм — там, где шаблон сварщика уже не проходит по точности.

Прибором проверяют различные параметры сварного шва — смещение и скос кромок, глубину подрезов и поверхностных дефектов, высоту чешуйчатости, межваликовые западания, выпуклость и вогнутость шва и его корня. Базовые требования к таким индикаторам регламентированы ГОСТ 577-68, а сам класс приборов различают по ходу стержня — ИЧ идет параллельно шкале, ИЧТ перпендикулярно, ИЧЦ с цифровым отсчетом. В ВИК чаще всего применяют именно ИЧ.

Как устроено приспособление с ИЧ

Основа приспособления — сам индикатор часового типа. Внешне это металлический цилиндр с циферблатом и торчащим снизу измерительным стержнем, который ходит вверх-вниз. На циферблате два указателя.

Шкала	Цена деления	Что показывает
большая (внешняя)	0,01 мм	сотые доли миллиметра в пределах одного оборота
малая (внутренняя)	1,0 мм	число полных оборотов большой стрелки, то есть целые миллиметры

Один оборот большой стрелки соответствует ходу стержня ровно на 1 мм. Само перемещение стержня в повороты стрелок переводит реечно-зубчатая передача внутри корпуса, а от люфта ее подстраховывает пружина. Направление вращения подсказывает знак замера — вверх и вниз стрелки идут в разные стороны, а значения на внешней шкале для этих случаев окрашены разным цветом.

Готовое приспособление собирают из нескольких деталей:

Деталь	Назначение
опорный кронштейн	установочная планка 50, 65 или 100 мм, ложится на металл рядом со швом
державка со стопором	фиксирует индикатор без смещения
измерительные наконечники	острый и плоский, накручиваются на стержень по резьбе
постоянный магнит	у части моделей встроен в кронштейн для фиксации на трубе

Выбор наконечника зависит от параметра. Острая игла лезет в узкие полости, поэтому ею измеряют глубину подрезов, смещение кромок, вогнутость шва, глубину пор и свищей. Плоская насадка идет на выпуклость шва и превышение проплава с обратной стороны стыка. После каждой смены наконечника прибор калибруют по новой. И еще одно уточнение — ИЧ не нужно путать с рычажно-зубчатыми индикаторами ИРБ и ИРТ, у которых деление 0,001–0,002 мм, а для ВИК это лишняя точность.

Чем ИЧ лучше шаблона и штангенциркуля

По сравнению с шаблоном сварщика и штангенциркулем у приспособления с ИЧ есть следующие преимущества:

• точность до ±0,01 мм — проходит даже для допусков в доли миллиметра, где УШС-3 с его ±0,5 мм формально не годится
• высокая дискретность — результат читается с шагом 0,01 мм
• магнит в кронштейне удерживает прибор на трубе, и руки дефектоскописта остаются свободными
• метрология в порядке — ИЧ поверяют ежегодно и вносят в заключение как средство измерения
• несколько параметров сразу — от смещения кромок до выпуклости шва одним прибором

Осваивается прибор быстро, отдельной подготовки для работы с ним не нужно, поэтому ИЧ давно в ходу и входит в часть наборов для ВИК.

Метрология и нормы

ИЧ формально не входит в привычную тройку инструментов ВИК (шаблон, штангенциркуль, линейка), но применять его никто не запрещает. Наоборот, такие документы, как Методические рекомендации Ростехнадзора №8, РД 03-606-03, ГОСТ Р ИСО 17637-2014, оставляют дефектоскописту право применить «другое» средство измерения, если оно проходит по точности. Приспособление с индикатором как раз такой случай.

Чтобы прибор был легитимен на опасных производственных объектах, к нему одно требование — статус средства измерения. Это значит утвержденный тип, запись в Госреестре СИ и поверка не реже раза в год. Только с действующим свидетельством о поверке результаты ИЧ идут в заключения, акты и протоколы.

Саму поверку выполняют по методике МИ 2192-92. Проверяют главное — наибольшую разность погрешностей, а заодно измерительное усилие, размах и вариацию показаний, ход стержня. Технически это делают на поверочных установках вроде ППИ-4, рассчитанных на приборы 0,01 мм с диапазоном 0–10 мм. В реестре «Аршин» таких индикаторов уже десятки, среди ходовых марок — «Калиброн», «Туламаш», «ЧИЗ», Micron.

Как измеряют индикатором часового типа

Порядок работы с приспособлением, например с популярным ПСК-10М, сводится к сборке, калибровке и самим замерам.

Сборка и установка нуля

На стержень накручивают нужный наконечник, острый или плоский, по задаче. ИЧ ставят в державку кронштейна и фиксируют по высоте так, чтобы наконечник касался поверхности, а стрелка внутренней шкалы встала на выбранную цифру от 0 до 9. Эта цифра распределяет диапазон 0–10 мм выше и ниже опорной плоскости. Например, установка на «5» открывает по 5 мм в каждую сторону — и на глубину дефектов, и на выпуклость шва. Дальше приспособление ставят на ровный основной металл рядом со швом, ослабляют поворотное кольцо и выводят большую стрелку на ноль, затем кольцо стопорят. Прибор готов.

Выпуклость и вогнутость шва

Ноль выставляют на основном металле у околошовной зоны. Потом стержень поднимают, переносят приспособление на шов и плавно опускают наконечник до касания. Целые миллиметры читают по малой шкале, по оборотам, а сотые — по большой. Для выпуклости шва и корня ставят плоский наконечник, для вогнутости — острый. На разнотолщинных деталях замер ведут от той поверхности, что выше.

Смещение кромок

Здесь нужен острый наконечник. Смещение измеряют не реже чем через 1 метр по шву и минимум в трех сечениях, плюс обязательно в самых явных местах. Приспособление показывает смещение с наружной стороны, а внутреннее в случае необходимости оценивают расчетом по наружному.

Подрезы, чешуйчатость, западания

Подрезы и неполное заполнение кромок проходят острым наконечником, причем контролю подлежит каждый такой участок. Чешуйчатость и межваликовые западания тоже снимают иглой — по перепаду высот между соседними гребнями или валиками. Большинство НТД задает порог по этим параметрам на уровне 1,0 мм, и точности ИЧ на это с запасом хватает.

Запись результатов

Выявленные дефекты обводят маркером по металлу или мелом прямо на стыке, а затем наносят на рабочий эскиз сварного соединения с привязкой к координатам. Отсчет ведут от единой нулевой точки, той же, что и для остальных методов контроля, — так дефект потом легко найти повторно. Места, где шов вышел за допуск, помечают отдельно.

В заключение, акт или протокол по каждому дефекту вносят:

• тип дефекта и его координаты по стыку
• размеры — высоту, глубину, ширину, длину вдоль оси шва

Отдельно в документе прописывают сам индикатор часового типа как средство измерения:

• наименование и модель прибора
• заводской и инвентарный номер
• номер свидетельства о поверке, дату выдачи и срок действия

Без этих данных заключение по ВИК не примут, поскольку проверяющий должен видеть, чем именно и с какой прослеживаемостью выполнен замер.