Лаборатория метрологии магнитных измерений и неразрушающего контроля (261) — УНИИМ — филиал ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»


Лаборатория метрологии магнитных измерений и неразрушающего контроля (261)

Направления работы лаборатории

Лаборатория специализируется на работах, направленных на решение задач, связанных с метрологическим обеспечением на промышленных предприятиях (металлургических, трубопрокатных, горнодобывающих, машиностроительных и др.), а также задач, возникающих у производителей и поставщиков оборудования, это:

-проведение испытаний СИ и СО в целях утверждения типа;
-поверка и /или калибровка СИ;
-аттестация испытательного оборудования;
-оценка состояния измерений в испытательных, измерительных лабораториях и лабораториях производственного и аналитического контроля.

Одной из приоритетных специализаций является разработка методик измерений при с использованием систем или установок, работающих в режиме непрерывного контроля качества продукции.

Лаборатория имеет опыт, необходимые эталоны и средства измерений в проведении работ в следующих областях измерений:

—  магнитные измерения;
— измерения механических величин;
— измерения геометрических величин, включая неразрушающий контроль.


Магнитные измерения

Лаборатория обеспечивает содержание и применение Государственного первичного эталона единиц мощности магнитных потерь, магнитной индукции постоянного магнитного поля в диапазоне от 0,1 до 2,5 Тл и магнитного потока в диапазоне от 1∙10‑5 до 3∙10‑2 Вб ГЭТ 198‑2017, утверждённого Приказом Росстандарта от 17.03.2017 г. № 565.

В соответствии с Поверочной схемой, утверждённой Приказом Росстандарта  от 29.12.2018 г. №2816.

ГЭТ 198-2017 обеспечивает хранение, воспроизведение и передачу единиц магнитных величин стандартным образцам магнитомягких и магнитотвердых материалов.

Внешний вид эталона (установка ЦИКЛ)

 

Внешний вид эталона (установка ЦИКЛ-2)

Внешний вид эталона (установка ЦИКЛ-3)

ГЭТ 198-2017 имеет характеристики, не уступающие зарубежным аналогам.

МХ ГЭТ 198-2017

Единица

Удельная мощность магнитных потерь

Магнитная индукция постоянного магнитного поля

Магнитный поток

Диапазон

от 0,1 до 200 Вт/кг (при частотах перемагничивания от 50 Гц до 200 кГц)

от 0,1 до 2,0 Тл

от 2,0 до 2,5 Тл

от 1·10-5 до 3·10-2 Вб

Среднее квадратическое отклонение, не более

1,0•10-3 при 10 независимых измерениях

9·10-7 за 10 минут

8,0·10-4 при 10 независимых измерениях

Неисключенная систематическая погрешность, не более

5,0•10-3

5,2·10-5

1,8·10-3

1,2·10-3

Стандартная неопределенность по типу А

от 0,5•10-3до 1,0•10-3

9·10-7

8,0·10-4

Стандартная неопределенность по типу B

от 0,3•10-3до 3,5•10-3

от 1,0·10-5 до 3,0·10-5

1,0·10-3

от 1,5·10-4 до 7,0·10-4

Суммарная стандартная неопределенность

от 1,0•10-3 до 4,0•10-3

от 1,0·10-5 до 3,0·10-5

1,0·10-3

от 1,0·10-3 до 2,0·10-3

Расширенная неопределенность
(при k = 2)

от 2,0•10-3 до 8,0•10-3

от 2,0·10-5 до 6,0·10-5

2,0·10-3

от 2,0·10-3 до 4,0·10-3

Лаборатория принимает участие в деятельности ТК 1.3 КООМЕТ «Электричество и магнетизм» и ТК 428 «Магнитные материалы и изделия».

Выступает координатором и принимает участие в международных сличениях с ведущими метрологическими институтами в области измерений магнитных величин.

По результатам сличений в базе данных Международного бюро мер и весов зарегистрированы измерительные и калибровочные возможности (СМС) в области измерений магнитных потерь, завершены работы по сличениям в области измерений магнитной индукции постоянного магнитного поля и магнитного потока.

Лаборатория принимает участие в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, связанных с измерениями магнитных величин.

В частности, в 2021 г. сотрудники лаборатории приняли активное участие в работах по созданию и исследованию характеристик электромагнитной системы для эталона единицы массы на основе весов Киббла.

Результаты деятельности публикуются в российских и зарубежных научных изданиях.

Лабораторией разработаны изобретения:
— на способ создания стабильного магнитного поля и системы для его реализации, патент №2756776;
—  систему, обеспечивающую проведение испытаний и поверку устройства измерения веса, способ проведения испытания и поверки устройства для измерения веса, патент №2763132.


Виды метрологических работ:

1 Разработка и испытания в целях утверждения типа стандартных образцов свойств магнитомягких и магнитотвердых материалов

С использованием ГЭТ 198 разработано 9 типов СО, которые по своим характеристикам не уступают зарубежным аналогам.

Обозначение типа ГСО (рег.№)

Наименование типа ГСО

Изображение

Описание типа

ГСО 2129-89

СО удельных магнитных потерь (сталь электротехническая холоднокатаная анизотропная) комплект СОТЭСЛ

ГСО 2129-89

ГСО 10270-2013

СО динамических магнитных свойств стали электротехнической холоднокатаной анизотропной

ГСО 10270-2013

ГСО 10271-2013

СО динамических магнитных свойств стали электротехнической холоднокатаной анизотропной (СОТЭС)

ГСО 10271-2013

ГСО 11059-2018/ ГСО 11062-2018

СО магнитных свойств магнитотвердых материалов на основе сплава NdFeB (набор МС NdFeB)

ГСО 11059-2018/ ГСО 11062-2018

ГСО 11148-2018/ ГСО 11151-2018

СО магнитных свойств магнитотвердых материалов на основе сплава SmCo (набор МС SmCo)

ГСО 11148-2018/ ГСО 11151-2018

ГСО 11702-2021

СО магнитных свойств материалов (сталь) (комплект СОМСМ-1)

ГСО 11702-2021

ГСО 11836-2021

СО объемной доли ферритной фазы в аустенитных и феррито-аустенитных сталях (комплект СФФ-5)

ГСО 11836-2021

ГСО 11837-2021

СО объемной доли ферритной фазы в аустенитных и феррито-аустенитных сталях (комплект СФФ-7)

ГСО 11837-2021

ГСО 11838-2021

СО объемной доли ферритной фазы в аустенитных и феррито-аустенитных сталях (комплект СФФ-П)

ГСО 11838-2021

2 Разработка и аттестация методик измерений магнитных характеристик магнитомягких и магнитотвердых материалов

Лабораторией разработаны первичные референтные методики измерений, которые утверждены в качестве государственных:

  • Государственная первичная референтная методика измерений магнитных свойств образцов магнитотвердых материалов на основе сплава неодим-железо-бор (NdFeB) М.261.0105/RA.RU.311866/2019;
  • Государственная первичная референтная методика измерений магнитных свойств образцов магнитотвердых материалов на основе сплава самарий-кобальт (SmCo) М.261.0109/RA.RU.311866/2019.

 

3 Изготовление и продажа

В 2015 году по заказу ТК 310 «Оборудование весоизмерительное» лабораторией разработан и выпускается прибор TSM‑2EW, предназначенный для измерения остаточной намагниченности гирь классов Е1, Е2, F1, F2, М1-М3 в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ OIML R 111-1-2009. От аналогов прибор отличается гораздо более низкой ценой, большей надежностью и точностью и позволяет решить вопрос импортозамещения в данной сфере.

Диапазон измерения постоянного магнитного поля, мкТл: (2 – 2500);

Значение расширенной неопределенности измерения индукции постоянного магнитного поля/остаточной намагниченности (в соответствии с требованиями В.6.2.4 ГОСТ OIML R 111-1-2009 должно быть не более 30 %):

  • при измерениях от 2 до 8 мкТл, %, не более: 20;
  • при измерениях от 8 до 2500 мкТл, %, не более: 5.

На случай, если гиря слишком сильно намагничена, в комплект поставки входит устройство для размагничивания гирь UDM.


Внешний вид TSM-2EW


Устройство для размагничивания гирь UDM

 4 Испытания в целях утверждения типа, поверка и калибровка СИ

В соответствии с областями аккредитации института, закрепленными за лабораторией, осуществляются работы по метрологическому обеспечению широкой номенклатуры средств измерений магнитных величин:
— установок для измерений магнитных свойств магнитомягких и магнитотвердых материалов;
— тесламетров, гауссметров;
— измерителей напряжённости магнитного поля;
— сканеров магнитного поля;
— флюксметров, веберметров;
— коэрцитиметров;
— ферритометров;
— магнитов (сепараторов);
— мер магнитной индукции (катушек измерительных соленоидов);
— средств измерений электросопротивления покрытия.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ


Измерение линейной плотности имитатора на эталонных конвейерных весах

Разработан, аттестован и внесен в ФИФ ОЕИ (№ 3.1ZZB.0414.2022) Государственный эталон единицы массы 5 разряда для весов непрерывного действия с диапазоном измерения массы свыше 100 кг, диапазоном измерения производительности свыше 500 кг/ч, диапазоном линейной плотности от 10 до 250 кг/м.

Эталон предназначен для передачи единицы массы при поверке/калибровке конвейерных весов и дозаторов непрерывного действия с помощью средств сравнения (имитаторов линейной плотности различных конструкций). Эталон представляет собой установку, реализующую замкнутый цикл транспортировки сыпучего материала, и включает в себя эталонные конвейерные весы, на которых измеряется линейная плотность средств сравнения.

Аттестован Государственный эталон единицы скорости в диапазоне значений от 0,2 до 50 м/с, единицы длины в диапазоне значений от 1 до 99999 м. Эталон представляет собой стенд КСД-1, предназначенный для поверки и калибровки лазерных и оптических измерителей скорости и длины материала

С использованием имеющихся эталонов единиц осуществляются испытания в целях утверждения типа, поверка (калибровка) средств измерений механических величин:
—  испытательных машин, копров, твердомеров, датчиков деформации (экстензометров);
— конвейерных весов и дозаторов непрерывного действия;
— вагонных весов с датчиками рельсового типа с помощью специального нагружающего устройства;
— платформенных весов для промышленных предприятий;
— оптических измерителей скорости и длины материала;

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ, НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ

С использованием имеющихся СО и эталонов осуществляются испытания в целях утверждения типа, поверка (калибровка) средств измерений геометрических величин:
— рентгеновских толщиномеров защитных и специальных покрытий;
— толщиномеров листовых и ленточных материалов;
— магнитных, вихретоковых и ультразвуковых дефектоскопов;
— установок для неразрушающего контроля качества металла листового проката, для автоматизированного измерения длины и толщины стенки трубы и определения местоположения дефектов;
— контрольных образцов для УЗК, тест-листов;
— трещиномеров.

Работы в области стандартизации

ГОСТ 8.518 – 2010 ГСИ. Ферритометры для сталей аустенитного класса. Методика поверки

МИ 3006 – 2006 ГСИ. Толщиномеры покрытий радиоизотопные. Методика поверки

МИ 3055-2007 ГСИ. Толщиномеры радиоизотопные для листовых и ленточных материалов. Методика поверки

МИ 3116-2008 ГСИ. Методика выполнения измерений массовой доли ферромагнитных примесей в пищевых продуктах и продовольственном сырье


КОНТАКТЫ:

Фамилия, Имя, Отчество

Должность, ученая степень

Контактный тел.

E-mail:

Цай Ирина Сергеевна

И.о. заведующего лабораторией 261

+7(343) 228-14-94

tsay@uniim.ru