Начальник лаборатории

Базылев Петр Владимирович

Email:  bazylev@dfvniiftri.ru

Тел: +7 (4212) 381-946

Время работы: понедельник – пятница с 9.00 до 18.00.

Адрес: г. Хабаровск, ул. Карла Маркса, 65, офис: 315.

 

Основные направления деятельности:

  • метрологическое обеспечение средств измерений акустических параметров распространения (скоростей и коэффициентов затухания продольных, поперечных и поверхностных волн) и физико-механических характеристик (модуля Юнга, модуля сдвига, коэффициента Пуассона) твердых сред;
  • разработка и создание высокоточных средств измерений акустических и физико-механических характеристик твердых сред;
  • разработка и создание средств измерений высшей точности для неразрушающего контроля качества материалов и изделий:
  • дефектоскопия,
  • толщинометрия,
  • структуроскопия;
  • сейсмометрия;
  • виброметрия;
  • исследования физических свойств конденсированных сред.

Научной основой разработок являются результаты исследований дистанционных бесконтактных широкополосных методов генерации и приема ультразвуковых колебаний в различных средах и наиболее перспективных из их числа: лазерного и емкостного методов генерации и приема. Разработка лазерного и емкостного методов генерации и приема позволила реализовать измерительные технологии, которые обеспечили наивысшую точность создаваемых измерительных средств.

Главные направления деятельности лаборатории реализуются с использованием разработанных лазерных и емкостных измерительных технологий.

Базовыми приборами лазерных измерительных технологий являются:        

  • твердотельный импульсный лазер;
  • лазерный оптический интерферометр.

Твердотельный импульсный лазер работает в режиме излучения коротких ~ 30*10-9сек и сверхкоротких ~3*10-9сек оптических импульсов.

Лазерный интерферометр обеспечивает дистанционный бесконтактный высокочувствительный прием смещений в акустической волне в диапазоне частот (0 – 1012) Гц.

Базовыми приборами емкостных измерительных технологийявляются емкостные преобразователи с тонкопленочным диэлектриком, работающие как в режиме генерации, так и в режиме приема ультразвуковых волн.

ЭТАЛОННАЯ БАЗА

На начальном этапе развития лаборатории (1972 – 1992 годы) коллективом лаборатории были разработаны и созданы ряд установок высшей точности (УВТ) для воспроизведения и измерения акустических параметров твердых сред. Эти установки обладали наивысшей точностью в России и служили для метрологического обеспечения акустических средств измерений и средств неразрушающего контроля.

Дальнейшие работы по совершенствованию этих установокв период с 2010 по 2014 гг. привелик созданию целого ряда государственных эталонов. Итогом всей этой работы стало создание в 2014 году государственного первичного эталона единиц скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах ГЭТ 189-2014 в составе четырех эталонных установок. В перспективе предполагается разработать и ввести в состав ГЭТ 189 -2014 эталонную установку для измерения физико-механических характеристик твердых сред: модуля Юнга, модуля сдвига, коэффициента Пуассона.

Одновременно был разработан рабочий эталон единиц скорости распространения продольных ультразвуковых волн в твердых средах 1 разряда в диапазоне значений от 2000 до 7000 м/с, коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн в твердых средах 1 разряда в диапазоне значений от 0,2 до 2000 дБ/м, скорости распространения сдвиговых ультразвуковых волн в твердых средах 1 разряда в диапазоне значений от 1000 до 4000 м/с.

Государственные эталоны представлены ниже.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦ СКОРОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯИ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ ГЭТ 189-2014

Назначение: обеспечение единства измерений в сфере ультразвукового неразрушающего контроля и акустических измерений в твердых средах.

Метрологические характеристики.

1. Эталонная установка для измерения скоростей распространения продольных и сдвиговых ультразвуковых волн в твердых средах.

image001

Диапазон воспроизведения единицы скорости распространения продольных ультразвуковых волн

(5000 ÷ 6500) м/с

Диапазон частот

(0,5 ÷ 25) МГц

СКО

4,6 · 10-7/d, (где d– толщина меры, м)

НСП

1,4 · 10-4

Диапазон воспроизведения единицы скорости распространения сдвиговых ультразвуковых волн

(2000 ÷ 4000) м/с

Диапазон частот

(0,5 ÷ 10) МГц;

СКО

5,0 · 10-4

НСП

2,0 · 10-3

 

2. Эталонная установка для измерения скорости распространения поверхностных ультразвуковых волн в твердых средах.

image002

Диапазон воспроизведения единицы скорости распространения поверхностных ультразвуковых волн

(2000 ÷ 3500) м/с

Диапазон частот

(0,3 ÷ 30) МГц

СКО

3,0 · 10-5

НСП

6,0 · 10-5

 

3. Эталонная установка для измерения коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн в твердых средах.

image003

Диапазон воспроизведения единицыкоэффициента затухания продольных ультразвуковых волн

(0,2 ÷ 500) дБ/м

Диапазон частот

(1 ÷ 50) МГц

СКО

0,01 ¸ 0,07      

НСП

0,01 ¸ 0,07  (в зависимости от толщины меры и значения коэффициента затухания)

 

Государственный первичный эталон единиц скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах ГЭТ 189-2014 возглавляет Государственную поверочную схему для средств измерений скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах (Приказ Росстандарта от 29.12.2018 №2842).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАБОЧИЙ ЭТАЛОН

ЕДИНИЦ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН

В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ 1 РАЗРЯДА В ДИАПАЗОНЕ ЗНАЧЕНИЙ ОТ 2000 ДО 7000 М/С,

КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН

В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ 1 РАЗРЯДА В ДИАПАЗОНЕ ЗНАЧЕНИЙ ОТ 0,2 ДО 2000 ДБ/М,

СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СДВИГОВЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН

В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ 1 РАЗРЯДА В ДИАПАЗОНЕ ЗНАЧЕНИЙ ОТ 1000 ДО 4000 М/С

image004

Тип конструкции – стационарная установка в которой реализованы бесконтактные (отсутствует контактный слой и промежуточный слой жидкости) емкостные методы генерации и приема ультразвуковых волн.

Основные технические и метрологические характеристики:

Скорость продольных волн                                

Диапазон скоростей продольных ультразвуковых волн, м/с  

от 2000 до 7000

Диапазон рабочих частот, МГц    

от 1 до 50

Диапазон толщин мер скорости, мм

от 2 до 150

Пределы допускаемых основных относительных погрешностей, ,отн. ед.

от 2∙10-4 до 1∙10-3

 

Скорость (групповая) сдвиговых волн

Диапазон скоростей сдвиговых ультразвуковых волн, м/с

от 1000 до 4000

Диапазон рабочих частот, МГц                

от 0,5 до 10

Диапазон толщин мер скорости, мм

от 5 до 50

Пределы допускаемых основных относительных погрешностей, ,отн. ед.

от 2∙10-3 до 5∙10-3

                                              

Коэффициент затухания продольных волн

Диапазон коэффициентов затухания продольных ультразвуковых волн, дБ/м  

от 0,2 до 2000

Диапазон рабочих частот, МГц    

от 1 до 50

Диапазон толщин мер скорости, мм

от 2 до 100

Пределы допускаемых основных относительных погрешностей, отн. ед.

от 0,04 до 0,15

 

РАЗРАБОТКА ПРЕЦИЗИОННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ.

С начала 1970х годов задачей лаборатории была разработка прецизионных средств измерений для научных исследований и производства. Так, для ряда институтов Дальневосточного отделения Российской Академии наук были созданы приборы различного назначения, представленные ниже.

1. Прецизионная лазерная установка для измерений скорости ультразвука в жидких средах.

В измерительной установке реализован импульсный метод измерения скорости распространения ультразвуковых волн в жидких средах, который включает:

  • точечное дистанционное лазерное возбуждение (через стальной протектор) коротких, длительностью (30-40) нс на полувысоте, акустических импульсов ультразвуковых волн в жидкости, помещенной в термостатированную кювету известной длины Lб;
  • бесконтактную регистрацию акустических сигналов широкополосным лазерным интерферометрическим приемником (диапазон частот 0,5-20 МГц);
  • измерение времени распространения T ультразвуковых импульсов на известной акустической базе;
  • введение поправок на время распространения ультразвукового импульса в протекторе и на изменение длительности переднего фронта импульса.

image006

Интерферометрический скважинный приемник сигналов сейсмоакустической эмиссии.

image007

внешний вид интерферометрического модуля (без корпуса)

Технические характеристики оптического интерферометрического приемника в составе трехкомпонентного сейсмоакустического скважийного прибора представлены в таблице:

Характеристика

Значение

Полоса воспроизведения частот, Гц

0-500

Порог чувствительности, м/Гц1/2

2 * 10-13 (0,01 нм в полосе 1 кГц)

Чувствительность, В/м

2*106

Динамический диапазон, нм (дБ)

0,1-50 (53)

 

2. Устройство для измерения деформаций и смещений сложных инженерных сооружений.

Область применения: оперативный контроль и мониторинг состояния крупных инженерных сооружений, таких как здания, мосты, тоннели, железнодорожные пути, нефтедобывающие платформы, продуктопроводы, котлы, сосуды высокого давления, паропроводы и т.д.

Назначение - измерение деформаций и смещений объектов на низких и инфранизких частотах, накопление и архивирование данных.

image009

Описание - основные узлы устройства включают: емкостный преобразователь
деформаций   и   смещений, электронный   блок   преобразования   изменения емкости   в   напряжение,  блок   аналого-цифрового   преобразователя,   блок управления и индикации, блок электронной памяти, блок интерфейса, блок питания. Для обработки данных разработано программное обеспечение для IBM-совместимых компьютеров.

Технические характеристики представлены в таблице:

Диапазон измеряемых смещений

±5мм

Предельно допустимая погрешность измерения

не более 2%

 

3. Измеритель коэффициента преобразования ультразвуковых преобразователей – ИВАХ.

Установка предназначена для аттестации ультразвуковых преобразователей, применяемых в дефектоскопии и виброметрии, периодической поверки и калибровки преобразователей, контроля технологии изготовления преобразователей.

Метрологические характеристики

Диапазон коэффициентов преобразования, В/м

5х105 – 2х109

Диапазон частот ультразвуковых колебаний, МГц

0,1-5,0

Диапазон измерения касательной составляющей волнового вектора на частоте , м-1

0-2х10-3

Относительная погрешность измерений, % 

20

 

4. Оптические приемники для акустических измерений в твердом теле.

4.1 «Оптические приёмники для ультразвуковых поверхностных волн»

Характеристика

Диаметр зоны приема d, мкм

300

40

Полоса воспроизведения частот, МГц

0,05¸7

0,05¸50

Чувствительность, В/м

5×105

Порог чувствительности, м/Гц-1/2

4.0*10-11

1.5*10-10

Динамический диапазон, дБ

50

4.2 «Оптические приёмники для ультразвуковых объёмных волн

Таблица 1

Техническая характеристика

Оптический приемник

1 тип

2 тип

Полоса воспроизведения частот, МГц*)

(0,05-50)

(0,05-50)

Чувствительность, В/м

2,5×105

5×105

Порог чувствительности, м/Гц1/2

1,0×10-10

1.5×10-10

Динамический диапазон, дБ

50

45

* при d=40 мкм

Таблица 2

Технические характеристики

Оптический приемник

Вариант1: фотодиоды ФД-21КП

Вариант2: фотодиоды ЛФД-2

Чувствительность, В/м

5,0·104

3,3·107

Порог чувствительности, м

1,5·10-10

7,0·10-10

Полоса воспроизведения частот, Гц

~ 108

2,2·109

Динамический диапазон, дБ

45

35

*Порог чувствительности рассчитывается по формуле: 1.5·10-14 м/Гц1/2 (Df)1/2 , где (Df) – полоса рабочихчастот.

5. Лазерный интерферометрический измеритель показателя преломления в морской воде.

image012

6. Погружное (до 1000м ) устройство для измерения коэффициента акустической нелинейности в морской воде.

image013

7. Лазерное устройство для измерения параметров ультразвуковых сигналов.

image014

8. Сканирующий интерферометр фабри - перо для регистрации рассеянного излучения при лидарном зондировании атмосферы.

9. Лазерные медицинские установки различного назначения: лазерные терапевтические установки на базе he+ne - лазера мощностью 15 мвт лу-1;  стоматологические лазерные терапевтические установки на базе he+ne - лазера мощностью 7 мвт; установка на базе маломощного аргонового лазера для  послеоперационной реабилитации в отделении хирургии магистральных сосуд.

В 1997 году коллектив лаборатории участвовал в конкурсе на соискание Медали «W.K.ROENTGEN – С.Я. Соколов» и стал лауреатом этого конкурса с присуждением медали за достижения в области неразрушающего контроля.

image015

 

Метрологические услуги

Калибровка и поверка СИ по параметрам распространения ультразвуковых волн в твердых средах.

1.      

Измерители скорости  распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах; структуроскопы

Ультразвуковые волны

 продольные

(2000 ― 7000) м/с

сдвиговые –

(2000 ― 4000) м/с

Рэлеевские –

(2000 ― 3500) м/с

Коэффициент затухания ультразвуковых волн

(5 ― 2000) дБ/м

ПГ ±0,5 %

ПГ ±5 %

ПГ ±0,25 %

ПГ ±(25 ― 30)%

2.      

Меры скорости распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн; калибровочные и стандартные образцы для поверки ультразвуковой аппаратуры

Ультразвуковые волны

 продольные

(2000 ― 7000) м/с

сдвиговые –

(2000 ― 4000) м/с

Рэлеевские –

(2000 ― 3500) м/с

Коэффициент затухания ультразвуковых волн

(5 ― 2000) дБ/м

 

 

ПГ ±(0,03 ― 1,5)%

ПГ ±(0,5 ― 5%

ПГ ±(0,02 ― 1)%

ПГ ±(5 ― 30)%

 

Научно-технические услуги

Разработка и поставка мер, эталонных установок для измерения скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах (включая методики калибровки и аттестации).


ФГУП «ВНИИФТРИ» подтвердил компетентность для выполнения работ и (или) оказания услуг в области обеспечения единства измерений
ФГУП «ВНИИФТРИ» подтвердил компетентность для выполнения работ и (или) оказания услуг в области обеспечения единства измерений

В марте 2022 года комиссией Федеральной службы по аккредитации проведена проверка соответствия критериям аккредитации ФГУП «ВНИИФТРИ» (в том числе по адресу места осуществления деятельности г. Хабаровск, ул. Карла-Маркса, д.65) в части выполнения раб

Завершены работы по совершенствованию ГЭТ 194-2011
Завершены работы по совершенствованию ГЭТ 194-2011

В 2021 году завершены работы по совершенствованию Государственного первичного эталона единиц амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости поверхности твёрдых сред ГЭТ 194-2011 с целью расширения его функциональных возможностей. Резул

Россия выступила организатором международной публичной дискуссии Измерения для здоровья
Россия выступила организатором международной публичной дискуссии "Измерения для здоровья"

19 мая 2021 года накануне Всемирного дня метрологии российские и зарубежные эксперты-метрологи, медики, представители фармацевтической индустрии поделятся опытом успешного сотрудничества по защите общества от COVID-19 и опытом эффективного восстановл

Оставьте заявку удобным вам способом!

Задать вопрос / Получить консультацию

Нажимая на кнопку ОТПРАВИТЬ, я даю согласие на обработку персональных данных
×

Заказать звонок

Нажимая на кнопку ОТПРАВИТЬ, я даю согласие на обработку персональных данных
×

Записаться на занятия

Нажимая на кнопку ОТПРАВИТЬ, я даю согласие на обработку персональных данных
×
×
×