Lezione n. 10
Il rilevamento dei difetti è un campo di conoscenza che copre la teoria, i metodi e i mezzi tecnici per determinare i difetti nel materiale degli oggetti controllati, in particolare nel materiale delle parti di macchine e degli elementi della struttura metallica.
Il rilevamento dei difetti è parte integrante della diagnosi delle condizioni tecniche dell'apparecchiatura e dei suoi componenti. Il lavoro relativo all'identificazione di difetti nel materiale degli elementi dell'attrezzatura è combinato con riparazioni e manutenzione o eseguito in modo indipendente durante il periodo di ispezione tecnica.
Per identificare i difetti nascosti nei materiali strutturali, vengono utilizzati vari metodi di test non distruttivi (rilevamento dei difetti).
È noto che i difetti in un metallo causano cambiamenti nelle sue caratteristiche fisiche: densità, conduttività elettrica, permeabilità magnetica, proprietà elastiche e altre. Lo studio di queste caratteristiche e l'individuazione dei difetti con il loro aiuto è l'essenza fisica dei metodi di controllo non distruttivi. Questi metodi si basano sull'uso di radiazioni penetranti di raggi X e gamma, campi magnetici ed elettromagnetici, vibrazioni, spettri ottici, fenomeni di capillarità e altri.
Secondo GOST 18353, i metodi di prova non distruttivi sono classificati per tipologia: acustici, magnetici, ottici, sostanze penetranti, radiazioni, onde radio, termici, elettrici, elettromagnetici. Ogni tipo è un gruppo condizionale di metodi uniti da caratteristiche fisiche comuni.
La scelta del tipo di rilevamento dei difetti dipende dal materiale, dal design e dalle dimensioni delle parti, dalla natura dei difetti rilevati e dalle condizioni di rilevamento dei difetti (in officine o su una macchina). I principali indicatori qualitativi dei metodi di rilevamento dei difetti sono la sensibilità, la risoluzione e l'affidabilità dei risultati. Sensibilità– dimensioni più piccole dei difetti rilevati; risoluzione– la distanza più piccola tra due difetti minimi rilevabili adiacenti, misurata in unità di lunghezza o numero di linee per 1 mm (mm -1). Affidabilità dei risultati– la probabilità di perdere difetti o di rifiutare parti adatte.
Metodi acustici si basano sulla registrazione dei parametri delle vibrazioni elastiche eccitate nell'oggetto in studio. Questi metodi sono ampiamente utilizzati per controllare lo spessore dei pezzi, le imperfezioni (fessure, porosità, cavità, ecc.) e le proprietà fisiche e meccaniche (dimensione dei grani, corrosione intergranulare, profondità dello strato indurito, ecc.) del materiale. Il controllo viene effettuato sulla base dell'analisi della natura della propagazione delle onde sonore nel materiale del pezzo (ampiezza, fase, velocità, angolo di rifrazione, fenomeni di risonanza). Il metodo è adatto per pezzi il cui materiale è in grado di resistere elasticamente alle deformazioni di taglio (metalli, porcellana, plexiglass, alcune plastiche).
A seconda della frequenza, le onde acustiche si dividono in infrarosse - con una frequenza fino a 20 Hz, sonore (da 20 a 2∙10 4 Hz), ultrasoniche (da 2∙10 4 a 10 9 Hz) e ipersoniche (oltre 10 9Hz). I rilevatori di difetti ad ultrasuoni funzionano con segnali ultrasonici da 0,5 a 10 MHz.
I principali svantaggi dei metodi ad ultrasuoni includono la necessità di una pulizia sufficientemente elevata della superficie delle parti e la significativa dipendenza della qualità del controllo dalle qualifiche dell'operatore del rilevatore di difetti.
Metodi magnetici si basano sulla registrazione dei campi di diffusione magnetica su difetti o proprietà magnetiche dell'oggetto controllato. Vengono utilizzati per rilevare difetti superficiali e sotterranei in parti di varie forme realizzate con materiali ferromagnetici.
Nel metodo con particelle magnetiche, per rilevare il flusso di dispersione magnetica vengono utilizzate polveri magnetiche (metodo a secco) o loro sospensioni (metodo a umido). Il materiale di sviluppo viene applicato sulla superficie del prodotto. Sotto l'influenza di un campo di diffusione magnetica, le particelle di polvere si concentrano vicino al difetto. La forma dei suoi grappoli corrisponde al contorno del difetto.
L'essenza del metodo magnetografico è magnetizzare il prodotto registrando contemporaneamente un campo magnetico su un nastro magnetico che copre la parte e quindi decifrando le informazioni ricevute.
Le linee di forza magnetiche del campo risultante sono dirette lungo linee elicoidali verso la superficie del prodotto, il che consente di rilevare difetti di diverse direzioni.
Dopo l'ispezione, tutte le parti, tranne quelle difettose, vengono smagnetizzate. Il ripristino di parti non smagnetizzate mediante lavorazione meccanica può provocare danni alle superfici di lavoro a causa dell'attrazione di trucioli. Non si devono smagnetizzare le parti sottoposte a riscaldamento durante il restauro mediante saldatura, riporto e altri metodi ad una temperatura di 600...700 o C.
Il grado di smagnetizzazione viene controllato bagnando le parti con polvere d'acciaio. Per le parti ben smagnetizzate, la polvere non deve essere trattenuta sulla superficie. Per gli stessi scopi vengono utilizzati dispositivi dotati di rilevatori polari fluxgate.
Per ispezionare le parti utilizzando il metodo delle particelle magnetiche, vengono prodotti in commercio rilevatori di difetti fissi, portatili e mobili. Questi ultimi includono: fonti di corrente, dispositivi per la fornitura di corrente, parti magnetizzanti e per l'applicazione di polvere o sospensione magnetica, apparecchiature di misurazione elettrica. I dispositivi fissi sono caratterizzati da elevata potenza e prestazioni. Su di essi si possono effettuare tutti i tipi di magnetizzazione.
Metodi delle correnti parassite si basano sull'analisi dell'interazione di un campo elettromagnetico esterno con il campo elettromagnetico delle correnti parassite indotte da una bobina eccitante in un oggetto elettricamente conduttivo.
I metodi a correnti parassite consentono di rilevare difetti superficiali, compresi quelli sotto uno strato di rivestimenti metallici e non metallici, controllare le dimensioni dei rivestimenti e delle parti (diametri di sfere, tubi, fili, spessore della lamiera, ecc.), determinare le caratteristiche fisiche e proprietà meccaniche dei materiali (durezza, struttura, nitrurazione in profondità, ecc.), misurare vibrazioni e movimenti delle parti durante il funzionamento della macchina.
Rilevamento dei difetti delle parti metodi di radiazione si basa sulla registrazione dell'indebolimento dell'intensità della radiazione radioattiva quando passa attraverso un oggetto controllato. Le più comunemente utilizzate sono l'ispezione a raggi X e γ di parti e saldature. L'industria produce sia macchine radiografiche mobili per il lavoro in officina, sia macchine portatili per il lavoro sul campo. La registrazione dei risultati del monitoraggio delle radiazioni viene effettuata visivamente (immagini su schermi, comprese immagini stereoscopiche), sotto forma di segnali elettrici e registrazione su pellicola fotografica o carta comune (xeroradiografia).
Vantaggi dei metodi di radiazione: controllo di alta qualità, in particolare fusione, saldature, stato delle cavità chiuse degli elementi della macchina; possibilità di conferma documentale dei risultati del controllo, che non richiede ulteriore decodifica. Svantaggi significativi sono la complessità delle attrezzature e l'organizzazione del lavoro legato alla garanzia dello stoccaggio e dell'uso sicuri delle sorgenti di radiazioni.
Metodi delle onde radio si basano sulla registrazione dei cambiamenti nelle oscillazioni elettromagnetiche che interagiscono con l'oggetto controllato. In pratica, i metodi ad altissima frequenza (microonde) si sono diffusi nell'intervallo di lunghezze d'onda da 1 a 100 mm. L'interazione delle onde radio con un oggetto viene valutata dalla natura dell'assorbimento, della diffrazione, della riflessione, della rifrazione dell'onda, dei processi di interferenza e degli effetti di risonanza. Questi metodi vengono utilizzati per controllare la qualità e i parametri geometrici dei prodotti in plastica, fibra di vetro, materiali di protezione termica e isolamento termico, nonché per misurare le vibrazioni.
Metodi termici. Nei metodi termici, l'energia termica che si propaga in un oggetto, emessa da un oggetto e assorbita da un oggetto viene utilizzata come parametro diagnostico. Il campo di temperatura della superficie di un oggetto è fonte di informazioni sulle caratteristiche dei processi di scambio termico, che a loro volta dipendono dalla presenza di difetti interni ed esterni, dal raffreddamento dell'oggetto o di parte di esso a seguito della deflusso di un mezzo, ecc.
Il campo della temperatura viene monitorato utilizzando termometri, indicatori di temperatura, pirometri, radiometri, microscopi a infrarossi, termocamere e altri mezzi.
Metodi ottici. Il controllo ottico non distruttivo si basa sull'analisi dell'interazione della radiazione ottica con un oggetto. Per ottenere informazioni vengono utilizzati fenomeni di interferenza, diffrazione, polarizzazione, rifrazione, riflessione, assorbimento, diffusione della luce, nonché cambiamenti nelle caratteristiche dell'oggetto di studio stesso come risultato degli effetti di fotoconduttività, luminescenza, fotoelasticità e altri.
I difetti rilevati con metodi ottici includono discontinuità, delaminazioni, pori, crepe, inclusioni di corpi estranei, cambiamenti nella struttura dei materiali, cavità di corrosione, deviazione della forma geometrica da quella data, nonché tensioni interne nel materiale.
L'entroscopia visiva consente di rilevare difetti sulle superfici di un oggetto. Gli entroscopi (video boroscopi) per l'esame interno delle aree difficili da raggiungere di un oggetto includono una sonda in fibra di vetro, con la quale il ricercatore può penetrare all'interno dell'oggetto, e uno schermo per l'osservazione visiva della superficie, nonché una stampante per video registrazione della superficie esaminata dell'oggetto. L'uso di generatori quantistici ottici (laser) consente di espandere i confini dei tradizionali metodi di controllo ottico e creare metodi fondamentalmente nuovi di controllo ottico: olografico, acusto-ottico.
Metodo capillare il rilevamento dei difetti si basa sulla penetrazione capillare dei liquidi indicatori nelle cavità della superficie e attraverso le discontinuità di un oggetto e sulla registrazione delle tracce indicatrici risultanti visivamente o utilizzando un trasduttore (sensore).
I metodi capillari vengono utilizzati per rilevare difetti in parti di forme semplici e complesse. Questi metodi consentono di rilevare difetti di origine produttiva, tecnologica e operativa: cricche da macinazione, cricche termiche, cricche da fatica, cricche capillari, tramonti, ecc. Come sostanze penetranti vengono utilizzati cherosene, liquidi colorati, luminescenti e radioattivi e il metodo di vengono utilizzate anche particelle filtrate selettivamente.
Quando si utilizzano liquidi colorati, il motivo dell'indicatore è colorato, solitamente rosso, che risalta bene sullo sfondo bianco dello sviluppatore: rilevamento dei difetti di colore. Quando si utilizzano liquidi luminescenti, il disegno dell'indicatore diventa chiaramente visibile sotto l'influenza dei raggi ultravioletti: il metodo luminescente. Il controllo della natura dei modelli indicatori viene effettuato utilizzando un metodo visivo-ottico. In questo caso, le linee del disegno vengono rilevate con relativa facilità, poiché sono decine di volte più larghe e più contrastanti dei difetti.
L'esempio più semplice di rilevamento di difetti penetranti è il test del cherosene. Il liquido penetrante è cherosene. Lo sviluppatore è gesso sotto forma di polvere secca o sospensione acquosa. Il cherosene, penetrando nello strato di gesso, ne provoca l'oscuramento, che viene rilevato alla luce del giorno.
I vantaggi del rilevamento dei difetti penetranti sono la versatilità in termini di forma e materiali delle parti, buona chiarezza dei risultati, semplicità e basso costo dei materiali, elevata affidabilità e buona sensibilità. In particolare, le dimensioni minime delle fessurazioni rilevabili sono: larghezza 0,001 - 0,002 mm, profondità 0,01 - 0,03 mm. Svantaggi: capacità di rilevare solo difetti superficiali, lunga durata del processo (0,5 m - 1,5 ore) e intensità di manodopera (necessità di una pulizia approfondita), tossicità di alcuni liquidi penetranti, affidabilità insufficiente a temperature inferiori allo zero.
Le crepe nelle parti possono essere rilevate utilizzando un test del cherosene.
Il cherosene ha una buona capacità bagnante e penetra in profondità nei difetti con un diametro superiore a 0,1 mm. Quando si controlla la qualità delle saldature, il cherosene viene applicato su una delle superfici del prodotto e un rivestimento adsorbente (350...450 g di sospensione di gesso macinato per 1 litro di acqua) viene applicato sulla superficie opposta. La presenza di una fessura passante è determinata da macchie gialle di cherosene sul rivestimento in gesso.
I metodi di prova idraulici e pneumatici sono ampiamente utilizzati per identificare attraverso pori e crepe.
Con il metodo idraulico, la cavità interna del prodotto viene riempita con fluido di lavoro (acqua), sigillata, viene creata una sovrappressione con una pompa e la parte viene mantenuta per un certo tempo. La presenza di un difetto è determinata visivamente dalla comparsa di gocce d'acqua o di sudorazione sulla superficie esterna.
Il metodo pneumatico per la ricerca dei difetti passanti è più sensibile del metodo idraulico, poiché l'aria attraversa il difetto più facilmente del liquido. L'aria compressa viene pompata nella cavità interna delle parti e la superficie esterna viene ricoperta con una soluzione di sapone o la parte viene immersa in acqua. La presenza di un difetto si giudica dal rilascio di bolle d'aria. La pressione dell'aria pompata nelle cavità interne dipende dalle caratteristiche costruttive delle parti ed è solitamente pari a 0,05 - 0,1 MPa.
I metodi di prova non distruttivi non sono universali. Ciascuno di essi può essere utilizzato nel modo più efficace per rilevare difetti specifici. La scelta del metodo di prova non distruttivo è determinata dai requisiti specifici della pratica e dipende dal materiale, dalla progettazione dell'oggetto in studio, dallo stato della sua superficie, dalle caratteristiche dei difetti da rilevare, dalle condizioni operative dell'oggetto, dalle condizioni di controllo e indicatori tecnici ed economici.
I difetti superficiali e sotterranei negli acciai ferromagnetici vengono rilevati magnetizzando la parte e registrando il campo disperso utilizzando metodi magnetici. Gli stessi difetti nei prodotti realizzati con leghe non magnetiche, ad esempio resistenti al calore, inossidabili, non possono essere rilevati con metodi magnetici. In questo caso, ad esempio, viene utilizzato il metodo elettromagnetico. Tuttavia questo metodo non è adatto nemmeno per i prodotti in plastica. In questo caso, il metodo capillare risulta essere efficace. Il metodo ad ultrasuoni è inefficace nell'identificare difetti interni nelle strutture fuse e nelle leghe con un elevato grado di anisotropia. Tali strutture vengono monitorate utilizzando raggi X o raggi gamma.
Progettazione (forma e dimensioni) delle parti determina anche il tuo
metodo di controllo del boro. Se quasi tutti i metodi possono essere utilizzati per controllare un oggetto di forma semplice, l'uso dei metodi per controllare oggetti di forma complessa è limitato. Gli oggetti con un gran numero di scanalature, scanalature, sporgenze e transizioni geometriche sono difficili da controllare utilizzando metodi magnetici, ultrasonici e di radiazione. Gli oggetti di grandi dimensioni vengono monitorati in parti, identificando le aree più pericolose.
Condizioni superficiali prodotto, con cui intendiamo la sua ruvidità e la presenza di rivestimenti protettivi e contaminanti su di esso, influenza in modo significativo la scelta del metodo e la preparazione della superficie per la ricerca. La superficie ruvida e ruvida esclude l'utilizzo di metodi capillari, metodo delle correnti parassite, metodi magnetici e ultrasonici nella versione a contatto. La bassa rugosità espande le capacità dei metodi di defetoscopia. I metodi ad ultrasuoni e capillari vengono utilizzati per rugosità superficiale non superiore a 2,5 micron, metodi magnetici e a correnti parassite - non più di 10 micron. I rivestimenti protettivi non consentono l'uso di metodi ottici, magnetici e capillari. Questi metodi possono essere utilizzati solo dopo la rimozione del rivestimento. Se tale rimozione è impossibile, vengono utilizzati metodi di radiazione e ultrasuoni. Utilizzando il metodo elettromagnetico, vengono rilevate crepe su parti con vernice e altri rivestimenti non metallici fino a 0,5 mm di spessore e rivestimenti non metallici non magnetici fino a 0,2 mm di spessore.
I difetti hanno origini diverse e differiscono per tipo, dimensione, posizione e orientamento rispetto alla fibra metallica. Quando si sceglie un metodo di controllo, è necessario studiare la natura dei possibili difetti. Per posizione, i difetti possono essere interni, situati a una profondità superiore a 1 mm, sotterranei (a una profondità fino a 1 mm) e superficiali. Per rilevare difetti interni nei prodotti in acciaio, vengono spesso utilizzati metodi di radiazione e ultrasuoni. Se i prodotti hanno uno spessore relativamente piccolo e i difetti da rilevare sono piuttosto grandi, è meglio utilizzare metodi di radiazione. Se lo spessore del prodotto nella direzione di trasmissione è superiore a 100-150 mm o è necessario rilevare difetti interni sotto forma di crepe o delaminazioni sottili, non è consigliabile utilizzare metodi di radiazione, poiché i raggi non penetrano a tale profondità e la loro direzione è perpendicolare alla direzione delle fessurazioni. In questo caso, il test ad ultrasuoni è il più appropriato.
Il rilevamento dei difetti è un moderno metodo diagnostico che consente di identificare difetti nelle saldature e nelle strutture interne dei materiali senza distruggerli. Questo metodo diagnostico viene utilizzato per verificare la qualità delle saldature e per determinare la resistenza degli elementi metallici. Parliamo più in dettaglio dei vari metodi di rilevamento dei difetti.
Quando si eseguono lavori di saldatura, non è sempre possibile garantire una connessione di alta qualità, il che porta ad un deterioramento della resistenza degli elementi metallici realizzati. Per determinare la presenza di tali difetti, viene utilizzata un'attrezzatura speciale in grado di rilevare deviazioni nella struttura o nella composizione del materiale da testare. Il rilevamento dei difetti esamina le proprietà fisiche dei materiali esponendoli a radiazioni infrarosse e a raggi X, onde radio e vibrazioni ultrasoniche. Tale ricerca può essere effettuata sia visivamente che utilizzando speciali strumenti ottici. Le moderne attrezzature ci consentono di determinare le più piccole deviazioni nella struttura fisica del materiale e di identificare anche difetti microscopici che possono influire sulla resistenza della connessione.
Va detto che vari metodi di rilevamento dei difetti presentano vantaggi e svantaggi. È importante selezionare correttamente la tecnologia ottimale per ogni specifico giunto saldato, che garantirà la massima precisione nel determinare i difetti esistenti nelle leghe metalliche e nelle saldature.
Negli ultimi anni, la tecnologia di rilevamento dei difetti ad ultrasuoni è diventata più diffusa, che è versatile nell'uso e consente di determinare con precisione le disomogeneità strutturali esistenti. Notiamo la compattezza dell'attrezzatura per il rilevamento dei difetti ad ultrasuoni, la semplicità del lavoro svolto e la produttività di tale diagnostica. Attualmente esistono installazioni speciali per il rilevamento dei difetti ad ultrasuoni, che consentono di rilevare difetti con un'area di un millimetro quadrato.
Con l'aiuto di queste moderne attrezzature multifunzionali è possibile non solo determinare i danni e i difetti esistenti, ma anche controllare lo spessore del materiale fino a diversi millimetri di spessore. Ciò ci consente di ampliare in modo significativo l'ambito di utilizzo di tali apparecchiature per il rilevamento dei difetti, la cui funzionalità è stata notevolmente ampliata negli ultimi anni.
L'utilizzo di tale ricerca nel processo di produzione e il successivo monitoraggio dei prodotti metallici saldati in uso consente di ridurre il tempo e il denaro spesi per il controllo di qualità dei materiali fabbricati e di determinare con maggiore precisione le condizioni delle varie parti metalliche durante il loro funzionamento.
*le informazioni vengono pubblicate a scopo informativo, per ringraziarci condividi il link alla pagina con i tuoi amici. Puoi inviare materiale interessante ai nostri lettori. Saremo lieti di rispondere a tutte le vostre domande e suggerimenti, nonché di ascoltare critiche e suggerimenti su [e-mail protetta]
Il rilevamento dei difetti è un metodo moderno di test e diagnostica. Questo è uno strumento molto efficace per identificare i difetti in vari materiali. Il metodo si basa sul diverso grado di assorbimento dei raggi X da parte della materia. Il livello di assorbimento dipende dalla densità del materiale e dal numero atomico degli elementi inclusi nella sua composizione. Il rilevamento dei difetti viene utilizzato in vari campi dell'attività umana: per rilevare crepe nelle parti di macchine forgiate, quando si esamina la qualità dell'acciaio, delle saldature e della saldatura. Questo metodo è ampiamente utilizzato per verificare la freschezza delle colture orticole e frutticole.
Il rilevamento dei difetti è un nome unificante per diversi metodi di test non distruttivi di materiali, elementi e prodotti. Permettono di rilevare crepe, deviazioni nella composizione chimica, corpi estranei, rigonfiamenti, porosità, violazione dell'omogeneità, dimensioni specificate e altri difetti. Acquistare l'attrezzatura per il rilevamento dei difetti sul sito ASK-ROENTGEN è comodo e semplice. Tali dispositivi sono richiesti dalle imprese che producono una varietà di prodotti. Il rilevamento dei difetti include molti metodi:
Esistono molte tecniche di rilevamento dei difetti. Servono tutti ad uno scopo: identificare i difetti. Utilizzando il rilevamento dei difetti, viene esaminata la struttura dei materiali e viene misurato lo spessore. L'utilizzo nei processi produttivi consente di ottenere un effetto economico tangibile. Il rilevamento dei difetti consente di risparmiare metallo. Aiuta a prevenire la distruzione delle strutture, aumentandone la durata e l'affidabilità.
Il controllo di qualità della produzione e della costruzione deve essere effettuato in ogni fase. A volte è necessario verificare il funzionamento di un oggetto durante il funzionamento. Un dispositivo che aiuta a eseguire questo tipo di esame utilizzando un metodo non distruttivo è chiamato rilevatore di difetti. Esistono numerosi tipi di rilevatori di difetti. Differiscono nel principio di funzionamento e nello scopo. Impara i metodi di rilevamento dei difetti più popolari e consigli utili per la scelta di un dispositivo in modo da non commettere errori nella scelta e padroneggiare rapidamente il lavoro.
A seconda dello scopo del rilevamento dei difetti e dell'area della sua applicazione, il metodo di identificazione di danni e difetti, su cui si basa il lavoro di un particolare rilevatore di difetti, cambia radicalmente.
Dispositivo a correnti parassite
Il rilevamento dei difetti è un'attività volta a identificare tutte le possibili deviazioni dalla progettazione e dagli standard durante la produzione o il funzionamento della struttura. Il rilevamento dei difetti aiuta a individuare un malfunzionamento molto prima che si manifesti. In questo modo è possibile prevenire guasti meccanici, distruzioni strutturali e incidenti industriali.
Un rilevatore di difetti è un dispositivo progettato per controllare e identificare difetti sulla superficie o nel corpo di vari prodotti. I difetti possono essere molto diversi. Alcuni dispositivi sono necessari per rilevare tracce di corrosione, altri per cercare cavità, assottigliamenti, discrepanze dimensionali e altri difetti fisici e meccanici, e altri ancora possono determinare difetti a livello della struttura molecolare - trovare cambiamenti nella struttura del corpo, nella sua Composizione chimica.
Rilevatore di difetti con display elettronico
Il rilevatore di difetti appartiene alla classe di dispositivi con il nome generale "mezzi di controllo non distruttivi". Durante il processo produttivo i prodotti sono spesso soggetti a diversi controlli. Alcune parti vengono testate in laboratorio, dove ne vengono determinati il margine di resistenza e la capacità di resistere a tutti i tipi di carichi e influenze. Lo svantaggio di questa tecnica è che viene eseguita in modo selettivo e non garantisce la qualità al 100% di tutti i prodotti.
Diagnostica della pipeline
I controlli non distruttivi, che includono i test con un rilevatore di difetti, consentono di valutare le condizioni di un prodotto o di un elemento strutturale specifico in loco e senza test. Lo strumento è indispensabile nei seguenti settori:
Prove non distruttive nella produzione aeronautica
Un rilevatore di difetti viene utilizzato per verificare la qualità della connessione (questo è particolarmente importante per la saldatura di tubazioni ad alta pressione), le condizioni della struttura in costruzione (metallo, cemento armato), il grado di usura del meccanismo e la presenza di danni alla parte. In quasi tutti i settori in cui è importante monitorare le condizioni e il rispetto degli standard degli elementi solidi, vengono utilizzati vari rilevatori di difetti.
A seconda del metodo di prova, si distinguono i seguenti tipi di rilevatori di difetti:
Pannello di controllo rilevatore di difetti ad ultrasuoni
È difficile paragonarli; sono così diversi nella struttura, nel funzionamento e persino nell'aspetto che sono uniti solo dal loro scopo. È impossibile individuare uno dei dispositivi e affermare con sicurezza che è il migliore, universale e sostituirà tutti gli altri. Pertanto, quando si sceglie, è importante non prendere decisioni avventate e non acquistare il primo modello che si incontra.
I rilevatori di difetti più diffusi che possono essere utilizzati per eseguire controlli non distruttivi sono: ultrasuoni (acustici), magnetici e a correnti parassite. Sono compatti, mobili e facili da usare e comprendere il principio. Altri non sono utilizzati così ampiamente, ma ciascuno occupa saldamente la propria nicchia tra gli altri strumenti di rilevamento dei difetti.
Tipi di rilevamento dei difetti
Un rilevatore di difetti acustici è un concetto che combina dispositivi di prova non distruttivi simili nel principio generale. Il rilevamento dei difetti acustici si basa sulle proprietà dell'onda sonora. È noto da un corso di fisica scolastica che i parametri fondamentali di un'onda non cambiano quando si muove in un mezzo omogeneo. Tuttavia, se un nuovo mezzo appare sul percorso dell'onda, la sua frequenza e lunghezza cambiano.
Maggiore è la frequenza del suono, più accurato sarà il risultato, quindi vengono utilizzate le onde ultrasoniche dell'intera gamma. Un rilevatore di difetti ad ultrasuoni emette onde sonore che attraversano l'oggetto da testare. Se sono presenti cavità, inclusioni di altri materiali o altri difetti, l'onda ultrasonica li indicherà sicuramente modificando i parametri.
Tutti i risultati devono essere registrati
I rilevatori di difetti ad ultrasuoni che funzionano secondo il principio del metodo dell'eco sono i più comuni ed economici. Un'onda ultrasonica penetra in un oggetto; se non vengono rilevati difetti, non si verifica alcuna riflessione e di conseguenza l'apparecchio non capta né registra nulla. Se si verifica una riflessione degli ultrasuoni, ciò indica la presenza di un difetto. Il generatore di ultrasuoni funge anche da ricevitore, il che è molto comodo e facilita il rilevamento dei difetti.
Mini modello di tipo ad ultrasuoni
Il metodo mirror è simile all'eco, ma utilizza due dispositivi: un ricevitore e un trasmettitore. Il vantaggio di questo metodo è che entrambi i dispositivi si trovano sullo stesso lato dell'oggetto, il che facilita il processo di installazione, configurazione e misurazione.
Separatamente, esistono metodi per analizzare gli ultrasuoni che sono passati attraverso un oggetto. Viene utilizzato il concetto di “ombra sonora”. Se c'è un difetto all'interno dell'oggetto, contribuisce ad una forte attenuazione delle vibrazioni, cioè crea un'ombra. Su questo principio si basa il metodo ombra del rilevamento dei difetti ad ultrasuoni, quando il generatore e il ricevitore di vibrazioni si trovano sullo stesso asse acustico da lati diversi.
Test ad ultrasuoni
Gli svantaggi di un tale dispositivo sono che esistono requisiti severi per le dimensioni, la configurazione e persino il grado di ruvidità superficiale dell'elemento da testare, il che rende il dispositivo non del tutto universale.
Il fisico francese Jean Foucault ha dedicato più di un anno allo studio delle correnti parassite (correnti di Foucault), che si formano nei conduttori quando un campo magnetico alternato viene creato nelle immediate vicinanze di essi. Basandosi sul fatto che se c'è un difetto nel corpo, queste stesse correnti parassite creano il proprio campo magnetico secondario, i dispositivi a correnti parassite eseguono il rilevamento dei difetti.
Un rilevatore di difetti a correnti parassite crea un campo magnetico alternato iniziale, ma a causa dell'induzione elettromagnetica si crea un campo secondario che consente di identificare e analizzare un difetto in un oggetto. Il rilevatore di difetti rileva il campo secondario, registra i suoi parametri e trae una conclusione sul tipo e sulla qualità del difetto.
Le prestazioni di questo dispositivo sono elevate, il controllo viene eseguito abbastanza rapidamente. Tuttavia, le correnti parassite possono formarsi solo in quei materiali che sono conduttori, quindi l'ambito di applicazione di un tale dispositivo è molto più ristretto rispetto ai suoi analoghi.
Il dispositivo provoca correnti parassite nel materiale
Un altro metodo comune per il rilevamento dei difetti è il test con particelle magnetiche. Viene utilizzato per valutare i giunti saldati, la qualità dello strato protettivo, l'affidabilità delle tubazioni e così via. Questo metodo è particolarmente apprezzato per il controllo di elementi di forma complessa e zone difficilmente raggiungibili con altri strumenti.
Il principio di funzionamento di un rilevatore di difetti magnetici si basa sulle proprietà fisiche dei materiali ferromagnetici. Hanno la capacità di essere magnetizzati. Utilizzando magneti permanenti o dispositivi speciali in grado di creare un campo magnetico longitudinale o circolare.
Dopo aver esposto l'area dell'oggetto a un magnete, su di esso viene applicato un cosiddetto reagente, la polvere magnetica, utilizzando un metodo a secco o a umido. Sotto l'influenza di un campo magnetico derivante dalla magnetizzazione, la polvere è collegata in catene, strutturata e forma un disegno chiaro sulla superficie sotto forma di linee curve.
Magnetizzazione con un dispositivo speciale
Questa figura dimostra chiaramente il funzionamento di un campo magnetico. Conoscendo le sue caratteristiche e i parametri di base, utilizzando un rilevatore di difetti magnetico è possibile determinare dove si trova il difetto. Di norma, direttamente sopra il difetto (crepa o cavità) si osserva un pronunciato accumulo di polvere. Per determinare le caratteristiche del difetto, l'immagine risultante viene confrontata con uno standard.
Polvere magnetica in spray
I metodi di rilevamento dei difetti vengono migliorati ogni anno. Appaiono nuove tecniche, altre stanno gradualmente diventando obsolete. Molti rilevatori di difetti hanno uno scopo piuttosto specializzato e vengono utilizzati solo in determinati settori.
Il principio di funzionamento di un rilevatore di difetti fluxgate si basa sulla valutazione degli impulsi generati quando il dispositivo si muove lungo un oggetto. Viene utilizzato in metallurgia, nella produzione di laminati metallici e nella diagnosi di giunti saldati.
Un rilevatore di difetti di radiazione irradia un oggetto con raggi X, radiazioni alfa, beta, gamma o neutroni. Si ottiene così una fotografia dettagliata dell'elemento con tutti i difetti e le disomogeneità presenti. Il metodo è costoso, ma molto informativo.
Un rilevatore di difetti capillari rileva crepe e discontinuità superficiali come risultato dell'esposizione dell'oggetto ad una speciale sostanza di sviluppo. Il risultato viene valutato visivamente. Il rilevamento di difetti penetranti viene utilizzato principalmente nell'ingegneria meccanica, nell'aviazione e nella costruzione navale.
Nel settore energetico, un rilevatore di difetti elettro-ottico viene utilizzato per analizzare il funzionamento e identificare le imperfezioni degli elementi sotto alta tensione. È in grado di rilevare i più piccoli cambiamenti nell'effetto corona e nelle scariche parziali superficiali, il che consente di valutare il funzionamento dell'apparecchiatura senza fermarla, a distanza.
Immagini di rilevamento di difetti di radiazione
I parametri principali a cui dovresti prestare attenzione quando scegli un rilevatore di difetti di qualsiasi tipo:
Dispositivo a particelle magnetiche MD-M
Diversi modelli differiscono nel campo di misurazione. Ciò significa che alcuni sono in grado di rilevare difetti di 1 micron, mentre per altri il limite è, ad esempio, di 10 mm. Se nell'ingegneria meccanica le microfessure nelle parti svolgono un ruolo significativo, allora per il rilevamento dei difetti nella costruzione non ha senso acquistare un dispositivo ultrapreciso.
Inoltre, il produttore deve indicare a quali materiali è destinato un particolare rilevatore di difetti e che tipo di difetti dovrebbe rilevare. Potrebbero esserci requisiti relativi alla natura della superficie dell'elemento, alla presenza di uno strato protettivo, alle dimensioni e alla forma dell'oggetto.
Il parametro “prestazioni” si riferisce alla velocità di scansione e alla quantità di lavoro che può essere eseguita per unità di tempo utilizzando uno specifico rilevatore di difetti. Pertanto, i metodi a correnti parassite e fluxgate forniscono un'elevata velocità, mentre il processo di magnetizzazione e lavorazione di ogni singola sezione con uno strumento magnetico può richiedere molto tempo.
Un dettaglio importante è l'installazione. Quando si sceglie un modello di rilevatore di difetti, è opportuno pensare a quanto tempo e quanto sarà difficile installarlo. Per il rilevamento dei difetti in servizio durante la produzione o l'installazione sono preferibili i dispositivi mobili portatili che possono essere estratti in qualsiasi momento dalla borsa. Le apparecchiature più complesse e precise richiedono installazione e configurazione dispendiose in termini di tempo.
Il dispositivo ad ultrasuoni richiede una regolazione prima di iniziare il lavoro.
Poiché i controlli non distruttivi possono essere eseguiti sia all'interno che all'esterno, anche in inverno, verificare in anticipo se il dispositivo selezionato può essere utilizzato a temperature inferiori allo zero. È inoltre necessario verificare se è consentito eseguire la diagnostica in un ambiente aggressivo, se necessario.
Sapendo come funziona un rilevatore di difetti di un tipo o di un altro, puoi facilmente decidere la cosa principale: il metodo di rilevamento dei difetti. Un consulente esperto ti aiuterà a decidere il modello.
DIFETTOSCOPIA(dal latino difetto - mancanza, difetto e greco skopeo - esaminare, osservare) - fisico complesso. metodi e mezzi di controllo di qualità non distruttivo di materiali, pezzi e prodotti al fine di rilevare difetti nella loro struttura. I metodi D. consentono di valutare in modo più completo la qualità di ciascun prodotto senza distruggerlo e di effettuare un controllo continuo, che è particolarmente importante per i prodotti responsabili. scopi per i quali i metodi di prova distruttivi selettivi sono insufficienti.
Mancato rispetto delle norme tecniche specificate. parametri durante la lavorazione di materiali chimici complessi. e composizione della fase, esposizione ad ambienti aggressivi e condizioni operative. i carichi durante lo stoccaggio del prodotto e durante il suo funzionamento possono portare alla comparsa di decomposizione nel materiale del prodotto. tipo di difetti: violazioni di continuità o omogeneità, deviazioni da un dato prodotto chimico. composizione, struttura o dimensioni che compromettano le caratteristiche prestazionali del prodotto. A seconda della dimensione del difetto nell'area in cui si trova, i parametri fisici cambiano. proprietà del materiale: densità, conduttività elettrica, caratteristiche magnetiche, elastiche, ecc.
I metodi D. si basano sull'analisi delle distorsioni introdotte da un difetto nei componenti fisici allegati al prodotto controllato. campi subacquei. natura e la dipendenza dei campi risultanti dalle proprietà, dalla struttura e dalla geometria del prodotto. Le informazioni sul campo risultante consentono di giudicare la presenza di un difetto, le sue coordinate e dimensioni.
D. comprende lo sviluppo di metodi e apparecchiature per controlli non distruttivi: rilevatori di difetti, dispositivi per test, sistemi per l'elaborazione e la registrazione delle informazioni ricevute. Vengono utilizzati ottici, radiazioni, magnetici, acustici, el-magnetici. (correnti parassite), elettrico e altri metodi.
Optical D. si basa sul diretto. ispezionando la superficie del prodotto ad occhio nudo (visivamente) o utilizzando una lente ottica. strumenti (lente d'ingrandimento, microscopio). Da ispezionare l'interno superfici, cavità profonde e luoghi difficili da raggiungere utilizzano speciali. gli endoscopi sono tubi diottrici contenenti guide luminose realizzato in fibra ottica, dotato di illuminatori miniaturizzati, prismi e lenti. Metodi ottici D. nella gamma visibile è possibile rilevare solo difetti superficiali (crepe, pellicole, ecc.) in prodotti realizzati con materiali opachi alla luce visibile, nonché difetti superficiali e interni. difetti - in quelli trasparenti. minimo la dimensione del difetto rilevabile visivamente ad occhio nudo è 0,1-0,2 mm, quando si utilizza l'ottica. sistemi - decine di micron. Per controllare la geometria delle parti (ad esempio profilo della filettatura, rugosità superficiale), vengono utilizzati proiettori, profilometri e microinterferometri. Nuova implementazione dell'ottica Un metodo che può aumentare significativamente la sua risoluzione è la diffrazione laser, che utilizza la diffrazione di un raggio laser coerente con indicazione mediante dispositivi fotoelettronici. Quando si automatizza l'ottica Il metodo di controllo è utilizzato dalla televisione. trasmissione di immagini.
La radiazione radioattiva si basa sulla dipendenza dell'assorbimento della radiazione penetrante dalla lunghezza del percorso da essa percorso nel materiale del prodotto, dalla densità del materiale e dal numero atomico degli elementi inclusi nella sua composizione. La presenza di discontinuità nel prodotto, inclusioni estranee, variazioni di densità e spessore portano alla decomposizione. indebolimento dei raggi in diversi le sue sezioni. Registrando la distribuzione dell'intensità della radiazione trasmessa, è possibile ottenere informazioni sull'interno struttura del prodotto, compreso il giudizio sulla presenza, configurazione e coordinate dei difetti. In questo caso è possibile utilizzare radiazioni penetranti di vario tipo. durezza: raggi X radiazione con energie di 0,01-0,4 MeV; radiazione ricevuta in modo lineare (2-25 MeV) e ciclico. (betatron, microtron 4-45 MeV) acceleratori o in ampolla con radioisotopi attivi (0,1-1 MeV); radiazione gamma con energie di 0,08-1,2 MeV; radiazione di neutroni con energie di 0,1-15 MeV.
La registrazione dell'intensità della radiazione trasmessa viene eseguita separatamente. modi: fotografico. metodo con l'ottenimento di un'immagine di un prodotto transilluminato su pellicola fotografica (radiografia su pellicola), su xeroradiografico riutilizzabile. piastra (elettroradiografia); visivamente, osservando le immagini del prodotto transilluminato su uno schermo fluorescente (radioscopia); utilizzando l'ottica elettronica convertitori (televisori a raggi X); misurazione dell'intensità della radiazione speciale. indicatori, la cui azione si basa sulla ionizzazione del gas mediante radiazione (radiometria).
Sensibilità dei metodi di radiazione. D. è determinato dal rapporto tra l'entità di un difetto o zona a densità diversa nella direzione di trasmissione e lo spessore del prodotto in questa sezione e per la decomposizione. materiali varia dall'1 al 10% del suo spessore. Applicazione dei raggi X D. efficace per i prodotti cfr. spessori (acciaio fino a ~80 mm, leghe leggere fino a ~250 mm). La radiazione ultradura con un'energia di decine di MeV (betatron) consente di illuminare prodotti in acciaio fino a ~500 mm di spessore. Gamma-D. caratterizzato da una maggiore compattezza della sorgente di radiazione, che consente di controllare aree difficilmente raggiungibili di prodotti fino a ~250 mm di spessore (acciaio), inoltre, in condizioni in cui i raggi X. D. difficile. Neutrone D.max. efficace per testare prodotti sottili realizzati con materiali a bassa densità. Uno dei nuovi metodi di controllo dei raggi X è il calcolo. tomografia basata sull'elaborazione radiometrica. informazioni utilizzando un computer, ottenute scansionando ripetutamente i prodotti da diverse angolazioni. In questo caso è possibile visualizzare strati di immagini interne. struttura del prodotto. Quando si lavora con fonti di radiazioni ionizzanti, biol appropriato. protezione.
L'onda radio D. si basa sui cambiamenti dei parametri elettromagnetici. onde (ampiezza, fase, direzione del vettore di polarizzazione) della gamma centimetrica e millimetrica quando si propagano in prodotti costituiti da materiali dielettrici (plastica, gomma, carta).
La sorgente di radiazione (solitamente coerente, polarizzata) è un generatore di microonde (magnetron, klystron) di bassa potenza, che alimenta una guida d'onda o speciale. antenna (sonda) che trasmette radiazioni al prodotto controllato. La stessa antenna, quando riceve la radiazione riflessa, o una simile, situata sul lato opposto del prodotto, quando riceve la radiazione trasmessa, fornisce il segnale ricevuto attraverso un amplificatore all'indicatore. La sensibilità del metodo consente di rilevare delaminazioni con un'area di 1 cm 2 nei dielettrici a una profondità fino a 15-20 mm, misurare il contenuto di umidità di carta, materiali sfusi con un errore inferiore all'1%, e lo spessore dei materiali metallici. foglio con un errore inferiore a 0,1 mm, ecc. È possibile visualizzare l'immagine dell'area controllata sullo schermo (radio imager), fissarla su carta fotografica e utilizzare anche l'olografico. modi per catturare immagini.
Il D. termico (infrarosso) si basa sulla dipendenza della temperatura della superficie corporea sia in campi stazionari che non stazionari, dalla presenza di un difetto e dall'eterogeneità della struttura corporea. In questo caso, la radiazione IR viene utilizzata nell'intervallo di bassa temperatura. La distribuzione della temperatura sulla superficie del prodotto controllato, derivante dalla radiazione trasmessa, riflessa o auto-radiante, è un'immagine IR di una determinata area del prodotto. Scansionando la superficie con un ricevitore di radiazioni sensibile ai raggi IR (termistore o piroelettrico), sullo schermo del dispositivo (termocamera) è possibile osservare l'intera immagine ritagliata o a colori, la distribuzione della temperatura nelle sezioni o, infine, , seleziona una sezione. isoterme. La sensibilità delle termocamere consente di registrare sulla superficie di un prodotto una differenza di temperatura inferiore a 1 o C. La sensibilità del metodo dipende dal rapporto dimensionale D difetto o eterogeneità in profondità l la sua occorrenza è approssimativamente come ( d/l) 2, nonché dalla conduttività termica del materiale del prodotto (rapporto inversamente proporzionale). Utilizzando il metodo termico, è possibile controllare i prodotti che si riscaldano (raffreddano) durante il funzionamento.
Magnetic D. può essere utilizzato solo per prodotti ferromagnetici. leghe ed è venduto in due versioni. Il primo si basa sull'analisi dei parametri magnetici. campi vaganti che si verificano nelle zone di localizzazione dei difetti superficiali e sotterranei nei prodotti magnetizzati, il secondo - dalla dipendenza del magnetico. proprietà dei materiali dalla loro struttura e chimica. composizione.
Quando si esegue il test utilizzando il primo metodo, il prodotto viene magnetizzato utilizzando elettromagneti, solenoidi, facendo passare corrente attraverso il prodotto o un'asta fatta passare attraverso un foro nel prodotto oppure inducendo una corrente nel prodotto. Per la magnetizzazione vengono utilizzati campi magnetici costanti, alternati e pulsati. Ottimale le condizioni di controllo si creano quando il difetto è orientato perpendicolarmente alla direzione del campo magnetizzante. Per i materiali magneticamente duri, il controllo viene effettuato nel campo della magnetizzazione residua, per i materiali magneticamente morbidi - nel campo applicato.
Indicatore magnetico il campo del difetto può fungere da campo magnetico. polvere, ad es. Al rum vengono talvolta aggiunti componenti altamente dispersi di magnetite (metodo della polvere magnetica), coloranti (per controllare i prodotti con una superficie scura) o fluorescenti (per aumentare la sensibilità). Dopo aver spruzzato o versato una sospensione di un prodotto magnetizzato, le particelle di polvere si depositano sui bordi dei difetti e vengono osservate visivamente. La sensibilità di questo metodo è elevata: vengono rilevate crepe con una profondità di ~25 µm e un'apertura di -2 µm.
Con magnetografico In questo metodo, l'indicatore è un magnete. il nastro, ai bordi, viene premuto contro il prodotto e viene magnetizzato insieme ad esso. Il rifiuto viene effettuato sulla base dei risultati dell'analisi della registrazione magnetica. nastro. La sensibilità del metodo ai difetti superficiali è la stessa del metodo con polvere, mentre ai difetti profondi è maggiore: a una profondità fino a 20-25 mm, i difetti con una profondità del 10-15% dello spessore sono rilevato.
I convertitori a induzione passiva possono essere utilizzati come indicatore del campo dei difetti. Prodotto in movimento con parente. ad una velocità fino a 5 m/s o più, dopo aver attraversato il dispositivo di magnetizzazione, passa attraverso il convertitore, inducendo nelle sue bobine un segnale contenente informazioni sui parametri del difetto. Questo metodo è efficace per monitorare il metallo durante il processo di laminazione, nonché per monitorare le rotaie ferroviarie.
Il metodo di indicazione fluxgate utilizza trasduttori attivi - fluxgate, in cui le bobine sono avvolte su un sottile nucleo di permalloy: eccitando, il campo del taglio interagisce con il campo del difetto, e misurando, mediante la fem del taglio, l'intensità del campo del difetto o il gradiente di questo campo viene giudicato. L'indicatore fluxgate consente di rilevare difetti con una lunghezza (in profondità) pari a circa il 10% dello spessore del prodotto in prodotti di forma semplice, muovendosi a una velocità fino a 3 m/s, a una profondità fino a 10 mm. Per indicare il campo del difetto, convertitori basati su effetto Hall e magnetoresistivo. Dopo il test utilizzando metodi di risonanza magnetica, il prodotto deve essere completamente smagnetizzato.
Il secondo gruppo di metodi magnetici. D. serve a controllare lo stato strutturale, i regimi termici. lavorazione, meccanica proprietà del materiale. COSÌ, forza coercitiva carbonio e bassolegato. l’acciaio è correlato al contenuto di carbonio e quindi alla durezza, permeabilità magnetica- con il contenuto di un componente di ferrite (fase-oc), il contenuto massimo del taglio è limitato a causa del deterioramento delle proprietà meccaniche. e tecnologico proprietà del materiale. Specialista. dispositivi (ferritometri, misuratori di fase A, coercimetri, analizzatori magnetici) che utilizzano la relazione tra magnetico. caratteristiche e altre proprietà del materiale, consentono anche di risolvere praticamente problemi magnetici. D.
Metodi magnetici D. vengono utilizzati anche per misurare lo spessore dei rivestimenti protettivi su prodotti ferromagnetici. materiali. I dispositivi per questi scopi si basano sull'azione ponderomotrice: in questo caso viene misurata la forza di attrazione (separazione) della DC. magnete o elettromagnete dalla superficie del prodotto su cui viene premuto o misurando la tensione magnetica. campi (utilizzando sensori Hall, fluxgate) nel circuito magnetico di un elettromagnete installato su questa superficie. Gli spessimetri consentono misurazioni in un'ampia gamma di spessori di rivestimento (fino a centinaia di micron) con un errore non superiore a 1-10 micron.
Acustico(ultrasonico) D. utilizza onde elastiche (longitudinali, di taglio, di superficie, normali, di flessione) di un'ampia gamma di frequenze (principalmente gamma ultrasonica), emesse in modalità continua o pulsata e introdotte nel prodotto mediante piezoelettrico. (meno spesso - el-magnetoacustico) convertitore eccitato da un generatore el-magnetico. esitazione. Le onde elastiche, propagandosi nel materiale del prodotto, si attenuano fino alla decomposizione. gradi, e quando incontrano difetti (violazioni di continuità o omogeneità del materiale), vengono riflessi, rifratti e dispersi, cambiando la loro ampiezza, fase e altri parametri. Sono accettati congiuntamente o separatamente. convertitore e, dopo opportuna elaborazione, il segnale viene fornito ad un indicatore o dispositivo di registrazione. Ce ne sono diversi opzioni acustiche D., che può essere utilizzato in vari combinazioni.
Il metodo eco è una localizzazione ultrasonica in un mezzo solido; questo è il massimo metodo universale e diffuso. Impulsi di frequenza ultrasonica di 0,5-15 MHz vengono introdotti nel prodotto controllato e vengono registrati l'intensità e il tempo di arrivo dei segnali eco riflessi dalle superfici del prodotto e dai difetti. Il controllo mediante il metodo dell'eco viene effettuato con accesso unilaterale al prodotto scansionando la sua superficie con un mirino a una determinata velocità e passo in modo ottimale. Angolo di ingresso degli Stati Uniti. Il metodo è altamente sensibile ed è limitato dal rumore strutturale. In ottimale condizioni, è possibile rilevare difetti di diverse dimensioni. decimi di mm. Lo svantaggio del metodo eco è la presenza di una zona morta incontrollata vicino alla superficie, l'entità del taglio (profondità) è determinata dal cap. arr. la durata dell'impulso emesso e solitamente è 2-8 mm. Il metodo eco controlla efficacemente lingotti, getti sagomati e materiali metallurgici. prodotti semilavorati, giunti saldati, incollati, brasati, rivettati e altri elementi strutturali durante la produzione, lo stoccaggio e il funzionamento. Vengono rilevati superficiali e interni. difetti nei pezzi e nei prodotti forme e dimensioni realizzate in metalli e non metallici. materiali, zone di violazione dell'omogeneità cristallina. struttura e danni da corrosione al metallo. prodotti. Lo spessore del prodotto può essere misurato con elevata precisione grazie all'accesso unilaterale. Una variante del metodo eco che utilizza Onde di agnello, che hanno una natura di distribuzione a flusso completo, consentono il controllo di semilavorati in lamiera di lunga lunghezza con elevata produttività; La limitazione è il requisito di uno spessore costante del prodotto semilavorato controllato. Controlla usando Onde di Rayleigh consente di identificare difetti superficiali e vicini alla superficie; La limitazione è il requisito di un'elevata levigatezza della superficie.
Il metodo ombra prevede l'introduzione degli ultrasuoni da un lato del prodotto e la loro ricezione dal lato opposto. La presenza di un difetto viene giudicata da una diminuzione dell'ampiezza nella zona dell'ombra sonora formata dietro il difetto, o da un cambiamento nella fase o nel tempo di ricezione del segnale che avvolge il difetto (versione temporale del metodo). Con l'accesso unilaterale al prodotto, viene utilizzata una versione speculare del metodo ombra, in cui l'indicatore di un difetto è una diminuzione del segnale riflesso dal fondo del prodotto. Il metodo dell'ombra ha una sensibilità inferiore al metodo dell'eco, ma il suo vantaggio è l'assenza di una zona morta.
Il metodo della risonanza è utilizzato nel Cap. arr. per misurare lo spessore del prodotto. Eccitando vibrazioni ultrasoniche nel volume locale della parete del prodotto, queste vengono modulate in frequenza entro 2-3 ottave e dai valori delle frequenze di risonanza (quando un numero intero di semionde si inserisce lungo lo spessore della parete ) lo spessore della parete del prodotto è determinato con un errore di ca. 1%. Quando le vibrazioni vengono eccitate attraverso l'intero volume del prodotto (versione integrata del metodo), si può anche giudicare dalla variazione della frequenza di risonanza la presenza di difetti o cambiamenti nelle caratteristiche elastiche del materiale del prodotto.
Il metodo della vibrazione libera (versione integrale) si basa sull'eccitazione d'urto delle vibrazioni elastiche in un prodotto controllato (ad esempio, un vibratore LF che colpisce) e sulla successiva misurazione utilizzando un elemento piezoelettrico meccanico. vibrazioni, mediante cambiamenti nello spettro di cui si giudica la presenza di un difetto. Il metodo viene utilizzato con successo per controllare la qualità dell'incollaggio di materiali di bassa qualità (textolite, compensato, ecc.) Tra loro e al metallo. guaina.
Il metodo dell'impedenza si basa sulla misurazione della resistenza meccanica locale. resistenza (impedenza) del prodotto controllato. Il sensore del rilevatore di difetti ad impedenza, operante ad una frequenza di 1,0-8,0 kHz, essendo premuto sulla superficie del prodotto, reagisce alla forza di reazione del prodotto nel punto di pressatura. Il metodo consente di determinare delaminazioni con un'area di 20-30 mm 2 in strutture incollate e saldate con metallo. e non metallico. riempimento, in laminati, nonché in lastre e tubi rivestiti.
Il metodo velocimetrico si basa sulla variazione della velocità di propagazione delle onde di flessione in una lamiera in funzione dello spessore della lamiera o della presenza di delaminazioni all'interno di una struttura multistrato incollata. Il metodo è implementato a basse frequenze (20-70 kHz) e consente di rilevare delaminazioni con un'area di 2-15 cm 2 (a seconda della profondità), situate ad una profondità fino a 25 mm nei prodotti in plastica laminata.
Acustico-topografico Il metodo si basa sull'osservazione delle modalità di vibrazione, comprese le "figure di Chladni", utilizzando polvere finemente dispersa durante l'eccitazione di vibrazioni flettenti con una frequenza modulata (entro 30-200 kHz) in un prodotto controllato. Le particelle di polvere, che si muovono da superfici oscillanti con max. ampiezza, nelle aree in cui questa ampiezza è minima, vengono delineati i contorni del difetto. Il metodo è efficace per testare prodotti come lastre e pannelli multistrato e consente di rilevare difetti con una lunghezza di 1 - 1,5 mm.
Metodo acustico L'emissione (relativa ai metodi passivi) si basa sull'analisi dei segnali che caratterizzano le onde di sollecitazione emesse quando compaiono e si sviluppano cricche in un prodotto durante il suo processo meccanico. o carico termico. I segnali vengono ricevuti piezoelettricamente. cercatori situati sulla superficie dei prodotti. L'ampiezza, l'intensità e altri parametri dei segnali contengono informazioni sull'inizio e lo sviluppo di cricche da fatica, tensocorrosione e trasformazioni di fase nel materiale degli elementi strutturali, ecc. tipi, saldature, recipienti a pressione, ecc. Metodo acustico. emissioni consente di individuare quelle in via di sviluppo, ovvero la maggior parte. difetti pericolosi e separarli dai difetti rilevati con altri metodi, non evolutivi, meno pericolosi per l'ulteriore funzionamento del prodotto. La sensibilità di questo metodo quando si utilizza speciale le misure per proteggere il dispositivo ricevente dagli effetti delle interferenze del rumore esterno sono piuttosto elevate e consentono di rilevare inizialmente le crepe. fasi del loro sviluppo, molto prima che la vita utile del prodotto sia esaurita.
Direzioni promettenti per lo sviluppo dell’acustica. i metodi di controllo sono la visione del suono, compresa l'acustica. olografia, acustica tomografia.
Corrente parassita(elettroinduttivo) D. si basa sulla registrazione dei cambiamenti elettrici. parametri del sensore del rilevatore di difetti a correnti parassite (impedenza della sua bobina o fem), causati dall'interazione del campo delle correnti parassite eccitate da questo sensore in un prodotto realizzato in materiale elettricamente conduttivo con il campo del sensore stesso. Il campo risultante contiene informazioni sui cambiamenti nella conduttività elettrica e nel campo magnetico. permeabilità dovuta alla presenza di disomogeneità strutturali o discontinuità nel metallo, nonché alla forma e alle dimensioni (spessore) del prodotto o del rivestimento.
I sensori dei rilevatori di difetti a correnti parassite sono realizzati sotto forma di bobine di induttanza poste all'interno del prodotto controllato o circondandolo (sensore passante) o applicate al prodotto (sensore applicato). Nei sensori a schermo (passanti e aerei), il prodotto controllato si trova tra le bobine. Il test delle correnti parassite non richiede meccanica contatto del sensore con il prodotto, che consente il monitoraggio ad alte velocità. movimenti (fino a 50 m/s). I rilevatori di difetti a correnti parassite sono divisi in tracce. di base gruppi: 1) dispositivi per il rilevamento di discontinuità con sensori passanti o clamp-on che operano in un'ampia gamma di frequenze - da 200 Hz a decine di MHz (l'aumento della frequenza aumenta la sensibilità alla lunghezza delle fessure, poiché i sensori di piccole dimensioni possono essere usato). Ciò consente di identificare crepe, pellicole non metalliche. inclusioni e altri difetti con una lunghezza di 1-2 mm a una profondità di 0,1-0,2 mm (con sensore montato in superficie) o con una lunghezza di 1 mm a una profondità di 1-5% del diametro del prodotto ( con sensore passante). 2) Dispositivi per il controllo delle dimensioni - spessimetri, con l'aiuto dei quali viene misurato lo spessore della decomposizione. rivestimenti applicati alla base dalla decomposizione. materiali. La determinazione dello spessore dei rivestimenti non conduttivi su substrati elettricamente conduttivi, che è essenzialmente una misurazione del gap, viene effettuata a frequenze fino a 10 MHz con un errore compreso tra 1 e 15% del valore misurato.
Per determinare lo spessore della galvanica elettricamente conduttiva. o rivestimento. rivestimenti su una base elettricamente conduttiva, vengono utilizzati misuratori di spessore a correnti parassite, in cui sono implementati quelli speciali. schemi per sopprimere l'influenza dei cambiamenti nei battiti. conduttività elettrica del materiale di base e variazioni nella dimensione dello spazio vuoto.
Gli spessimetri a correnti parassite vengono utilizzati per misurare lo spessore delle pareti di tubi e cilindri non ferromagnetici. materiali, nonché fogli e pellicole. Campo di misura 0,03-10 mm, errore 0,6-2%.
3) I misuratori di struttura a correnti parassite consentono, analizzando i valori del battito. conduttività elettrica e magnetica la permeabilità, così come i parametri delle armoniche di tensione più elevate, giudicano la sostanza chimica. composizione, stato strutturale del materiale, dimensione interna. stress, ordinare i prodotti per grado di materiale, qualità termica. lavorazioni, ecc. È possibile individuare zone di eterogeneità strutturale, zone di fatica, stimare la profondità degli strati decarbonizzati, strati termici. e chimico-termico. elaborazione, ecc. Per questo, a seconda dello scopo specifico del dispositivo, vengono utilizzati campi LF ad alta intensità, oppure campi HF a bassa intensità, oppure campi a doppia e multifrequenza. Nei misuratori di struttura, per aumentare la quantità di informazioni prese dal sensore, di norma vengono utilizzati campi multifrequenza e viene eseguita l'analisi spettrale del segnale. Strumenti per il monitoraggio ferromagnetico i materiali operano nella gamma a bassa frequenza (50 Hz-10 kHz), per controllare i materiali non ferromagnetici - nella gamma ad alta frequenza (10 kHz-10 mHz), che è dovuta alla dipendenza dell'effetto pelle dal campo magnetico valore. permeabilità.
Il D. elettrico si basa sull'uso di una corrente continua debole. correnti e statica elettrica. campi ed è effettuata per contatto elettrico, termoelettrico, triboelettrico. ed el-statico. metodi. Il metodo del contatto elettronico consente di rilevare difetti superficiali e sotterranei mediante variazioni della resistenza elettrica sulla superficie del prodotto nell'area in cui si trova questo difetto. Con l'aiuto di speciali contatti situati a una distanza di 10-12 mm l'uno dall'altro e premuti saldamente sulla superficie del prodotto, viene fornita corrente e su un'altra coppia di contatti situati sulla linea corrente, una tensione proporzionale alla resistenza nell'area tra loro è misurato. Una variazione della resistenza indica una violazione dell'omogeneità della struttura del materiale o la presenza di una fessura. L'errore di misurazione è del 5-10%, dovuto all'instabilità della corrente e della resistenza di misurazione. contatti.
Termoelettrico Il metodo si basa sulla misurazione della forza termoelettromotrice (TEMF) generata in un circuito chiuso quando viene riscaldato il punto di contatto tra due metalli diversi. Se uno di questi metalli viene preso come standard, per una data differenza di temperatura tra i contatti caldi e freddi, il valore e il segno della forza termoelettrica saranno determinati dalle proprietà del secondo metallo. Utilizzando questo metodo, è possibile determinare la qualità del metallo da cui è realizzato un pezzo o un elemento strutturale, se il numero di opzioni possibili è ridotto (2-3 qualità).
Triboelettrico Il metodo si basa sulla misurazione del triboEMF che si verifica quando metalli diversi sfregano l'uno contro l'altro. Misurando la differenza potenziale tra i metalli di riferimento e quelli di prova, è possibile distinguere tra le marche di determinate leghe. Cambiamento in chimica. composizione della lega entro i limiti consentiti dalle norme tecniche. condizioni, porta alla dispersione delle letture termoelettriche e triboelettriche. dispositivi. Pertanto, entrambi questi metodi possono essere utilizzati solo in caso di forti differenze nelle proprietà delle leghe da selezionare.
Il metodo El-statico si basa sull'utilizzo delle forze ponderomotrici el-static. campi in cui è inserito il prodotto. Per rilevare crepe superficiali nei rivestimenti metallici. I suoi prodotti vengono impollinati con polvere fine di gesso da un flacone spray con punta in ebanite. Le particelle di gesso, quando sfregate contro l'ebanite, si caricano positivamente a causa della triboelettricità. effetto e si depositano sui bordi delle fessure, poiché in prossimità di queste ultime è presente eterogeneità di el-static. campi espressi al massimo. notevole. Se il prodotto è costituito da materiali non elettricamente conduttivi, viene pre-bagnato con un penetrante ionogeno e, dopo aver rimosso l'eccesso dalla superficie del prodotto, una carica viene polverizzata. particelle di gesso, che vengono attratte dal liquido che riempie la cavità della fessura. In questo caso è possibile rilevare cricche che non si estendono alla superficie da ispezionare.
Capillare D. si basa sulle arti. aumentare il colore e il contrasto chiaro della zona del prodotto contenente crepe superficiali rispetto alla superficie circostante. Cap. implementato arr. metodi luminescenti e colorati, che consentono di rilevare crepe, la cui rilevazione ad occhio nudo è impossibile a causa delle loro piccole dimensioni, e l'uso di strumenti ottici i dispositivi sono inefficaci a causa del contrasto insufficiente dell'immagine e del campo visivo ridotto agli ingrandimenti richiesti.
Per rilevare una crepa, la sua cavità viene riempita con un penetrante, un liquido indicatore a base di fosfori o coloranti, che penetra nella cavità sotto l'azione delle forze capillari. Successivamente, la superficie del prodotto viene pulita dal penetrante in eccesso e il liquido indicatore viene estratto dalla cavità della fessura utilizzando uno sviluppatore (assorbente) sotto forma di polvere o sospensione e il prodotto viene esaminato in una stanza buia sotto UV luce (metodo luminescente). La luminescenza della soluzione indicatrice assorbita dall'assorbente fornisce un'immagine chiara della posizione delle crepe con una profondità min. apertura 0,01 mm, profondità 0,03 mm e lunghezza 0,5 mm. Con il metodo del colore non è necessaria alcuna ombreggiatura. Un penetrante contenente un additivo colorante (solitamente rosso vivo), dopo aver riempito la cavità della fessura e ripulito la superficie dal suo eccesso, si diffonde in una vernice sviluppante bianca applicata in uno strato sottile sulla superficie del manufatto, delineando chiaramente le crepe. La sensibilità di entrambi i metodi è approssimativamente la stessa.
Il vantaggio del capillare D. è la sua versatilità e uniformità della tecnologia per varie parti. forme, dimensioni e materiali; Lo svantaggio è l'utilizzo di materiali altamente tossici, esplosivi e pericolosi per l'incendio, che impongono particolari requisiti di sicurezza.
Il significato dei metodi D. D. è utilizzato in vari modi. aree dell'economia nazionale, contribuendo a migliorare la tecnologia dei prodotti manifatturieri, migliorandone la qualità, prolungando la durata e prevenendo gli incidenti. Alcuni metodi (principalmente acustici) consentono la periodicità controllo dei prodotti durante il loro funzionamento, valutare la danneggiabilità del materiale, cosa particolarmente importante per prevedere la vita residua dei prodotti critici. A questo proposito, i requisiti per l'affidabilità delle informazioni ottenute utilizzando metodi di dati, nonché per le prestazioni di controllo, sono in costante aumento. Perché metrologico Le caratteristiche dei rilevatori di difetti sono basse e le loro letture sono influenzate da molti fattori casuali; la valutazione dei risultati dell'ispezione può essere solo probabilistica. Insieme allo sviluppo di nuovi metodi di D., main. direzione del miglioramento di quelli esistenti: automazione del controllo, uso di metodi multiparametrici, uso di computer per l'elaborazione delle informazioni ricevute, miglioramento della metrologia. caratteristiche dell'apparecchiatura al fine di aumentare l'affidabilità e le prestazioni del controllo, l'uso di metodi di visualizzazione interni. struttura e difetti del prodotto.
Illuminato.: Schreiber D.S., Rilevamento di difetti ad ultrasuoni, M., 1965; Controlli non distruttivi. (Manuale), ed. D. McMaster, trad. dall'inglese, libro. 1-2, M.-L., 1965; Falkevich A. S., Khusanov M. X., Prova magnetografica dei giunti saldati, M., 1966; Dorofeev A.L., Rilevamento di difetti elettroinduttivi (induzione), M., 1967; Rumyantsev S.V., Defettoscopia da radiazioni, 2a ed., M., 1974; Strumenti per controlli non distruttivi su materiali e prodotti, ed. VV Klyueva, [vol. 1-2], M., 1976; Prove non distruttive su metalli e prodotti, ed. G. S. Samoilovich, M., 1976. DS Schreiber.
