Prelegerea nr. 10
Detectarea defectelor este un domeniu de cunoștințe care acoperă teoria, metodele și mijloacele tehnice de determinare a defectelor în materialul obiectelor controlate, în special în materialul pieselor de mașini și al elementelor de structură metalică.
Detectarea defectelor este o parte integrantă a diagnosticării stării tehnice a echipamentelor și a componentelor acestuia. Lucrările legate de identificarea defectelor în materialul elementelor echipamentelor sunt combinate cu reparații și întreținere sau efectuate independent în perioada inspecției tehnice.
Pentru identificarea defectelor ascunse ale materialelor structurale se folosesc diverse metode de testare nedistructiva (detecția defectelor).
Se știe că defectele unui metal provoacă modificări ale caracteristicilor sale fizice: densitate, conductivitate electrică, permeabilitate magnetică, elasticitate și alte proprietăți. Studiul acestor caracteristici și detectarea defectelor cu ajutorul lor reprezintă esența fizică a metodelor de testare nedistructivă. Aceste metode se bazează pe utilizarea radiațiilor penetrante de raze X și raze gamma, câmpuri magnetice și electromagnetice, vibrații, spectre optice, fenomene de capilaritate și altele.
Conform GOST 18353, metodele de testare nedistructive sunt clasificate pe tipuri: acustice, magnetice, optice, substanțe penetrante, radiații, unde radio, termice, electrice, electromagnetice. Fiecare tip este un grup condiționat de metode unite prin caracteristici fizice comune.
Alegerea tipului de detectare a defectelor depinde de materialul, designul și dimensiunea pieselor, de natura defectelor detectate și de condițiile de detectare a defectelor (în ateliere sau pe o mașină). Principalii indicatori calitativi ai metodelor de detectare a defectelor sunt sensibilitatea, rezoluția și fiabilitatea rezultatelor. Sensibilitate– cele mai mici dimensiuni ale defectelor detectate; rezoluţie– cea mai mică distanță dintre două defecte minime detectabile adiacente, măsurată în unități de lungime sau în numărul de linii la 1 mm (mm -1). Fiabilitatea rezultatelor– probabilitatea lipsei defectelor sau respingerii pieselor adecvate.
Metode acustice se bazează pe înregistrarea parametrilor vibraţiilor elastice excitate în obiectul studiat. Aceste metode sunt utilizate pe scară largă pentru a controla grosimea pieselor, imperfecțiunile (fisuri, porozitate, cavități etc.) și proprietățile fizice și mecanice (mărimea granulelor, coroziunea intergranulară, adâncimea stratului întărit etc.) ale materialului. Controlul se realizează pe baza unei analize a naturii propagării undelor sonore în materialul piesei (amplitudine, fază, viteză, unghi de refracție, fenomene de rezonanță). Metoda este potrivită pentru piesele al căror material este capabil să reziste elastic la deformări prin forfecare (metale, porțelan, plexiglas, unele materiale plastice).
În funcție de frecvență, undele acustice sunt împărțite în infraroșu - cu o frecvență de până la 20 Hz, sunet (de la 20 la 2∙10 4 Hz), ultrasonice (de la 2∙10 4 la 10 9 Hz) și hipersonice (peste 10). 9 Hz). Detectoarele cu ultrasunete funcționează cu semnale ultrasonice de la 0,5 la 10 MHz.
Principalele dezavantaje ale metodelor cu ultrasunete includ necesitatea unei curățenie suficient de ridicată a suprafeței pieselor și dependența semnificativă a calității controlului de calificările operatorului detector de defecte.
Metode magnetice se bazează pe înregistrarea câmpurilor magnetice de împrăștiere peste defecte sau proprietăți magnetice ale obiectului controlat. Ele sunt utilizate pentru a detecta defectele de suprafață și subterană în părți de diferite forme realizate din materiale feromagnetice.
În metoda particulelor magnetice, pulberile magnetice (metoda uscată) sau suspensiile acestora (metoda umedă) sunt utilizate pentru a detecta fluxul de scurgere magnetică. Materialul de dezvoltare este aplicat pe suprafața produsului. Sub influența unui câmp de împrăștiere magnetic, particulele de pulbere sunt concentrate în apropierea defectului. Forma grupurilor sale corespunde conturului defectului.
Esența metodei magnetografice este de a magnetiza produsul în timp ce se înregistrează simultan un câmp magnetic pe o bandă magnetică care acoperă piesa și apoi se descifrează informațiile primite.
Liniile magnetice de forță ale câmpului rezultat sunt direcționate de-a lungul liniilor elicoidale către suprafața produsului, ceea ce face posibilă detectarea defectelor de diferite direcții.
După inspecție, toate piesele, cu excepția celor defecte, sunt demagnetizate. Restaurarea pieselor nedemagnetizate prin prelucrare mecanică poate duce la deteriorarea suprafețelor de lucru din cauza atracției așchiilor. Nu trebuie să demagnetizați piesele care sunt supuse încălzirii în timpul restaurării prin sudare, suprafață și alte metode la o temperatură de 600...700 o C.
Gradul de demagnetizare este controlat prin dușul pieselor cu pulbere de oțel. Pentru piesele bine demagnetizate, pulberea nu trebuie reținută la suprafață. În aceleași scopuri se folosesc dispozitive echipate cu detectoare de poli fluxgate.
Pentru a inspecta piesele folosind metoda particulelor magnetice, sunt produse comercial detectoare de defecte staționare, portabile și mobile. Acestea din urmă includ: surse de curent, dispozitive de alimentare cu curent, de magnetizare a pieselor și de aplicare a pulberii sau suspensiei magnetice, echipamente electrice de măsură. Dispozitivele staționare se caracterizează prin putere și performanță ridicate. Pe ele pot fi efectuate toate tipurile de magnetizare.
Metode cu curenți turbionari se bazează pe analiza interacțiunii unui câmp electromagnetic extern cu câmpul electromagnetic al curenților turbionari induși de o bobină excitantă într-un obiect conductiv electric.
Metodele curenților turbionari fac posibilă detectarea defectelor de suprafață, inclusiv cele sub un strat de acoperiri metalice și nemetalice, controlul dimensiunilor acoperirilor și pieselor (diametrele bilelor, țevilor, sârmelor, grosimea tablei etc.), determinarea fizică și proprietățile mecanice ale materialelor (duritate, structură, nitrurare în adâncime etc.), măsoară vibrațiile și mișcările pieselor în timpul funcționării mașinii.
Detectarea defectelor pieselor metode de radiație se bazează pe înregistrarea slăbirii intensității radiațiilor radioactive la trecerea printr-un obiect controlat. Cele mai utilizate sunt inspecția cu raze X și γ a pieselor și sudurilor. Industria produce atât aparate mobile cu raze X pentru lucru în ateliere, cât și portabile pentru lucru în câmp. Înregistrarea rezultatelor monitorizării radiațiilor se efectuează vizual (imagini pe ecrane, inclusiv imagini stereoscopice), sub formă de semnale electrice și înregistrarea pe film fotografic sau hârtie simplă (xeroradiografie).
Avantajele metodelor de radiație: controlul calității înalte, în special turnarea, sudurile, starea cavităților închise ale elementelor mașinii; posibilitatea de confirmare documentară a rezultatelor controlului, care nu necesită decodare suplimentară. Dezavantaje semnificative sunt complexitatea echipamentelor și organizarea muncii legate de asigurarea depozitării și utilizării în siguranță a surselor de radiații.
Metode unde radio se bazează pe înregistrarea modificărilor oscilațiilor electromagnetice care interacționează cu obiectul controlat. În practică, metodele de ultra-înaltă frecvență (microunde) au devenit larg răspândite în intervalul de lungimi de undă de la 1 la 100 mm. Interacțiunea undelor radio cu un obiect este evaluată prin natura absorbției, difracției, reflexiei, refracției undei, proceselor de interferență și efectelor de rezonanță. Aceste metode sunt utilizate pentru controlul calității și parametrilor geometrici ai produselor din materiale plastice, fibră de sticlă, materiale de protecție termică și izolare termică, precum și pentru măsurarea vibrațiilor.
Metode termice.În metodele termice, energia termică care se propagă într-un obiect, emisă de un obiect și absorbită de un obiect este utilizată ca parametru de diagnostic. Câmpul de temperatură al suprafeței unui obiect este o sursă de informații despre caracteristicile proceselor de transfer de căldură, care, la rândul lor, depind de prezența defectelor interne și externe, de răcirea obiectului sau a unei părți a acestuia ca urmare a scurgerea unui mediu etc.
Câmpul de temperatură este monitorizat folosind termometre, indicatori de temperatură, pirometre, radiometre, microscoape cu infraroșu, camere termice și alte mijloace.
Metode optice. Testarea optică nedistructivă se bazează pe analiza interacțiunii radiației optice cu un obiect. Pentru obținerea informațiilor se folosesc fenomenele de interferență, difracție, polarizare, refracție, reflexie, absorbție, împrăștiere a luminii, precum și modificări ale caracteristicilor obiectului de studiu însuși ca urmare a efectelor fotoconductivității, luminiscenței, fotoelasticității și alții.
Defectele detectate prin metode optice includ discontinuități, delaminații, pori, fisuri, incluziuni de corpuri străine, modificări ale structurii materialelor, cavități de coroziune, abaterea formei geometrice de la una dată, precum și solicitările interne ale materialului.
Entroscopia vizuală vă permite să detectați defecte de pe suprafețele unui obiect. Entroscoapele (boroscoape video) pentru examinarea internă a zonelor greu accesibile ale unui obiect includ o sondă din fibră de sticlă, cu care cercetătorul poate pătrunde în interiorul obiectului și un ecran pentru observarea vizuală a suprafeței, precum și o imprimantă pentru video. înregistrarea suprafeţei examinate a obiectului. Utilizarea generatoarelor cuantice optice (lasere) face posibilă extinderea limitelor metodelor tradiționale de control optic și crearea unor metode fundamental noi de control optic: holografică, acusto-optică.
Metoda capilară Detectarea defectelor se bazează pe pătrunderea capilară a lichidelor indicator în cavitățile suprafeței și prin discontinuități ale unui obiect și înregistrarea urmelor indicatorului rezultate vizual sau folosind un traductor (senzor).
Metodele capilare sunt utilizate pentru detectarea defectelor în părți de forme simple și complexe. Aceste metode fac posibilă depistarea defectelor de producție, de origine tehnologică și operațională: fisuri de măcinare, fisuri termice, fisuri de oboseală, fisuri ale firului de păr, apusuri etc. Ca substanțe penetrante se utilizează kerosen, lichide colorate, luminiscente și radioactive, iar metoda de se mai folosesc particule filtrate selectiv.
Când se utilizează lichide colorate, modelul indicator este colorat, de obicei roșu, care iese bine în evidență pe fundalul alb al dezvoltatorului - detectarea defectelor de culoare. Când se utilizează lichide luminiscente, modelul indicatorului devine clar vizibil sub influența razelor ultraviolete - metoda luminiscentei. Controlul naturii modelelor de indicator se realizează folosind o metodă vizual-optică. În acest caz, liniile modelului sunt detectate relativ ușor, deoarece sunt de zeci de ori mai largi și mai contrastante decât defectele.
Cel mai simplu exemplu de detectare a defectelor de penetrant este un test cu kerosen. Lichidul penetrant este kerosenul. Dezvoltătorul este cretă sub formă de pulbere uscată sau suspensie apoasă. Kerosenul, infiltrat în stratul de cretă, provoacă întunecarea acestuia, care este detectată la lumina zilei.
Avantajele detectării defectelor penetrante sunt versatilitatea în ceea ce privește forma și materialele pieselor, claritatea bună a rezultatelor, simplitatea și costul scăzut al materialelor, fiabilitatea ridicată și sensibilitatea bună. În special, dimensiunile minime ale fisurilor detectabile sunt: lățime 0,001 - 0,002 mm, adâncime 0,01 - 0,03 mm. Dezavantaje: capacitatea de a detecta doar defecte de suprafață, durata lungă a procesului (0,5 m - 1,5 ore) și intensitatea muncii (nevoia de curățare temeinică), toxicitatea unor lichide penetrante, fiabilitate insuficientă la temperaturi sub zero.
Fisurile în părți pot fi detectate folosind un test cu kerosen.
Kerosenul are o bună capacitate de umectare și pătrunde adânc în defecte cu un diametru mai mare de 0,1 mm. La controlul calității sudurilor, pe una dintre suprafețele produsului se aplică kerosen, iar pe suprafața opusă se aplică un strat adsorbant (350...450 g suspensie de cretă măcinată la 1 litru de apă). Prezența unei fisuri traversante este determinată de petele galbene de kerosen pe stratul de cretă.
Metodele de testare hidraulice și pneumatice sunt utilizate pe scară largă pentru a identifica prin pori și fisuri.
Cu metoda hidraulică, cavitatea internă a produsului este umplută cu fluid de lucru (apă), etanșată, se creează o presiune în exces cu o pompă și piesa este păstrată pentru o perioadă de timp. Prezența unui defect este determinată vizual de apariția picăturilor de apă sau a transpirației pe suprafața exterioară.
Metoda pneumatică pentru depistarea defectelor este mai sensibilă decât metoda hidraulică, deoarece aerul trece prin defect mai ușor decât lichidul. Aerul comprimat este pompat în cavitatea internă a pieselor, iar suprafața exterioară este acoperită cu o soluție de săpun sau piesa este scufundată în apă. Prezența unui defect se apreciază după eliberarea bulelor de aer. Presiunea aerului pompat în cavitățile interne depinde de caracteristicile de proiectare ale pieselor și este de obicei egală cu 0,05 - 0,1 MPa.
Metodele de testare nedistructive nu sunt universale. Fiecare dintre ele poate fi folosit cel mai eficient pentru a detecta defecte specifice. Alegerea metodei de testare nedistructivă este determinată de cerințele specifice ale practicii și depinde de material, designul obiectului studiat, starea suprafeței acestuia, caracteristicile defectelor care trebuie detectate, condițiile de funcționare ale obiectului, condițiile de control. şi indicatori tehnici şi economici.
Defectele de suprafață și de sub suprafață ale oțelurilor feromagnetice sunt detectate prin magnetizarea piesei și înregistrarea câmpului parazit folosind metode magnetice. Aceleași defecte la produsele fabricate din aliaje nemagnetice, de exemplu, rezistente la căldură, inoxidabile, nu pot fi detectate prin metode magnetice. În acest caz, de exemplu, se utilizează metoda electromagnetică. Cu toate acestea, această metodă este nepotrivită și pentru produsele din plastic. În acest caz, metoda capilară se dovedește a fi eficientă. Metoda ultrasonică este ineficientă în identificarea defectelor interne în structurile turnate și aliajele cu un grad ridicat de anizotropie. Astfel de structuri sunt monitorizate folosind raze X sau raze gamma.
Proiectarea (forma și dimensiunile) pieselor determină și dvs
metoda de control al borului. Dacă aproape toate metodele pot fi folosite pentru a controla un obiect de formă simplă, atunci utilizarea metodelor de control a obiectelor de formă complexă este limitată. Obiectele cu un număr mare de caneluri, caneluri, margini și tranziții geometrice sunt dificil de controlat folosind metode precum magnetice, ultrasonice și radiații. Obiectele mari sunt monitorizate pe părți, identificând zonele cele mai periculoase.
Starea suprafeței produsul, prin care înțelegem rugozitatea acestuia și prezența acoperirilor de protecție și a contaminanților pe acesta, influențează semnificativ alegerea metodei și pregătirea suprafeței pentru cercetare. Suprafața rugoasă exclude utilizarea metodelor capilare, metoda curenților turbionari, metode magnetice și ultrasonice în varianta de contact. Rugozitatea scăzută extinde capacitățile metodelor de defetoscopie. Metodele cu ultrasunete și capilare sunt utilizate pentru rugozitatea suprafeței de cel mult 2,5 microni, metode magnetice și curenți turbionari - nu mai mult de 10 microni. Acoperirile de protecție nu permit utilizarea metodelor optice, magnetice și capilare. Aceste metode pot fi utilizate numai după ce stratul a fost îndepărtat. Dacă o astfel de îndepărtare este imposibilă, se folosesc metode cu radiații și ultrasunete. Folosind metoda electromagnetică, se detectează fisuri pe piesele cu vopsea și alte acoperiri nemetalice de până la 0,5 mm grosime și acoperiri nemetalice nemagnetice de până la 0,2 mm grosime.
Defectele au origini diferite și diferă ca tip, dimensiune, locație și orientare în raport cu fibra metalică. Atunci când alegeți o metodă de control, ar trebui să studiați natura posibilelor defecte. După localizare, defectele pot fi interne, situate la o adâncime mai mare de 1 mm, sub suprafață (la o adâncime de până la 1 mm) și superficiale. Pentru a detecta defectele interne ale produselor din oțel, cele mai des sunt utilizate metode cu radiații și ultrasunete. Dacă produsele au o grosime relativ mică, iar defectele care trebuie detectate sunt destul de mari, atunci este mai bine să folosiți metode de radiație. Dacă grosimea produsului în direcția de transmisie este mai mare de 100-150 mm sau este necesară detectarea defectelor interne sub formă de fisuri sau delaminații subțiri, atunci nu este recomandabil să folosiți metode de radiație, deoarece razele nu pătrunde la o asemenea adâncime și direcția lor este perpendiculară pe direcția fisurilor. În acest caz, testarea cu ultrasunete este cea mai potrivită.
Detectarea defectelor este o metodă modernă de diagnosticare care vă permite să identificați defectele de sudare și structurile interne ale materialelor fără a le distruge. Această metodă de diagnosticare este utilizată pentru a verifica calitatea sudurilor și pentru a determina rezistența elementelor metalice. Să vorbim mai detaliat despre diferitele metode de detectare a defectelor.
La efectuarea lucrărilor de sudare, nu este întotdeauna posibilă asigurarea unei conexiuni de înaltă calitate, ceea ce duce la o deteriorare a rezistenței elementelor metalice realizate. Pentru a determina prezența unor astfel de defecte, se utilizează echipamente speciale care pot detecta abaterile în structura sau compoziția materialului testat. Detectarea defectelor examinează proprietățile fizice ale materialelor prin expunerea acestora la radiații infraroșii și cu raze X, unde radio și vibrații ultrasonice. O astfel de cercetare poate fi efectuată atât vizual, cât și folosind instrumente optice speciale. Echipamentele moderne ne permit să determinăm cele mai mici abateri ale structurii fizice a materialului și să identificăm chiar și defectele microscopice care pot afecta rezistența conexiunii.
Trebuie spus că diverse metode de detectare a defectelor au avantajele și dezavantajele lor. Este important să selectați corect tehnologia optimă pentru fiecare îmbinare sudată specifică, care va asigura acuratețe maximă în determinarea defectelor existente în aliajele metalice și sudurile.
În ultimii ani, tehnologia de detectare a defectelor cu ultrasunete a devenit cea mai răspândită, care este versatilă în utilizare și vă permite să determinați cu precizie neomogenitățile structurale existente. Să remarcăm compactitatea echipamentului pentru detectarea defectelor cu ultrasunete, simplitatea muncii efectuate și productivitatea unor astfel de diagnostice. În prezent, există instalații speciale pentru detectarea defectelor cu ultrasunete, care fac posibilă detectarea defectelor cu o suprafață de un milimetru pătrat.
Cu ajutorul unor astfel de echipamente moderne multifuncționale, este posibil să se determine nu numai daunele și defectele existente, ci și să se controleze grosimea materialului până la câțiva milimetri de grosime. Acest lucru ne permite să extindem în mod semnificativ domeniul de utilizare a unor astfel de echipamente pentru detectarea defectelor, a căror funcționalitate s-a extins semnificativ în ultimii ani.
Utilizarea unor astfel de cercetări în procesul de producție și monitorizarea ulterioară a produselor metalice sudate în uz face posibilă reducerea timpului și a banilor cheltuiți pentru controlul calității materialelor fabricate și determinarea cât mai exactă a stării diferitelor piese metalice în timpul funcționării lor.
*informațiile sunt postate în scop informativ; pentru a ne mulțumi, partajați linkul către pagină cu prietenii dvs. Puteți trimite materiale interesante cititorilor noștri. Vom fi bucuroși să răspundem la toate întrebările și sugestiile dvs., precum și să auzim critici și sugestii la [email protected]
Detectarea defectelor este o metodă modernă de testare și diagnosticare. Acesta este un instrument extrem de eficient pentru identificarea defectelor diferitelor materiale. Metoda se bazează pe gradul diferit de absorbție a razelor X de către materie. Nivelul de absorbție depinde de densitatea materialului și de numărul atomic al elementelor incluse în compoziția acestuia. Detectarea defectelor este utilizată în diferite domenii ale activității umane: pentru a detecta fisurile în piesele forjate ale mașinilor, atunci când se examinează calitatea oțelului, sudurilor și sudării. Această metodă este utilizată pe scară largă pentru a verifica prospețimea culturilor de legume și fructe.
Detectarea defectelor este un nume unificator pentru mai multe metode de testare nedistructivă a materialelor, elementelor și produselor. Ele fac posibilă detectarea fisurilor, abaterilor în compoziția chimică, obiectelor străine, umflarea, porozitatea, încălcarea omogenității, dimensiunile specificate și alte defecte. Achiziționarea de echipamente pentru detectarea defectelor de pe site-ul ASK-ROENTGEN este convenabilă și simplă. Astfel de dispozitive sunt solicitate în rândul întreprinderilor care produc o varietate de produse. Detectarea defectelor include mai multe metode:
Există multe tehnici de detectare a defectelor. Toate servesc unui singur scop - identificarea defectelor. Folosind detectarea defectelor, se examinează structura materialelor și se măsoară grosimea. Utilizarea E` în procesele de producție vă permite să obțineți un efect economic tangibil. Detectarea defectelor vă permite să economisiți metal. Ajută la prevenirea distrugerii structurilor, sporind durabilitatea și fiabilitatea.
Controlul calității producției și construcției trebuie efectuat în fiecare etapă. Uneori este necesar să se verifice funcționarea unui obiect în timpul funcționării. Un dispozitiv care ajută la efectuarea acestui tip de examinare folosind o metodă nedistructivă se numește detector de defecte. Există un număr mare de tipuri de detectoare de defecte. Ele diferă ca principiu de funcționare și scop. Aflați cele mai populare metode de detectare a defectelor și recomandări utile pentru alegerea unui dispozitiv, astfel încât să nu greșiți atunci când alegeți și să stăpâniți rapid munca.
În funcție de scopul detectării defectelor și de domeniul de aplicare a acesteia, metoda de identificare a daunelor și a defectelor, pe care se bazează activitatea unui anumit detector de defecte, se schimbă radical.
Dispozitiv tip curent turbionar
Detectarea defectelor este o activitate care vizează identificarea tuturor abaterilor posibile de la proiectare și standarde în timpul producției sau exploatării unității. Detectarea defectelor ajută la detectarea unei defecțiuni cu mult înainte de a se face simțită. În acest fel, se pot preveni avariile mecanice, distrugerea structurii și accidentele industriale.
Un detector de defecte este un dispozitiv conceput pentru a verifica și identifica defectele de pe suprafața sau din corpul diferitelor produse. Defectele pot fi foarte diverse. Unele dispozitive sunt necesare pentru a detecta urmele de coroziune, altele pentru a căuta cavități, subțieri, discrepanțe de dimensiune și alte defecte fizice și mecanice, iar altele pot determina defecte la nivelul structurii moleculare - găsiți modificări în structura corpului, a acestuia. compoziție chimică.
Detector de defecte cu afișaj electronic
Detectorul de defecte aparține clasei de dispozitive sub denumirea generală „mijloace de testare nedistructivă”. În timpul procesului de producție, produsele sunt adesea supuse diferitelor verificări. Unele piese sunt testate în laboratoare, unde sunt determinate marja de rezistență și capacitatea lor de a rezista la tot felul de sarcini și influențe. Dezavantajul acestei tehnici este că este efectuată selectiv și nu garantează calitatea 100% a tuturor produselor.
Diagnosticarea conductelor
Testarea nedistructivă, care include testarea cu un detector de defecte, vă permite să evaluați starea unui anumit produs sau element structural la fața locului și fără testare. Instrumentul este indispensabil în următoarele industrii:
Testări nedistructive în producția de aeronave
Un detector de defecte este utilizat pentru a verifica calitatea conexiunii (acest lucru este deosebit de important pentru sudarea conductelor de înaltă presiune), starea structurii în construcție (metal, beton armat), gradul de uzură a mecanismului și prezența de deteriorare a piesei. În aproape toate industriile în care este important să se monitorizeze starea și conformitatea cu standardele elementelor solide, se folosesc diverși detectoare de defecte.
În funcție de metoda de testare, se disting următoarele tipuri de detectoare de defecte:
Panou de control al detectorului de defecte cu ultrasunete
Este dificil să le comparăm; sunt atât de diferite ca structură, funcționare și chiar aspect, încât sunt unite doar prin scopul lor. Este imposibil să evidențiați unul dintre dispozitive și să spuneți cu încredere că este cel mai bun, universal și le va înlocui pe toate celelalte. Prin urmare, atunci când alegeți, este important să nu luați decizii pripite și să nu cumpărați primul model pe care îl întâlniți.
Cele mai populare detectoare de defecte care pot fi utilizate pentru a efectua teste nedistructive sunt: ultrasonice (acustice), magnetice și curenți turbionari. Sunt compacte, mobile și ușor de operat și de înțeles principiul. Altele nu sunt utilizate la fel de larg, dar fiecare își ocupă ferm nișa printre alte instrumente de detectare a defectelor.
Tipuri de detectare a defectelor
Un detector de defecte acustice este un concept care combină dispozitive de testare nedistructivă care sunt similare în principiu. Detectarea defectelor acustice se bazează pe proprietățile undei sonore. Se știe dintr-un curs de fizică școlar că parametrii de bază ai unui val nu se modifică atunci când se deplasează într-un mediu omogen. Cu toate acestea, dacă un mediu nou apare pe calea undei, frecvența și lungimea acestuia se schimbă.
Cu cât frecvența sunetului este mai mare, cu atât rezultatul este mai precis, astfel încât undele ultrasonice sunt folosite din întreaga gamă. Un detector de defecte cu ultrasunete emite unde sonore care trec prin obiectul testat. Dacă există cavități, incluziuni de alte materiale sau alte defecte, unda ultrasonică le va indica cu siguranță prin modificarea parametrilor.
Toate rezultatele trebuie înregistrate
Detectoarele de defecte cu ultrasunete care funcționează pe principiul metodei eco sunt cele mai comune și mai accesibile. O undă ultrasonică pătrunde într-un obiect; dacă nu sunt detectate defecte, nu are loc nicio reflexie și, în consecință, dispozitivul nu preia și nu înregistrează nimic. Dacă apare o reflexie a ultrasunetelor, aceasta indică prezența unui defect. Generatorul de ultrasunete este, de asemenea, un receptor, care este foarte convenabil și facilitează detectarea defectelor.
Mini model tip ultrasunete
Metoda oglinzii este similară cu ecou, dar utilizează două dispozitive - un receptor și un transmițător. Avantajul acestei metode este că ambele dispozitive sunt amplasate pe aceeași parte a obiectului, ceea ce facilitează procesul de instalare, configurare și măsurare.
Separat, există metode de analiză a ultrasunetelor care au trecut chiar printr-un obiect. Este folosit conceptul de „umbră sonoră”. Dacă există un defect în interiorul obiectului, acesta contribuie la o atenuare puternică a vibrațiilor, adică creează o umbră. Metoda umbră de detectare a defectelor cu ultrasunete se bazează pe acest principiu, atunci când generatorul și receptorul de vibrații sunt situate pe aceeași axă acustică din părți diferite.
Testare cu ultrasunete
Dezavantajele unui astfel de dispozitiv sunt că există cerințe stricte pentru dimensiunea, configurația și chiar gradul de rugozitate a suprafeței elementului testat, ceea ce face ca dispozitivul să nu fie complet universal.
Fizicianul francez Jean Foucault a dedicat mai mult de un an studierii curenților turbionari (curenții Foucault), care apar în conductori atunci când se creează un câmp magnetic alternativ în imediata apropiere a acestora. Pe baza faptului că, dacă există un defect în organism, acești curenți turbionari își creează propriile lor - un câmp magnetic secundar, dispozitivele cu curenți turbionari efectuează detectarea defectelor.
Un detector de curenți turbionari creează un câmp magnetic alternativ inițial, dar un câmp secundar, care face posibilă identificarea și analiza unui defect al unui obiect, apare ca urmare a inducției electromagnetice. Detectorul de defecte detectează câmpul secundar, înregistrează parametrii acestuia și trage o concluzie despre tipul și calitatea defectului.
Performanța acestui dispozitiv este ridicată, verificarea se efectuează destul de rapid. Curenții turbionari pot apărea însă numai în acele materiale care sunt conductoare, astfel încât domeniul de aplicare al unui astfel de dispozitiv este mult mai restrâns decât analogii săi.
Dispozitivul provoacă curenți turbionari în material
O altă metodă comună de detectare a defectelor este testarea particulelor magnetice. Este folosit pentru a evalua îmbinările sudate, calitatea stratului de protecție, fiabilitatea conductelor și așa mai departe. Această metodă este deosebit de apreciată pentru verificarea elementelor de formă complexă și a zonelor greu accesibile cu alte instrumente.
Principiul de funcționare al unui detector de defecte magnetice se bazează pe proprietățile fizice ale materialelor feromagnetice. Au capacitatea de a fi magnetizați. Folosind magneți permanenți sau dispozitive speciale care pot crea un câmp magnetic longitudinal sau circular.
După expunerea unei zone a unui obiect la un magnet, se aplică un așa-numit reactiv - pulbere magnetică - folosind o metodă uscată sau umedă. Sub influența unui câmp magnetic care apare ca urmare a magnetizării, pulberea este conectată în lanțuri, structurată și formează un model clar pe suprafață sub formă de linii curbe.
Magnetizare cu un dispozitiv special
Această figură demonstrează clar funcționarea unui câmp magnetic. Cunoscând caracteristicile și parametrii de bază ai acestuia, folosind un detector de defecte magnetice puteți determina unde se află defectul. De regulă, se observă o acumulare pronunțată de pulbere direct deasupra defectului (fisura sau cavitatea). Pentru a determina caracteristicile defectului, imaginea rezultată este verificată în raport cu un standard.
Pulbere magnetică în spray
Metodele de detectare a defectelor sunt îmbunătățite în fiecare an. Apar tehnici noi, altele devin treptat învechite. Mulți detectoare de defecte au un scop destul de specializat și sunt utilizați numai în anumite industrii.
Principiul de funcționare al unui detector de defecte fluxgate se bazează pe evaluarea impulsurilor generate atunci când dispozitivul se mișcă de-a lungul unui obiect. Este utilizat în metalurgie, în producția de metal laminat și în diagnosticarea îmbinărilor sudate.
Un detector de defecte de radiație iradiază un obiect cu raze X, radiații alfa, beta, gama sau neutroni. Ca rezultat, se obține o imagine detaliată a elementului cu toate defectele și neomogenitățile prezente. Metoda este costisitoare, dar foarte informativă.
Un detector de defecte capilare detectează fisurile și discontinuitățile de suprafață ca urmare a expunerii obiectului la o substanță specială în curs de dezvoltare. Rezultatul este evaluat vizual. Detectarea defectelor penetrante este utilizată mai ales în inginerie mecanică, aviație și construcții navale.
În industria energetică, un detector de defecte electro-optic este utilizat pentru a analiza funcționarea și a identifica imperfecțiunile elementelor aflate sub tensiune înaltă. Este capabil să detecteze cele mai mici modificări ale coroanei și descărcărilor parțiale de suprafață, ceea ce face posibilă evaluarea funcționării echipamentelor fără a-l opri - de la distanță.
Imagini de detectare a defectelor de radiație
Principalii parametri cărora trebuie să le acordați atenție atunci când alegeți un detector de defecte de orice tip:
Dispozitiv cu particule magnetice MD-M
Diferite modele diferă în domeniul de măsurare. Aceasta înseamnă că unii sunt capabili să detecteze defecte de 1 micron, în timp ce limita pentru alții este de 10 mm, de exemplu. Dacă în inginerie mecanică microfisurile din piese joacă un rol semnificativ, atunci pentru detectarea defectelor în construcții nu are rost să cumpărați un dispozitiv ultra-precis.
De asemenea, producătorul trebuie să indice pentru ce materiale este destinat un anumit detector de defecte și ce tip de defecte ar trebui să detecteze. Pot exista cerințe pentru natura suprafeței elementului, prezența unui strat protector, dimensiunea și forma obiectului.
Parametrul „performanță” se referă la viteza de scanare și la cantitatea de muncă care poate fi efectuată pe unitatea de timp folosind un detector de defecte specifice. Astfel, metodele de curenți turbionari și fluxgate oferă viteză mare, în timp ce procesul de magnetizare și prelucrare a fiecărei secțiuni individuale cu un instrument magnetic poate dura destul de mult.
Un detaliu important este instalarea. Atunci când alegeți un model de detector de defecte, este logic să vă gândiți cât timp și cât de dificil va fi instalarea acestuia. Dispozitivele mobile de mână care pot fi scoase din geantă în orice moment sunt de preferat pentru detectarea defectelor la serviciu în timpul producției sau instalării. Echipamentele mai complexe și precise necesită instalare și configurare care necesită timp.
Dispozitivul cu ultrasunete necesită ajustare înainte de a începe lucrul.
Deoarece testele nedistructive pot fi efectuate atât în interior, cât și în exterior, inclusiv iarna, verificați în prealabil dacă dispozitivul selectat poate fi operat la temperaturi sub zero. De asemenea, este necesar să se afle dacă este permisă efectuarea diagnosticelor într-un mediu agresiv, dacă este necesar.
Știind cum funcționează un detector de defecte de un tip sau altul, puteți decide cu ușurință asupra principalului lucru - metoda de detectare a defectelor. Un consultant cu experiență vă va ajuta să vă decideți asupra modelului.
DEFECTOSCOPIE(din latină defectus - lipsă, defect și greacă skopeo - examinare, observare) - fizic complex. metode si mijloace de control nedistructiv al calitatii materialelor, pieselor si produselor in vederea depistarii defectelor in structura acestora. D. metodele fac posibilă evaluarea mai completă a calității fiecărui produs fără a-l distruge și efectuarea unui control continuu, care este deosebit de important pentru produsele responsabile. scopuri pentru care metodele de testare selectivă distructivă sunt insuficiente.
Nerespectarea standardelor tehnice specificate. parametrii la prelucrarea materialelor chimice complexe. și compoziția fazelor, expunerea la medii agresive și condiții de funcționare. incarcaturile in timpul depozitarii produsului si in timpul functionarii acestuia pot duce la aparitia descompunerii in materialul produsului. tip de defecte - încălcări ale continuității sau omogenității, abateri de la o anumită substanță chimică. compoziția, structura sau dimensiunile care afectează caracteristicile de performanță ale produsului. În funcție de dimensiunea defectului în zona locației sale, parametrii fizici se modifică. proprietățile materialului - densitate, conductivitate electrică, caracteristici magnetice, elastice etc.
D. metodele se bazează pe analiza distorsiunilor introduse de un defect în componentele fizice ataşate produsului controlat. scafandri de câmpuri. natura și dependența câmpurilor rezultate de proprietățile, structura și geometria produsului. Informațiile despre câmpul rezultat permit să se judece prezența unui defect, coordonatele și dimensiunea acestuia.
D. cuprinde dezvoltarea de metode și echipamente de testare nedistructivă - detectoare de defecte, dispozitive de testare, sisteme de prelucrare și înregistrare a informațiilor primite. Sunt utilizate optice, radiații, magnetice, acustice, el-magnetice. (curent turbionar), electric si alte metode.
D. optică se bazează pe direct. inspectând suprafața produsului cu ochiul liber (vizual) sau folosind o lentilă optică. instrumente (lupă, microscop). Pentru a inspecta interiorul suprafețe, cavități adânci și locuri greu accesibile folosesc special. endoscoapele sunt tuburi dioptrii care conțin ghiduri de lumină realizat din fibra optica, echipat cu iluminatoare miniaturale, prisme si lentile. Metode optice D. în domeniul vizibil este posibil să se detecteze numai defecte de suprafață (fisuri, pelicule etc.) în produsele realizate din materiale opace la lumina vizibilă, precum și defecte de suprafață și interne. defecte – în cele transparente. Min. dimensiunea defectului detectabil vizual cu ochiul liber este de 0,1-0,2 mm, atunci când se folosește optic. sisteme - zeci de microni. Pentru a controla geometria pieselor (de exemplu, profilul filetului, rugozitatea suprafeței), se folosesc proiectoare, profilometre și microinterferometre. Noua implementare a opticii O metodă care își poate crește în mod semnificativ rezoluția este difracția laser, care utilizează difracția unui fascicul laser coerent cu indicație folosind dispozitive fotoelectronice. La automatizarea optică Metoda de control este folosită de televiziune. transmiterea imaginii.
Radiația se bazează pe dependența absorbției radiației penetrante de lungimea drumului parcurs de aceasta în materialul produsului, de densitatea materialului și de numărul atomic al elementelor incluse în compoziția sa. Prezența discontinuităților în produs, incluziuni străine, modificări ale densității și grosimii duce la descompunere. slăbirea razelor în diferite secțiunile sale. Prin înregistrarea distribuției de intensitate a radiațiilor transmise, se pot obține informații despre interior structura produsului, inclusiv aprecierea prezenței, configurației și coordonatele defectelor. În acest caz, pot fi utilizate radiații penetrante de diferite tipuri. duritate: radiografie radiații cu energii de 0,01-0,4 MeV; radiatia primita in liniara (2-25 MeV) si ciclica. (betatron, microtron 4-45 MeV) acceleratori sau în fiolă cu radioizotopi activi (0,1-1 MeV); radiații gamma cu energii de 0,08-1,2 MeV; radiații neutronice cu energii de 0,1-15 MeV.
Înregistrarea intensității radiațiilor transmise se efectuează separat. moduri – fotografice. metoda cu obtinerea unei imagini a unui produs transiluminat pe film fotografic (radiografie pe film), pe xeroradiografie reutilizabila. placă (electroradiografie); vizual, observarea imaginilor produsului transiluminat pe un ecran fluorescent (radioscopie); folosind electron-optice convertoare (televiziune cu raze X); măsurarea intensității radiațiilor speciale. indicatori, a căror acțiune se bazează pe ionizarea gazului prin radiație (radiometrie).
Sensibilitatea metodelor de radiație. D. este determinată de raportul dintre întinderea unui defect sau a unei zone având o densitate diferită pe direcția de transmitere și grosimea produsului din această secțiune și pentru descomp. materialele variază de la 1 la 10% din grosimea sa. Aplicarea cu raze X D. eficient pentru produse cf. grosimi (otel pana la ~80 mm, aliaje usoare pana la ~250 mm). Radiația ultra-dure cu o energie de zeci de MeV (betatron) face posibilă iluminarea produselor din oțel de până la ~500 mm grosime. Gamma-D. caracterizat printr-o compactitate mai mare a sursei de radiație, ceea ce face posibilă controlul zonelor greu accesibile ale produselor de până la ~250 mm grosime (oțel), în plus, în condițiile în care radiografia. D. dificil. Neutron D. max. eficient pentru testarea produselor subțiri fabricate din materiale cu densitate scăzută. Una dintre noile metode de control cu raze X este calculul. tomografie bazată pe procesare radiometrică. informații folosind un computer, obținute prin scanarea repetată a produselor în diferite unghiuri. În acest caz, este posibil să vizualizați straturi de imagini interne. structura produsului. Când lucrați cu surse de radiații ionizante, biol adecvat. protecţie.
Unda radio D. se bazează pe modificări ale parametrilor electromagnetici. unde (amplitudine, fază, direcție a vectorului de polarizare) din gama centimetrică și milimetrică atunci când se propagă în produse din materiale dielectrice (plastic, cauciuc, hârtie).
Sursa de radiație (de obicei coerentă, polarizată) este un generator de microunde (magnetron, klystron) de putere mică, care alimentează un ghid de undă sau special. antenă (sondă) care transmite radiații către produsul controlat. Aceeași antenă, la recepționarea radiației reflectate, sau una similară, situată pe partea opusă a produsului, la recepționarea radiației transmise, furnizează semnalul recepționat printr-un amplificator la indicator. Sensibilitatea metodei vă permite să detectați delaminări cu o suprafață de 1 cm 2 în dielectrici la o adâncime de până la 15-20 mm, să măsurați conținutul de umiditate al hârtiei, materialelor vrac cu o eroare mai mică de 1%, și grosimea materialelor metalice. foaie cu o eroare mai mică de 0,1 mm etc. Este posibil să vizualizați pe ecran imaginea zonei controlate (radio imager), să o fixați pe hârtie fotografică, precum și să utilizați holografie. modalități de a captura imagini.
Termică (infraroșu) D. se bazează pe dependența temperaturii suprafeței corpului atât în câmpuri staționare cât și nestaționare de prezența unui defect și eterogenitatea structurii corpului. În acest caz, radiația IR este utilizată în domeniul de temperatură scăzută. Distribuția temperaturii pe suprafața produsului controlat, care apare în transmisie, reflectare sau autoradiere, este o imagine IR a unei zone date a produsului. Scanând suprafața cu un receptor de radiații sensibil la razele IR (un termistor sau piroelectric), pe ecranul dispozitivului (camera termică) puteți observa întreaga imagine de tăiere sau color, distribuția temperaturii pe secțiuni sau, în cele din urmă , selectați o secțiune. izoterme. Sensibilitatea camerelor termice permite înregistrarea unei diferențe de temperatură mai mică de 1 o C pe suprafața unui produs.Sensibilitatea metodei depinde de raportul de dimensiune d defect sau eterogenitate la profunzime l apariția sa este aproximativ ca ( d/l) 2, precum și asupra conductivității termice a materialului produsului (relație invers proporțională). Folosind metoda termică, este posibilă controlul produselor care se încălzesc (răce) în timpul funcționării.
Magnetic D. poate fi folosit numai pentru produse feromagnetice. aliaje și se vinde în două versiuni. Primul se bazează pe analiza parametrilor magnetici. câmpuri parazite care apar în zonele de localizare a defectelor de suprafață și subterană în produsele magnetizate, al doilea - de dependența de magnetic. proprietățile materialelor din structura și chimia lor. compoziţie.
La testarea folosind prima metodă, produsul este magnetizat folosind electromagneți, solenoizi, prin trecerea curentului prin produs sau printr-o tijă trecută printr-un orificiu din produs, sau prin inducerea unui curent în produs. Pentru magnetizare se folosesc câmpuri magnetice constante, alternante și pulsate. Optim. condiţiile de control sunt create atunci când defectul este orientat perpendicular pe direcţia câmpului de magnetizare. Pentru materialele magnetic dure, controlul se efectuează în domeniul magnetizării reziduale, pentru materiale magnetic moi - în câmpul aplicat.
Indicator magnetic câmpul defect poate servi ca un câmp magnetic. pulbere, de ex. Magnetită foarte dispersată (metoda pulberii magnetice), coloranți (pentru a controla produsele cu o suprafață întunecată) sau fluorescente (pentru a crește sensibilitatea) sunt uneori adăugate la rom. După stropirea sau turnarea unei suspensii de produs magnetizat, particulele de pulbere se depun pe marginile defectelor și sunt observate vizual. Sensibilitatea acestei metode este mare - se detectează fisuri cu o adâncime de ~25 µm și o deschidere de -2 µm.
Cu magnetografic În această metodă, indicatorul este un magnet. banda, marginile, este presată pe produs și este magnetizată împreună cu acesta. Respingerea se efectuează pe baza rezultatelor analizei înregistrării magnetice. bandă. Sensibilitatea metodei la defectele de suprafață este aceeași cu cea a metodei pulberii, iar la defectele profunde este mai mare - la o adâncime de până la 20-25 mm, defectele cu o adâncime de 10-15% din grosime sunt detectat.
Convertizoarele pasive cu inducție pot fi utilizate ca indicator al câmpului de defect. Produsul se deplasează cu ruda. cu o viteză de până la 5 m/s sau mai mare, după trecerea prin dispozitivul de magnetizare, trece prin convertor, inducând în bobinele sale un semnal care conține informații despre parametrii defectului. Această metodă este eficientă pentru monitorizarea metalului în timpul procesului de laminare, precum și pentru monitorizarea șinelor de cale ferată.
Metoda de indicare a fluxgate folosește traductoare active - fluxgate, în care bobinele sunt înfășurate pe un miez subțire de permalloy: excitant, câmpul tăieturii interacționează cu câmpul defectului și măsurând, prin f.em. tăieturii, rezistența câmpului defectului sau gradientul acestui câmp este judecat. Indicatorul fluxgate vă permite să detectați defecte cu o lungime (în adâncime) de ~10% din grosimea produsului în produse de formă simplă, deplasându-se cu o viteză de până la 3 m/s, la o adâncime de până la 10 mm. Pentru a indica câmpul de defect, convertoare bazate pe efectul de holși magnetorezistiv. După testarea folosind metode de rezonanță magnetică magnetică, produsul trebuie să fie complet demagnetizat.
Al doilea grup de metode magnetice. D. servește la controlul stării structurale, regimurilor termice. prelucrare, mecanică proprietățile materialului. Asa de, forță coercitivă carbon și aliaj scăzut. oțelul este corelat cu conținutul de carbon și, prin urmare, duritatea, permeabilitatea magnetică- cu conținutul de componentă de ferită (oc-phase), conținutul maxim al tăieturii este limitat din cauza deteriorării proprietăților mecanice. si tehnologice proprietățile materialului. Specialist. dispozitive (feritometre, contoare de fază a, coercimetre, analizoare magnetice) folosind relația dintre magnetice. caracteristicile și alte proprietăți ale materialului, vă permit, de asemenea, să rezolvați practic problemele magnetice. D.
Metode magnetice D. sunt folosite și pentru măsurarea grosimii straturilor de protecție pe produse feromagnetice. materiale. Dispozitivele în aceste scopuri se bazează fie pe acțiune ponderomotivă - în acest caz, se măsoară forța de atracție (separare) a DC. magnet sau electromagnet de la suprafața produsului pe care este presat, sau prin măsurarea tensiunii magnetice. câmpuri (folosind senzori Hall, fluxgate) în circuitul magnetic al unui electromagnet instalat pe această suprafață. Calibrele de grosime permit măsurători într-o gamă largă de grosimi de acoperire (până la sute de microni) cu o eroare care nu depășește 1-10 microni.
Acustic(ultrasunete) D. foloseste unde elastice (longitudinale, de forfecare, de suprafata, normale, de incovoiere) dintr-un domeniu larg de frecvente (in principal domeniul ultrasonic), emise in mod continuu sau pulsat si introduse in produs folosind piezoelectric. (mai rar - el-magnetoacustic) convertor excitat de un generator el-magnetic. ezitare. Propagându-se în materialul produsului, undele elastice se atenuează în descompunere. grade, iar atunci când întâlnesc defecte (încălcări ale continuității sau omogenității materialului), sunt reflectate, refractate și împrăștiate, modificându-și amplitudinea, faza și alți parametri. Sunt acceptate de către același sau separat. convertor și, după procesarea corespunzătoare, semnalul este furnizat unui indicator sau dispozitiv de înregistrare. Sunt câteva opțiuni acustice D., care poate fi folosit în diverse combinatii.
Metoda ecou este o locație ultrasonică într-un mediu solid; acesta este cel mai mult metodă universală și răspândită. În produsul controlat se introduc impulsuri cu o frecvență ultrasonică de 0,5-15 MHz și se înregistrează intensitatea și timpul de sosire a semnalelor de eco reflectate de pe suprafețele produsului și din defecte. Controlul folosind metoda ecou se realizează cu acces unilateral la produs prin scanarea suprafeței acestuia cu un vizor la o viteză dată și un pas la optim. Unghiul de intrare în SUA. Metoda este foarte sensibilă și este limitată de zgomotul structural. In optim condiții, pot fi detectate defecte de mai multe dimensiuni. zecimi de mm. Dezavantajul metodei ecou este prezența unei zone moarte necontrolate în apropierea suprafeței, amploarea tăieturii (adâncimea) este determinată de Ch. arr. durata pulsului emis și este de obicei de 2-8 mm. Metoda ecou controlează eficient lingourile, piesele turnate modelate și materialele metalurgice. produse semifabricate, îmbinări sudate, lipite, lipite, nituite și alte elemente structurale în timpul producției, depozitării și exploatării. Sunt detectate superficiale și interne. defecte ale pieselor și produselor de prelucrat forme si dimensiuni realizate din metale si nemetalice. materiale, zone de încălcare a omogenității cristaline. structura și deteriorarea metalului prin coroziune. produse. Grosimea produsului poate fi măsurată cu mare precizie cu acces unilateral la acesta. O variantă a metodei ecou folosind Valuri de miel, care au o natură de distribuție plină de curgere, permite controlul semifabricatelor din tablă de lungime mare cu productivitate ridicată; Limitarea este cerința de grosime constantă a semifabricatului controlat. Control folosind unde Rayleigh vă permite să identificați defectele de suprafață și aproape de suprafață; Limitarea este cerința pentru o netezime ridicată a suprafeței.
Metoda umbră presupune introducerea ultrasunetelor dintr-o parte a produsului și primirea acestuia din partea opusă. Prezența unui defect se apreciază printr-o scădere a amplitudinii în zona umbrei sonore formată în spatele defectului sau printr-o modificare a fazei sau a timpului de recepție a semnalului care învăluie defectul (versiunea de timp a metodei). Cu acces unilateral la produs, se utilizează o versiune în oglindă a metodei umbrei, în care indicatorul unui defect este o scădere a semnalului reflectat din partea de jos a produsului. Metoda umbrei este inferioară ca sensibilitate față de metoda ecou, dar avantajul său este absența unei zone moarte.
Metoda rezonanței este utilizată în Cap. arr. pentru a măsura grosimea produsului. Prin excitarea vibrațiilor ultrasonice în volumul local al peretelui produsului, acestea sunt modulate în frecvență în 2-3 octave și din valorile frecvențelor de rezonanță (atunci când un număr întreg de semi-unde se potrivește de-a lungul grosimii peretelui ) se determină grosimea peretelui produsului cu o eroare de cca. 1%. Când vibrațiile sunt excitate pe întregul volum al produsului (versiunea integrată a metodei), se poate aprecia și după modificarea frecvenței de rezonanță prezența defectelor sau modificări ale caracteristicilor elastice ale materialului produsului.
Metoda vibrației libere (versiunea integrală) se bazează pe excitarea cu șoc a vibrațiilor elastice într-un produs controlat (de exemplu, un vibrator LF) și măsurarea ulterioară folosind un element piezoelectric mecanic. vibratii, prin modificari ale spectrului carora se apreciaza prezenta unui defect. Metoda este utilizată cu succes pentru a controla calitatea lipirii materialelor de calitate scăzută (textolit, placaj etc.) între ele și pe metal. învelitoare.
Metoda impedanței se bazează pe măsurarea rezistenței mecanice locale. rezistența (impedanța) produsului controlat. Senzorul detector de defecte de impedanță, care funcționează la o frecvență de 1,0-8,0 kHz, fiind presat pe suprafața produsului, reacționează la forța de reacție a produsului la punctul de presare. Metoda vă permite să determinați delaminări cu o suprafață de 20-30 mm 2 în structuri lipite și lipite cu metal. și nemetalice. umplutură, în laminate, precum și în foi și țevi placate.
Metoda velocimetrică se bazează pe modificarea vitezei de propagare a undelor de încovoiere într-o placă în funcție de grosimea plăcii sau de prezența delaminărilor în interiorul unei structuri lipite multistrat. Metoda este implementată la frecvențe joase (20-70 kHz) și face posibilă detectarea delaminărilor cu o suprafață de 2-15 cm 2 (în funcție de adâncime), situate la o adâncime de până la 25 mm în produsele din materiale plastice laminate.
Acustic-topografic Metoda se bazează pe observarea modurilor de vibrație, inclusiv „Figuri Chladni”, folosind pulbere fin dispersată la excitarea vibrațiilor de îndoire cu o frecvență modulată (în intervalul 30-200 kHz) într-un produs controlat. Particule de pulbere, care se deplasează de pe suprafețe care oscilează cu max. amplitudine, la zonele în care această amplitudine este minimă, se conturează contururile defectului. Metoda este eficientă pentru testarea produselor precum foile și panourile multistrat și vă permite să detectați defecte cu o lungime de 1 - 1,5 mm.
Metoda acustica emisia (legată de metodele pasive) se bazează pe analiza semnalelor care caracterizează undele de tensiune emise atunci când apar și se dezvoltă fisuri într-un produs în timpul procesului său mecanic. sau încărcare termică. Semnalele sunt recepţionate piezoelectric. găsitori amplasați pe suprafața produselor. Amplitudinea, intensitatea și alți parametri ai semnalelor conțin informații despre inițierea și dezvoltarea fisurilor de oboseală, coroziunii la efort și transformărilor de fază în materialul elementelor structurale etc. tipuri, suduri, vase sub presiune etc. Metoda acustică. emisiile vă permit să le detectați pe cele în curs de dezvoltare, adică pe cele mai multe. defecte periculoase și separați-le de defecte detectate prin alte metode, nedezvoltatoare, mai puțin periculoase pentru funcționarea ulterioară a produsului. Sensibilitatea acestei metode atunci când se utilizează special măsurile de protejare a dispozitivului receptor de efectele interferențelor externe ale zgomotului sunt destul de mari și fac posibilă detectarea fisurilor la început. etapele dezvoltării lor, cu mult înainte ca durata de viață a produsului să se epuizeze.
Direcții promițătoare pentru dezvoltarea acusticii. metodele de control sunt viziunea sonoră, inclusiv acustică. holografie, acustică tomografie.
Curent turbionar(electroinductiv) D. se bazează pe înregistrarea modificărilor electrice. parametrii senzorului detectorului de defecte de curent turbionar (impedanța bobinei sau a fem-ului său), cauzați de interacțiunea câmpului de curenți turbionari excitați de acest senzor într-un produs din material conductor electric cu câmpul însuși al senzorului. Câmpul rezultat conține informații despre modificările conductivității electrice și ale câmpului magnetic. permeabilitatea datorată prezenței neomogenităților sau discontinuităților structurale în metal, precum și formei și mărimii (grosimii) produsului sau acoperirii.
Senzorii detectorilor de defecte curenți turbionari sunt realizați sub formă de bobine de inductanță plasate în interiorul produsului controlat sau înconjurându-l (senzor de trecere) sau aplicate pe produs (senzor aplicat). La senzorii de tip ecran (pass-through și overhead), produsul controlat este situat între bobine. Testarea cu curent Eddy nu necesită mecanică contactul senzorului cu produsul, ceea ce permite monitorizarea la viteze mari. mișcări (până la 50 m/s). Detectoarele de curenți turbionari sunt împărțite în urme. de bază grupe: 1) dispozitive pentru detectarea discontinuităților cu senzori de trecere sau clamp-on care funcționează într-o gamă largă de frecvențe - de la 200 Hz la zeci de MHz (creșterea frecvenței crește sensibilitatea la lungimea fisurilor, deoarece senzorii de dimensiuni mici pot fi folosit). Acest lucru vă permite să identificați fisurile, peliculele nemetalice. incluziuni și alte defecte cu o lungime de 1-2 mm la o adâncime de 0,1-0,2 mm (cu un senzor montat pe suprafață) sau cu o lungime de 1 mm la o adâncime de 1-5% din diametrul produsului ( cu un senzor de trecere). 2) Dispozitive pentru controlul dimensiunilor - calibre de grosime, cu ajutorul cărora se măsoară grosimea de descompunere. acoperiri aplicate pe bază de la descompunere. materiale. Determinarea grosimii acoperirilor neconductoare pe substraturi electric conductoare, care este în esență o măsurare a decalajului, se efectuează la frecvențe de până la 10 MHz, cu o eroare între 1-15% din valoarea măsurată.
Pentru a determina grosimea galvanică conductoare electric. sau placare. acoperiri pe o bază conductoare electric, se folosesc calibre de grosime cu curenți turbionari, în care sunt implementate altele speciale. scheme de suprimare a influenței modificărilor bătăilor. conductivitatea electrică a materialului de bază și modificările dimensiunii golului.
Calibrele de grosime cu curenți turbionari sunt utilizate pentru a măsura grosimea pereților țevilor și cilindrilor neferomagnetici. materiale, precum și foi și folii. Domeniu de măsurare 0,03-10 mm, eroare 0,6-2%.
3) Contoarele de structură cu curenți turbionari permit, prin analiza valorilor bătăilor. conductivitate electrică și magnetică permeabilitatea, precum și parametrii armonicilor de tensiune mai mare, judecă substanța chimică. compoziția, starea structurală a materialului, dimensiunea interioară. stres, sortați produsele după calitatea materialului, calitatea termică. prelucrare etc. Este posibilă identificarea zonelor de eterogenitate structurală, zone de oboseală, estimarea adâncimii straturilor decarbonizate, straturilor termice. si chimico-termic. procesare etc.. Pentru aceasta, în funcție de scopul specific al dispozitivului, se folosesc fie câmpuri LF de intensitate mare, fie câmpuri HF de intensitate scăzută, fie câmpuri cu frecvență duală și multifrecvență.În contoarele de structură, pentru a crește cantitatea de informațiile preluate de la senzor, de regulă, sunt utilizate câmpuri cu mai multe frecvențe și se efectuează analiza spectrală a semnalului. Instrumente de monitorizare feromagnetice materialele operează în intervalul de frecvență joasă (50 Hz-10 kHz), pentru a controla materialele neferomagnetice - în domeniul de frecvență înaltă (10 kHz-10 mHz), ceea ce se datorează dependenței efectului pielii de magnetic valoare. permeabilitate.
D. electrice se bazează pe utilizarea DC slab. curenti si statica electrica. câmpuri și se realizează prin contact electric, termoelectric, triboelectric. si el-static. metode. Metoda contactului electronic face posibilă detectarea defectelor de suprafață și subterană prin modificări ale rezistenței electrice pe suprafața produsului în zona în care se află acest defect. Cu ajutorul special contacte situate la o distanță de 10-12 mm unul față de celălalt și presate strâns pe suprafața produsului, curent este alimentat, iar pe o altă pereche de contacte situate pe linia de curent, o tensiune proporțională cu rezistența din zona dintre ele este masurat. O modificare a rezistenței indică o încălcare a omogenității structurii materialului sau prezența unei fisuri. Eroarea de măsurare este de 5-10%, care se datorează instabilității curentului și rezistenței de măsurare. contacte.
Termoelectric Metoda se bazează pe măsurarea forței termoelectromotoare (TEMF) generată într-un circuit închis atunci când punctul de contact dintre două metale diferite este încălzit. Dacă unul dintre aceste metale este luat ca standard, atunci pentru o anumită diferență de temperatură între contactele calde și reci, valoarea și semnul forței termoelectrice vor fi determinate de proprietățile celui de-al doilea metal. Folosind această metodă, puteți determina calitatea metalului din care este realizată o piesă de prelucrat sau un element structural, dacă numărul de opțiuni posibile este mic (2-3 grade).
Triboelectric Metoda se bazează pe măsurarea triboEMF care apare atunci când metale diferite se freacă unele de altele. Măsurând diferența de potențial dintre metalele de referință și cele de testare, este posibil să se facă distincția între mărcile anumitor aliaje. Schimbare în chimie. compoziţia aliajului în limitele admise de standardele tehnice. condiții, duce la împrăștierea citirilor termo- și triboelectrice. dispozitive. Prin urmare, ambele metode pot fi utilizate numai în cazurile de diferențe mari în proprietățile aliajelor care sunt sortate.
Metoda el-statică se bazează pe utilizarea forțelor ponderomotrice el-statice. câmpurile în care este plasat produsul. Pentru a detecta fisurile de suprafață în acoperirile metalice. Produsele sale sunt polenizate cu pulbere fină de cretă dintr-o sticlă de pulverizare cu vârf de ebonită. Particulele de cretă, când sunt frecate de ebonită, devin încărcate pozitiv datorită triboelectricității. efect și se așează pe marginile fisurilor, deoarece lângă acestea din urmă există eterogenitate el-statică. câmpuri exprimate cel mult. vizibil. Dacă produsul este fabricat din materiale neconductoare electric, atunci este pre-umed cu un penetrant iogen și după îndepărtarea excesului său de pe suprafața produsului, o încărcare este pulverizată. particule de cretă, care sunt atrase de lichidul care umple cavitatea fisurii. În acest caz, este posibilă detectarea fisurilor care nu se extind până la suprafața inspectată.
Capilar D. se bazează pe art. creșterea culorii și a contrastului luminos al zonei produsului care conține fisuri de suprafață în raport cu suprafața înconjurătoare. Implementat cap. arr. metode luminiscente și de culoare, permițând detectarea fisurilor, a căror detectare cu ochiul liber este imposibilă din cauza dimensiunilor lor mici și a utilizării optice dispozitivele sunt ineficiente din cauza contrastului insuficient al imaginii și a câmpului vizual mic la măririle necesare.
Pentru a detecta o fisură, cavitatea sa este umplută cu un penetrant - un lichid indicator pe bază de fosfor sau coloranți, care pătrunde în cavitate sub acțiunea forțelor capilare. După aceasta, suprafața produsului este curățată de excesul de penetrant, iar lichidul indicator este extras din cavitatea fisurii folosind un dezvoltator (sorbent) sub formă de pulbere sau suspensie, iar produsul este examinat într-o cameră întunecată sub UV. lumina (metoda luminiscenta). Luminescența soluției indicator absorbite de sorbent oferă o imagine clară a locației fisurilor cu un min. deschidere 0,01 mm, adâncime 0,03 mm și lungime 0,5 mm. Cu metoda culorii, nu este necesară umbrirea. Un penetrant care conține un aditiv colorant (de obicei roșu aprins), după ce a umplut cavitatea fisurii și a curățat suprafața de excesul său, difuzează într-un lac de dezvoltare alb aplicat într-un strat subțire pe suprafața produsului, conturând clar fisurile. Sensibilitatea ambelor metode este aproximativ aceeași.
Avantajul capilarului D. este versatilitatea și uniformitatea tehnologiei pentru diferite piese. forme, dimensiuni și materiale; dezavantajul este utilizarea de materiale foarte toxice, explozive și periculoase de incendiu, ceea ce impune cerințe speciale de siguranță.
Semnificația metodelor D. D. sunt folosite în diverse moduri. domenii ale economiei naționale, contribuind la îmbunătățirea tehnologiei de fabricație a produselor, îmbunătățirea calității acestora, prelungirea duratei de viață și prevenirea accidentelor. Anumite metode (în special acustice) permit periodic controlul produselor în timpul funcționării lor, să evalueze deteriorabilitatea materialului, care este deosebit de important pentru prezicerea duratei de viață reziduală a produselor critice. În acest sens, cerințele pentru fiabilitatea informațiilor obținute la utilizarea metodelor de date, precum și pentru performanța controlului, sunt în continuă creștere. Pentru că metrologic Caracteristicile detectorilor de defecte sunt scăzute și citirile lor sunt influențate de mulți factori aleatori; evaluarea rezultatelor inspecției poate fi doar probabilistică. Odată cu dezvoltarea de noi metode de D., principal. direcția de îmbunătățire a celor existente - automatizarea controlului, utilizarea metodelor multiparametrice, utilizarea calculatoarelor pentru prelucrarea informațiilor primite, îmbunătățirea metrologică. caracteristicile echipamentului pentru a crește fiabilitatea și performanța controlului, utilizarea metodelor interne de vizualizare. structura si defectele produsului.
Lit.: Schreiber D.S., Ultrasonic flaw detection, M., 1965; Testare nedistructivă. (Manual), ed. D. McMaster, trad. din engleză, carte. 1-2, M.-L., 1965; Falkevich A. S., Khusanov M. X., Testarea magnetografică a îmbinărilor sudate, M., 1966; Dorofeev A.L., Detectarea defectelor electroinductivă (inductivă), M., 1967; Rumyantsev S.V., Defectoscopia radiațiilor, ed. a II-a, M., 1974; Instrumente pentru testarea nedistructivă a materialelor și produselor, ed. V.V. Klyueva, [vol. 1-2], M., 1976; Testarea nedistructivă a metalelor și produselor, ed. G. S. Samoilovici, M., 1976. D. S. Schreiber.
