Predavanje št. 10
Odkrivanje napak je področje znanja, ki zajema teorijo, metode in tehnična sredstva za ugotavljanje napak v materialu nadzorovanih predmetov, zlasti v materialu strojnih delov in elementov kovinske konstrukcije.
Odkrivanje napak je sestavni del diagnosticiranja tehničnega stanja opreme in njenih komponent. Dela v zvezi z odkrivanjem napak v materialu elementov opreme se kombinirajo s popravili in vzdrževanjem ali izvajajo samostojno v času tehničnega pregleda.
Za prepoznavanje skritih napak v konstrukcijskih materialih se uporabljajo različne metode nedestruktivnega testiranja (odkrivanje napak).
Znano je, da napake v kovini povzročijo spremembe njenih fizikalnih lastnosti: gostote, električne prevodnosti, magnetne prepustnosti, elastičnih in drugih lastnosti. Preučevanje teh značilnosti in odkrivanje napak z njihovo pomočjo je fizično bistvo nedestruktivnih metod testiranja. Te metode temeljijo na uporabi prodornega sevanja rentgenskih in gama žarkov, magnetnih in elektromagnetnih polj, vibracij, optičnih spektrov, kapilarnih pojavov in drugih.
V skladu z GOST 18353 so metode nedestruktivnega preskušanja razvrščene po vrstah: akustične, magnetne, optične, prodorne snovi, sevanje, radijski valovi, toplotne, električne, elektromagnetne. Vsaka vrsta je pogojna skupina metod, ki jih združujejo skupne fizične značilnosti.
Izbira vrste odkrivanja napak je odvisna od materiala, izvedbe in velikosti delov, narave odkritih napak in pogojev odkrivanja napak (v delavnicah ali na stroju). Glavni kvalitativni kazalci metod za odkrivanje napak so občutljivost, ločljivost in zanesljivost rezultatov. Občutljivost– najmanjše velikosti odkritih napak; resolucija– najmanjša razdalja med dvema sosednjima najmanj zaznavnima napakama, merjena v dolžinskih enotah ali številu črt na 1 mm (mm -1). Zanesljivost rezultatov– verjetnost manjkajočih napak ali zavrnitev ustreznih delov.
Akustične metode temeljijo na snemanju parametrov elastičnih vibracij, vzbujenih v proučevanem predmetu. Te metode se pogosto uporabljajo za kontrolo debeline delov, nepopolnosti (razpoke, poroznost, votline itd.) ter fizikalnih in mehanskih lastnosti (velikost zrn, interkristalna korozija, globina utrjene plasti itd.) materiala. Kontrola se izvaja na podlagi analize narave širjenja zvočnih valov v materialu dela (amplituda, faza, hitrost, lomni kot, resonančni pojavi). Metoda je primerna za dele, katerih material se lahko elastično upira strižnim deformacijam (kovine, porcelan, pleksi steklo, nekatere plastike).
Glede na frekvenco delimo akustične valove na infrardeče - s frekvenco do 20 Hz, zvočne (od 20 do 2∙10 4 Hz), ultrazvočne (od 2∙10 4 do 10 9 Hz) in hiperzvočne (nad 10 Hz). 9 Hz). Ultrazvočni detektorji napak delujejo z ultrazvočnimi signali od 0,5 do 10 MHz.
Glavne pomanjkljivosti ultrazvočnih metod vključujejo potrebo po dovolj visoki čistosti površine delov in znatno odvisnost kakovosti nadzora od usposobljenosti operaterja detektorja napak.
Magnetne metode temeljijo na registraciji magnetnih sipalnih polj nad defekti ali magnetnimi lastnostmi nadzorovanega predmeta. Uporabljajo se za odkrivanje površinskih in podpovršinskih napak na delih različnih oblik iz feromagnetnih materialov.
Pri metodi magnetnih delcev se za zaznavanje magnetnega toka uhajanja uporabljajo magnetni praški (suha metoda) ali njihove suspenzije (mokra metoda). Razvijalni material se nanese na površino izdelka. Pod vplivom magnetnega sipalnega polja se delci prahu koncentrirajo v bližini napake. Oblika njegovih grozdov ustreza obrisu napake.
Bistvo magnetografske metode je magnetiziranje izdelka ob hkratnem snemanju magnetnega polja na magnetni trak, ki pokriva del, in nato dešifriranje prejetih informacij.
Magnetne sile nastalega polja so usmerjene vzdolž spiralnih linij na površino izdelka, kar omogoča zaznavanje napak različnih smeri.
Po pregledu so vsi deli, razen okvarjenih, razmagneteni. Obnova nerazmagnetenih delov z mehansko obdelavo lahko povzroči poškodbe delovnih površin zaradi privlačnosti odrezkov. Ne smete razmagnetiti delov, ki so med obnovo izpostavljeni segrevanju z varjenjem, navarjanjem in drugimi metodami na temperaturo 600 ... 700 o C.
Stopnja razmagnetenja se nadzoruje s prhanjem delov z jeklenim prahom. Pri dobro razmagnetenih delih se prah ne sme zadrževati na površini. Za iste namene se uporabljajo naprave, opremljene z detektorji polov fluxgate.
Za pregledovanje delov z metodo magnetnih delcev se komercialno proizvajajo stacionarni, prenosni in mobilni detektorji napak. Slednje vključujejo: tokovne vire, naprave za dovajanje toka, magnetizacijske dele in za nanašanje magnetnega prahu ali suspenzije, električno merilno opremo. Za stacionarne naprave je značilna visoka moč in zmogljivost. Na njih je mogoče izvajati vse vrste magnetizacije.
Metode vrtinčnih tokov temeljijo na analizi interakcije zunanjega elektromagnetnega polja z elektromagnetnim poljem vrtinčnih tokov, ki jih inducira vzbujalna tuljava v električno prevodnem predmetu.
Metode vrtinčnih tokov omogočajo odkrivanje površinskih napak, vključno s tistimi pod plastjo kovinskih in nekovinskih prevlek, nadzor dimenzij prevlek in delov (premeri kroglic, cevi, žic, debelina pločevine itd.), določanje fizikalnih in mehanske lastnosti materialov (trdota, struktura, globinsko nitriranje itd.), merijo tresljaje in premike delov med delovanjem stroja.
Odkrivanje napak na delih metode sevanja temelji na beleženju oslabitve jakosti radioaktivnega sevanja pri prehodu skozi nadzorovani objekt. Najpogosteje uporabljena sta rentgenska in γ-kontrola delov in zvarov. Industrija proizvaja tako mobilne rentgenske aparate za delo v delavnicah kot prenosne za delo na terenu. Registracija rezultatov sevanja se izvaja vizualno (slike na zaslonih, vključno s stereoskopskimi), v obliki električnih signalov in snemanje na fotografski film ali navaden papir (kseroradiografija).
Prednosti sevalnih metod: visoka kontrola kakovosti, zlasti litja, zvarov, stanja zaprtih votlin strojnih elementov; možnost dokumentarne potrditve rezultatov kontrole, ki ne zahteva dodatnega dekodiranja. Pomembne pomanjkljivosti so zahtevnost opreme in organizacije dela v zvezi z zagotavljanjem varnega skladiščenja in uporabe virov sevanja.
Metode radijskih valov temeljijo na beleženju sprememb elektromagnetnih nihanj v interakciji z nadzorovanim objektom. V praksi so ultravisokofrekvenčne (mikrovalovne) metode postale razširjene v območju valovnih dolžin od 1 do 100 mm. Interakcija radijskih valov s predmetom se ocenjuje glede na naravo absorpcije, difrakcije, refleksije, refrakcije valov, interferenčnih procesov in resonančnih učinkov. Te metode se uporabljajo za nadzor kakovosti in geometrijskih parametrov izdelkov iz umetnih mas, steklenih vlaken, toplotno zaščitnih in toplotnoizolacijskih materialov ter za merjenje vibracij.
Termične metode. Pri termičnih metodah se kot diagnostični parameter uporablja toplotna energija, ki se širi v objektu, jo oddaja in absorbira. Temperaturno polje površine predmeta je vir informacij o značilnostih procesov prenosa toplote, ki so posledično odvisni od prisotnosti notranjih in zunanjih napak, ohlajanja predmeta ali njegovega dela kot posledica odtok medija itd.
Temperaturno polje spremljamo s termometri, indikatorji temperature, pirometri, radiometri, infrardečimi mikroskopi, termovizijskimi kamerami in drugimi sredstvi.
Optične metode. Optično neporušitveno testiranje temelji na analizi interakcije optičnega sevanja z objektom. Za pridobivanje informacij se uporabljajo pojavi interference, difrakcije, polarizacije, refrakcije, odboja, absorpcije, sipanja svetlobe, pa tudi spremembe lastnosti samega predmeta študije kot posledica učinkov fotoprevodnosti, luminiscence, fotoelastičnosti in drugi.
Napake, ki jih zaznamo z optičnimi metodami, so diskontinuitete, delaminacije, pore, razpoke, vključki tujkov, spremembe v strukturi materialov, korozijske votline, odstopanje geometrijske oblike od dane, pa tudi notranje napetosti v materialu.
Vizualna entroskopija vam omogoča odkrivanje napak na površinah predmeta. Entroskopi (videoboroskopi) za notranji pregled težko dostopnih predelov objekta vključujejo sondo iz steklenih vlaken, s katero lahko raziskovalec prodre v notranjost predmeta, in zaslon za vizualno opazovanje površine ter tiskalnik za video. snemanje pregledane površine predmeta. Uporaba optičnih kvantnih generatorjev (laserjev) omogoča razširitev meja tradicionalnih metod optičnega nadzora in ustvarjanje bistveno novih metod optičnega nadzora: holografskega, akustično-optičnega.
Kapilarna metoda Odkrivanje napak temelji na kapilarnem prodiranju indikatorskih tekočin v votline na površini in skozi diskontinuitete predmeta ter registraciji nastalih indikatorskih sledi vizualno ali s pomočjo pretvornika (senzorja).
Kapilarne metode se uporabljajo za odkrivanje napak na delih preprostih in kompleksnih oblik. Te metode omogočajo odkrivanje napak proizvodnega, tehnološkega in operativnega izvora: brusne razpoke, termične razpoke, utrujenostne razpoke, lasne razpoke, sončne zahode itd. Kerozin, barvne, luminescentne in radioaktivne tekočine se uporabljajo kot prodorne snovi in metoda se uporabljajo tudi selektivno filtrirani delci.
Pri uporabi barvnih tekočin je vzorec indikatorja obarvan, običajno rdeč, kar dobro izstopa na belem ozadju razvijalca - odkrivanje barvnih napak. Pri uporabi luminiscenčnih tekočin postane vzorec indikatorja jasno viden pod vplivom ultravijoličnih žarkov - luminiscenčna metoda. Nadzor narave indikatorskih vzorcev se izvaja z vizualno-optično metodo. V tem primeru se črte vzorca relativno enostavno zaznajo, saj so desetkrat širše in bolj kontrastne kot napake.
Najenostavnejši primer odkrivanja napak s penetrantom je kerozinski test. Prodorna tekočina je kerozin. Razvijalec je kreda v obliki suhega prahu ali vodne suspenzije. Kerozin, ki pronica v plast krede, povzroči njeno potemnitev, ki jo zaznamo pri dnevni svetlobi.
Prednosti penetrantne detekcije napak so vsestranskost glede oblike in materialov delov, dobra jasnost rezultatov, enostavnost in poceni material, visoka zanesljivost in dobra občutljivost. Zlasti minimalne dimenzije zaznavnih razpok so: širina 0,001 - 0,002 mm, globina 0,01 - 0,03 mm. Slabosti: sposobnost zaznavanja le površinskih napak, dolgotrajnost postopka (0,5 m - 1,5 ure) in delovna intenzivnost (potreba po temeljitem čiščenju), toksičnost nekaterih prodornih tekočin, nezadostna zanesljivost pri temperaturah pod ničlo.
Razpoke v delih je mogoče odkriti s testom s kerozinom.
Kerozin ima dobro sposobnost vlaženja in prodre globoko v skoznje napake s premerom več kot 0,1 mm. Pri nadzoru kakovosti zvarov se na eno od površin izdelka nanese kerozin, na nasprotni površini pa adsorbentni premaz (350...450 g suspenzije mlete krede na 1 liter vode). Prisotnost skoznje razpoke določajo rumeni madeži kerozina na kredni prevleki.
Hidravlične in pnevmatske preskusne metode se pogosto uporabljajo za prepoznavanje skozi pore in razpoke.
S hidravlično metodo se notranja votlina izdelka napolni z delovno tekočino (vodo), zapre, s črpalko se ustvari nadtlak in del se nekaj časa zadrži. Prisotnost napake se določi vizualno s pojavom vodnih kapljic ali potenja na zunanji površini.
Pnevmatska metoda iskanja napak je bolj občutljiva od hidravlične, saj zrak lažje prehaja skozi napako kot tekočina. Stisnjen zrak se črpa v notranjo votlino delov, zunanja površina pa je prekrita z milno raztopino ali pa je del potopljen v vodo. Prisotnost napake se ocenjuje po sproščanju zračnih mehurčkov. Zračni tlak, črpan v notranje votline, je odvisen od konstrukcijskih značilnosti delov in je običajno enak 0,05 - 0,1 MPa.
Metode nedestruktivnega testiranja niso univerzalne. Vsakega od njih je mogoče najučinkoviteje uporabiti za odkrivanje določenih napak. Izbira metode neporušitvenega testiranja je odvisna od posebnih zahtev prakse in je odvisna od materiala, zasnove preučevanega predmeta, stanja njegove površine, značilnosti napak, ki jih je treba odkriti, pogojev delovanja predmeta, pogojev nadzora. ter tehnične in ekonomske kazalnike.
Površinske in podpovršinske napake v feromagnetnih jeklih se odkrijejo z magnetiziranjem dela in snemanjem razpršenega polja z uporabo magnetnih metod. Istih napak v izdelkih iz nemagnetnih zlitin, na primer toplotno odpornih, nerjavnih, ni mogoče odkriti z magnetnimi metodami. V tem primeru se na primer uporablja elektromagnetna metoda. Vendar ta metoda ni primerna tudi za plastične izdelke. V tem primeru se kapilarna metoda izkaže za učinkovito. Ultrazvočna metoda je neučinkovita pri prepoznavanju notranjih napak v litih strukturah in zlitinah z visoko stopnjo anizotropije. Takšne strukture spremljamo z rentgenskimi ali gama žarki.
Oblikovanje (oblika in mere) delov določa tudi vaše
metoda nadzora bora. Če je mogoče uporabiti skoraj vse metode za nadzor predmeta preproste oblike, je uporaba metod za nadzor objektov kompleksne oblike omejena. Objekte z velikim številom žlebov, utorov, robov in geometrijskih prehodov je težko nadzorovati z metodami, kot so magnet, ultrazvok in sevanje. Večje objekte spremljamo po delih in identificiramo najbolj nevarna območja.
Stanje površine izdelka, pri čemer mislimo na njegovo hrapavost ter prisotnost zaščitnih premazov in onesnaževal na njem, pomembno vpliva na izbiro metode in pripravo površine za raziskavo. Hrapava hrapava površina izključuje uporabo kapilarnih metod, metode vrtinčnih tokov, magnetne in ultrazvočne metode v kontaktni izvedbi. Nizka hrapavost razširja zmožnosti defetoskopskih metod. Ultrazvočne in kapilarne metode se uporabljajo za površinsko hrapavost največ 2,5 mikrona, magnetne in vrtinčne metode - ne več kot 10 mikronov. Zaščitni premazi ne dovoljujejo uporabe optičnih, magnetnih in kapilarnih metod. Te metode je mogoče uporabiti šele po odstranitvi premaza. Če je takšna odstranitev nemogoča, se uporabljajo metode obsevanja in ultrazvoka. Z elektromagnetno metodo odkrivamo razpoke na delih z barvnimi in drugimi nekovinskimi prevlekami do debeline 0,5 mm ter nekovinskih nemagnetnih prevlek do debeline 0,2 mm.
Napake imajo različen izvor in se razlikujejo po vrsti, velikosti, lokaciji in orientaciji glede na kovinsko vlakno. Pri izbiri metode nadzora morate preučiti naravo možnih napak. Po lokaciji so lahko napake notranje, ki se nahajajo na globini več kot 1 mm, podpovršinske (na globini do 1 mm) in površinske. Za odkrivanje notranjih napak v jeklenih izdelkih se najpogosteje uporabljajo sevalne in ultrazvočne metode. Če imajo izdelki relativno majhno debelino in so napake, ki jih je treba odkriti, precej velike, je bolje uporabiti metode sevanja. Če je debelina izdelka v smeri prenosa večja od 100-150 mm ali je treba v njem odkriti notranje napake v obliki razpok ali tankih razslojev, potem ni priporočljivo uporabljati metod sevanja, saj žarki ne prodrejo tako globoko in je njihova smer pravokotna na smer razpok. V tem primeru je najbolj primeren ultrazvočni pregled.
Odkrivanje napak je sodobna diagnostična metoda, ki vam omogoča prepoznavanje napak v varjenju in notranjih strukturah materialov, ne da bi jih uničili. Ta diagnostična metoda se uporablja za preverjanje kakovosti zvarov in določanje trdnosti kovinskih elementov. Pogovorimo se podrobneje o različnih metodah odkrivanja napak.
Pri izvajanju varilnih del ni vedno mogoče zagotoviti visokokakovostne povezave, kar vodi do poslabšanja trdnosti izdelanih kovinskih elementov. Za ugotavljanje prisotnosti takšnih napak se uporablja posebna oprema, ki lahko zazna odstopanja v strukturi ali sestavi preskušanega materiala. Odkrivanje napak preučuje fizikalne lastnosti materialov tako, da jih izpostavi infrardečemu in rentgenskemu sevanju, radijskim valovom in ultrazvočnim vibracijam. Takšne raziskave se lahko izvajajo tako vizualno kot z uporabo posebnih optičnih instrumentov. Sodobna oprema omogoča ugotavljanje najmanjših odstopanj v fizikalni strukturi materiala in ugotavljanje celo mikroskopskih napak, ki lahko vplivajo na trdnost povezave.
Povedati je treba, da imajo različne metode odkrivanja napak svoje prednosti in slabosti. Pomembno je, da za vsak posamezen zvarni spoj pravilno izberete optimalno tehnologijo, ki bo zagotovila največjo natančnost pri določanju obstoječih napak v kovinskih zlitinah in zvarih.
V zadnjih letih je postala najbolj razširjena ultrazvočna tehnologija za odkrivanje napak, ki je vsestranska v uporabi in vam omogoča natančno določanje obstoječih strukturnih nehomogenosti. Opozorimo na kompaktnost opreme za ultrazvočno odkrivanje napak, preprostost opravljenega dela in produktivnost takšne diagnostike. Trenutno obstajajo posebne naprave za ultrazvočno odkrivanje napak, ki omogočajo odkrivanje napak s površino enega kvadratnega milimetra.
S pomočjo takšne večnamenske sodobne opreme je mogoče določiti ne le obstoječe poškodbe in napake, temveč tudi nadzorovati debelino materiala do nekaj milimetrov debeline. To nam omogoča bistveno razširitev obsega uporabe takšne opreme za odkrivanje napak, katere funkcionalnost se je v zadnjih letih močno razširila.
Uporaba takšnih raziskav v proizvodnem procesu in kasnejše spremljanje kovinskih varjenih izdelkov v uporabi omogoča zmanjšanje časa in denarja, porabljenega za nadzor kakovosti izdelanih materialov, in najbolj natančno določanje stanja različnih kovinskih delov med njihovim delovanjem.
*podatki so objavljeni v informativne namene; v zahvalo delite povezavo do strani s prijatelji. Lahko pošljete material, ki je zanimiv za naše bralce. Z veseljem bomo odgovorili na vsa vaša vprašanja in predloge ter prisluhnili kritikam in predlogom na [e-pošta zaščitena]
Odkrivanje napak je sodobna metoda testiranja in diagnostike. To je zelo učinkovito orodje za prepoznavanje napak v različnih materialih. Metoda temelji na različni stopnji absorpcije rentgenskih žarkov v snovi. Stopnja absorpcije je odvisna od gostote materiala in atomskega števila elementov, vključenih v njegovo sestavo. Odkrivanje napak se uporablja na različnih področjih človekove dejavnosti: za odkrivanje razpok v kovanih strojnih delih, pri pregledu kakovosti jekla, zvarov in varjenja. Ta metoda se pogosto uporablja za preverjanje svežine zelenjave in sadja.
Odkrivanje napak je enotno ime za več metod neporušitvenega pregleda materialov, elementov in izdelkov. Omogočajo odkrivanje razpok, odstopanj v kemični sestavi, tujkov, nabrekanja, poroznosti, kršitev homogenosti, določenih dimenzij in drugih napak. Nakup opreme za odkrivanje napak na spletni strani ASK-ROENTGEN je udoben in preprost. Takšne naprave so v povpraševanju med podjetji, ki proizvajajo različne izdelke. Odkrivanje napak vključuje številne metode:
Obstaja veliko tehnik za odkrivanje napak. Vsi služijo enemu namenu - prepoznavanju napak. Z detekcijo napak se pregleda struktura materialov in izmeri debelina. E` uporaba v proizvodnih procesih vam omogoča, da dobite oprijemljiv ekonomski učinek. Odkrivanje napak vam omogoča, da prihranite kovino. Pomaga preprečiti uničenje struktur, povečuje vzdržljivost in zanesljivost.
Nadzor kakovosti proizvodnje in gradnje je treba izvajati na vsaki stopnji. Včasih je treba med delovanjem preveriti delovanje predmeta. Naprava, ki pomaga izvajati tovrstne preiskave z nedestruktivno metodo, se imenuje detektor napak. Obstaja ogromno vrst detektorjev napak. Razlikujejo se po principu delovanja in namenu. Spoznajte najbolj priljubljene metode odkrivanja napak in uporabna priporočila za izbiro naprave, da ne boste naredili napake pri izbiri in hitro obvladali delo.
Odvisno od namena detekcije napak in področja njene uporabe se metoda ugotavljanja poškodb in okvar, na kateri temelji delo določenega detektorja napak, korenito spreminja.
Naprava tipa vrtinčni tok
Odkrivanje napak je dejavnost, katere namen je ugotavljanje vseh možnih odstopanj od projekta in standardov med proizvodnjo ali obratovanjem objekta. Odkrivanje napak pomaga odkriti okvaro veliko preden se začuti. Na ta način je mogoče preprečiti mehanske okvare, strukturno uničenje in industrijske nesreče.
Detektor napak je naprava, namenjena preverjanju in prepoznavanju napak na površini ali telesu različnih izdelkov. Napake so lahko zelo raznolike. Nekatere naprave so potrebne za odkrivanje sledi korozije, druge za iskanje votlin, stanjšanj, odstopanj velikosti in drugih fizikalnih in mehanskih okvar, tretje lahko ugotavljajo napake na ravni molekularne zgradbe – odkrijejo spremembe v strukturi telesa, njegovem. kemična sestava.
Detektor napak z elektronskim prikazom
Detektor napak spada v razred naprav pod splošnim imenom "sredstva za nedestruktivno testiranje". Med proizvodnim procesom so izdelki pogosto predmet različnih pregledov. Nekateri deli so testirani v laboratorijih, kjer se ugotavlja njihova trdnost in sposobnost, da prenesejo vse vrste obremenitev in vplivov. Pomanjkljivost te tehnike je, da se izvaja selektivno in ne zagotavlja 100% kakovosti vseh izdelkov.
Diagnostika cevovoda
Neporušno testiranje, ki vključuje testiranje z detektorjem napak, omogoča oceno stanja določenega izdelka ali konstrukcijskega elementa na licu mesta in brez testiranja. Orodje je nepogrešljivo v naslednjih panogah:
Neporušno testiranje v proizvodnji letal
Detektor napak se uporablja za preverjanje kakovosti povezave (to je še posebej pomembno pri varjenju visokotlačnih cevovodov), stanja konstrukcije v konstrukciji (kovina, armirani beton), stopnje obrabe mehanizma in prisotnosti poškodbe dela. V skoraj vseh panogah, kjer je pomembno spremljati stanje in skladnost s standardi polnih elementov, se uporabljajo različni detektorji napak.
Glede na metodo testiranja ločimo naslednje vrste detektorjev napak:
Nadzorna plošča ultrazvočnega detektorja napak
Težko jih je primerjati, saj so tako različni po zgradbi, delovanju in celo videzu, da jih druži le namen. Nemogoče je izpostaviti eno od naprav in samozavestno reči, da je najboljša, univerzalna in bo nadomestila vse ostale. Zato je pri izbiri pomembno, da ne sprejemate nepremišljenih odločitev in ne kupite prvega modela, na katerega naletite.
Najbolj priljubljeni detektorji napak, s katerimi lahko izvajamo neporušne preiskave, so: ultrazvočni (akustični), magnetni in vrtinčni. So kompaktni, mobilni in enostavni za upravljanje ter razumevanje principa. Drugi se ne uporabljajo tako pogosto, vendar vsak trdno zaseda svojo nišo med drugimi orodji za odkrivanje napak.
Vrste odkrivanja napak
Akustični detektor napak je koncept, ki združuje na splošno podobne naprave za nedestruktivno testiranje. Akustična detekcija napak temelji na lastnostih zvočnega valovanja. Iz šolskega tečaja fizike je znano, da se osnovni parametri valovanja pri gibanju v homogenem mediju ne spremenijo. Če pa se na poti valovanja pojavi nov medij, se njegova frekvenca in dolžina spremenita.
Višja kot je frekvenca zvoka, natančnejši je rezultat, zato se ultrazvočni valovi uporabljajo iz celotnega območja. Ultrazvočni detektor napak oddaja zvočne valove, ki prehajajo skozi preizkušani predmet. Če obstajajo votline, vključki drugih materialov ali druge napake, jih bo ultrazvočni val zagotovo pokazal s spremembo parametrov.
Vse rezultate je treba zabeležiti
Ultrazvočni detektorji napak, ki delujejo na principu odmevne metode, so najpogostejši in cenovno dostopni. Ultrazvočni val prodre skozi predmet; če ni zaznanih nobenih napak, ne pride do odboja, zato naprava ničesar ne zazna ali posname. Če pride do odboja ultrazvoka, to kaže na prisotnost napake. Ultrazvočni generator je tudi sprejemnik, kar je zelo priročno in olajša odkrivanje napak.
Ultrazvočni mini model
Zrcalna metoda je podobna odmevu, vendar uporablja dve napravi - sprejemnik in oddajnik. Prednost te metode je, da sta obe napravi nameščeni na isti strani objekta, kar olajša namestitev, konfiguracijo in postopek merjenja.
Poleg tega obstajajo metode za analizo ultrazvoka, ki je šel skozi predmet. Uporablja se koncept "zvočne sence". Če je v predmetu napaka, prispeva k ostremu zmanjšanju vibracij, to je, ustvari senco. Senčna metoda ultrazvočnega odkrivanja napak temelji na tem principu, ko sta generator in sprejemnik vibracij nameščena na isti akustični osi z različnih strani.
Ultrazvočno testiranje
Slabosti takšne naprave so, da obstajajo stroge zahteve glede velikosti, konfiguracije in celo stopnje površinske hrapavosti preskušanega elementa, zaradi česar naprava ni povsem univerzalna.
Francoski fizik Jean Foucault je več kot eno leto posvetil preučevanju vrtinčnih tokov (Foucaultovih tokov), ki nastanejo v prevodnikih, ko se v njihovi neposredni bližini ustvari izmenično magnetno polje. Na podlagi dejstva, da če pride do okvare v telesu, ti isti vrtinčni tokovi ustvarijo lastno - sekundarno magnetno polje, naprave za vrtinčne tokove izvajajo odkrivanje napak.
Detektor napak na vrtinčni tok ustvari začetno izmenično magnetno polje, vendar sekundarno polje, ki omogoča identifikacijo in analizo napake v predmetu, nastane kot posledica elektromagnetne indukcije. Defektolog zazna sekundarno polje, zabeleži njegove parametre in sklepa o vrsti in kakovosti napake.
Zmogljivost te naprave je visoka, preverjanje se izvede precej hitro. Vendar pa lahko vrtinčni tokovi nastanejo le v tistih materialih, ki so prevodniki, zato je področje uporabe takšne naprave veliko ožje od njegovih analogov.
Naprava povzroča vrtinčne tokove v materialu
Druga pogosta metoda za odkrivanje napak je testiranje z magnetnimi delci. Uporablja se za ocenjevanje zvarnih spojev, kakovosti zaščitne plasti, zanesljivosti cevovodov ipd. Ta metoda je še posebej cenjena za preverjanje elementov zapletenih oblik in območij, ki jih je težko doseči z drugimi instrumenti.
Načelo delovanja magnetnega detektorja napak temelji na fizikalnih lastnostih feromagnetnih materialov. Imajo sposobnost magnetiziranja. Uporaba trajnih magnetov ali posebnih naprav, ki lahko ustvarijo vzdolžno ali krožno magnetno polje.
Po izpostavitvi območja predmeta magnetu se nanj s suho ali mokro metodo nanese tako imenovani reagent - magnetni prah. Pod vplivom magnetnega polja, ki nastane kot posledica magnetizacije, se prah poveže v verige, strukturira in na površini tvori jasen vzorec v obliki ukrivljenih črt.
Magnetizacija s posebno napravo
Ta slika jasno prikazuje delovanje magnetnega polja. Če poznate njegove značilnosti in osnovne parametre, lahko z uporabo magnetnega detektorja napak ugotovite, kje se nahaja napaka. Praviloma je opazno izrazito kopičenje prahu neposredno nad napako (razpoko ali votlino). Za določitev značilnosti napake se dobljena slika preveri glede na standard.
Magnetni prah v spreju
Metode odkrivanja napak se vsako leto izboljšujejo. Pojavijo se nove tehnike, druge postopoma zastarajo. Številni detektorji napak imajo precej visoko specializiran namen in se uporabljajo samo v določenih panogah.
Načelo delovanja fluxgate detektorja napak temelji na oceni impulzov, ki nastanejo, ko se naprava premika vzdolž predmeta. Uporablja se v metalurgiji, pri proizvodnji valjane kovine in pri diagnostiki varjenih spojev.
Radiacijski detektor napak obseva predmet z rentgenskimi žarki, alfa, beta, gama sevanjem ali nevtroni. Posledično dobimo podroben posnetek elementa z vsemi prisotnimi napakami in nehomogenostmi. Metoda je draga, a zelo informativna.
Kapilarni defektolog zazna površinske razpoke in prekinitve, ki so posledica izpostavljenosti predmeta posebni razvijalni snovi. Rezultat se oceni vizualno. Penetrantna detekcija napak se uporablja predvsem v strojništvu, letalstvu in ladjedelništvu.
V energetiki se elektronsko-optični detektor napak uporablja za analizo delovanja in prepoznavanje nepopolnosti elementov pod visoko napetostjo. Sposoben je zaznati najmanjše spremembe koronskih in površinskih delnih razelektritev, kar omogoča ovrednotenje delovanja opreme, ne da bi jo zaustavili – na daljavo.
Slike radiacijskega odkrivanja napak
Glavni parametri, na katere morate biti pozorni pri izbiri detektorja napak katere koli vrste:
Naprava z magnetnimi delci MD-M
Različni modeli se razlikujejo po merilnem območju. To pomeni, da so nekateri sposobni zaznati napake velikosti 1 mikrona, pri drugih pa je meja na primer 10 mm. Če v strojništvu mikrorazpoke v delih igrajo pomembno vlogo, potem za odkrivanje napak v konstrukciji ni smiselno kupiti ultra natančne naprave.
Proizvajalec mora tudi navesti, za katere materiale je določen detektor napak namenjen in katere vrste napak mora zaznati. Obstajajo lahko zahteve glede narave površine elementa, prisotnosti zaščitne plasti, velikosti in oblike predmeta.
Parameter »zmogljivost« se nanaša na hitrost skeniranja in količino dela, ki ga je mogoče opraviti na časovno enoto z uporabo določenega detektorja napak. Tako metoda vrtinčnih tokov in fluxgate zagotavljata visoko hitrost, medtem ko lahko postopek magnetizacije in obdelave vsakega posameznega odseka z magnetnim orodjem traja precej dolgo.
Pomembna podrobnost je namestitev. Pri izbiri modela detektorja napak je smiselno razmišljati o tem, kako dolgo in kako težko ga bo namestiti. Za dežurno odkrivanje napak med proizvodnjo ali montažo so prednostne ročne mobilne naprave, ki jih lahko kadarkoli vzamemo iz torbe. Bolj zapletena in natančna oprema zahteva dolgotrajno namestitev in nastavitev.
Ultrazvočna naprava zahteva nastavitev pred začetkom dela.
Ker lahko neporušne preiskave izvajamo tako v zaprtih prostorih kot na prostem, tudi pozimi, vnaprej preverite, ali lahko izbrana naprava deluje pri temperaturah pod ničlo. Prav tako je treba ugotoviti, ali je dovoljeno izvajati diagnostiko v agresivnem okolju, če je to potrebno.
Če veste, kako deluje detektor napak ene ali druge vrste, se zlahka odločite za glavno stvar - metodo odkrivanja napak. Izkušen svetovalec vam bo pomagal pri odločitvi o modelu.
DEFEKTOSKOPIJA(iz latinščine defectus - pomanjkanje, pomanjkljivost in grško skopeo - preučevanje, opazovanje) - zapleten fizični. metode in sredstva neporušitvene kontrole kakovosti materialov, obdelovancev in izdelkov z namenom odkrivanja napak v njihovi strukturi. Metode D. omogočajo popolnejšo oceno kakovosti vsakega izdelka, ne da bi ga uničili, ter izvajanje stalne kontrole, kar je še posebej pomembno pri odgovornih izdelkih. namene, za katere selektivne rušilne metode ne zadoščajo.
Neupoštevanje določenih tehničnih standardov. parametrov pri obdelavi kompleksnih kemičnih materialov. in fazna sestava, izpostavljenost agresivnim okoljem in pogoji delovanja. obremenitve med skladiščenjem izdelka in med njegovim delovanjem lahko privedejo do pojava razkroja v materialu izdelka. vrsta napak - kršitve kontinuitete ali homogenosti, odstopanja od dane kemikalije. sestava, zgradba ali dimenzije, ki poslabšajo značilnosti delovanja izdelka. Fizični parametri se spreminjajo glede na velikost napake na območju njene lokacije. lastnosti materiala - gostota, električna prevodnost, magnetne, elastične lastnosti itd.
Metode D. temeljijo na analizi popačenj, ki jih povzroči napaka v fizičnih komponentah, pritrjenih na nadzorovani izdelek. terenski potapljači. narave in odvisnosti nastalih polj od lastnosti, strukture in geometrije izdelka. Informacije o nastalem polju omogočajo presojo prisotnosti napake, njenih koordinat in velikosti.
D. vključuje razvoj nedestruktivnih testnih metod in opreme - detektorji napak, naprave za testiranje, sistemi za obdelavo in beleženje prejetih informacij. Uporabljajo se optični, radiacijski, magnetni, akustični, el-magnetni. (vrtinčni tok), električni in druge metode.
Optični D. temelji na neposredni. pregledovanje površine izdelka s prostim očesom (vizualno) ali z uporabo optične leče. instrumenti (povečevalno steklo, mikroskop). Za pregled notranjosti površinah, globokih votlinah in težko dostopnih mestih uporabite posebne. endoskopi so dioptrijske cevi, ki vsebujejo svetlobni vodili izdelan iz optičnih vlaken, opremljen z miniaturnimi osvetljevalci, prizmami in lečami. Optične metode D. v vidnem območju je mogoče zaznati samo površinske napake (razpoke, filme itd.) pri izdelkih iz materialov, ki so neprozorni za vidno svetlobo, ter površinske in notranje napake. napake - v prozornih. Min. velikost napake, ki jo je mogoče zaznati s prostim očesom, je 0,1-0,2 mm, pri uporabi optike. sistemi - desetine mikronov. Za nadzor geometrije delov (na primer profila navoja, hrapavosti površine) se uporabljajo projektorji, profilometri in mikrointerferometri. Nova izvedba optičnega Metoda, ki lahko bistveno poveča njegovo ločljivost, je laserska difrakcija, ki uporablja uklon koherentnega laserskega žarka z indikacijo s pomočjo fotoelektronskih naprav. Pri avtomatizaciji optičnih Nadzorni način uporablja televizija. prenos slike.
Radiacijsko sevanje temelji na odvisnosti absorpcije prodornega sevanja od dolžine poti, ki jo prepotuje v materialu izdelka, od gostote materiala in atomskega števila elementov, ki so vključeni v njegovo sestavo. Prisotnost prekinitev v izdelku, tuji vključki, spremembe v gostoti in debelini vodijo do razgradnje. oslabitev žarkov v različnih njegove odseke. Z registracijo jakostne porazdelitve prepuščenega sevanja je mogoče pridobiti podatke o notranjih strukturo izdelka, vključno s presojo prisotnosti, konfiguracije in koordinat napak. V tem primeru je mogoče uporabiti prodorno sevanje različnih vrst. trdota: rentgen sevanje z energijami 0,01-0,4 MeV; sevanje sprejema linearno (2-25 MeV) in ciklično. (betatron, mikrotron 4-45 MeV) pospeševalniki ali v ampuli z -aktivnimi radioizotopi (0,1-1 MeV); sevanje gama z energijami 0,08-1,2 MeV; nevtronsko sevanje z energijami 0,1-15 MeV.
Registracija intenzivnosti prepuščenega sevanja se izvaja ločeno. načine - fotografski. metoda s pridobivanjem slike presvetljenega izdelka na fotografskem filmu (filmska radiografija), na kseroradiografski za večkratno uporabo. plošča (elektroradiografija); vizualno opazovanje slik presvetljenega izdelka na fluorescenčnem zaslonu (radioskopija); z uporabo elektronsko-optičnih pretvorniki (rentgenska televizija); merjenje jakosti sevanja special. indikatorji, katerih delovanje temelji na ionizaciji plina s sevanjem (radiometrija).
Občutljivost sevalnih metod D. se določi z razmerjem obsega napake ali cone z različno gostoto v smeri prenosa do debeline izdelka v tem delu in za razgradnjo. materialov znaša od 1 do 10 % njegove debeline. Uporaba rentgenskih žarkov D. učinkovito za izdelke prim. debeline (jeklo do ~80 mm, lahke zlitine do ~250 mm). Ultra trdo sevanje z energijo več deset MeV (betatron) omogoča osvetlitev jeklenih izdelkov do debeline ~500 mm. Gama-D. značilna večja kompaktnost vira sevanja, ki omogoča nadzor težko dostopnih območij izdelkov debeline do ~250 mm (jeklo), poleg tega v pogojih, kjer rentgensko sevanje. D. težko. Nevtron D. maks. učinkovit za testiranje tankih izdelkov iz materialov z nizko gostoto. Ena od novih metod rentgenske kontrole je računanje. tomografija, ki temelji na radiometrični obdelavi. informacije z uporabo računalnika, pridobljene z večkratnim skeniranjem izdelkov pod različnimi koti. V tem primeru je mogoče vizualizirati plasti notranjih slik. struktura izdelka. Pri delu z viri ionizirajočih sevanj se uporabljajo ustrezne biol. zaščito.
Radijski val D. temelji na spremembah elektromagnetnih parametrov. valovanje (amplituda, faza, smer polarizacijskega vektorja) centimetrskega in milimetrskega območja pri širjenju v izdelkih iz dielektričnih materialov (plastika, guma, papir).
Vir sevanja (običajno koherenten, polariziran) je mikrovalovni generator (magnetron, klistron) majhne moči, ki napaja valovod ali poseben. antena (sonda), ki prenaša sevanje na nadzorovani izdelek. Ista antena, ko sprejema odbito sevanje, ali podobna, ki se nahaja na nasprotni strani izdelka, ko sprejema oddano sevanje, dovaja prejeti signal preko ojačevalnika na indikator. Občutljivost metode vam omogoča, da zaznate delaminacije s površino 1 cm 2 v dielektrikih na globini do 15-20 mm, izmerite vsebnost vlage v papirju, razsutih materialih z napako manj kot 1%, debelina kovinskih materialov. list z napako manj kot 0,1 mm itd. Možno je vizualizirati sliko nadzorovanega območja na zaslonu (radioimager), jo pritrditi na fotografski papir in uporabiti holografsko. načine zajemanja slik.
Toplotna (infrardeča) D. temelji na odvisnosti temperature površine telesa v stacionarnih in nestacionarnih poljih od prisotnosti okvare in heterogenosti strukture telesa. V tem primeru se uporablja IR sevanje v območju nizkih temperatur. Porazdelitev temperature na površini nadzorovanega izdelka, ki nastane pri prepuščenem, odbitem ali lastnem sevanju, je IR slika določenega območja izdelka. S skeniranjem površine s sprejemnikom sevanja, občutljivim na IR žarke (termistor ali piroelektrik), lahko na zaslonu naprave (termovizija) opazujete celotno mejno ali barvno sliko, porazdelitev temperature po odsekih oz. , izberite razdelek. izoterme. Občutljivost termovizijskih kamer omogoča snemanje temperaturne razlike manj kot 1 o C na površini izdelka.Občutljivost metode je odvisna od razmerja velikosti. d napaka ali heterogenost v globino l njegov pojav je približno kot ( d/l) 2, kot tudi na toplotno prevodnost materiala izdelka (obratno sorazmerno razmerje). S toplotno metodo je mogoče nadzorovati izdelke, ki se med delovanjem segrevajo (ohlajajo).
Magnetni D. se lahko uporablja samo za feromagnetne izdelke. zlitin in se prodaja v dveh različicah. Prvi temelji na analizi magnetnih parametrov. razpršena polja, ki nastanejo v območjih lokacije površinskih in podpovršinskih napak v magnetiziranih izdelkih, drugo - na odvisnosti od magnet. lastnosti materialov iz njihove strukture in kemije. sestava.
Pri preskušanju po prvi metodi se izdelek magnetizira z elektromagneti, solenoidi, s prehajanjem toka skozi izdelek ali palico, speljano skozi luknjo v izdelku, ali z indukcijo toka v izdelku. Za magnetizacijo se uporabljajo konstantna, izmenična in impulzna magnetna polja. Optim. kontrolni pogoji se ustvarijo, ko je napaka usmerjena pravokotno na smer magnetnega polja. Za magnetno trde materiale se nadzor izvaja na področju preostale magnetizacije, za magnetno mehke materiale - v uporabljenem polju.
Magnetni indikator polje napake lahko služi kot magnetno polje. prašek, npr. Rumu včasih dodajo visoko dispergirane magnetite (metoda magnetnega prahu), barvila (za nadzor izdelkov s temno površino) ali fluorescentne (za povečanje občutljivosti). Po škropljenju ali polivanju suspenzije magnetiziranega izdelka se delci prahu usedejo na robove napak in jih opazujemo vizualno. Občutljivost te metode je visoka - odkrijejo se razpoke z globino ~25 µm in odprtino -2 µm.
Z magnetografijo Pri tej metodi je indikator magnet. trak, robovi, se pritisne na izdelek in se magnetizira skupaj z njim. Zavrnitev se izvede na podlagi rezultatov analize magnetnega zapisa. trak. Občutljivost metode na površinske napake je enaka kot pri praškasti metodi, na globoke napake pa je večja - na globini do 20-25 mm so napake z globino 10-15% debeline. odkrito.
Pasivni indukcijski pretvorniki se lahko uporabljajo kot indikator okvarnega polja. Izdelek se premika s sorodnikom. s hitrostjo do 5 m/s ali več, po prehodu skozi napravo za magnetiziranje prehaja skozi pretvornik, inducira signal v njegovih tuljavah, ki vsebuje informacije o parametrih napake. Ta metoda je učinkovita za nadzor kovine med postopkom valjanja, pa tudi za nadzor železniških tirnic.
Metoda indikacije fluxgate uporablja aktivne pretvornike - fluxgates, pri katerem so tuljave navite na tanko permalojsko jedro: vznemirljivo polje reza deluje s poljem napake in merjenje z emf reza jakosti polja napake ali gradienta tega polja se presoja. Indikator fluxgate vam omogoča zaznavanje napak z dolžino (v globino) ~10% debeline izdelka v izdelkih preproste oblike, ki se premikajo s hitrostjo do 3 m/s, na globini do 10 mm. Za označevanje polja napake, pretvorniki na podlagi Hallov učinek in magnetorezisten. Po testiranju z metodami magnetne magnetne resonance je treba izdelek temeljito razmagnetiti.
Druga skupina magnetnih metod. D. služi za nadzor strukturnega stanja, toplotnih režimov. obdelava, mehanska lastnosti materiala. Torej, prisilna sila ogljika in nizko legiranih. jeklo je povezano z vsebnostjo ogljika in s tem trdoto, magnetna prepustnost- z vsebnostjo feritne komponente (oc-faze) je največja vsebnost reza omejena zaradi poslabšanja mehanskih lastnosti. in tehnoloških lastnosti materiala. Specialist. naprave (feritometri, a-fazni merilniki, koercimetri, magnetni analizatorji) z uporabo razmerja med magnet. značilnosti in druge lastnosti materiala vam omogočajo tudi praktično reševanje magnetnih problemov. D.
Magnetne metode D. se uporabljajo tudi za merjenje debeline zaščitnih prevlek na feromagnetnih izdelkih. materialov. Naprave za te namene temeljijo bodisi na ponderomotornem delovanju - v tem primeru se meri sila privlačnosti (ločevanja) DC. magneta ali elektromagneta s površine izdelka, na katerega je pritisnjen, ali z merjenjem magnetne napetosti. polja (z uporabo Hallovih senzorjev, fluxgates) v magnetnem krogu elektromagneta, nameščenega na tej površini. Merilniki debeline omogočajo meritve v širokem razponu debelin prevlek (do stotin mikronov) z napako, ki ne presega 1-10 mikronov.
Akustična(ultrazvočno) D. uporablja elastične valove (vzdolžne, strižne, površinske, normalne, upogibne) širokega frekvenčnega območja (predvsem ultrazvočnega območja), ki se oddajajo v neprekinjenem ali impulznem načinu in se v izdelek vnašajo s piezoelektričnim. (manj pogosto - el-magnetoakustični) pretvornik, ki ga vzbuja el-magnetni generator. obotavljanje. Prožni valovi, ki se širijo v materialu izdelka, oslabijo v razgradnjo. stopinj, in ko naletijo na napake (kršitev kontinuitete ali homogenosti materiala), se odbijajo, lomijo in razpršijo, pri tem pa spremenijo svojo amplitudo, fazo in druge parametre. Sprejemajo jih isti ali ločeno. pretvornik in po ustrezni obdelavi se signal dovaja na indikator ali snemalno napravo. Več jih je akustične možnosti D., ki se lahko uporablja v različnih kombinacije.
Metoda odmeva je ultrazvočna lokacija v trdnem mediju; to je največ univerzalna in razširjena metoda. Impulzi ultrazvočne frekvence 0,5-15 MHz se vnesejo v kontrolirani izdelek in zabeležijo se intenzivnost in čas prihoda odmevnih signalov, ki se odbijajo od površin izdelka in od napak. Nadzor z metodo odmeva se izvaja z enostranskim dostopom do izdelka s skeniranjem njegove površine z iskalom pri določeni hitrosti in optimalnem koraku. ZDA vhodni kot. Metoda je zelo občutljiva in omejena s strukturnim šumom. V optimalni pogojih je mogoče odkriti napake več velikosti. desetinke mm. Pomanjkljivost metode odmeva je prisotnost nenadzorovane mrtve cone blizu površine, obseg reza (globina) je določen s Ch. prir. trajanje oddanega impulza in je običajno 2-8 mm. Metoda odmeva učinkovito nadzoruje ingote, oblikovane ulitke in metalurške materiale. polizdelki, varjeni, lepljeni, spajkani, kovičeni spoji in drugi konstrukcijski elementi med proizvodnjo, skladiščenjem in delovanjem. Odkriti so površinski in notranji. napake na obdelovancih in izdelkih oblike in mere iz kovin in nekovin. materiali, cone kršitve kristalne homogenosti. strukturo in korozijsko poškodbo kovine. izdelkov. Debelino izdelka je mogoče izmeriti z visoko natančnostjo z enostranskim dostopom do njega. Različica uporabe metode odmeva Jagnjetina valovi, ki imajo polno tekočo naravo distribucije, omogoča nadzor polizdelkov dolgih listov z visoko produktivnostjo; Omejitev je zahteva po konstantni debelini kontroliranega polproizvoda. Nadzor z uporabo Rayleighevi valovi omogoča prepoznavanje površinskih in skoraj površinskih napak; Omejitev je zahteva po visoki gladkosti površine.
Senčna metoda vključuje vnos ultrazvoka z ene strani izdelka in sprejem z nasprotne strani. Prisotnost napake se ocenjuje po zmanjšanju amplitude v območju zvočne sence, ki nastane za napako, ali po spremembi faze ali časa sprejema signala, ki obdaja napako (časovna različica metode). Pri enostranskem dostopu do izdelka se uporablja zrcalna različica senčne metode, pri kateri je indikator napake zmanjšanje signala, ki se odbija od dna izdelka. Senčna metoda je po občutljivosti slabša od metode odmeva, vendar je njena prednost odsotnost mrtve cone.
Resonančna metoda je uporabljena v pogl. prir. za merjenje debeline izdelka. Z vzbujanjem ultrazvočnih vibracij v lokalni prostornini stene izdelka se modulirajo po frekvenci v 2-3 oktavah in od vrednosti resonančnih frekvenc (ko se celo število polvalov prilega vzdolž debeline stene ) debelina stene izdelka je določena z napako pribl. 1 %. Pri vzbujanju vibracij po celotnem volumnu izdelka (integrirana različica metode) lahko po spremembi resonančne frekvence sodimo tudi o prisotnosti napak ali spremembah elastičnih lastnosti materiala izdelka.
Metoda proste vibracije (integralna različica) temelji na udarnem vzbujanju elastičnih vibracij v kontroliranem izdelku (na primer udarnem LF vibratorju) in naknadnem merjenju z mehanskim piezoelektričnim elementom. vibracije, s spremembami v spektru katerih sodimo o prisotnosti napake. Metoda se uspešno uporablja za nadzor kakovosti lepljenja nizkokakovostnih materialov (tekstolit, vezan les itd.) Med seboj in na kovino. obloga.
Impedančna metoda temelji na merjenju lokalne mehanske trdnosti. odpornost (impedanca) nadzorovanega izdelka. Senzor impedančnega detektorja napak, ki deluje pri frekvenci 1,0-8,0 kHz, ko je pritisnjen na površino izdelka, reagira na reakcijsko silo izdelka na mestu stiskanja. Metoda vam omogoča, da določite delaminacije s površino 20-30 mm 2 v lepljenih in spajkanih konstrukcijah s kovino. in nekovinski. polnila, v laminatih, pa tudi v placiranih ploščah in ceveh.
Velocimetrična metoda temelji na spreminjanju hitrosti širjenja upogibnih valov v plošči glede na debelino plošče ali glede na prisotnost razslojev znotraj večplastne lepljene strukture. Metoda se izvaja pri nizkih frekvencah (20-70 kHz) in omogoča zaznavanje razslojev s površino 2-15 cm 2 (odvisno od globine), ki se nahajajo na globini do 25 mm v izdelkih iz laminirane plastike.
Akustično-topografski Metoda temelji na opazovanju načinov vibracij, vključno s "Chladni številkami", z uporabo fino razpršenega prahu pri vzbujanju upogibnih vibracij z modulirano (znotraj 30-200 kHz) frekvenco v kontroliranem izdelku. Delci prahu, ki se premikajo s površin, ki nihajo z max. amplitude, do območij, kjer je ta amplituda minimalna, se začrtajo obrisi okvare. Metoda je učinkovita za testiranje izdelkov, kot so večplastne plošče in plošče, in vam omogoča odkrivanje napak z dolžino 1 - 1,5 mm.
Akustična metoda emisija (povezana s pasivnimi metodami) temelji na analizi signalov, ki označujejo napetostne valove, ki se oddajajo, ko se med mehanskim procesom v izdelku pojavijo in razvijejo razpoke. ali toplotna obremenitev. Signali se sprejemajo piezoelektrično. iskalniki, ki se nahajajo na površini izdelkov. Amplituda, intenziteta in drugi parametri signalov vsebujejo informacije o nastanku in razvoju utrujenostnih razpok, napetostni koroziji in faznih transformacijah v materialu konstrukcijskih elementov itd. vrste, zvari, tlačne posode itd. Akustična metoda. emisij omogoča zaznavanje razvijajočih se, torej večine. nevarne napake in jih ločite od napak, odkritih z drugimi metodami, nerazvojnimi, manj nevarnimi za nadaljnje delovanje izdelka. Občutljivost te metode pri uporabi posebnih ukrepi za zaščito sprejemne naprave pred učinki zunanjega hrupa so precej visoki in omogočajo odkrivanje razpok na začetku. stopnjah njihovega razvoja, veliko preden se izteče življenjska doba izdelka.
Obetavne smeri razvoja akustike. metode nadzora so zvočni vid, vključno z akustično. holografija, akustična tomografija.
vrtinčni tok(elektroinduktivni) D. temelji na zapisovanju el. parametri senzorja detektorja napak na vrtinčne tokove (impedanca njegove tuljave ali emf), ki jih povzroča interakcija polja vrtinčnih tokov, ki jih vzbuja ta senzor v izdelku iz električno prevodnega materiala, s poljem samega senzorja. Nastalo polje vsebuje informacije o spremembah električne prevodnosti in magnetnega polja. prepustnost zaradi prisotnosti strukturnih nehomogenosti ali diskontinuitet v kovini, kot tudi oblika in velikost (debelina) izdelka ali prevleke.
Senzorji detektorjev napak na vrtinčni tok so izdelani v obliki induktivnih tuljav, ki so nameščene znotraj nadzorovanega izdelka ali okoli njega (prehodni senzor) ali pritrjene na izdelek (aplicirani senzor). Pri zaslonskih senzorjih (prehodni in nadzemni) se nadzorovani izdelek nahaja med tuljavami. Testiranje z vrtinčnimi tokovi ne zahteva mehanskega delovanja stik senzorja z izdelkom, kar omogoča nadzor pri visokih hitrostih. gibanja (do 50 m/s). Odkrivalniki napak na vrtinčni tok so razdeljeni na sledi. osnovni skupine: 1) naprave za zaznavanje prekinitev s prehodnimi ali vpenjalnimi senzorji, ki delujejo v širokem frekvenčnem območju - od 200 Hz do več deset MHz (povečanje frekvence poveča občutljivost na dolžino razpok, saj lahko majhne senzorje rabljen). To vam omogoča prepoznavanje razpok, nekovinskih filmov. vključki in druge napake dolžine 1-2 mm na globini 0,1-0,2 mm (pri površinsko nameščenem senzorju) ali dolžine 1 mm na globini 1-5% premera izdelka ( s prehodnim senzorjem). 2) Naprave za kontrolo dimenzij - debelinomeri, s pomočjo katerih se meri debelina razkroja. premazi, ki se nanesejo na podlago pred razgradnjo. materialov. Določanje debeline neprevodnih prevlek na električno prevodnih podlagah, ki je v bistvu merjenje reže, se izvaja pri frekvencah do 10 MHz z napako v območju 1-15 % izmerjene vrednosti.
Za določitev debeline električno prevodnih galvanskih. ali obloge. prevlek na elektroprevodni podlagi se uporabljajo vrtinčni tokovi debeline, v katerih so izvedeni posebni. sheme za zatiranje vpliva sprememb utripov. električna prevodnost osnovnega materiala in spremembe velikosti reže.
Merilniki debeline vrtinčnega toka se uporabljajo za merjenje debeline sten cevi in neferomagnetnih valjev. materialov, pa tudi plošč in folij. Merilno območje 0,03-10 mm, napaka 0,6-2%.
3) Merilniki strukture vrtinčnih tokov omogočajo z analizo vrednosti utripov. električna in magnetna prevodnost prepustnost, kot tudi parametri višjih harmonikov napetosti presojajo kemikalijo. sestava, strukturno stanje materiala, notranja velikost. stres, razvrsti izdelke po razredu materiala, toplotni kakovosti. obdelava itd. Možno je identificirati cone strukturne heterogenosti, cone utrujenosti, oceniti globino dekarboniziranih plasti, toplotne plasti. in kemično-termično. obdelava, itd Za to se, odvisno od posebnega namena naprave, uporabljajo visokointenzivna LF polja ali nizkointenzivna HF polja ali dvo- in večfrekvenčna polja.V strukturnih merilnikih za povečanje količine informacije, vzete iz senzorja, se praviloma uporabljajo večfrekvenčna polja in izvaja se spektralna analiza signala. Instrumenti za nadzor feromagnet materiali delujejo v nizkofrekvenčnem območju (50 Hz-10 kHz), za nadzor neferomagnetnih materialov - v visokofrekvenčnem območju (10 kHz-10 mHz), kar je posledica odvisnosti kožnega učinka od magnetnega vrednost. prepustnost.
Električni D. temelji na uporabi šibkega enosmernega toka. električni tokovi in statika. polja in se izvaja z električnim kontaktom, termoelektričnim, triboelektričnim. in el-statika. metode. Metoda elektronskega kontakta omogoča odkrivanje površinskih in podpovršinskih napak s spremembo električnega upora na površini izdelka v območju, kjer se ta napaka nahaja. S pomočjo posebnih kontakti, ki se nahajajo na razdalji 10-12 mm drug od drugega in so tesno pritisnjeni na površino izdelka, se dovaja tok, na drugem paru kontaktov, ki se nahajajo na tokovni liniji, pa napetost, ki je sorazmerna uporu v območju med njimi se meri. Sprememba odpornosti kaže na kršitev homogenosti strukture materiala ali prisotnost razpoke. Merilna napaka je 5-10%, kar je posledica nestabilnosti toka in merilnega upora. kontakti.
Termoelektrični Metoda temelji na merjenju termoelektromotorne sile (TEMF), ki nastane v zaprtem tokokrogu, ko se stična točka med dvema različnima kovinama segreje. Če se ena od teh kovin vzame kot standard, potem bosta za določeno temperaturno razliko med vročim in hladnim kontaktom vrednost in znak termoelektrične sile določena z lastnostmi druge kovine. S to metodo lahko določite stopnjo kovine, iz katere je izdelan obdelovanec ali konstrukcijski element, če je število možnih možnosti majhno (2-3 stopnje).
Triboelektrični Metoda temelji na merjenju triboEMF, ki nastane, ko se različne kovine drgnejo druga ob drugo. Z merjenjem potencialne razlike med referenčno in preskusno kovino je mogoče razlikovati med znamkami določenih zlitin. Sprememba kem. sestava zlitine v mejah, ki jih dovoljujejo tehnični standardi. pogojev, vodi do razpršitve termo- in triboelektričnih odčitkov. naprave. Zato se obe metodi lahko uporabita le v primerih velikih razlik v lastnostih sortiranih zlitin.
El-statična metoda temelji na uporabi ponderomotornih sil el-statike. polja, v katera je izdelek postavljen. Za odkrivanje površinskih razpok v kovinskih prevlekah. Njeni izdelki so oprašeni s finim prahom krede iz pršilne steklenice z ebonitno konico. Delci krede ob drgnjenju ob ebonit zaradi triboelektrike postanejo pozitivno nabiti. učinek in se usedejo na robove razpok, saj v bližini slednjih obstaja heterogenost el-statike. polja izražena največ. opazen. Če je izdelek izdelan iz električno neprevodnih materialov, ga predhodno navlažimo z ionogenim penetrantom in po odstranitvi njegovega presežka s površine izdelka naboj uprašimo. delci krede, ki jih privlači tekočina, ki polni votlino razpoke. V tem primeru je mogoče odkriti razpoke, ki ne segajo do pregledane površine.
Kapilarna D. temelji na umetnosti. povečanje barvnega in svetlobnega kontrasta območja izdelka, ki vsebuje površinske razpoke glede na okoliško površino. Izvedeno pogl. prir. luminiscenčne in barvne metode, ki omogočajo odkrivanje razpok, katerih odkrivanje s prostim očesom je zaradi njihove majhnosti nemogoče, in uporabo optičnih naprave so neučinkovite zaradi nezadostnega kontrasta slike in majhnega vidnega polja pri zahtevanih povečavah.
Za odkrivanje razpoke je njena votlina napolnjena s penetrantom - indikatorsko tekočino na osnovi fosforjev ali barvil, ki pod delovanjem kapilarnih sil prodre v votlino. Po tem se površina izdelka očisti od odvečnega penetranta, indikatorska tekočina se ekstrahira iz votline razpoke z razvijalcem (sorbentom) v obliki prahu ali suspenzije in izdelek se pregleda v zatemnjenem prostoru pod UV žarki. svetloba (luminiscentna metoda). Luminescenca raztopine indikatorja, ki jo absorbira sorbent, daje jasno sliko o lokaciji razpok z min. odprtina 0,01 mm, globina 0,03 mm in dolžina 0,5 mm. Pri barvni metodi senčenje ni potrebno. Penetrant, ki vsebuje barvni dodatek (običajno svetlo rdeč), potem ko zapolni votlino razpoke in očisti površino svojih presežkov, difundira v bel lak za razvijanje, nanesen v tankem sloju na površino izdelka, ki jasno orisuje razpoke. Občutljivost obeh metod je približno enaka.
Prednost kapilarnega D. je njegova vsestranskost in enotnost tehnologije za različne dele. oblike, velikosti in materiali; Pomanjkljivost je uporaba materialov, ki so zelo strupeni, eksplozivni in požarno nevarni, kar nalaga posebne varnostne zahteve.
Pomen D.D. metod se uporablja na različne načine. področja nacionalnega gospodarstva, ki pomagajo izboljšati tehnologijo izdelave izdelkov, izboljšati njihovo kakovost, podaljšati življenjsko dobo in preprečiti nesreče. Nekatere metode (predvsem akustične) omogočajo periodično kontrolo izdelkov med delovanjem, oceno poškodovanosti materiala, kar je še posebej pomembno za napovedovanje preostale življenjske dobe kritičnih izdelkov. V zvezi s tem se zahteve po zanesljivosti informacij, pridobljenih z uporabo podatkovnih metod, kot tudi za učinkovitost nadzora nenehno povečujejo. Ker meroslovno Značilnosti detektorjev napak so nizke in na njihove odčitke vpliva veliko naključnih dejavnikov, ocena rezultatov inšpekcij je lahko le verjetnostna. Skupaj z razvojem novih metod D., main. smeri izboljšave obstoječih - avtomatizacija vodenja, uporaba večparametrskih metod, uporaba računalnikov za obdelavo prejetih informacij, izboljšava meroslov. značilnosti opreme za povečanje zanesljivosti in učinkovitosti nadzora, uporaba notranjih metod vizualizacije. strukturo in napake izdelka.
Lit.: Schreiber D.S., Ultrazvočno odkrivanje napak, M., 1965; Nedestruktivno testiranje. (Priročnik), ur. D. McMaster, prev. iz angleščine, knj. 1-2, M.-L., 1965; Falkevich A. S., Khusanov M. X., Magnetografsko testiranje zvarnih spojev, M., 1966; Dorofeev A.L., Elektroinduktivno (indukcijsko) odkrivanje napak, M., 1967; Rumyantsev S.V., Radiacijska defektoskopija, 2. izdaja, M., 1974; Instrumenti za neporušitvene preiskave materialov in izdelkov, ur. V. V. Klyueva, [zv. 1-2], M., 1976; Neporušno preskušanje kovin in izdelkov, ed. G. S. Samoilovič, M., 1976. D. S. Schreiber.
