Приложение Е (справочное). Дефектоскопы

Приложение Е
(справочное)

Дефектоскопы

Ультразвуковые дефектоскопы реализуют ультразвуковые методы диагностики полимерно - композитных материалов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 56542, которые основаны на регистрации и анализе интенсивности пропускаемого или отражаемого объектом ультразвукового сигнала. Ультразвуковая энергия генерируется короткими импульсами при помощи пьезоэлектрических преобразователей. Используемые частоты, как правило, находятся в диапазоне от 1 до 25 МГц.

Импульсные дефектоскопы используют эхо-метод, теневой и зеркально-теневой методы контроля. Эхо-метод основан на посылке дефектоскопом в изделие коротких импульсов ультразвуковых колебаний и регистрации интенсивности и времени прихода эхосигналов, отражённых от дефектов. Для контроля изделия датчик эхо-дефектоскопа сканирует его поверхность. Метод позволяет обнаруживать поверхностные и глубинные дефекты с различной ориентировкой. При теневом методе ультразвуковые колебания, встретив на своём пути дефект, отражаются обратно в дефектоскоп. О наличии дефекта судят по уменьшению энергии ультразвуковых колебаний или по изменению фазы ультразвуковых колебаний, огибающих дефект. Зеркально-теневой метод используют вместо или в дополнение к эхо-методу для выявления дефектов, дающих слабое отражение ультразвуковых волн в направлении раздельно-совмещенного преобразователя. Дефекты (например, вертикальные трещины), ориентированные перпендикулярно поверхности, по которой перемещают преобразователь (поверхности ввода), дают очень слабый рассеянный сигнал и донный сигнал.

Импедансные дефектоскопы

Принцип работы импендансных дефектоскопов основан на различии полного механического сопротивления (импеданса) дефектного участка по сравнению с доброкачественным и заключается в измерении импеданса изделия прибором, сканирующим поверхность и возбуждающим в изделии упругие колебания звуковой частоты. Этим методом можно выявлять дефекты в клеевых, и др. соединениях, между тонкой обшивкой и элементами жёсткости или заполнителями в многослойных инфузионных конструкциях.

Резонансные дефектоскопы

Основаны на определении собственных резонансных частот упругих колебаний (частотой 1-10 МГц) при возбуждении их в изделии. Этим методом измеряют толщину стенок изделий. При возможности измерения с одной стороны поверхности точность измерения составляет около 1%. Кроме того, этим методом можно выявлять зоны расслоения элемента.

Другие методы акустической дефектоскопии:

- акустико-эмиссионный дефектоскоп основан на приеме и анализе волн акустической эмиссии, возникающих в изделии при развитии трещин в процессе его нагружения.

- велосиметрический дефектоскоп основан на измерении изменения скорости распространения упругих волн в зоне расположения дефектов в многослойных конструкциях, используется для обнаружения зон нарушения сцепления между слоями.

Акустико-топографический дефектоскоп основан на возбуждении в контролируемом изделии мощных изгибных колебаний заданной (в первом варианте метода) или непрерывно меняющейся (во втором варианте) частоты с одновременной визуализацией картины колебаний поверхности изделия, напр. путём нанесения на эту поверхность тонкодисперсного порошка. При достаточно сильных колебаниях поверхности изделия с заданной частотой частицы порошка из мест, не принадлежащих узлам, постепенно смещаются к узлам колебаний, рисуя картину распределения узловых линий на поверхности. Для бездефектного изотропного материала эта картина получается чёткой и непрерывной. В зоне дефекта картина меняется: узловые линии искажаются в месте наличия включений, а также на участках, характеризующихся анизотропией механических свойств, или прерываются при наличии расслоения. Если используется второй вариант метода, то при наличии расслоения, находящийся над расслоением участок верхнего слоя изделия рассматривается как колеблющаяся, закреплённая по краю диафрагма; в момент резонанса, амплитуда её колебаний резко возрастает, и частицы порошка перемещаются к границам дефектной зоны, оконтуривая её с большой точностью. Работа дефектоскопа ведётся на частотах 30-200 кГц. Чувствительность метода весьма высока: в многослойном изделии с толщиной верхнего листа 0,25 мм обнаруживаются дефекты протяжённостью 1 -1,5 мм. Мёртвая зона отсутствует, сканирование не требуется - излучатель прижимается к поверхности изделия в одной точке.

Магнитно-порошковые дефектоскопы

Эти дефектоскопы позволяют контролировать различные по форме детали, внутренние поверхности отверстий, намагничивая отдельные участки или изделия в целом циркулярным или продольным полем, создаваемым с помощью набора намагничивающих устройств, питаемых импульсным или постоянным током, или с помощью постоянных магнитов. Принцип действия магнитно-порошкового дефектоскопа основан на создании поля рассеяния над дефектами с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий поля рассеяния наблюдается непосредственно над дефектом и уменьшается с удалением от нее. Для обнаружения дефекта на поверхность детали наносят магнитный порошок, взвешенный в воздухе (сухим способом) или в жидкости (мокрым способом). В магнитном поле частицы намагничиваются и соединяются в цепочки. Под действием результирующей силы частицы накапливаются над трещиной, образуя скопление порошка. По этому осаждению - индикаторному рисунку - определяют наличие дефектов.

Вихретоковые дефектоскопы

Принцип действия вихретоковых дефектоскопов заключающется в возбуждении вихревых токов в локальной зоне контроля и регистрации изменений их электромагнитного поля, обусловленных дефектом и электрофизическими свойствами объекта контроля.

Электроискровые дефектоскопы

Принцип действия дефектоскопов основан на электрическом пробое воздушных промежутков между касающимся поверхности изоляционного покрытия щупом, подключенным к одному полюсу источника высокого напряжения, и диагностируемым объектом, подключенным к другому полюсу источника высокого напряжения непосредственно или через грунт при помощи заземлителя.

Радиационные дефектоскопы

В этих дефектоскопах осуществляется облучение объектов рентгеновскими, -, - и -лучами, а также нейтронами. Радиационное изображение дефекта преобразуют в радиографический снимок (радиография), электрический сигнал (радиометрия) или световое изображение на выходном экране радиационно-оптического преобразователя или дефектоскопа (радиационная интроскопия, радиоскопия).

Инфракрасные дефектоскопы

Инфракрасные дефектоскопы используют инфракрасные (тепловые) лучи для обнаружения непрозрачных для видимого света включений. Так называемое инфракрасное изображение дефекта получают в проходящем, отражённом или собственном излучении исследуемого изделия.

Радиоволновые дефектоскопы основаны на проникающих свойствах радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов (микрорадиоволн), позволяет обнаруживать дефекты главным образом на поверхности изделий обычно из неметаллических материалов. Радиодефектоскопия металлических изделий из-за малой проникающей способности микрорадиоволн ограничена. Этим методом определяют дефекты в стальных изделиях, а также измеряют их толщину или диаметр, толщину диэлектрических покрытий и т.д. От генератора, работающего в непрерывном или импульсном режиме, микрорадиоволны через рупорные антенны дефектоскопа проникают в изделие и, пройдя усилитель принятых сигналов, регистрируются приёмным устройством.

Электронно-оптические дефектоскопы предназначены для дистанционного контроля высоковольтного энергетического оборудования находящегося под напряжением. В основе метода диагностики лежит определение характеристик коронных (КР) и поверхностно-частичных разрядов (ПЧР), а также их зависимостей от величины напряжения и степени загрязнения изоляции.

Капиллярный дефектоскоп представляет собой совокупность приборов капиллярного неразрушающего контроля. Методы капиллярной дефектоскопии позволяют обнаруживать невооружённым глазом тонкие поверхностные трещины и др. несплошности материала, образующиеся при изготовлении и эксплуатации деталей машин. Полости поверхностных трещин заполняют специальными индикаторными веществами (пенетрантами), проникающими в них под действием сил капиллярности. Для так называемого люминесцентного метода пенетранты составляют на основе люминофоров (керосин, нориол и др.).