Metody określania wad ukrytych w defektoskopii konstrukcji. Badania nieniszczące i diagnostyka - rodzaje defektoskopów i ich zastosowanie. Inne typy i zasada ich działania

Defektoskopia(z łac. defectus – wada, wada i gr. skopeo – wygląd) – zestaw metod i środków nieniszczącego badania materiałów i wyrobów w celu wykrycia w nich różnych wad. Te ostatnie obejmują naruszenia ciągłości lub jednorodności konstrukcji, strefy uszkodzeń korozyjnych, odchylenia w składzie chemicznym i wymiarach itp.

Najważniejszymi metodami wykrywania wad są substancje magnetyczne, elektryczne, wiroprądowe, fale radiowe, termiczne, optyczne, radiacyjne, akustyczne, penetrujące. Najlepsze rezultaty osiąga się przy złożonym wykorzystaniu różnych metod.

Defektoskopia magnetyczna, ultradźwiękowa, a także rentgenowska znajduje zastosowanie w przypadkach, gdy podczas zewnętrznego oględzin części istnieje podejrzenie obecności wady ukrytej, a weryfikację przewidują w szczególności zasady naprawy, gdy urządzenia do wykrywania wad podlegają weryfikacji zgodnie z zasadami Gosgortekhnadzor.

Wykrywanie defektów magnetycznych opiera się na rejestracji zniekształceń pola magnetycznego w miejscach uszkodzeń. Wskazanie do stosowania: proszek magnetyczny lub zawiesina olejowa Fe 3 O 4 , której cząstki osadzają się w miejscach ubytków (metoda proszku magnetycznego); taśma magnetyczna (związana z rejestratorem magnetycznym) nakładana na badany obszar i namagnetyzowana w różnym stopniu w strefach wadliwych i wolnych od defektów, co powoduje zmiany w impulsach prądowych rejestrowanych na ekranie oscyloskopu (metoda magnetograficzna); urządzenia o małych rozmiarach, które poruszając się wzdłuż produktu w miejscu wady, wskazują na zniekształcenie pola magnetycznego (na przykład metria fluxgate). Defektoskopia magnetyczna pozwala na wykrycie makrodefektów (pęknięć, ubytków, braku penetracji, rozwarstwień) o wielkości min. > 0,1 mm na głębokości do 10 mm w wyrobach wykonanych z materiałów ferri- i ferromagnetycznych (w tym metal- wypełniane tworzywa sztuczne, metal-tworzywa sztuczne itp.) .

Na wykrywanie defektów elektrycznych ustalić parametry pola elektrycznego oddziałującego z obiektem sterowania. Najpopularniejsza metoda pozwalająca wykryć defekty w dielektrykach (diament, kwarc, mika, styropian itp.) poprzez zmianę pojemności elektrycznej po wprowadzeniu do niej przedmiotu. Metodą termoelektryczną mierzy się siłę elektromotoryczną występującą w obwodzie zamkniętym, gdy nagrzewają się punkty styku dwóch różnych materiałów. Metoda służy do określania grubości powłok ochronnych, oceny jakości materiałów bimetalicznych oraz sortowania produktów.

Metodą elektrostatyczną produkty wykonane z dielektryków (porcelana, szkło, tworzywa sztuczne) lub metali pokrytych dielektrykami są umieszczane w terenie. Produkty przy użyciu pistoletu natryskowego są zapylane silnie zdyspergowanym proszkiem kredowym, którego cząstki w wyniku tarcia o ebonitową końcówkę pistoletu natryskowego mają ładunek dodatni, a ze względu na różnicę stałej dielektrycznej obszarów nienaruszonych i uszkodzonych , gromadzą się na krawędziach pęknięć powierzchniowych.

Metoda elektropotencjału służy do określenia głębokości (>> 5 mm) pęknięć w materiałach przewodzących prąd elektryczny poprzez zniekształcenie pola elektrycznego podczas przepływu prądu wokół wady.

Metoda elektroiskrowa, w oparciu o występowanie wyładowań w miejscach nieciągłości, pozwala kontrolować jakość powłok nieprzewodzących (farba, emalia, itp.) o maksymalnej grubości 10 mm na częściach metalowych. Napięcie między elektrodami sondy zainstalowanej na powłoce a metalową powierzchnią wynosi około 40 kV.

Wykrywanie wad prądem wirowym opiera się na zmianie pola prądów wirowych w miejscach uszkodzeń, które są indukowane w obiektach przewodzących prąd przez pole elektromagnetyczne (zakres częstotliwości od 5 Hz do 10 MHz) cewek indukcyjnych zasilanych prądem przemiennym. Służy do wykrywania defektów powierzchniowych (pęknięcia, łupiny, włoski o głębokości > 0,1 mm) i podpowierzchniowych (głębokość 8-10 mm), oznaczania chemicznego. skład i niejednorodności strukturalne materiałów, pomiar grubości powłoki itp.

Z wykrywaniem wad fal radiowych istnieje interakcja (głównie odbicie) z przedmiotem kontroli fal radiowych o długości 1-100 mm, które są utrwalane za pomocą specjalnych urządzeń - defektoskopów radiowych. Metoda umożliwia wykrywanie defektów o minimalnych rozmiarach od 0,01 do 0,5 długości fali, kontrolę składu chemicznego i struktury wyrobów, głównie z materiałów niemetalicznych. Metoda jest szczególnie szeroko stosowana do bezdotykowej kontroli mediów przewodzących.

Wykrywanie defektów termicznych umożliwia wykrywanie defektów powierzchniowych i wewnętrznych w produktach wykonanych z materiałów przewodzących ciepło poprzez analizę ich pól temperaturowych powstających pod wpływem promieniowania cieplnego (długości fal od 0,1 mm do 0,76 μm).

Najczęściej stosowanym jest tzw pasywne wykrywanie wad(brak zewnętrznego źródła ciepła), np. metoda termowizyjna polegająca na skanowaniu powierzchni obiektu wąską wiązką optyczną, a także metoda farb termicznych, których kolor zależy od temperatury powierzchni produkt. Podczas aktywnego wykrywania defektów produkty są nagrzewane przez palnik plazmowy, żarówkę, optyczny generator kwantowy i mierzona jest zmiana promieniowania cieplnego przepuszczanego przez obiekt lub od niego odbijanego.

Optyczne wykrywanie wad opiera się na interakcji badanych produktów z promieniowaniem świetlnym (długości fali 0,4-0,76 μm). Sterowanie może być wizualne lub za pomocą urządzeń światłoczułych; minimalna wielkość wykrytych defektów w pierwszym przypadku wynosi 0,1-0,2 mm, w drugim - dziesiątki mikronów. W celu powiększenia obrazu wady stosuje się projektory i mikroskopy. Chropowatość powierzchni sprawdzana jest interferometrami, m.in. holograficzne, porównujące fale spójnych wiązek światła odbitych od powierzchni kontrolowanej i referencyjnej.

Do wykrywania defektów powierzchniowych (o wielkości > 0,1 mm) w trudno dostępnych miejscach stosuje się endoskopy, które umożliwiają przesyłanie obrazów na odległość do kilku metrów za pomocą specjalnych układów optycznych i światłowodów.

Wykrywanie wad radiacyjnych przewiduje napromienianie promieniotwórcze obiektów promieniami rentgenowskimi, a-, b- i g, a także neutronami. Źródła promieniowania - aparaty rentgenowskie, izotopy promieniotwórcze, akceleratory liniowe, betatrony, mikrotrony. Obraz radiacyjny ubytku jest przekształcany na obraz radiograficzny (radiografia), sygnał elektryczny (radiometria) lub obraz świetlny na ekranie wyjściowym przetwornika radiacyjno-optycznego lub urządzenia (introskopia radiacyjna, radioskopia). Opracowywana jest radiacyjna tomografia komputerowa, która umożliwia uzyskanie obrazu warstwowego za pomocą komputera i skanowanie powierzchni obiektu zogniskowanym promieniowaniem rentgenowskim. Metoda zapewnia wykrywanie wad z czułością 1,0-1,5% (stosunek długości wady w kierunku transmisji do grubości ścianki części) w wyrobach odlewanych i złączach spawanych.

Wykrywanie defektów akustycznych opiera się na zmianach pod wpływem defektów drgań sprężystych (zakres częstotliwości od 50 Hz do 50 MHz) wzbudzanych w wyrobach metalowych i dielektrykach. Istnieją metody ultradźwiękowe (echo, cień itp.) i faktycznie akustyczne (impedancja, emisja akustyczna). Najczęstsze są metody ultradźwiękowe. Wśród nich najbardziej wszechstronna jest metoda echa do analizy parametrów impulsów akustycznych odbitych od defektów powierzchniowych i głębokich (powierzchnia odbijająca / 1 mm 2). W przypadku tzw. metody cienia obecność defektu ocenia się na podstawie spadku amplitudy lub zmiany fazy drgań ultradźwiękowych, które otaczają defekt. Metoda rezonansowa polega na wyznaczeniu naturalnych częstotliwości rezonansowych drgań sprężystych wzbudzonych w wyrobie; służy do wykrywania uszkodzeń korozyjnych lub pocienienia ścianek wyrobów z błędem około 1%. Zmieniając prędkość propagacji (metoda rowerowo-symetryczna) fal sprężystych w miejscach nieciągłości kontrolowana jest jakość wielowarstwowych struktur metalowych. Metoda impedancyjna opiera się na pomiarze oporu mechanicznego (impedancji) produktów za pomocą przetwornika skanującego powierzchnię i wzbudzającego drgania sprężyste o częstotliwości dźwięku w produkcie; metoda ta ujawnia defekty (o powierzchni / 15 mm 2) spoin klejowych, lutowanych i innych, pomiędzy cienką powłoką a usztywniaczami lub wypełniaczami w konstrukcjach wielowarstwowych. Analizując widmo drgań wzbudzanych w wyrobie uderzeniem, wykrywane są strefy przerwanych połączeń między elementami w wielowarstwowych konstrukcjach klejonych o znacznej grubości (metoda drgań swobodnych).

Metoda akustyczno-emisyjna, polegająca na kontroli właściwości fal sprężystych powstających w wyniku miejscowego przegrupowania struktury materiału podczas powstawania i rozwoju defektów, pozwala na określenie ich współrzędnych, parametrów i tempa wzrostu, jako jak również plastyczne odkształcenie materiału; służy do diagnozowania zbiorników wysokociśnieniowych, zbiorników reaktorów jądrowych, rurociągów itp.

W porównaniu z innymi metodami defektoskopia akustyczna jest najbardziej wszechstronna i bezpieczna w użyciu.

Defektoskopia przez substancje penetrujące dzieli się na wykrywanie kapilarne i nieszczelności.

Wykrywanie wad kapilarnych(wypełnianie ubytków ubytków płynami dobrze zwilżającymi pod działaniem sił kapilarnych) polega na sztucznym zwiększeniu kontrastu światła i koloru uszkodzonego obszaru w stosunku do nieuszkodzonego. Metoda służy do wykrywania wad powierzchniowych o głębokości > 10 µm i szerokości > 1 µm na częściach wykonanych z metali, tworzyw sztucznych i ceramiki. Efekt wykrywania defektów jest wzmocniony przez zastosowanie substancji luminescencyjnych w promieniach UV (metoda luminescencyjna) lub mieszanin luminoforów z barwnikami (metoda kolorowa). Wykrywanie nieszczelności opiera się na przenikaniu gazów lub cieczy przez defekty i pozwala na kontrolę szczelności zbiorników wysokiego lub niskiego ciśnienia, wyrobów wielowarstwowych, spoin itp.

Za pomocą testów gazowych nieszczelności lub nieszczelności wykrywa się określając spadek ciśnienia (metoda manometryczna) wytworzony w produktach przez strumień powietrza, azotu, helu, halogenu lub innego gazu, jego względną zawartość w środowisku (spektrometria mas, halogen metody), zmiana przewodności cieplnej (metoda katarometryczna) itp.; W oparciu o te metody opracowano najbardziej czułe detektory nieszczelności. Podczas testów cieczowych produkty napełniane są cieczą (woda, nafta, roztwór fosforu) a stopień ich szczelności określany jest przez pojawianie się na powierzchni kropel i plamek cieczy lub świecących kropek. Metody gazowo-cieczowe polegają na zwiększeniu ciśnienia gazu wewnątrz produktu i zanurzeniu go w cieczy lub nasmarowaniu nieszczelności wodą z mydłem; szczelność jest kontrolowana przez uwalnianie pęcherzyków gazu lub mydlin. Minimalna wielkość defektu wykrytego podczas wykrywania nieszczelności wynosi około 1 nm.

Metoda defektoskopii luminescencyjnej wymaga użycia defektoskopu luminescencyjnego lub przenośnych urządzeń rtęciowo-kwarcowych, takich jak LUM-1, LUM-2 itp. Metoda polega na wprowadzeniu substancji luminescencyjnej do wnęki ubytków, a następnie napromieniowaniu powierzchni części promieniami ultrafioletowymi. Pod ich wpływem defekty stają się widoczne dzięki luminescencji substancji. Metoda umożliwia wykrycie wad powierzchniowych o szerokości co najmniej 0,02 mm w częściach o dowolnym kształcie geometrycznym.

Kolejność operacji defektoskopii luminescencyjnej:

Oczyszczanie powierzchni z zanieczyszczeń;

Zastosowanie penetrującej kompozycji luminescencyjnej;

Nakładanie proszku wywołującego;

Kontrola części w promieniach ultrafioletowych.

Możesz użyć luminescencyjne: nafta - 55-75%, olej wazelinowy - 15-20%; benzen lub benzyna - 10-20%; emulgator - OP-7 - 2-3 g/l; defectol zielono-złoty - 0,2 g / l. Pudry wywołujące - węglan magnezu, talk lub żel krzemionkowy.

Lista wad.

Po przeprowadzeniu szczegółowego wykrycia usterek sporządzane jest zestawienie wadliwe. Wadliwe oświadczenie wskazuje rodzaj uszkodzenia lub zużycia części, ilość niezbędnych napraw, wskazując nowo wyprodukowane części; Wskazane są również wszelkie prace związane z remontem (demontaż, transport, mycie itp.) oraz prace kończące naprawę (przygotowanie, skrobanie, montaż, próba wytrzymałościowa, testowanie, uruchomienie).

Karty usterek i napraw są jednym z głównych dokumentów technicznych do naprawy. Zawierają instrukcje dotyczące wadliwych części. Karty są ułożone w porządku rosnącym według numeracji jednostek montażowych i części lub zgodnie z konstrukcyjną kolejnością jednostek montażowych.

W lewym górnym rogu mapy umieszczany jest szkic części lub procesu tenologicznego. Wymiary gabarytowe są zapisane na szkicu, osobno pokazano profile zębów kół zębatych, wielowypustów, rowków wielowypustowych i wpustowych, pięści itp. Numery pozycji i miejsc kontroli są wyjęte ze strzałki wymiarowej i są ułożone w porządku rosnącym zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub od lewej do prawej.

W prawym górnym rogu mapy podane są dane z rysunkami charakteryzującymi część.

Przyjęta jest następująca kolejność budowy mapy:

Numery pozycji wad wskazanych na szkicu są zapisane. Wady części nie wskazane na szkicu są stosowane przede wszystkim bez zapisywania pozycji;

Ewentualne wady części, które powstają podczas pracy maszyny, są wprowadzane zgodnie z technologiczną sekwencją ich kontroli. Najpierw usuwa się defekty określone wizualnie, a następnie defekty określane przez pomiary;

Wskazano metody i środki kontroli wad;

Wymiary nominalne są naniesione ze wskazaniem tolerancji zgodnie z rysunkami producenta;

Dopuszczalne wymiary są nanoszone z dokładnością do 0,01 mm przy parowaniu tej części z nową;

Dopuszczalne wymiary są umieszczone, ale w połączeniu z częścią, która była eksploatowana;

Procedura naprawy.

1. Niniejsza procedura ustala i wyjaśnia cechy napraw pogwarancyjnych i gwarancyjnych sprzętu. W dalszej części tekstu Mistrz to osoba, która dokonuje naprawy i ponosi związane z nią koszty, a Klient to osoba, która przekazuje sprzęt do naprawy i płaci za naprawę.

2. Dostawa sprzętu na terytorium Kapitana, a także zwrot sprzętu z naprawy za obopólną zgodą Kapitana i Klienta może być dokonany przez Kapitana lub Klienta lub przez inną osobę upoważnioną przez klient. W przypadku dostarczenia sprzętu przez Kapitana, dostawa ta podlega opłacie jako koszt transportu (wyjazd Kapitana) zgodnie z cennikiem obowiązującym w momencie wyjazdu. Zapłata jest uzależniona zarówno od wyjazdu na dostarczenie sprzętu do naprawy, jak i wyjazdu na zwrot sprzętu z naprawy.

3. Przekazując sprzęt do naprawy, klient wyraża zgodę na przyjęcie sprzętu bez demontażu i rozwiązywania problemów. Klient zgadza się, że wszelkie awarie wykryte przez Mistrza podczas przeglądu technicznego sprzętu wystąpiły przed przekazaniem sprzętu Mistrzowi. Klient wyraża zgodę na to, że Master może wykryć inne niewskazane przez Klienta usterki przy przekazywaniu sprzętu do naprawy.

4. Klient ponosi ryzyko częściowej utraty właściwości konsumenckich naprawianego sprzętu, które mogą wystąpić po naprawie. Kapitan podczas naprawy stara się zapobiec utracie właściwości konsumenckich i, jeśli to możliwe, minimalizuje ryzyko takich strat.

5. Prace naprawcze sprzętu wykonywane są wyłącznie po uzgodnieniu z Klientem szacunkowego kosztu naprawy. W przypadku odmowy naprawy przez Klienta koszt prac związanych z zdiagnozowaniem usterki podlega zwrotowi.

6. Naprawa może mieć cztery kategorie złożoności:

7. Podczas naprawy Kapitan może być zmuszony do wykonania operacji pośrednich. Są to czynności, które nie są bezpośrednio związane z wykonywaniem prac naprawczych, ale bez których naprawa byłaby niemożliwa lub niezwykle trudna.

Są to operacje takie jak:

Wyszukiwanie w Internecie schematów, instrukcji, instrukcji serwisowych, kart katalogowych komponentów, produktów i bloków;

Uzyskiwanie poufnych informacji niezbędnych do naprawy od producentów wyrobów i podzespołów mikroelektronicznych;

Sporządzanie schematów, utrzymywanie elektronicznych bibliotek i baz danych;

Produkcja lub zakup specjalnych urządzeń, narzędzi i instalacji do napraw;

Opracowywanie programów usługowych i narzędzi lub wyszukiwanie ich w Internecie;

Zamawianie brakujących części przez Internet i czekanie na ich przybycie lub kupowanie ich w sklepach.

Operacje pośrednie w żaden sposób nie dotyczą relacji pomiędzy Kapitanem a Klientem i nie są opłacane przez Klienta. Jest to czysto wewnętrzna sprawa Mistrza, za którą płaci Mistrz. W stosunku do Klienta operacje pośrednie prowadzą jedynie do dodatkowych opóźnień w realizacji napraw.

8. Koszt bloków, części i zespołów wymienionych w naprawianym sprzęcie pokrywa Klient i jest uwzględniony w kalkulacji naprawy. Koszt materiałów eksploatacyjnych (specjalne topniki i inne chemikalia, przewody itp.) jest wliczony w koszt naprawy i nie jest płacony osobno.

9. Wymienione w trakcie naprawy wadliwe części, zespoły i bloki są wydawane Klientowi na jego żądanie. Za przechowywanie tych części, zespołów i bloków Kapitan odpowiada przez jeden dzień po wydaniu naprawionego sprzętu Klientowi. Po jednym dniu wadliwe części, zespoły i bloki są utylizowane.

Wykrywanie defektów to nowoczesna metoda diagnostyczna, która pozwala zidentyfikować defekty w spawach i strukturach wewnętrznych materiałów bez ich niszczenia. Ta metoda diagnostyczna służy do sprawdzania jakości szwów spawalniczych oraz określania wytrzymałości elementów metalowych. Porozmawiajmy bardziej szczegółowo o różnych metodach wykrywania wad.

Dlaczego konieczne jest przeprowadzenie takiej diagnozy

Podczas wykonywania prac spawalniczych nie zawsze jest możliwe zapewnienie wysokiej jakości połączenia, co prowadzi do pogorszenia wytrzymałości wykonanych elementów metalowych. Aby określić obecność takich defektów, stosuje się specjalny sprzęt, który może wykrywać odchylenia w strukturze lub składzie badanego materiału. Wykrywanie wad polega na badaniu właściwości fizycznych materiałów poprzez oddziaływanie na nie promieniowaniem podczerwonym i rentgenowskim, falami radiowymi i wibracjami ultradźwiękowymi. Takie badanie można przeprowadzić zarówno wizualnie, jak i za pomocą specjalnych instrumentów optycznych. Nowoczesny sprzęt umożliwia określenie najmniejszych odchyleń w fizycznej strukturze materiału oraz wykrycie nawet mikroskopijnych defektów, które mogą mieć wpływ na wytrzymałość połączenia.

Metody kontroli defektoskopii

• Fotografowanie to typowy sposób identyfikowania defektów stanu podczas filmowania na kliszy lub nośniku cyfrowym, a następnie powiększanie i sprawdzanie ewentualnych defektów. Należy powiedzieć, że ta metoda diagnostyczna była wcześniej powszechna, ale dziś jest stopniowo zastępowana przez nowoczesne technologie defektoskopii.
• Technologia podczerwieni umożliwia wykrycie wad spawalniczych, które są niewidoczne podczas oględzin. Technologia ta polega na wykorzystaniu specjalnego promieniowania podczerwonego, które z kolei zapewnia jakościową definicję mikropęknięć, pęcherzy i nieciągłości.
• Magnetyczna metoda diagnostyczna pozwala na wykrycie pęknięć poprzez wykrywanie zniekształceń pola magnetycznego. Technologia ta stała się powszechna w ostatnich latach ze względu na jej wydajność i łatwość użytkowania.
• Defektoskopia ultradźwiękowa pozwala na stwierdzenie obecności wewnętrznych wad spawalniczych, dlatego technologie te znajdują szerokie zastosowanie w produkcji hutniczej, inżynierii mechanicznej i budownictwie.
• Metoda diagnostyki imperencyjnej mierzy odporność mechaniczną produktów, na podstawie której wykrywane są wady wewnętrzne, odchylenia w składzie chemicznym, obecność porowatości i naruszenie jednorodności.

Skuteczna metoda defektoskopii ultradźwiękowej

Należy powiedzieć, że różne metody wykrywania wad mają swoje wady i zalety. Ważny jest prawidłowy dobór optymalnej technologii dla każdego konkretnego złącza spawanego, co zapewni maksymalną dokładność w określeniu istniejących wad stopów metali i spoin.

W ostatnich latach najbardziej rozpowszechniła się technologia defektoskopii ultradźwiękowej, która jest wszechstronna w zastosowaniu i pozwala dokładnie określić niejednorodności istniejącej struktury. Zwracamy uwagę na zwartość sprzętu do defektoskopii ultradźwiękowej, prostotę wykonywanej pracy i wydajność takiej diagnostyki. Obecnie istnieją specjalne instalacje do defektoskopii ultradźwiękowej, które pozwalają wykryć defekty o powierzchni jednego milimetra kwadratowego.

Za pomocą tak wielofunkcyjnego nowoczesnego sprzętu można określić nie tylko istniejące uszkodzenia i wady, ale także kontrolować grubość materiału do kilku milimetrów. Pozwala to znacznie rozszerzyć zakres zastosowania takiego sprzętu do wykrywania wad, którego funkcjonalność znacznie się w ostatnich latach rozszerzyła.

Zastosowanie takiego badania w procesie produkcyjnym i późniejszego monitorowania metalowych wyrobów spawanych w eksploatacji pozwala na skrócenie czasu i pieniędzy przeznaczanych na kontrolę jakości wytwarzanych materiałów oraz określenie stanu różnych części metalowych w trakcie ich eksploatacji, jak np. jak najdokładniej.

Metody kontroli nieniszczącej umożliwiają sprawdzenie jakości odkuwek i części (na brak wad zewnętrznych i wewnętrznych) bez naruszania ich integralności i mogą być stosowane w ciągłej kontroli. Takie metody kontroli obejmują defektoskopię rentgenowską i gamma, a także defektoskopię ultradźwiękową, magnetyczną, kapilarną i inne.

Defektoskopia rentgenowska

Defektoskopia rentgenowska opiera się na zdolności promieniowania rentgenowskiego do przechodzenia przez grubość materiału i pochłaniania przez materiał w różnym stopniu, w zależności od jego gęstości. Promieniowanie, którego źródłem jest lampa rentgenowska, kierowane jest poprzez kontrolowane kucie na czułą płytę fotograficzną lub ekran świetlny. Jeśli w odkuwce występuje wada (np. pęknięcie), przechodzące przez nią promieniowanie jest słabiej pochłaniane, a folia jest mocniej oświetlana. Poprzez regulację natężenia promieniowania rentgenowskiego uzyskuje się obraz w postaci równomiernego jasnego tła w wolnych od wad miejscach odkuwki oraz charakterystycznego ciemnego obszaru w miejscu wady.

Produkowane przez przemysł aparaty rentgenowskie umożliwiają skanowanie odkuwek stalowych o grubości do 120 mm oraz odkuwek ze stopów lekkich o grubości do 250 mm.

Wykrywanie defektów gamma

Kontrola odkuwek za pomocą defektoskopii gamma jest podobna do kontroli za pomocą defektoskopii rentgenowskiej. W pewnej odległości od badanego obiektu zainstalowane jest źródło promieniowania gamma, na przykład kapsuła z radioaktywnym kobaltem-60, a po przeciwnej stronie obiektu urządzenie do rejestracji natężenia promieniowania. Na wskaźniku intensywności (film fotograficzny) pojawiają się wadliwe obszary wewnątrz przedmiotu obrabianego lub odkuwki. Grubość kontrolowanych wykrojów (odkuwek, detali) sięga 300...500 mm.

Aby uniknąć napromieniowania podczas stosowania defektoskopii rentgenowskiej i gamma jako metod kontroli, należy ściśle przestrzegać wymogów bezpieczeństwa i zachować szczególną ostrożność.

Ryż. 9.7. Instalacja do ultradźwiękowego badania metalu: 1 - oscyloskop, 2, 3, 4 - impulsy świetlne, 5 - blok, 6 - głowica, 7 - odkuwka, 8 - wada

Defektoskopia ultradźwiękowa

Defektoskopia ultradźwiękowa to najczęstsza metoda badawcza, która pozwala na sprawdzenie odkuwek o grubości do 1 m. Instalacja do badań ultradźwiękowych metodą echa (rys. 9.7) składa się z głowicy poszukiwawczej 6 oraz bloku 5, który zawiera generator ultradźwiękowych drgań elektrycznych (o częstotliwości powyżej 20 kHz) oraz oscyloskop 1. Głowica 6 jest piezoelektrycznym przetwornikiem drgań elektrycznych na mechaniczne.

Za pomocą głowicy poszukiwawczej na badany odcinek odkuwki 7 kierowany jest impuls drgań ultradźwiękowych, który najpierw odbije się od powierzchni odkuwki, potem (z pewnym opóźnieniem) od wady 8, a jeszcze później od dolna powierzchnia obiektu. Odbity impuls (echo) wprawia w drgania piezokryształ głowicy, która zamienia drgania mechaniczne na elektryczne.

Sygnał elektryczny jest wzmacniany w odbiorniku i rejestrowany na ekranie oscyloskopu 1: odległość między impulsami 2,3 i 4 określa głębokość wady, a kształt krzywych określa wielkość i charakter tego ostatniego.

Wykrywanie defektów magnetycznych

Najpopularniejszym rodzajem defektoskopii magnetycznej jest metoda proszku magnetycznego stosowana do badania stopów magnetycznych żelaza, niklu i kobaltu. Część stalowa jest namagnesowana za pomocą elektromagnesu, a następnie pokryta zawiesiną nafty i proszku magnetycznego. W miejscach, w których występuje defekt, gromadzą się cząsteczki proszku magnetycznego, kopiując kształt i wielkość nie tylko pęknięć powierzchniowych, ale również ubytków znajdujących się na głębokości do 6 mm.

Metoda proszku magnetycznego umożliwia wykrycie dużych i bardzo małych defektów o szerokości 0,001...0,03 i głębokości do 0,01...0,04 mm.

Detekcja defektów kapilarnych opiera się na właściwościach płynów do wypełniania ubytków powierzchniowych defektów (pęknięć) pod działaniem sił kapilarnych. Ciecze używane do testów albo mają zdolność luminescencji pod wpływem promieniowania ultrafioletowego (defektoskopia luminescencyjna), albo mają kolor wyraźnie wyróżniający się na ogólnym tle powierzchni. Na przykład w przypadku defektoskopii fluorescencyjnej odkuwki zanurzane są w roztworze oleju mineralnego w nafcie, myte, suszone, a następnie opylane proszkiem tlenku magnezu. Jeśli taką powierzchnię zbadamy gołym okiem w świetle lampy rtęciowej, jasne białe pęknięcia są wyraźnie widoczne na tle ciemnofioletowej powierzchni odkuwki. Metoda pozwala określić obecność pęknięć o szerokości od 1 do 400 mikronów.

Wykład N 10

Defektoskopia to dziedzina wiedzy obejmująca teorię, metody i środki techniczne do określania wad w materiale kontrolowanych obiektów, w szczególności w materiale części maszyn i konstrukcji metalowych.

Wykrywanie usterek jest integralną częścią diagnostyki stanu technicznego urządzeń i ich podzespołów. Prace związane z wykryciem wad materiałowych elementów wyposażenia połączone są z naprawami i konserwacją lub są wykonywane samodzielnie w okresie przeglądu technicznego.

W celu ujawnienia ukrytych wad materiałów konstrukcyjnych stosuje się różne metody badań nieniszczących (defektoskopia).

Wiadomo, że defekty w metalu powodują zmiany w jego właściwościach fizycznych: gęstości, przewodności elektrycznej, przepuszczalności magnetycznej, sprężystości i innych właściwościach. Badanie tych cech i wykrywanie defektów za ich pomocą to fizyczna istota nieniszczących metod badawczych. Metody te opierają się na wykorzystaniu przenikliwego promieniowania rentgenowskiego i gamma, pól magnetycznych i elektromagnetycznych, drgań, widm optycznych, zjawisk kapilarnych i innych.

Według GOST 18353 metody badań nieniszczących są klasyfikowane według typów: akustyczne, magnetyczne, optyczne, penetrujące, promieniowanie, fale radiowe, termiczne, elektryczne, elektromagnetyczne. Każdy typ to warunkowa grupa metod połączona wspólnymi cechami fizycznymi.

Wybór rodzaju wykrywania wad zależy od materiału, konstrukcji i wymiarów części, charakteru wykrytych wad oraz warunków wykrywania wad (w warsztacie lub na maszynie). Głównymi jakościowymi wskaźnikami metod wykrywania wad są czułość, rozdzielczość i wiarygodność wyników. Wrażliwość– najmniejsze rozmiary wykrytych wad; rezolucja- najmniejsza odległość między dwoma sąsiadującymi minimalnymi wykrywalnymi wadami, mierzona w jednostkach długości lub liczbie linii na 1 mm (mm -1). Wiarygodność wyników- prawdopodobieństwo pominięcia wad lub odrzucenia dobrych części.

Metody akustyczne opierają się na rejestracji parametrów drgań sprężystych wzbudzanych w badanym obiekcie. Metody te są szeroko stosowane do kontroli grubości części, przeoczeń (pęknięcia, porowatość, ubytki itp.) oraz właściwości fizycznych i mechanicznych (ziarnistość, korozja międzykrystaliczna, głębokość utwardzonej warstwy itp.) materiału. Sterowanie odbywa się na podstawie analizy charakteru propagacji fal dźwiękowych w materiale części (amplituda, faza, prędkość, kąt załamania, zjawiska rezonansowe). Metoda jest odpowiednia dla części, których materiał jest w stanie elastycznie oprzeć się odkształceniom ścinającym (metale, porcelana, pleksi, niektóre tworzywa sztuczne).

W zależności od częstotliwości fale akustyczne dzielą się na podczerwone – o częstotliwości do 20 Hz, dźwiękowe (od 20 do 2∙10 4 Hz), ultradźwiękowe (od 2∙10 4 do 10 9 Hz) i naddźwiękowe (powyżej 10 9 Hz). Defektoskopy ultradźwiękowe pracują z badaniami ultradźwiękowymi od 0,5 do 10 MHz.

Do głównych wad metod ultradźwiękowych należy konieczność zapewnienia odpowiednio wysokiej czystości powierzchni części oraz znaczna zależność jakości sterowania od kwalifikacji operatora defektoskopu.

Metody magnetyczne opierają się na rejestracji magnetycznych pól błądzących nad defektami lub właściwości magnetycznych kontrolowanego obiektu. Służą do wykrywania wad powierzchniowych i podpowierzchniowych w częściach o różnych kształtach wykonanych z materiałów ferromagnetycznych.

W metodzie cząstek magnetycznych do wykrywania strumienia magnetycznego wycieku stosuje się proszki magnetyczne (metoda sucha) lub ich zawiesiny (metoda mokra). Wywoływacz nakłada się na powierzchnię produktu. Pod wpływem pola magnetycznego rozpraszania cząsteczki proszku gromadzą się w pobliżu wady. Kształt jej kęp odpowiada zarysowi wady.

Istota metody magnetograficznej polega na namagnesowaniu produktu przy jednoczesnym zapisie pola magnetycznego na taśmie magnetycznej pokrywającej część, a następnie dekodowaniu otrzymanej informacji.

Linie magnetyczne siły powstałego pola są skierowane wzdłuż linii śrubowych na powierzchnię produktu, co umożliwia wykrycie defektów o różnych kierunkach.

Po kontroli wszystkie części, z wyjątkiem wadliwych, są rozmagnesowywane. Odtworzenie części nierozmagnesowanych przez obróbkę skrawaniem może prowadzić do uszkodzenia powierzchni roboczych z powodu przyciągania wiórów. Podczas renowacji nie jest konieczne rozmagnesowywanie części, które są poddawane nagrzewaniu metodą napawania i innymi metodami do temperatury 600...700 °C.

Stopień rozmagnesowania jest kontrolowany przez zraszanie części proszkiem stalowym. Na dobrze rozmagnesowanych częściach proszek nie powinien znajdować się na powierzchni. W tym samym celu wykorzystywane są urządzenia wyposażone w detektory biegunów fluxgate.

Stacjonarne, przenośne i mobilne defektoskopy są masowo produkowane do kontroli części metodą cząstek magnetycznych. Do tych ostatnich należą: źródła prądu, urządzenia do zasilania prądem, części do magnesowania oraz do nakładania proszku magnetycznego lub zawiesiny, elektryczne urządzenia pomiarowe. Urządzenia stacjonarne charakteryzują się dużą mocą i wydajnością. Można na nich przeprowadzić wszystkie rodzaje namagnesowania.

Metody prądów wirowych opierają się na analizie oddziaływania zewnętrznego pola elektromagnetycznego z polem elektromagnetycznym prądów wirowych indukowanych przez cewkę wzbudzającą w obiekcie przewodzącym prąd elektryczny.

Metody prądów wirowych umożliwiają wykrywanie defektów powierzchniowych, w tym pod warstwą powłok metalicznych i niemetalicznych, kontrolę wymiarów powłok i części (średnice kulek, rurek, drutów, grubości blach itp.), określanie właściwości fizycznych i właściwości mechaniczne materiałów (twardość, struktura, głębokość azotowania itp.), mierzą drgania i ruchy części podczas pracy maszyny.

Defektoskopia części metody promieniowania opiera się na rejestracji osłabienia natężenia promieniowania radioaktywnego podczas przechodzenia przez kontrolowany obiekt. Najczęściej stosowana kontrola rentgenowska i γ-kontrola części i spoin. Przemysł produkuje zarówno mobilne aparaty rentgenowskie do pracy w warsztatach, jak i przenośne do pracy w terenie. Rejestracja wyników monitoringu napromieniowania odbywa się wizualnie (obraz na ekranach, w tym obraz stereoskopowy), w postaci sygnałów elektrycznych, utrwalenia na kliszy lub zwykłym papierze (kseroradiografia).

Zalety metod radiacyjnych: kontrola wysokiej jakości, zwłaszcza odlewów, spoin, stanu zamkniętych wnęk elementów maszyn; możliwość udokumentowanego potwierdzenia wyników kontroli, która nie wymaga dodatkowej interpretacji. Istotnymi wadami są złożoność sprzętu i organizacji pracy związanej z zapewnieniem bezpiecznego przechowywania i użytkowania źródeł promieniowania.

Metody fal radiowych opierają się na rejestracji zmian oscylacji elektromagnetycznych oddziałujących z kontrolowanym obiektem. W praktyce metody mikrofalowe upowszechniły się w zakresie długości fal od 1 do 100 mm. Oddziaływanie fal radiowych z obiektem ocenia się na podstawie charakteru pochłaniania, dyfrakcji, odbicia, załamania fali, procesów interferencyjnych, efektów rezonansowych. Metody te służą do kontroli jakości i parametrów geometrycznych wyrobów z tworzyw sztucznych, włókna szklanego, materiałów termoizolacyjnych i termoizolacyjnych, a także do pomiaru drgań.

Metody termiczne. W metodach termicznych energia cieplna propagująca się w obiekcie, emitowana przez obiekt, pochłonięta przez obiekt jest wykorzystywana jako parametr do diagnozy. Pole temperatury powierzchni obiektu jest źródłem informacji o cechach procesów wymiany ciepła, które z kolei zależą od obecności wad wewnętrznych i zewnętrznych, wychłodzenia obiektu lub jego części w wyniku odpływu medium itp.

Pole temperatury jest kontrolowane za pomocą termometrów, wskaźników termicznych, pirometrów, radiometrów, mikroskopów na podczerwień, kamer termowizyjnych i innych środków.

Metody optyczne. Optyczne badania nieniszczące opierają się na analizie oddziaływania promieniowania optycznego z obiektem. Uzyskanie informacji o zjawiskach interferencji, dyfrakcji, polaryzacji, załamania, odbicia, absorpcji, rozpraszania światła, a także zmian właściwości samego przedmiotu badań w wyniku działania fotoprzewodnictwa, luminescencji, fotoelastyczności i inne są używane.

Wady wykrywane metodami optycznymi to nieciągłości, rozwarstwienia, pory, pęknięcia, wtrącenia ciał obcych, zmiany w strukturze materiałów, ubytki korozyjne, odchylenie kształtu geometrycznego od zadanego, a także naprężenia wewnętrzne w materiale.

Entroskopia wizualna pozwala wykryć defekty na powierzchniach obiektu. Entroskopy (wideoboroskopy) do wewnętrznego badania trudno dostępnych miejsc obiektu zawierają sondę z włókna szklanego, za pomocą której badacz może wniknąć do wnętrza obiektu oraz ekran do wizualnej obserwacji powierzchni, a także drukarkę do wideo rejestracja powierzchni badanego obiektu. Zastosowanie optycznych generatorów kwantowych (laserów) pozwala poszerzyć granice tradycyjnych metod sterowania optycznego i stworzyć zupełnie nowe metody sterowania optycznego: holograficzne, akustooptyczne.

metoda kapilarna defektoskopia polega na penetracji kapilarnej cieczy wskaźnikowych we wnęki powierzchni i przez nieciągłości obiektu oraz rejestracji powstałych śladów wskaźnikowych wizualnie lub za pomocą przetwornika (czujnika).

Metody kapilarne służą do wykrywania defektów w elementach prostych i złożonych. Metody te pozwalają na wykrycie wad produkcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych pochodzenia: pęknięć szlifierskich, termicznych, zmęczeniowych, włoskowatych, zachodów słońca itp. Jako substancje penetrujące stosuje się nafty, kolorowe, luminescencyjne i promieniotwórcze, a metodą selektywną stosuje się również filtrowane cząstki.

Przy stosowaniu kolorowych płynów wzór wskaźnika jest zabarwiony, zwykle na czerwono, co dobrze wyróżnia się na białym tle wywoływacza - wykrywanie wad kolorystycznych. Przy stosowaniu cieczy luminescencyjnych wzór wskaźnika staje się wyraźnie widoczny pod wpływem promieni ultrafioletowych - metoda luminescencyjna. Kontrola charakteru wzorców wskaźnikowych odbywa się metodą wizualno-optyczną. W tym przypadku linie wzoru są stosunkowo łatwo wykrywane, ponieważ są dziesiątki razy szersze i bardziej kontrastowe niż wady.

Najprostszym przykładem defektoskopii kapilarnej jest próbka nafty. Płynem penetrującym jest nafta. Wywoływaczem jest kreda w postaci suchego proszku lub wodnej zawiesiny. Nafta przesiąkając warstwę kredy powoduje jej ciemnienie, co jest wykrywane w świetle dziennym.

Zaletami defektoskopii kapilarnej są wszechstronność pod względem kształtu i materiałów części, dobra widoczność wyników, prostota i niski koszt materiałów, wysoka niezawodność i dobra czułość. W szczególności minimalne wymiary wykrywalnych pęknięć to: szerokość 0,001 - 0,002 mm, głębokość 0,01 - 0,03 mm. Wady: możliwość wykrycia jedynie wad powierzchniowych, długi proces (0,5 m - 1,5 h) i pracochłonność (konieczność dokładnego czyszczenia), toksyczność niektórych cieczy penetrujących, niewystarczająca niezawodność w niskich temperaturach.

Pęknięcia w częściach można wykryć za pomocą testu naftowego.

Nafta ma dobrą zdolność zwilżania, wnika głęboko w ubytki o średnicy powyżej 0,1 mm. Kontrolując jakość spoin, na jedną z powierzchni produktu nakłada się naftę, a na przeciwną powierzchnię nakłada się powłokę chłonną (350 ... 450 g zawiesiny kredy mielonej na 1 litr wody). Obecność pęknięcia na wylot jest określana przez żółte plamy nafty na powłoce kredowej.

Metody testowania hydraulicznego i pneumatycznego są szeroko stosowane do wykrywania przez pory i pęknięcia.

W metodzie hydraulicznej wewnętrzna wnęka produktu jest wypełniona płynem roboczym (wodą), uszczelniona, nadciśnienie jest wytwarzane przez pompę i część jest utrzymywana przez pewien czas. Obecność defektu jest ustalana wizualnie przez pojawienie się kropel wody lub pocenie się zewnętrznej powierzchni.

Pneumatyczna metoda wyszukiwania przez defekty jest bardziej czuła niż metoda hydrauliczna, ponieważ powietrze przepływa przez defekt łatwiej niż ciecz. Sprężone powietrze jest pompowane do wewnętrznej wnęki części, a zewnętrzna powierzchnia jest pokryta wodą z mydłem lub część jest zanurzona w wodzie. Obecność defektu ocenia się na podstawie uwolnienia pęcherzyków powietrza. Ciśnienie powietrza pompowanego do wnęk wewnętrznych zależy od cech konstrukcyjnych części i wynosi zwykle 0,05 - 0,1 MPa.

Metody badań nieniszczących nie są uniwersalne. Każdy z nich można najskuteczniej wykorzystać do wykrycia pewnych defektów. Wybór metody badań nieniszczących zależy od konkretnych wymagań praktyki i zależy od materiału, projektu badanego obiektu, stanu jego powierzchni, cech wykrywanych wad, warunków pracy obiekt, warunki kontroli oraz wskaźniki techniczno-ekonomiczne.

Defekty powierzchniowe i podpowierzchniowe w stalach ferromagnetycznych są wykrywane poprzez namagnesowanie części i utrwalenie pola błądzącego metodami magnetycznymi. Te same defekty w produktach wykonanych ze stopów niemagnetycznych, na przykład żaroodpornych, nierdzewnych, nie mogą być wykryte metodami magnetycznymi. W tym przypadku stosuje się na przykład metodę elektromagnetyczną. Jednak ta metoda nie nadaje się również do produktów z tworzyw sztucznych. W tym przypadku skuteczna jest metoda kapilarna. Metoda ultradźwiękowa jest nieskuteczna w wykrywaniu wad wewnętrznych w konstrukcjach odlewanych i stopach o wysokim stopniu anizotropii. Takie struktury są kontrolowane za pomocą promieni rentgenowskich lub promieni gamma.

Projekt (kształt i wymiary) części również powoduje, że

metoda kontroli boru. Jeżeli do sterowania obiektem o prostym kształcie można zastosować prawie wszystkie metody, to zastosowanie metod ogranicza się do sterowania obiektami o złożonym kształcie. Obiekty z dużą ilością rowków, rowków, półek, przejść geometrycznych są trudne do kontrolowania metodami takimi jak magnetyczna, ultradźwiękowa, radiacyjna. Obiekty wielkogabarytowe są kontrolowane w częściach, wyznaczając strefy najbardziej niebezpiecznych obszarów.

Stan powierzchni produkty, przez które rozumiemy jego chropowatość oraz obecność na niej powłok ochronnych i zanieczyszczeń, znacząco wpływają na wybór metody i przygotowanie powierzchni do badań. Szorstka, chropowata powierzchnia wyklucza zastosowanie metod kapilarnych, metod prądów wirowych, metod magnetycznych i ultradźwiękowych w wersji kontaktowej. Niewielka chropowatość rozszerza możliwości metod deftoskopowych. Metody ultradźwiękowe i kapilarne stosuje się, gdy chropowatość powierzchni nie przekracza 2,5 mikrona, metody magnetyczne i prądy wirowe nie przekraczają 10 mikronów. Powłoki ochronne nie pozwalają na zastosowanie metod optycznych, magnetycznych i kapilarnych. Metody te można stosować dopiero po usunięciu powłoki. Jeśli takie usunięcie nie jest możliwe, stosuje się metody radiacyjne i ultradźwiękowe. Metoda elektromagnetyczna wykrywa pęknięcia na częściach z lakierem i innymi powłokami niemetalicznymi o grubości do 0,5 mm oraz niemetalicznymi powłokami niemagnetycznymi do 0,2 mm.

Wady mają różne pochodzenie i różnią się rodzajem, wielkością, lokalizacją, orientacją względem włókna metalowego. Wybierając metodę kontroli, należy zbadać charakter ewentualnych wad. Według lokalizacji defekty mogą być wewnętrzne, występujące na głębokości większej niż 1 mm, podpowierzchniowe (na głębokości do 1 mm) i powierzchniowe. Do wykrywania wad wewnętrznych w wyrobach stalowych częściej stosuje się metody radiacyjne i ultradźwiękowe. Jeśli produkty mają stosunkowo małą grubość, a wykrywane wady są wystarczająco duże, lepiej zastosować metody radiacyjne. Jeżeli grubość produktu w kierunku transiluminacji jest większa niż 100-150 mm lub wymagane jest wykrycie w nim wad wewnętrznych w postaci pęknięć lub cienkich rozwarstwień, nie zaleca się stosowania metod radiacyjnych, ponieważ promienie nie wnikają na taką głębokość, a ich kierunek jest prostopadły do ​​kierunku pęknięć. W takim przypadku najbardziej akceptowalne są badania ultradźwiękowe.

Defektoskop to urządzenie elektroniczne przeznaczone do wykrywania ukrytych wad w produktach stałych. Urządzenie umożliwia diagnozowanie odchyleń od normy bez tworzenia obciążenia lub niszczenia badanego obiektu. Może służyć do oceny jednorodności struktury produktu, obecności na jego powierzchni odpustów w wyniku korozji, odchyleń w składzie chemicznym czy obecności mikropęknięć.

Gdzie jest używany defektoskop?

Defektoskopy są stosowane w inżynierii mechanicznej i budownictwie. Za ich pomocą sprawdzane są różne komponenty i zespoły, a także przedmioty obrabiane. Urządzenia te są niezbędne w przemyśle naftowo-gazowym oraz energetyce. Z ich pomocą sprawdza się rury i zbiorniki pod kątem słabych ścian. Sprzęt ten pozwala na wykrycie usterek, co wyklucza jego zastosowanie przy budowie obiektów krytycznych. Za pomocą defektoskopów można kontrolować niezawodność spoin, warstwę kleju czy gęstość lutu.

Sprzęt ten produkowany jest w wersji przenośnej i stacjonarnej. Niektóre modele umożliwiają skanowanie nawet obiektów poruszających się z dużą prędkością. Takie urządzenia służą do sprawdzania rur przeciąganych przez skanowany obszar. Istnieją również duże defektoskopy, które poruszają się na wózku po szynach. Urządzenia te znajdują zastosowanie w budownictwie i produkcji przemysłowej, w szczególności w samolotach i statkach. Istnieje wiele rodzajów defektoskopów dostosowanych do określonych warunków pracy. W przemyśle obróbki metali stosuje się urządzenia, które mogą wykrywać defekty w podgrzewanych metalowych półfabrykatach.

Projekty wykrywaczy usterek

Aby zapewnić działanie defektoskopu, wykorzystuje się różne zjawiska fizyczne, których charakter znacznie się od siebie różni. W związku z tym istnieje wiele cech konstrukcyjnych tych urządzeń.

Do najczęściej produkowanych masowo defektoskopów należą:

• Akustyczny.
• Cząstki magnetyczne.
• Prąd wirowy.
• Sonda ferromagnetyczna.
• Elektroiskra.
• Termoelektryczny.
• Promieniowanie.
• podczerwień.
• Fala radiowa.
• Elektronowo-optyczny.
• Kapilarny.

Każdy z tego typu sprzętu ma swoje mocne i słabe strony. W związku z tym mogą być idealne do niektórych celów, ale nie nadają się do innych. Aby dokonać właściwego wyboru defektoskopu, należy najpierw zrozumieć zasadę działania każdego typu.

Defektoskop akustyczny

Nazywany również impulsowym lub ultradźwiękowym. Działa na zasadzie echa. Do testowanego produktu wysyłany jest krótki impuls ultradźwiękowy, po czym rejestrowane są jego wibracje. W rezultacie na ekranie wyświetlana jest mapa defektów. To urządzenie jest jednym z najpopularniejszych. Daje bardzo wyraźny obraz defektów ukrytych na powierzchni. Zaletą takiego sprzętu jest fakt, że współpracuje on z różnymi materiałami. Istnieje wiele podgatunków defektoskopów akustycznych, które również działają na podstawie fal ultradźwiękowych.

Defektoskop cząstek magnetycznych

Służy do sterowania częściami o różnych kształtach. Dzięki niemu można skanować spoiny i wgłębienia uzyskane przez wiercenie. Istotną wadą tej metody jest to, że pozwala na sprawdzenie tylko powierzchownych odchyleń. Nie będzie w stanie zidentyfikować problemów wewnętrznych, jeśli nie będą mieli wyjścia na zewnątrz. Aby zapewnić skanowanie części, stosuje się specjalny proszek, który rozprowadza się po powierzchni przedmiotu i wypełnia w nim nierówności i pęknięcia. Następnie skanowane jest pole magnetyczne, co pozwala znaleźć miejsce największego nagromadzenia proszku. Pozwala to na stworzenie mapy defektów, ponieważ proszek nie utrzymuje się na normalnych gładkich powierzchniach, ale zatyka nierówności.

Wadą tej metody jest to, że wymaga zakupu proszku magnetycznego. Jest materiałem eksploatacyjnym, więc szybko się kończy i wylewa się w roli brudu, który należy okresowo zbierać.

Defektoskopy wiroprądowe

Działają na fizycznej zasadzie prądów wirowych. Urządzenie to wzbudza prądy wirowe w obszarze testowym, po czym analizuje stan obiektu zgodnie z ich zachowaniem. Ta metoda jest jedną z najbardziej niedokładnych. Głębokość kontroli pęknięć do 2 mm. W związku z tym trudno jest uzyskać obiektywny obraz rzeczywistego stanu mierzonej powierzchni.

Defektoskop z ferrosondą

Generuje impulsy prądowe, które są wysyłane na badaną powierzchnię. Na podstawie ich zachowania analizowane są istniejące defekty. Ten sprzęt jest dość czuły i może wykrywać nierówności na głębokości 0,1 mm. To urządzenie kontroluje jakość części odlewanych, wyrobów walcowanych i połączeń spawanych.

Defektoskopy elektroiskrowe

Tworzą wyładowanie elektryczne między ich czułą sondą a badaną powierzchnią. Sonda to wiązka elektrod, która zwiększa obszar badania. Wyładowania przebijają się przez szczelinę powietrzną między powierzchniami. W efekcie powstaje mapa badanego obiektu z zaznaczonymi uszkodzeniami. Do badania tą metodą konieczne jest, aby przedmiot badań był wykonany z materiału przewodzącego.

Defektoskop termoelektryczny

Działa na fizycznej zasadzie siły elektromotorycznej, która występuje, gdy powierzchnia styku między dwoma różnymi materiałami jest podgrzewana. Sprzęt ten jest jednym z najdroższych, ponieważ wymaga użycia wysokiej jakości materiałów, które pozwalają na rejestrację minimalnych zmian temperatury pomiędzy wzorcem a badaną powierzchnią.

Promieniowanie

Obiekty są napromieniowane promieniami rentgenowskimi i neutronami. Działają na tej samej zasadzie, co aparat rentgenowski stosowany w medycynie. Rezultatem jest obraz radiograficzny lub jasny obraz na ekranie przyrządu. To urządzenie jest niebezpieczne dla operatora, ponieważ promieniowanie rentgenowskie ma negatywny wpływ na zdrowie. Urządzenie pozwala na naprawdę dogłębne badanie obiektów, ale nie może być stosowane na wszystkich materiałach.

podczerwień

Wysyłają promienie cieplne, które odbijają się od powierzchni przedmiotu i umożliwiają analizę odchylenia od normy. Mapa cieplna jest wyświetlana na ekranie urządzenia, gdzie obszary z defektami mają zmienione kolory. Sprzęt ten pozwala wykryć defekty, ale nie daje dokładnego obrazu ich właściwości. Głębokość spękań jest trudna do określenia, ponieważ brane są pod uwagę tylko zarysy zaburzonych obszarów.

fala radiowa

Generują fale radiowe, które są wysyłane do przedmiotu badań. Dzięki temu, że zwalczają obiekt, można określić nie tylko pęknięcia czy zgrubienia, ale także średnicę, a nawet grubość powłoki izolacyjnej. Taki sprzęt służy do pracy z metalami i innymi materiałami.

Elektrooptyczne

Służą do sterowania obiektami znajdującymi się pod wysokim napięciem. Są używane przez elektryków. Takie wyposażenie pozwala nie tylko zidentyfikować miejsca pęknięć przewodów, ale także jakość izolacji.

Wykrywanie wad kapilarnych

Oznaczają pokrycie badanej powierzchni specjalną substancją wskaźnikową, która wypełnia istniejące mikropęknięcia. W miejscach, w których grubość substancji jest większa, jej kolor jest bardziej nasycony w porównaniu z obszarami płaskimi. Te kolory wizualnie określają wgłębienia. Ta metoda nie wymaga użycia urządzenia elektronicznego, a jedynie substancji wskaźnikowej i lupy lub mikroskopu.

Kryteria wyboru

Wybierając defektoskop, należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych cech. Przede wszystkim musisz skupić się na zakresie pomiarowym. Różne modele różnią się czułością. Najdokładniejsze urządzenie jest w stanie wykryć wadę, której głębokość wynosi tylko 1 mikron. W pewnych celach taka wrażliwość jest naprawdę potrzebna, ale w innych nie jest potrzebna. Na przykład, jeśli potrzebujesz znaleźć mikropęknięcia na wale korbowym lub innych obracających się częściach, lepiej jest użyć precyzyjnego sprzętu. Jeśli chcesz przeanalizować stan metalowej ramy w konstrukcji, takie mikropęknięcia nie są tak ważne. Biorąc pod uwagę grubość korpusu zbrojenia lub belek, niewielka wada o głębokości 1 mikrona w żaden sposób nie może spowodować pęknięcia metalu, zwłaszcza jeśli jest używany zgodnie z przeznaczeniem.

Również przy wyborze defektoskopu należy kierować się materiałami, do jakich jest przeznaczony. Niektóre modele mogą pracować tylko z metalami, podczas gdy inne są uniwersalne. Również w odniesieniu do defektoskopów ważnym pojęciem jest wydajność. Pokazuje prędkość skanowania. Im jest wyższy, tym szybciej można ocenić stan obiektu. Jeśli skupimy się na tym wskaźniku, to niekwestionowanymi liderami są sprzęt do prądów wirowych i fluxgate. Jeśli użyjesz urządzenia z cząstkami magnetycznymi, czas diagnozy zajmie dużo czasu, a ponadto konieczne będzie zmielenie proszku.

Rozważając defektoskopy, warto w pierwszej kolejności dać pierwszeństwo urządzeniom ultradźwiękowym. Nie szkodzą one operatorowi jako promieniowanie, a jednocześnie dają całkowicie wystarczające wyobrażenie o istniejących wadach i celowości wysłania części do uboju.