Магнитный дефектоскоп принцип работы: Дефектоскопы. Виды и принципы работы дефектоскопов.

Содержание

Дефектоскопы. Виды и принципы работы дефектоскопов.

Дефектоскоп — устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля. К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения химического состава и размеров и др. Область техники и технологии, занимающаяся разработкой и использованием дефектоскопов называется дефектоскопия. К дефектоскопам относят также течеискатели (водородные течеискатели и гелиевые течеискатели), толщиномеры, твердомеры, структуроскоп, интроскопы, стилоскопы и др.

Область применения

Дефектоскопы используются почти во всех областях промышленности. Некоторые дефектоскопы позволяют проверять изделия, движущиеся со значительной скоростью (например, трубы в процессе прокатки), или сами могут передвигаться с большой скоростью относительно изделия (например, рельсовые дефектоскопы, тележки и вагоны).

Существуют дефектоскопы для контроля изделий, нагретых до высокой температуры.

 

— Импульсные ультразвуковые дефектоскопы

 

В импульсных дефектоскопах используются 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. Метод широко применяют для контроля сварных швов, рельсов и др. 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, паяных и др. соединениях, между тонкой обшивкой и элементами жёсткости или заполнителями в многослойных 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 металлических и некоторых неметаллических изделий. При возможности измерения с одной стороны точность измерения около 1%. Кроме того, этим методом можно выявлять зоны коррозионного поражения.

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 металла.

— 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 механич. свойств, или прерываются при наличии расслоения. Если используется второй вариант метода то при наличии расслоения находящийся над ним 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, сварные швы, 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.

Феррозондовые дефектоскопы

Используют метод магнитной дефектоскопии, основанный на том, что при движении феррозонда (чувствительного элемента, реагирующего на изменение магнитного поля) вдоль изделия вырабатываются импульсы тока, форма которых зависит от наличия дефектов в изделии. Высокая чувствительность дефектоскопов -градиентометров позволяет выявлять дефекты с шириной раскрытия в несколько микрометров и глубиной от 0,1 мм. Возможно выявление дефектов дефектоскопом под немагнитным покрытием толщиной до 6 мм. Шероховатость контролируемых поверхностей — до Rz 320 мкм. Дефектоскопы -градиентометры применяются для контроля литых деталей, проката, сварных соединений.

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.

Термоэлектрические дефектоскопы

Принцип действия дефектоскопов основан на измерении электродвижущей силы, возникающей в замкнутой цепи при нагреве места контакта двух разнородных материалов. Этот метод обычно применяют в тех случаях, когда требуется определить марку материала, из которого состоит полуфабрикат или элемент конструкции (в т.ч. и в готовой конструкции). 

Радиационные дефектоскопы

В этих дефектоскопах осуществляется облучение объектов рентгеновскими, α-, β- и γ-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

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

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 так же их зависимостей от величины напряжения и степени загрязнения изоляции.

Капиллярные дефектоскопы

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.).

 

История

 

Первые дефектоскопы, работающие на непрерывном звуке, создали в 1928 г. С. Я. Соколов и в 1931 г. Мюльхойзер. 1937-1938 год — первый в мире  дефектоскоп, использующий переменный ток для контроля конструкций железной дороги и колесных пар (компания MAGNAFLUX, США). Эхо-импульсные дефектоскопы (принцип действия и прибор) создали впервые в 1939— 1942 г. Файрстон в США , Спрулс в Великобритании и Крузе в Германии. Первые эхо-импульсные дефектоскопы были выпущены в 1943 г. почти одновременно фирмами «Сперри продактс инк.» (Ден-бери, США) и «Кельвин энд Хьюз лтд.» (Лондон) источник: ru.wikipedia.org

Стационарные магнитные дефектоскопы | НТЦ Эксперт

Магнитный дефектоскоп Константа MFL предназначен для обнаружения коррозионных повреждений, расположенных на наружной и внутренней поверхностях днищ цилиндрических резервуаров. Прибор позволяет обнаружить дефекты без удаления защитного покрытия, используя эффект Холла для анализа магнитного поля рассеяния дефекта в соответствии с ГОСТ 24450.

Обнаружение дефекта сопровождается световой сигнализацией, позволяющей оценить его глубину и координаты. При подключении дефектоскопа по каналу USB к компьютеру с использованием программы MFL Client возможно анализировать обнаруженные дефекты в режиме реального времени. Габариты дефектоскопа позволяют проводить сканирование труднодоступных участков резервуаров.

Подробнее…

Магнитоанизотропный сканнер-дефектоскоп Stressvision Expert предназначен для измерения, индикации и визуализации механических (технологических, остаточных) напряжений в основном металле, сварных швах и околошовной зоне с представлением информации о наличии условий развития разрушений в исследуемой зоне.

Оператор пошагово перемещает датчик прибора по поверхности участка изделия, результат записывается в электронном виде. После компьютерной обработки строятся и выводятся на дисплей картограммы распределения механических напряжений, зоны концентрации напряжений и др. Степень опасности и наличие условий разрушения участка исследуемого изделия с выявленными участками КМН (концентрации механических напряжений), КНН и градиентами РГМН (разница главных механических напряжений) оценивается по методике общего пользования (СП, РД и т.п.).

Подробнее…

Магнитопорошковый дефектоскоп NOVOTEST МПД-17П предназначен для проведения качественного неразрушающего контроля различных поверхностных и подповерхностных дефектов, возникающих в металлических (ферромагнитных) конструкциях и изделиях. Прибор позволяет обнаружить такие дефекты, как трещины, раковины, дефекты сварных соединений, волосовины, неоднородности, расслоения.

Магнитопорошковый дефектоскоп МПД-17П применяют на предприятиях железнодорожного транспорта при проведении различного ремонта подвижного состава (контроль качества деталей и узлов). Прибором контролируют качество головной части автосцепки СА-3, СА-ЗМ и боковых рам вагонных тележек. Кроме того, на металлургических, машиностроительных и других промышленных предприятиях с помощью магнитопорошкового дефектоскопа возможен контроль качества различных изделий и конструкций, а также автоматическое размагничивание контролируемых деталей.

Подробнее…

Магнитопорошковый дефектоскоп Дукат-300 предназначен для выявления поверхностных (подповерхностных) дефектов в процессе проведения магнитопорошкового контроля изделий или участков изделий из ферромагнитных материалов макс. охватывающим диаметром не более 300 мм. Для контроля небольших деталей в комплект поставки может быть включен специальный перфорированный поддон, на котором размещаются контролируемые детали. Дефектоскоп позволяет также контролировать участки протяженных объектов контроля из ферромагнитных материалов, например, участки труб или осей.

Дефектоскоп «Дукат-300» обеспечивает питание одновременно двух катушек переменным током с частотой 50 Гц, выпрямленным током, а также выпрямленным током чередующейся полярности пониженной частоты от 2 и до 25 Гц.

Подробнее…

Горизонтальный магнитный дефектоскоп MINIMAG производства чешской компании ATG, предназначен для магнитопорошкового контроля изделий из ферромагнитной стали и чугуна. Принцип действия дефектоскопа основан на создании магнитного поля над дефектами контролируемой детали с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий наблюдается непосредственно над трещиной и уменьшается с удалением от нее.

Магнитный дефектоскоп MINIMAG позволяет намагничивать циркулярной магнитизацией прямым прохождением тока сквозь деталь или с помощью вспомогательного проводника, а так же продольной магнитизацией с помощью катушки. Конструкция оборудования предусматривает подключение источников тока серии MAGMAN типа A (AC ток) или H (HW ток). Настольный вариант рабочей скамьи и переносной вид генератора обеспечивают возможность транспортировки.

Подробнее…

Горизонтальные магнитопорошковые дефектоскопы UNIMAG Basic являются универсальными устройствами, способными подключаться к мобильным или стационарным генераторам тока типа MAGMAN. Призматические держатели могут заменяться роллерами для ручного вращения объектов контроля. Пространство роллеров может быть различным по величине под различные диаметры контролируемых объектов.

Совместимые генераторы тока могут быть одно или двухполупериодные, оптимальной является комбинация скамьи UNIMAG 1200 (или 1800) с генератором MAGMAN 6000 H. Данная конфигурация является преимущественно экономичным решением с очень хорошим соотношением цена/мощность с превосходной выявляющей способностью намагничивающего устройства.

Подробнее…

Горизонтальный дефектоскоп с закрытой магнитной цепью UNIMAG 400 AC/DC производства чешской компании ATG, предназначен для магнитопорошкового контроля изделий из ферромагнитной стали и чугуна. Принцип действия дефектоскопа основан на создании магнитного поля над дефектами контролируемой детали с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий наблюдается непосредственно над трещиной и уменьшается с удалением от нее.

Установка магнитного контроля UNIMAG 400 имеет жесткую конструкцию со стальной рамой и комплектующие с высоким сроком службы, обеспечивающие надежную эксплуатацию прибора в круглосуточном режиме крупносерийных производств. Система управления намагничивания гарантирует проведение контроля в соответствии с установленными параметрами. В случае недопустимого отклонения контрольных параметров (понижение напряжения в сети, окисление на контактах или составляющих) система остановит процесс контроля, о чем оповестит оператора, и не допустит извлечение детали без проведения комплектного контроля.

Подробнее…

Горизонтальный магнитный дефектоскоп UNIMAG 500 AC/AC TWIN производства чешской компании ATG, предназначен для неразрушающего магнитного контроля изделий из ферромагнитной стали и чугуна. Принцип действия дефектоскопа основан на создании магнитного поля над дефектами контролируемой детали с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий наблюдается непосредственно над трещиной и уменьшается с удалением от нее.

Левая головка намагничивания имеет разъемную конструкцию с отдельными пневматическими цилиндрами и возможность подъема на 10 мм. Данная функция предназначена для контроля деталей имеющих U или Y- образную геометрию. Система управления намагничиванием UNIMAG 500 гарантирует проведение контроля в соответствии с установленными параметрами. В случае недопустимых отклонений контрольных параметров (снижение напряжения в сети, окись на контактах или компонентах и тд. ) система остановит контрольный процесс, о чем предупредит оператора и не допустит извлечение детали без проведения комплексного контроля.

Подробнее…

Горизонтальный дефектоскоп UNIMAG 1200 AEROTESTER предназначен для неразрушающих испытаний изделий из ферромагнитной стали и чугуна магнитопорошковым методом. Технические параметры дефектоскопа соответствуют условиям применения в авиационной промышленности.

Принцип действия дефектоскопа основан на создании магнитного поля над дефектами контролируемой детали с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий наблюдается непосредственно над трещиной и уменьшается с удалением от нее.

Подробнее…

Большой горизонтальный промышленный дефектоскоп UNIMAG 5600 AC предназначен магнитного контроля изделий из ферромагнитной стали и чугуна. Принцип действия дефектоскопа основан на создании магнитного поля над дефектами контролируемой детали с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий наблюдается непосредственно над трещиной и уменьшается с удалением от нее.

Подробнее…

Модульный переносной магнитопорошковый дефектоскоп МД-М представляет собой революционное решение для ручного магнитопорошкового контроля в авиационной, автомобильной, железнодорожной промышленности и предназначен для замены устаревших дефектоскопов ПМД-70 и ПМД-87 (УНМ 300/2000).

Прибор позволяет контролировать различные по форме и размерам изделия, их сварные швы, внутренние поверхности отверстий, а также труднодоступные зоны путем намагничивания отдельных участков или изделия в целом. Контроль осуществляется с помощью набора намагничивающих устройств, питаемых постоянным, переменным или импульсным токами.

Подробнее. ..

Импульсный магнитопорошковый дефектоскоп СМ-20 относится к стационарным специализированным средствам и предназначен для проведения магнитопорошкового контроля изделий из ферромагнитных материалов в цеховых условиях. Прибор позволяет контролировать различные по форме и размерам изделия, в том числе крупногабаритные, путем намагничивания отдельных участков или объекта в целом. Контроль осуществляется с помощью гибких кабелей различного сечения, либо специальных электроконтактов, питаемых импульсным током. Автоматическое размагничивание изделий осуществляется с помощью штатного намагничивающего устройства.

Подробнее…

Импульсный магнитопорошковый дефектоскоп СМ-30М относится к стационарным специализированным средствам и предназначен для проведения магнитопорошкового контроля изделий из ферромагнитных материалов в цеховых условиях. Прибор позволяет контролировать различные по форме и размерам изделия, в том числе крупногабаритные, путем намагничивания отдельных участков или объекта в целом. Намагничивание или размагничивание изделий постоянным магнитным полем осуществляется при подключении соленоида (диаметром 600 мм) к модулю СМ-30М и установке контролируемых деталей внутрь соленоида. Размагничивание объектов контроля происходит автоматически.

Подробнее…


KR 650 – новый крестовой электромагнит компании Helling. Магнит KR 650 имеет встроенную подвеску, ножной переключатель, емкость для сбора отработанной суспензии и блок управления. Магнит используется при магнитном неразрушающем контроле всевозможных прутков, отливок, поковок и других ферромагнитных заготовок.

Подробнее…

Стенд для магнитопорошкового контроля МД-300 с импульсным генератором намагничивания МД-И предназначен для магнитопорошкового контроля мелкосерийных и несерийных изделий из ферромагнитных материалов длиной от 30 до 300 мм, диаметром от 6 до 90 мм и максимальным весом до 10 кг.

Мобильный стенд МД-300 отличается небольшими размерами и высокой мобильностью. При необходимости его можно оперативно переместить из одной рабочей зоны в другую, а при желании — погрузить в легковой автомобиль и перевезти на другую площадку, в другой город, в другую область и т. д.

Подробнее…

Принцип работы ультразвукового дефектоскопа

1. Принцип ультразвукового контроля

Ультразвуковой метод контроля относится к неразрушающим методам. Этот метод широко применяют для контроля сварных соединений из низколегированных и низкоуглеродистых сталей, алюминия, меди и их сплавов.

Распространяющиеся в упругом теле механические деформации называются акустическими или упругими волнами. Их подразделяют на инфразвуковые (частота колебания до 30Гц), звуковые (20 — 20•104Гц), ультразвуковые (от 2•104 до 10Гц) и гиперзвуковые (свыше 10Гц). При распространении акустической волны частицы среды, по которым они проходят, совершают колебания относительно точек равновесия. Если частицы колеблются вдоль, то такие волны называются продольными, если перпендикулярно – поперечными. В твердом теле могут возникать как продольные, так и поперечные волны. Различают также поверхностные волны, распространяющиеся только по поверхности тела. Для контроля сварных соединений при ультразвуковой дефектоскопии в основном используют поперечные и продольные ультразвуковые волны. Скорость ультразвуковых волн зависит от свойств материала или среды, в которой они распространяются.

 

Ультразвуковая волна несет в направлении своего движения определенную энергию, которая характеризуется интенсивностью ультразвука (количество энергии, которая переносится волной за 1с через 1 см2 площади, перпендикулярной направлению распространения). По мере распространения ультразвуковой волны интенсивность ее падает. О длине пути волны можно судить по величине коэффициента затухания. В твердых телах он складывается из коэффициента поглощения и рассеяния.

Для возбуждения ультразвуковых колебаний используется пьезоэлектрический эффект, сущность которого заключается в том, что при растяжении и сжатии некоторых кристаллов в определенном направлении на их поверхности возникает электрический заряд. Электрические колебания от генератора высокой частоты при помощи пьезокристаллов превращаются в механические колебания частотой до 500 и 1000 МГц.

Если к поверхности детали приложить пьезопластину, которая подключена к генератору высокой частоты, то в металле начнут распространяться ультразвуковые волны, которые, попадая на другую пьезопластину, вызывают в ней пьезоэлектрические заряды. Эти заряды могут быть поданы на усилитель и воспроизведены индикатором.

Для ввода ультразвуковых колебаний и приема отраженных от дефектов, а также предохранения пьезопластины от механических повреждений и износа последнюю помещают в специальный устройства, называемые ультразвуковыми пьезоэлектрический преобразователями (ПЭП), щупами, искателями.

ПЭП делятся на несколько типов: совмещенный – излучатель и приемник ультразвуковых волн в одном корпусе ПЭП; раздельный – излучение и прием ультразвуковой волны выполняют два отдельных ПЭП; раздельно-совмещенный – излучение и прием ультразвуковой волны выполняют два отдельных кристалла, которые расположены в одном корпусе ПЭП. Волны могут распространяться непрерывно или в виде импульсов. Это зависит от режима работы генератора.

Для проведения ультразвукового контроля применяются специальные ультразвуковые дефектоскопы, которые обеспечивают излучение ультразвуковых колебаний, прием и регистрацию отраженных сигналов и определение координат обнаружения дефектов. Ультразвуковой дефектоскоп состоит из электронного блока (собственно дефектоскоп), набора ПЭП, соединительных кабелей и различных вспомогательных устройств.

2. Алгоритм работы ультразвукового дефектоскопа

С помощью ПЭП передается короткий ультразвуковой сигнал в контролируемый объект, получив на приемник отраженный сигнал, измеряется время прохождения звукового сигнала от ПЭП до отражающей поверхности и назад.

Это возможно только тогда, когда имеется четко определенное стартовое время и конечное время. Если скорость звука в объекте контроля известна, тогда, используя простые вычисления, можно определить расстояние до отражающей поверхности и таким образом точное положение несплошности в объекте контроля, рис. 2.

 

Рис. 2 Принцип измерения времени и пути импульса

Измерение времени начинается с подачей электрического импульса передачи — импульса возбуждения. Это очень короткий электрический разряд, вызывающий звуковой импульс в пьезоэлементе преобразователя. Звуковой импульс проходит через материал и при отражении от несплошности или противоположной поверхности материала возвращается назад к преобразователю. Полученные колебания преобразуются в электрический импульс, останавливающий измерение времени. Расстояние до отражающей поверхности можно тогда рассчитать по следующей формуле:

 

, где

s — путь, звукового импульса [мм]; с — скорость звука в материале [км/с]; t — время прохождения импульса [c].

Если теперь время прохождения и амплитуду импульса отобразить в графическом виде, получится упрощенная модель универсального Ультразвукового Дефектоскопа (Рис2.1.).

 

  Рис. 2.1. Графическое отображение полученных ультразвуковых сигналов в модульном виде

3. Настройка ультразвукового дефектоскопа

Перед проведением ультразвукового контроля непосредственно на реальном объекте контроля дефектоскоп необходимо настроить. Настройка дефектоскопа выполняется в два этапа:

— настройка параметров ПЭП

— настройка показаний дефектоскопа по образцу с заранее известными параметрами контроля.

К настройке параметров ПЭП относится:

  • настройка рабочей частоты ПЭП,
  • настройка стрелы ПЭП,
  • настройка угла ввода ПЭП,
  • настройка задержки в призме ПЭП.

Настройка параметров ПЭП проводят на стандартных образцах для ультразвуковой дефектоскопии СО-1, СО-2, СО-3.

К настройке показаний дефектоскопа по образцу с заранее известными параметрами контроля относится

  • настройка скорости распространения ультразвуковых колебаний в объекте контроля.
  • настройка чувствительности и браковочного уровня

Последние настройки проводят по образцам с заранее подготовленными отражателями (дефектами), такие образцы называются стандартными образцами предприятия СОП. СОП изготавливают из такого же материала, как и объект контроля, а искусственный дефект имеет минимальные допустимые размеры, которые предусмотрены для конкретного объекта.

Ультразвуковой метод контроля осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 14782-76, ГОСТ 20415-2 и с учетом действующих отраслевых стандартов на ультразвуковой контроль.

Эффективность ультразвукового контроля зависит от целого ряда факторов.

Большое значение при этом имеет частота ультразвуковых волн. С увеличением частоты уменьшается их длина, а следовательно, повышается чувствительность метода, т.е. расширяется диапазон выявления более мелких дефектов. Однако с увеличением частоты на распространении ультразвуковых колебаний в большей степени начинает отражаться влияние структуры контролируемого металла.

Преимуществом ультразвуковой дефектоскопии является возможность контроля при односторонне доступе к изделию, простота и высокая производительность метода, большая проникающая способность, позволяющая обнаружить внутренние дефекты в крупногабаритных изделиях, возможность автоматизировать процесс контроля, полная безопасность для оператора и окружающих рабочих, высокая чувствительность, обеспечивающая выявление мелких дефектов.


Автор: Сергей Погорелов

Магнитный метод контроля — Oktanta NDT

Описание

Магнитный метод контроля основан на анализе полей рассеивания, возникающих при намагничивании объекта контроля, в районе локализации дефектов. Метод позволяет производить экспресс диагностику состояния ферромагнитных объектов контроля с высокой производительностью. Метод используется для диагностики труб малых и больших диметров, в том числе в магнитных снарядах-дефектоскопах для контроля магистральных трубопроводов, используется для контроля вертикальных стальных резервуаров, в промышленности для контроля прутов и прокатного листа. Метод является бесконтактным и не требует подготовки поверхности.

Принцип работы метода

Принцип работы метода показан на рисунке. Источник магнитного поля, в качестве которого выступает постоянный
магнит, создаёт в объекте контроля магнитный поток. При отсутствии дефектов магнитное поле практически полностью
располагается внутри ферромагнитного объекта контроля и датчик магнитного поля, в качестве которого, на рисунке,
показан датчик Холла, фиксирует отсутствие магнитного поля. При наличии дефекта возникает локальное изменение
магнитных свойств объекта контроля, магнитное поле, стремясь обогнуть область с низкой магнитной
проницаемостью, частично выходит на поверхность, создавая при этом поля рассеивания. Наличие этих полей
регистрируется датчиком магнитного поля. Таким образом, информация о наличии магнитного поля в области датчика
говорит о наличии дефекта под ним.

Принцип работы метода MFL

Основные преимущества магнитного метода контроля

      • Не требуется подготовка поверхности объекта контроля. Метод является бесконтактным
      • Высокая производительность контроля. Например, при контроле магистральных газопроводов производительность составляет до 10 погонных метров в секунду
      • Высокая надёжность при экспресс-контроле

Дефектоскоп

Дефектоскоп – это оборудование неразрушающего контроля, которое позволяет определять различного рода дефекты металлических и неметаллических изделий. Название происходит от  латинского слова «defectus», что означает «недостаток».

Возможности использования дефектоскопов, разработками новых моделей, методов контроля, обработкой данных проверок, занимается область науки и техники – дефектоскопия.

Структуроскопы, течеискатели, твердомеры, стилоскопы и другое оборудование неразрушающего контроля  по принципу работы, назначению несколько схожи с дефектоскопами, т.к. выполняют подобные функции.

Применение дефектоскопа

Дефектоскоп – устройство очень востребовано. Благодаря данному прибору неразрушающего контроля можно обнаружить визуально не видимые очаги коррозии (например, под защитным покрытием), неоднородность структуры, скрытые раковины, полости и другие нарушения сплошности, изменения в химическом составе сплавов и другие дефекты, возникшие в процессе эксплуатации или при изготовлении изделия. Своевременно проводить дефектоскопический контроль – очень важно, т.к. любые несовершенства и недостатки способствуют изменению физических свойств материалов, могут послужить причиной разрушения изделия или конструкции. Особенно это важно на объектах, где работают люди, т.к. разрушение конструкции или изделия может послужить причиной множества человеческих жертв.

Широко используются дефектоскопы в таких отраслях, как машиностроение, строительство, энергетика, транспортная сфера, нефтегазовая и химическая промышленности. Научно-исследовательские центры применяют дефектоскопы для контроля и изучения свойств, особенностей твердых тел. При помощи данного оборудования контролируют клеевые и паяные соединения, сварные швы, различные заготовки, детали, готовые изделия, как на стадии изготовления, так и в процессе эксплуатации. Некоторые установки позволяют исследовать объект, нагретый до высокой температуры. Другие же можно использовать в движении. Например, вагон-дефектоскоп, тележки, рельсовые приборы при эксплуатации движутся по рельсам, непосредственно в эксплуатационных условиях. Есть дефектоскопы, которые способны анализировать объект в процессе движения. Так проверяют трубный прокат.

Ультразвуковой дефектоскоп

Наиболее современным и популярным в наше время являются ультразвуковые (акустические) дефектоскопы. Зависимо от принципа работы (метода) ультразвукового дефектоскопа различают следующие его виды: резонансные, импедансные, импульсные, акустико-эмиссионные, акустико-топографический, реверберационный, велосиметрический.

Резонансные дефектоскопы  используются для определения очагов коррозии, измерения толщин стенок приборов и конструкций (в основном – металлических, но может быть применим для некоторых неметаллических). Погрешность прибора при одностороннем измерении – не более 1%. Суть метода заключается в измерении возбужденных в исследуемом приборе собственных упругих колебаний. Резонансные частоты при этом около 1-10 МГц.

Импедансные дефектоскопы широко используются в авиастроении,  автомобильной промышленности, космической и некоторых других отраслях. Они способны обнаружить непроклеенные участки, различные дефекты, расслоения, нарушения целостности и пустоты в различном оборудовании, приборах,  конструкциях. Принцип работы импедансных дефектоскопов заключается в сканировании исследуемого изделия двумя пьезоэлементами. Один элемент посылает колебания в толщу материала, а другой – эти колебания принимает. Затем прибор обрабатывает данные: импеданс (комплексное механическое сопротивление) участка с дефектом отличается от характеристик нормального, доброкачественного образца.

Импульсные дефектоскопы сочетают в себе несколько методов неразрушающего контроля: зеркально-теневой,  теневой, эхо-метод.

Зеркально-теневой метод в последние годы применяется все реже, ввиду своей невысокой точности. Чувствительность, в сравнении с эхо-методом, – в 10 – 100 раз ниже. Используется совместно (в дополнение) с эхо-методом либо самостоятельно, например, для определения наличия в рельсах вертикальных трещин.

Эхо-метод позволяет определять наличие и место расположения как поверхностных, так и глубинных дефектов. При сканировании поверхности датчик дефектоскопа посылает в изделие эхосигналы (ультразвуковые импульсные колебания), которые, отражаясь от дефекта, возвращаются к датчику (приемнику) прибора. Исходя из интенсивности импульса и времени его возвращения, прибор определяет вид и месторасположение дефекта.

Теневые ультразвуковые дефектоскопы используются для исследований рельсов, сварных швов и других объектов. Они посылают в толщу металла колебания, которые отражаются от дефекта и принимаются приемником прибора. В некоторых случаях фаза колебания меняется, тогда можно судить о огибании дефекта импульсом.

Вихретоковый дефектоскоп

Применяется для обнаружения неглубоких, поверхностных дефектов – микротрещины, поры и другие несовершенства, расположенные на глубине до 2 миллиметров. Суть метода заключается в возбуждении токов Фуко (вихревых) на исследуемой площади, регистрации изменений в их электромагнитном поле.  

Магнитный (магнитопорошковый) дефектоскоп

Магнитопорошковые дефектоскопы используются для неразрушающего контроля трубопроводов, сварных соединений, оборудования и деталей железнодорожного транспорта, различных металлоконструкций. Прибор позволяет проводить диагностику даже в труднодоступных местах, например, исследовать полости и внутреннюю поверхность отверстий, детали, конструкции различной формы. Магнитопорошковые дефектоскопы позволяют определить трещины, флокены, сколы, шероховатости, несплавления, а также нарушения сплошности (повреждения) защитных покрытий, в том числе, сформированных из лакокрасочных материалов.  

Принцип работы магнитопорошковых дефектоскопов  основан на явлении намагничивания. Изделие полностью, либо определенную его часть, намагничивают, т.е. на исследуемом участке создается продольное или циркулярное поле рассеяния при помощи постоянных магнитов либо специального набора, состоящего из намагничивающих устройств. Дефектные участки выявляются благодаря магнитному порошку. Непосредственно над самим дефектом наблюдается  самая большая концентрация магнитных силовых линий. По мере удаления от трещины или несплошности – их плотность уменьшается. Для определения местонахождения этих линий, и, естественно, дефектов, на исследуемую поверхность наносят специальный магнитный порошок, мокрым или сухим способом. Именно скопления порошка покажет, где находится бракованный участок, т.к. намагниченные его частицы будут скапливаться над трещиной, приобретая упорядоченную определенную структуру.   Полученная картинка внимательно изучается и сравнивается с эталонным образцом. Таким образом, определяют наличие дефекта, его местонахождение, форму и размеры.

Электроискровой (искровой) дефектоскоп


Электроискровые приборы неразрушающего контроля используются для  диагностики состояния защитных и изоляционных покрытий магистральных трубопроводов (газо-, нефте- и др.), элементов системы водоподготовки, водоснабжения, паровых котлов, емкостного оборудования и некоторых других конструкций. Щуп прибора подключается к одному полюсу источника напряжения, а исследуемый объект – к другому полюсу этого же высоковольтного источника (при помощи заземлителя или через грунт). Щуп в процессе эксплуатации должен касаться поверхности изоляции (в том числе, сформированной из битума). В местах повреждения изоляции между щупом и изделием происходит электрический пробой воздуха (промежутка). Так при помощи электроискровых дефектоскопов определяют сплошность изоляционных, защитных покрытий.

Рентгеновский (радиационный) дефектоскоп

Впервые радиационные приборы начали использовать на судостроительном заводе (Балтийском) в 1933 году. Внедрил его изобретатель Мысовский Л.В. для определения в металлических толстых плитах дефектов литья.

Исследование проводится методом рентгенографии. Контролируемый объект облучается нейтронами, а также альфа, бета, гамма и рентгеновскими лучами. Источниками излучения могут служить бетатроны, микротроны, линейные ускорители, радиоактивные изотопы либо рентгеновские аппараты. Результатом данного типа неразрушающего контроля может служить снимок дефекта (радиография), световая картинка на экране прибора (радиоскопия, радиометрия) или сигнал (радиометрия).

Термоэлектрический

Зачастую термоэлектрические приборы используются для определения материала (например, марки стали), из которого изготовлена конструкция. Суть термоэлектрического метода контроля заключается в  измерении в месте контакта двух разнородных металлов электродвижущей силы. Область контакта при этом специально нагревается. Один из контактирующих материалов принимают за эталон. Химический состав второго – определяет знак и величина электродвижущей силы, при заданном температурном интервале холодного и горячего контактов. Таким образом, можно исследовать как отдельный элемент, как и всю конструкцию.

Инфракрасный дефектоскоп

Суть работы инфракрасного прибора неразрушающего контроля заключается в пропускании сквозь исследуемый объект инфракрасных лучей. Теплочувствительный приемник регистрирует, как тепловые лучи распределяются в испытуемом участке, таким образом, определяя наличие включений, непрозрачных для видимого света. Это объясняется тем, что дефектные участки изменяют траекторию движения потока.

Каппилярный

Данный тип приборов позволяет определять несплошности, трещины на поверхности  различных конструкций и деталей, которые появились как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Суть метода заключается в искусственном повышении цвето- и светоконтрастности дефекта, благодаря чему поврежденный участок становится виден невооруженным глазом. На поверхность исследуемого объекта наносят специальный жидкий индикатор (вещества, под названием пенетранты), который, под влиянием сил капиллярности, проникает в трещины и поры, заполняя их. При повышении цветоконтрастности (цветном методе) в качестве пенетранта используется смесь керосина, скипидара, бензола, красящих компонентов. При искусственном повышении светоконтрастности (люминесцентный способ) в качестве индикаторов применяют составы на основе нориола, керосина и других люминофоров. После обработки поверхности индикатором – избыток его снимают, а на исследуемый участок наносят проявитель – тонкодисперсный порошок белого цвета, в качестве которого могут быть использованы тальк, окись магния и др. Проявитель адсорбирует перетрант из трещины или поры, тем самым выделяя контуры дефекта. При воздействии ультрафиолетового излучения контуры трещины ярко подсвечиваются.

Дефектоскопы-градиентометры (феррозондовые)

Данные приборы неразрушающего контроля используются для исследований на наличие дефектов сварных соединений, литых деталей, металлопроката. Чувствительный элемент (феррозонд) передвигают вдоль исследуемой поверхности. Происходит выработка импульсов тока. При наличии в изделии дефектов форма импульсов изменяется, что и фиксирует прибор.

Достоинством такого оборудования является возможность проводить диагностику металла сквозь толщу защитного покрытия (например, краски, лака, эмали и других), не обладающего магнитными свойствами, и толщина которого не превышает 6 миллиметров. Шероховатость металла не должна превышать Rz 320 мкм. Высокая чувствительность феррозонда позволяет определять дефекты, имеющие глубину от 0,1 мм и ширину от нескольких микрометров.

Магнитно-порошковая дефектоскопия

Самым первым методом контроля качества сварных соединений было простейшее сравнение готового шва с так называемым эталоном. Профессионалы варили, по их мнению, качественный шов, который и называли эталонным. С ним в последствии сравнивали все остальные швы. С тех пор технологии шагнули вперед и появились более совершенные методы контроля.

Современные методы контроля качества предполагают использование приборов, которые позволяют обнаружить скрытые от глаз дефекты. Один из таких приборов — дефектоскоп для проверки сварных швов. При этом дефектоскоп может применяться при самых различных методах контроля: от радиографического до акустического. В этой статье мы расскажем, что такое магнитопорошковая дефектоскопия сварных швов и каковы особенности данного метода контроля качества.

Магнитопорошковая дефектоскопия сварных соединений (она же магнитно-порошковая дефектоскопия) — метод контроля качества, суть которого заключается в обнаружении магнитных полей вокруг дефекта с применением ферримагнитных веществ.

Если у детали есть какой-либо дефект, то над ним обязательно образуется магнитное поле, которое будет искажаться. Деталь изначально намагничена и магнитные линии просто огибают дефекты, встречающиеся на пути. В результате происходит искажение магнитного поля. К тому же, по краям заготовки могут образовываться магнитные полюсы, которые в свою очередь создают локальные магнитный поля. На рисунке ниже схематично изображено магнитное поле.


Техлоголия. Чтобы обнаружить дефект недостаточно иметь правильное оборудование. Нужно также использовать специальное ферримагнитное вещество. Проще говоря, магнитный порошок. Его наносят на сварное соединение с помощью сухого или мокрого метода.

При сухом методе используется обычное порошкообразное магнитное вещество. А при мокром — специальная магнитная суспензия. В данном случае суспензия — это смесь магнитного порошка и жидкости. В качестве жидкости можно использовать трансформаторное масло, его смесь с керосином, а также смесь воды с веществами, препятствующими образованию коррозии.

Дефектоскопия называется порошковой, поскольку для фиксации магнитного поля рассеяния применяют ферромагнитный порошок (зернистостью 5-10 мкм) с высокой магнитной проницаемостью. Для проверки деталей, поверхность которых по цвету темная, применяют буро-красный порошок оксида железа (Fe2О3), а для светлых деталейчерный или темно-коричневый порошок магнетита (Fe3О4). 30 -50 г магнитного порошка смешивают с 1 литром трансформаторного масла, керосина или смеси из них, получая в результате магнитную суспензию, которой и поливают деталь в процессе дефектоскопии.

Согласно ГОСТу №21105-87 существует всего три уровня чувствительности. Каждому уровню соответствует своя буква (уровень А, Б, В) и все они зависят от размеров дефектов.

Уровень А самый высокий, чувствительность большая. Есть возможность обнаружить дефекты размером от 2,5 микрометра. Ниже вы можете видеть более подробную таблицу с информацией о других уровнях чувствительности.

В таблице указана графа о максимально допустимой шероховатости. Все дело в том, что магнитопорошковая дефектоскопия сварных соединений и успешность ее проведения во многом зависят именно от параметра шероховатости поверхности детали. Есть шероховатость будет превышать допустимые значения, контроль будет менее объективным и точным. Но эту проблему можно частично исправить, если использовать порошок крупной фракции. Его нужно наносить сухим способом. Тогда появится возможность обнаружить глубокие дефекты при повышенной шероховатости поверхности детали.

Большое влияние оказывает подвижность частиц магнитного порошка. Важно, чтобы подвижность была высокой или выше среднего. Чтобы этого добиться нужно применять порошок с частицами разной формы. Такой порошок не будет прилипать к детали и позволит проводить более качественный контроль.

Также на чувствительность может влиять род тока, с помощью которого вы намагничиваете деталь при контроле. Рекомендуем устанавливать постоянный ток. Он формирует магнитное поле, способное проникать вглубь заготовки, а значит лучше обнаруживать дефекты. На изображении ниже более подробно изображен этот принцип.

Отдельно поговорим о применении сухого и мокрого метода. В своей практике мы обнаружили, что при сухом методе чувствительность существенно повышается. Это значит, что при применении сухого порошка контроль более объективен, чем при использовании суспензии. Кстати, есть свои секреты, как можно повысить чувствительность при применении сухого порошка. Профессионалы рекомендуют распылять порошок в специальном устройстве, которое затем будет подать вещество по шлангу прямо на сварное соединение.

Есть и более продвинутые способы нанесения порошка. Можно поместить деталь в специальную герметичную камеру, где порошок будет находиться во взвешенном состоянии. В таком случае саму деталь нужно погрузить в рыхлое вещество, после чего медленно и аккуратно извлечь. Чувствительность при этом будет очень высокой. Но, в силу трудоемкости этот метод применяется нечасто, хотя все же имеет право на жизнь. Особенно, если нужно провести контроль детали, изготовленной из металла, имеющего немагнитное покрытие.

Дефектоскоп — это прибор, который можно применять в связке с многими методами контроля. Существует цветная дефектоскопия сварных швов, акустическая, вихретоковая, термоэлектрическая и многие другие. Но среди них всех особняком стоит магнитно-порошковая дефектоскопия, поскольку это мобильный и простой в применении метод.

С помощью магнитного дефектоскопа можно провести контроль в труднодоступных местах (в том числе на внутренней стороне детали, например, трубы), можно проводить контроль на высоте, поскольку оборудование очень компактное и легкое.

Магнитопорошковый дефектоскоп МД-6

Дефектоскоп— устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля. К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения химического состава и размеров и др.

В основе дефектоскопа лежит магнитопорошковый метод, он позволяет определять дефекты на поверхностях изделий из ферримагнитных материалов. С помощью магнитопорошкового метода могут быть обнаружены различные трещины и другие дефекты шириной раскрытия несколько микрометров. Особенностью магнитопорошкового метода контроля заключается в высокой производительности, наглядности результатов контроля и высокой чувствительности.

Магнитопорошковый дефектоскоп нашел широкое применение во многих отраслях промышленности, при контроле крупногабаритных конструкций, магистральных трубопроводов и других объектах.

Принцип работы прибора заключается в том, что магнитный поток в бездефектной части изделия стабилен и не меняет своего направления. В случае если его на пути встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью из-за дефектов в виде разрыва либо мелких трещин металла, часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. В том месте рабочей поверхности, где происходит изменение магнитного поля, и расположен тот или иной дефект.

ООО “Квазар” предлагает Вашему вниманию Магнитопорошковый дефектоскоп, который является в настоящее время эталоном для магнитно-порошкового контроля, отвечающим всем современным требованиям.

Дефектоскоп МД-6 предназначен для магнитопорошкового контроля сварных соединений, строительных металлоконструкций, подъемных механизмов, котельных установок, деталей железнодорожного транспорта, объектов трубопроводного транспорта и других объектов. В качестве намагничивающих элементов использованы постоянные магниты, поэтому для работы с дефектоскопом не требуется электропитание, что придает прибору мобильность. Дефектоскоп МД-6 обеспечивает проведение полного цикла магнитопорошкового контроля изделий.

Комплект дефектоскопа МД-6 содержит: контрольный образец с дефектограммой, удобную лупу, мерку для измерения количества порошка для суспензии, набор полюсных наконечников, тросовую перемычку, шарнирный магнитопровод и другие приспособления необходимые для полного и качественного контроля целостности объекта.

Подробные технические характеристики и паспорт МД-6 Вы можете найти на нашем сайте www.kvazar-ufa.com

Неразрушающий контроль магнитных частиц

Метод неразрушающего контроля с помощью магнитных частиц был разработан в США в 1930-х годах как способ проверки стальных компонентов на производственных линиях. Принцип метода заключается в том, что образец намагничивается для создания магнитных силовых линий или магнитного потока в материале. Если эти силовые линии встречаются с разрывом, таким как трещина, на гранях трещины создаются вторичные магнитные полюса. Если эти вторичные магнитные поля появляются на поверхности металла, они могут быть обнаружены путем нанесения на поверхность магнитных частиц в виде порошка или жидкой суспензии.Частицы притягиваются к утечке флюса и слипаются вокруг дефекта, делая его видимым. Частицы могут быть черными или покрытыми флуоресцентным красителем для увеличения их видимости.

Линии магнитного потока должны располагаться под прямым углом к ​​дефекту, чтобы обеспечить наилучшее отображение, поскольку это создает максимальную утечку магнитного потока. Это определяет выбор подходящей техники намагничивания. Часто для полной проверки необходимо использовать более одного метода.

Дефект притягивает больше частиц, если он разрезает больше магнитных силовых линий, поэтому способность показать дефект зависит от глубины дефекта, угла дефекта по отношению к силовым линиям и напряженности магнитного поля, создаваемого во время намагничивания.Метод ограничен ферромагнитными материалами — железом, кобальтом и никелем — поскольку другие парамагнитные и диамагнитные материалы не могут удерживать поток, достаточно сильный для притяжения частиц.

Проверка MPI состоит из нескольких этапов:

  • Предварительная очистка
  • Размагничивание, при необходимости
  • При необходимости нанесение фоновой контрастной краски
  • Намагничивание
  • Нанесение порошков или красок с магнитными частицами
  • Осмотр поверхностей на наличие дефектов
  • Размагничивание и повторное намагничивание другим методом при необходимости
  • Недостатки записи, если таковые имеются
  • Размагничивание, при необходимости
  • Очистка и защита

Существует несколько методов магнитопорошкового контроля (MPI).Методы работы на площадке с использованием переносного оборудования включают:

  • Постоянный магнит
  • Ярмо электромагнитное
  • Токовые датчики
  • Гибкая катушка
  • Смежный кабель

Настольные или стационарные установки на заводе включают:

  • Текущий расход
  • Штанга для нарезания резьбы
  • Магнитный поток
  • Фиксированная катушка
  • Индуктивный ток (как специализированная опция)

Книг по теме:

  • Р. Хэмшоу, Введение в неразрушающий контроль (NDT) сварных соединений, 2-е издание, Abington Publishing, Кембридж, Великобритания, 1996 г. (ISBN 1 85573 314 5)
  • C E Betz, Принципы исследования магнитных частиц, опубликовано Magnaflux Corporation, 1967.
  • Исследование магнитных частиц, монография по неразрушающему контролю, опубликованная Обществом неразрушающего контроля Великобритании, 1975 г.
  • Дэвид Лавджой, Проверка магнитных частиц, Практическое руководство, опубликованное Chapman Hall, 1993 г.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Введение в вихретоковые испытания

Том Неллиган и Синтия Колдервуд

Магнетизм, лежащий в основе электродвигателей и генераторов, реле и стереодинамиков, также является силой, которая позволяет использовать важную категорию инструментов неразрушающего контроля, называемых вихретоковыми инструментами. .Вихретоковые испытания широко используются в аэрокосмической промышленности и в других производственных и сервисных средах, где требуется проверка тонкого металла на предмет потенциальных проблем, связанных с безопасностью или качеством. Помимо обнаружения трещин в металлических листах и ​​трубах, вихревой ток может использоваться для определенных измерений толщины металла, таких как определение коррозии под обшивкой самолета, для измерения проводимости и отслеживания эффектов термической обработки, а также для определения толщины непроводящего покрытия над проводящим. подложки.Доступны как полевые портативные, так и стационарные системные инструменты для удовлетворения широкого спектра потребностей в тестировании.

Вихретоковый неразрушающий контроль позволяет очень быстро обследовать большие площади и не требует использования соединительных жидкостей. Помимо поиска трещин, вихревой ток также можно использовать для проверки твердости и проводимости металла в приложениях, где эти свойства представляют интерес, и для измерения тонких слоев непроводящих покрытий, таких как краска, на металлических деталях. В то же время вихретоковые испытания ограничиваются материалами, которые проводят электричество и поэтому не могут использоваться для пластмасс.В некоторых случаях вихретоковый и ультразвуковой контроль используются вместе в качестве дополнительных методов, при этом вихретоковый контроль дает преимущество для быстрого контроля поверхности, а ультразвуковой контроль обеспечивает лучшую глубину проникновения.

Как это работает


Вихретоковые испытания основаны на физическом явлении электромагнитной индукции. В вихретоковом датчике переменный ток течет через проволочную катушку и создает колеблющееся магнитное поле. Если зонд и его магнитное поле поднести близко к проводящему материалу, например, металлическому испытательному образцу, круговой поток электронов, известный как вихревой ток, начнет двигаться через металл, как водоворот в потоке.Этот вихревой ток, протекающий через металл, в свою очередь, будет генерировать собственное магнитное поле, которое будет взаимодействовать с катушкой и ее полем через взаимную индуктивность. Изменения толщины металла или дефекты, такие как приповерхностное растрескивание, прерывают или изменяют амплитуду и характер вихревого тока и результирующего магнитного поля. Это, в свою очередь, влияет на движение электронов в катушке за счет изменения электрического импеданса катушки. Вихретоковый прибор отображает изменения амплитуды импеданса и фазового угла, которые могут использоваться обученным оператором для выявления изменений в испытательном образце.

Плотность вихревого тока наиболее высока у поверхности детали, поэтому это область с самым высоким разрешением теста. Стандартная глубина проникновения определяется как глубина, на которой плотность вихревого тока составляет 37% от его поверхностного значения, что, в свою очередь, может быть рассчитано на основе испытательной частоты, магнитной проницаемости и проводимости испытуемого материала. Таким образом, изменения проводимости исследуемого материала, его магнитной проницаемости, частоты импульсов переменного тока, возбуждающих катушку, и геометрия катушки — все это будет влиять на чувствительность, разрешение и проникновение теста.

Есть много факторов, которые влияют на возможности вихретокового контроля. Вихревые токи, распространяющиеся в материалах с более высокими значениями проводимости, будут более чувствительны к поверхностным дефектам, но будут иметь меньшее проникновение в материал, причем проникновение также будет зависеть от частоты испытаний. Более высокие тестовые частоты увеличивают разрешение вблизи поверхности, но ограничивают глубину проникновения, в то время как более низкие тестовые частоты увеличивают проникновение. Катушки большего размера контролируют больший объем материала из любого заданного положения, поскольку магнитное поле проникает глубже в образец, а катушки меньшего размера более чувствительны к мелким дефектам.Изменения проницаемости материала создают шум, который может ограничивать разрешение дефектов из-за больших изменений фона.

Хотя проводимость и проницаемость являются свойствами испытуемого материала, которые не зависят от оператора, частота испытаний, тип и размер катушки могут быть выбраны в зависимости от требований к испытаниям. В данном тесте разрешение будет определяться типом зонда, в то время как способность обнаружения будет контролироваться характеристиками материала и оборудования. Некоторые проверки включают сканирование по нескольким частотам для оптимизации результатов или проверку с использованием нескольких датчиков для получения наилучшего разрешения и глубины проникновения, необходимых для обнаружения всех возможных дефектов.Всегда важно выбирать правильный зонд для каждого приложения, чтобы оптимизировать производительность тестирования.

Отображает плоскость импеданса.
В то время как в некоторых старых вихретоковых приборах использовались простые аналоговые дисплеи измерителя, теперь стандартным форматом является график плоскости импеданса, который отображает сопротивление катушки по оси x в зависимости от индуктивного сопротивления по оси y. Вариации на графике соответствуют вариациям в образце для испытаний. Например, на дисплее ниже показана установка для проверки поверхностных трещин в алюминии.Верхняя кривая представляет собой поверхностную трещину глубиной 0,040 дюйма, средняя кривая — трещину глубиной 0,020 дюйма, а наименьшая кривая — трещину глубиной 0,008 дюйма. Горизонтальная линия представляет собой отрыв, при котором зонд был «обнулен» (сбалансирован ) на алюминиевой части, и когда он поднимается в воздух, сигнал перемещается прямо влево.Эта проверка выполняется с помощью карандашного щупа.

Этот дисплей будет считаться калибровкой прибора. набора, их нельзя менять во время осмотра.Контрольные измерения полностью зависят от сравнения сигнала с эталонной калибровкой.

Другой распространенный тест включает измерение непроводящих покрытий, таких как краска на металлах. На приведенном ниже экране показано неметаллическое покрытие алюминия. В этом случае зонд «обнуляется» (уравновешивается) в воздухе, а затем помещается на образец. В верхней строке показан сигнал на алюминии без покрытия. Вторая нижняя линия — покрытие 0,004 дюйма, затем покрытие 0,008 дюйма, а нижняя строка — 0.012 «. Чтобы создать это изображение, положение дисплея нужно было менять между каждым измерением, чтобы отображалось разделение между каждым сигналом. После того, как эта калибровка будет выполнена, инспектор будет измерять их части и следить за расстоянием, на котором проходит сигнал перемещается по экрану. Сигнализация может использоваться для предупреждения инспектора, когда покрытие слишком толстое или слишком тонкое.

Второй способ измерения толщины непроводящего покрытия на проводящем материале — использование возможности измерения проводимости Инструменты Olympus NDT серии N500 (N500C или выше).В этом измерении используется специальный зонд проводимости, на котором отображается экран ниже, а не экран стандартного импеданса, показанный выше. Это измерение чаще всего используется для определения проводимости материала, но оно также позволяет определить толщину покрытия, которая считается «отрывом» от материала, или насколько далеко зонд находится над поверхностью проводящего материала. Этот пример представляет собой покрытие толщиной 0,004 дюйма на алюминиевом испытательном образце. Типы зондов


Вихретоковые приборы могут выполнять широкий спектр испытаний в зависимости от типа используемого зонда, и тщательный выбор зонда поможет оптимизировать работу .Ниже перечислены некоторые распространенные типы датчиков.

Поверхностные зонды — Используются для выявления дефектов на металлических поверхностях и под ними, обычно большого диаметра, чтобы приспособиться к более низким частотам для более глубокого проникновения или для сканирования больших площадей.

Карандашные зонды — Зонды меньшего диаметра содержат катушки, рассчитанные на высокие частоты для высокого разрешения приповерхностных дефектов.

Датчики отверстия под болт — Предназначены для проверки внутренней части отверстия под болт. Эти датчики можно вращать вручную или автоматически с помощью ротационного сканера.

Кольцевые зонды — Предназначены для проверки отверстий для крепления самолетов с установленными креплениями.

Скользящие зонды — Также используются при проверке отверстий для крепежных деталей самолетов, обеспечивая более высокую скорость сканирования, чем кольцевые зонды.

Зонды ID — Используются для проверки теплообменников и аналогичных металлических труб изнутри, доступны в различных размерах.

Зонды с наружным диаметром — Используются для проверки металлических труб и стержней снаружи, когда испытательный образец проходит через катушку

Справочные стандарты

Вихретоковая система, состоящая из прибора и зонда, всегда должна быть откалибрована с соответствующими эталонами в начале испытания.Этот процесс включает в себя идентификацию отображения базовой линии для данного испытательного образца и наблюдение за тем, как она изменяется в условиях, которые испытание предназначено для идентификации. В приложениях для обнаружения дефектов этот процесс калибровки обычно включает использование эталонов того же материала, формы и размера, что и испытуемый образец, содержащих искусственные дефекты, такие как пропилы, просверленные отверстия или фрезерованные стенки для имитации дефектов. В приложениях измерения толщины эталоны будут состоять из различных образцов известной толщины.Оператор наблюдает за реакцией эталонных эталонов, а затем сравнивает показания испытательных образцов с эталонными образцами для классификации деталей. Правильная калибровка с соответствующими эталонными стандартами является неотъемлемой частью любой процедуры вихретокового испытания.

Общие приложения

Вихретоковые приборы могут использоваться в самых разных испытаниях. Некоторые из наиболее распространенных перечислены ниже.

Контроль сварных швов — Многие проверки сварных швов используют ультразвуковой неразрушающий контроль для подповерхностного контроля и дополнительный вихретоковый метод для сканирования поверхности на предмет открытых поверхностных трещин на сварных заглушках и в зонах термического влияния.

Тестирование проводимости — Способность вихретокового тестирования измерять проводимость может использоваться для идентификации и сортировки черных и цветных сплавов, а также для проверки термической обработки.

Проверка поверхности — Поверхностные трещины в обработанных деталях и металлической заготовке можно легко идентифицировать с помощью вихревых токов. Это включает в себя осмотр области вокруг крепежных элементов в самолетах и ​​других критически важных приложениях.

Обнаружение коррозии — Вихретоковые приборы могут использоваться для обнаружения и количественной оценки коррозии на внутренней стороне тонкого металла, такого как алюминиевая обшивка самолета.Низкочастотные датчики можно использовать для обнаружения коррозии на втором и третьем слоях металла, которые нельзя проверить ультразвуком.

Проверка отверстий под болты — Трещины внутри отверстий под болты можно обнаружить с помощью зондов для отверстий под болты, часто с помощью автоматических ротационных сканеров.

Проверка трубопровода — Как поточная проверка труб на стадии производства, так и проверка труб, таких как теплообменники, являются обычными вихретоковыми приложениями. Могут быть обнаружены как растрескивание, так и изменение толщины.

Вихретоковые матрицы

Вихретоковые массивные испытания, или ECA, — это технология, которая обеспечивает возможность одновременного использования нескольких вихретоковых катушек, размещенных рядом в одном узле зонда. Каждая отдельная катушка выдает сигнал, соответствующий фазе и амплитуде структуры под ней. Эти данные привязаны к закодированной позиции и времени и представлены графически в виде изображения C-скана, показывающего структуры на виде сверху. Помимо обеспечения визуализации с помощью С-сканирования, ECA позволяет охватить большие площади за один проход при сохранении высокого разрешения.ECA позволяет использовать более простое крепление, а также может упростить проверку сложных форм с помощью специальных датчиков, приспособленных к профилю испытуемого образца.

Для получения дополнительной информации

Учебное пособие по общим вихретоковым токам предоставлено: Образовательный ресурсный центр по неразрушающему контролю, 2001-2014 гг., The Collaboration for NDT Education, Университет штата Айова, www.nde-ed.org

Учебное пособие по вихревым токам Тестирование массивов от Olympus NDT

Американское общество неразрушающего контроля, Руководство по неразрушающему контролю, Том 5, Электромагнитные испытания (доступно на сайте www.asnt.org)

Принцип неразрушающего контроля магнитных частиц.

В этой главе резюмируются аргументы и выводы этой книги. Он начинается с оценки вклада Гриффита, как его теории термодинамического равновесия 1920 г., так и его измерений на прочных тонких стеклянных волокнах. После этого мы проанализируем важные вопросы, такие как несовместимость критерия энергии Гриффитса с критерием напряжения Галилея, доказательство равновесия, демонстрация обратимости трещин и акцент на «размерном эффекте», при котором более крупные образцы кажутся слабее небольших образцов для испытаний.Этот принцип энергетического равновесия трещин, постулированный в 1920 году, не был решен во времена Гриффита, и по сей день остается запутанным в текстах по механике разрушения. Основные истины, оставшиеся спустя столетие, заключаются в следующем: • Теория баланса энергии, созданная Гриффитом, превосходит критерий напряжения Галилея при описании результатов распространения трещин. • Новые более прочные материалы могут быть изобретены путем изучения и теоретического описания трещин. Развитие теории на протяжении столетия показало, что напряжение на вершине трещины нельзя использовать для прогнозирования разрушения при растрескивании.Трещины перемещаются как при высоком, так и при низком напряжении в зависимости от сохранения энергии. Таким образом, прочность хрупких материалов не существует как постоянная величина. Он варьируется в широких пределах, особенно в зависимости от размера образца и способа приложения силы. Вязкость — это главное свойство материала, всегда низкое в состоянии равновесия, но повышающееся на пять порядков по мере того, как трещины останавливаются из-за неравновесных эффектов. Мы можем изобрести новые прочные материалы, используя эти отклонения от равновесия, предотвращающие возникновение трещин, в наших интересах.Равновесие — это ключевая концепция, которая предполагает, что атомы около вершины трещины всегда отслаиваются и заживают спонтанно. Это динамическое, а не статическое равновесие. Когда отслаивание превышает заживление, трещина продолжает разрушать образец. Это химический процесс разрыва связи, который во многом зависит от присутствия других молекул, температуры материала и скорости разрыва связи. Вот почему растрескивание иногда может происходить неожиданно и стремительно. Обратимость трещин, другими словами, заживление, была впервые доказана Обреимоффом, отшелушившим слюдяные пластинки в 1930 году.JKR продемонстрировал обратимое разрушение резиновых контактов в 1970 году. В большинстве экспериментов по разрушениям заживление не может произойти, потому что пластические деформации и загрязнение наночастицами искажают поверхности, которые затем не могут повторно соединиться в атомном масштабе. Таким образом, обратимость трещин — редкое явление в традиционных экспериментах по разрушению. Сейчас происходит использование науки о трещинах для создания новых материалов. Считается, что интерфейсы очень важны, потому что один слой посторонних атомов может значительно уменьшить поверхностное притяжение, что приведет к легкому растрескиванию.Но при наличии интеллектуальных интерфейсов трещиной можно управлять, отклоняя ее в безопасном направлении или препятствуя ей с помощью материала с более высокой жесткостью. Идеально гладкие поверхности раздела могут также зажить после того, как трещина пройдет, и возникнут дислокации раздела фаз, удерживая материал вместе, рассеивая и накапливая энергию для повышения прочности. Таким образом, наблюдения за растрескиванием и теория энергии постоянно расширяются, что приводит к упрочнению условно хрупких твердых тел, таких как стекло и керамика.Окончательный вывод состоит в том, что все материалы, в принципе, можно упрочнить, используя механизмы и методы остановки трещин, описанные в этой книге.

Применение неразрушающего контроля при техническом обслуживании коммерческих самолетов

Применение неразрушающего контроля при техническом обслуживании коммерческих самолетов NDT.net — июнь 1999 г., Vol. 4 № 6

Содержание ECNDT ’98
Сессия: Аэрокосмическая промышленность

Применение неразрушающего контроля в коммерческой сфере Техническое обслуживание самолетов.

Md. Alahi Uddin Khan — Biman Bangladesh Airlines, Бангладеш.

ВВЕДЕНИЕ

    В программе технического обслуживания самолетов важно проверить механические повреждения и оценить объем ремонтных работ. Но при плановом техническом обслуживании трудно быстро обнаружить дефекты, так как техническое обслуживание самолета должно выполняться в запланированные сроки, а также должно быть выпущено вовремя для коммерческой эксплуатации.

    Во время технического обслуживания воздушного судна «НЕИСПРАВНОСТЬ ИСПЫТАНИЯ» (NDT) — наиболее экономичный способ проведения инспекции и единственный способ обнаружения дефектов.Проще говоря, NDT может обнаруживать трещины или любые другие неровности в конструкции планера и компонентах двигателя, которые явно не видны невооруженным глазом.

    Конструкции и различные узлы самолетов изготавливаются из различных материалов, таких как алюминиевый сплав, сталь, титан и композитные материалы. Чтобы разобрать самолет на части и затем изучить каждый компонент, потребуется много времени, поэтому метод неразрушающего контроля и выбор оборудования должны быть быстрыми и эффективными.

    В нынешней тенденции применения неразрушающего контроля на самолетах 70-80% неразрушающего контроля выполняется на корпусе, конструкции, шасси, а остальное — на двигателе и связанных с ним компонентах.

    Чтобы поддерживать самолет без дефектов и гарантировать высокий уровень качества и надежности, как часть программы инспекций, обычно применяются следующие методы неразрушающего контроля;

    1) Жидкий пенетрант 2) Магнитные частицы, 3) Вихревые токи 4) Ультразвук 5) Радиография (рентгеновские / гамма-лучи) 6) Визуальный / оптический 7) Звуковой / резонансный 8) Инфракрасная термография.

РАЗЛИЧНЫЕ МЕТОДЫ НК


1. Жидкий пенетрант:
    Жидкостный пенетрант — один из старейших современных методов неразрушающего контроля, широко используемый при техническом обслуживании самолетов. Испытание на проникновение жидкости можно определить как физико-химическую неразрушающую процедуру, предназначенную для обнаружения и выявления поверхностных неоднородностей в «непористых» конструкционных материалах.

    Основная цель пенетрантного тестирования — увеличить видимый контраст между неоднородностью и ее фоном.Это достигается обработкой участка жидкостью соответствующего состава, обладающей высокой подвижностью и проникающей способностью (которая проникает в поверхностные полости), и затем стимулирование выхода жидкости из проявителя для выявления структуры дефектов в белом свете (когда используются видимые пенетранты красителя) или в ультрафиолетовом свете (когда используются флуоресцентные пенетранты). Оценку также проводят с помощью увеличения от 3X до 5X. Целью испытания проникающей жидкостью является быстрое и экономичное получение визуальных свидетельств трещин, пористости, нахлестов, швов и других неоднородностей поверхности с высокой степенью надежности.

    Оборудование: При техническом обслуживании самолетов используются различные типы пенетрант-тестов.

      i) Переносное оборудование: Пенетранты доступны в «аэрозольных баллончиках» в небольших контейнерах для нанесения кистью или салфеткой. С помощью этих аэрозольных баллончиков проводятся испытания на пенетрант на установленных частях самолета, конструкции или силовых установок.

      ii) Стационарное испытательное оборудование: Этот тип оборудования наиболее часто используется в стационарных установках, состоит из серии модульных рабочих станций.Типичными станциями являются следующие: а) глубокие резервуары для пенетранта б) эмульгатор и проявитель в) ряд дренажных или жилых зон г) зона мойки с соответствующим освещением д) сушильная печь и е) смотровая камера.

      iii) Испытательная установка мелких деталей: Эти контрольные установки предназначены для обработки мелких деталей самолетов. Установки меньше, чем у стационарной системы. Мелкие детали загружаются в проволочные корзины, а затем обрабатываются на каждой из станций.

      iv) Автоматизированная испытательная система: В этом процессе пенетрантного тестирования нанесение пенетранта, промывка и сушка выполняются автоматически, но нанесение проявителя, проверка и интерпретация ультрафиолетового света выполняются инспектором вручную.В этой автоматической системе проверяются крупногабаритные компоненты самолета.

    Приложения: Обнаружение поверхностных или структурных повреждений всех материалов самолета. Флуоресцентные пенетранты используются в критических областях для более точной оценки.

    Ключевые моменты: Быстрый и простой в использовании, недорогой и легко транспортируемый. Может обнаруживать очень мелкие неоднородности поверхности. Может использоваться в самолете или в мастерской. Часто используется для подтверждения предполагаемых дефектов.Площадь, подлежащая уборке до и после проверки.

2. Магнитная частица:

    Магнитопорошковый контроль — это чувствительный метод неразрушающего контроля поверхностного разрушения и некоторых подповерхностных разрывов в «ферромагнитных» материалах.

    Метод тестирования основан на том принципе, что магнитный поток в намагниченном объекте локально искажается из-за наличия неоднородности. Это искажение заставляет часть магнитного поля выходить и повторно входить в объект испытаний на неоднородности.Это явление называется утечкой магнитного потока. Утечка магнитного потока способна притягивать мелкодисперсные частицы магнитных материалов, которые, в свою очередь, формируют «индикатор» неоднородности. Таким образом, испытание в основном состоит из трех операций: a) Установить подходящий магнитный поток в испытуемом объекте путем кругового или продольного намагничивания. б) нанесите магнитные частицы в сухой порошок жидкой суспензии; и c) Осмотрите тестовый объект при подходящих условиях освещения для интерпретации и оценки показаний.

    Флуоресцентные частицы или частицы черного оксида в аэрозольных баллончиках используются во время проверки критических участков конструкции / компонентов самолета при использовании постоянных магнитов или электромагнитов. Метод проверки флуоресцентных частиц оценивается по черному свету (черный свет состоит из 100-ваттной проекционной лампы с парами ртути, оснащенной фильтром для передачи длины волны от 3200 до 3800 ангстрем и поглощения практически всего видимого белого света).

    Оборудование: Для магнитопорошкового контроля используются следующие типы оборудования:

      i) Стационарные машины с магнитным потоком (с использованием FWDC, HWDC AC): Стационарный шкаф с система циркуляции и подачи жидкой суспензии, регулируемое положение змеевиков, напор и подвижное хвостовое оперение, используемое для проверки неподвижных частей, снятых с двигателя и самолета.

      ii) Мобильная переносная магнитофлюксная машина: Ручная или тележка, перевозимая с ограниченным текущего объекта.

      iii) Хомуты электромагнита (регулируемые): Подходит для проверки деталей неправильной формы на поверхностные дефекты.

      iv) Постоянный магнит: Он используется в изолированной критической зоне малых и больших деталей в самолетах.

    Применения: Принципиально простой, легко переносимый.Быстро и эффективно для устранения поверхностных и подземных дефектов ферромагнитных материалов любой формы, снятых с двигателей, насосов, шасси, коробок передач, валов, амортизаторов и т. Д. Широко используется для проверки болтов.

    Ключевые моменты: Подходит только для ферромагнитных материалов. Требуется процедура размагничивания. Позиционные ограничения — магнитное поле является направленным, и наилучшие результаты должны быть ориентированы перпендикулярно неоднородности.

3.Вихретоковый:

    Вихретоковые испытания являются важным методом испытаний и широко используемым методом в широкой области неразрушающих материалов и оценки. Этот метод особенно хорошо подходит для обнаружения трещин, вызванных эксплуатацией, обычно вызванных усталостью или коррозией под напряжением. Вихретоковый контроль может выполняться с минимальной подготовкой детали и высокой степенью чувствительности.

    Вихревые токи — это электрические токи, индуцируемые в проводнике электричества реакцией с переменным магнитным полем.Вихревые токи имеют круговую форму и ориентированы перпендикулярно направлению приложенного магнитного поля. А) электрическая проводимость, б) магнитная проницаемость, в) геометрия и г) однородность испытуемого объекта, все влияет на индуцированные токи.

    Электропроводность и магнитная проницаемость материала зависят от его химического состава и условий термической обработки. Смешанные партии материалов или деталей, подвергшихся огню или чрезмерному тепловому повреждению, можно быстро и легко разделить (испытание на проводимость).Изменения геометрии и однородности объекта испытаний изменят величину и распределение вихревых токов. Наблюдая за этими изменениями, можно обнаружить трещины и другие дефекты.

    Система вихретокового контроля в основном состоит из пяти функций: a) Генератор b) Абсолютная или дифференциальная испытательная катушка c) Мостовая схема d) Схемы обработки сигналов e) Считывание или отображение.

    Оборудование: Обычно для вихретокового контроля самолетов используются следующие испытательные приборы.

      1) Прибор для индикации счетчика — Он содержит градуированную шкалу в миллиамперах подвижного метровая стрелка.Амплитуда движения стрелки пропорциональна импедансу тестовой цепи.

      2) Прибор для отображения плоскости импеданса — Он имеет «летающую точку» на ЭЛТ, ЖК-дисплее или видеодисплее. Положение летающей точки указывает полное сопротивление испытательной цепи, но также отображает влияние как сопротивления, так и реактивного сопротивления, представляя как фазу, так и амплитуду Информация.

      3) Индикатор линейной развертки времени — Обычно используется с вращающимся открытым сканеры дырокола.«Горизонтальное положение» сигнала на дисплее указывает pPosition часов датчика в отверстии, а «вертикальный пик» сигнала указывает амплитуду отклика.

      4) Прибор для отображения гистограммы — На ЖК-дисплее отображается шкала шкалы, градуированная с шагом, чувствительным к напряжению. Положение индикации дисплея регулируется от одной шкалы до полной шкалы.

    Совместимость с прибором и выбором материала. Используются различные типы датчиков, например: i) Высокочастотные поверхностные датчики и датчики с отверстиями под болты. Скользящий зонд (драйвер / приемник).

    Применения: Вихретоковый тест используется для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов, коррозии в конструкциях самолетов, отверстий для креплений и отверстий для болтов. Обнаружение на поверхности и тестирование проводимости с помощью высокочастотных и подповерхностных методов обнаружения.

    Регулярный вихретоковый контроль проводится на самолетах под ступицами колес тележки на предмет трещин, также используется для обнаружения трещин в различных трубах, трубчатых компонентах самолета и двигателя.

    Ключевые моменты: Применимо только к проводящим материалам (черные, цветные и аустенитные компоненты). Требуются калибровочные стандарты и обученный оператор. Быстро и портативно. Пространственные зонды, необходимые для выбора материалов и доступности.

4. Ультразвуковой:

    Звук с частотой выше предела слышимости называется «ультразвуковым». Диапазон частот от 0,2 до 800 МГц.

    Ультразвуковой контроль обеспечивает чувствительный метод неразрушающего контроля большинства материалов, металлических, неметаллических, магнитных или немагнитных.Он позволяет обнаруживать небольшие дефекты с доступом только к одной поверхности и может определять местоположение и размер дефекта. При условии, что обе поверхности параллельны, ультразвук может использоваться для измерения толщины, когда доступна только одна поверхность. Эффективный результат ультразвукового испытания во многом зависит от состояния поверхности объекта, размера и направления зерна, а также акустического импеданса. Ультразвуковые методы очень широко используются для обнаружения внутренних дефектов в материалах.

    Ультразвуковой контроль работает по принципу «прошедшей» и «отраженной» звуковой волны. Звук имеет постоянную скорость в данном веществе; следовательно, изменение акустического импеданса материала вызывает изменение скорости звука в этой точке, вызывая эхо. Расстояние до акустического импеданса (дефекта) можно определить, если известны скорость звука в исследуемом материале и время, необходимое звуку для достижения и возврата из дефекта.

    Ультразвуковой контроль обычно выполняется двумя способами (i) методом отражения (импульсного эха) (ii) методом сквозной передачи. Метод «импульсного эха» наиболее широко используется при техническом обслуживании самолетов.

    Оборудование: Ультразвуковое дефектоскопическое оборудование состоит из следующих основных элементов: (i) электронно-лучевого осциллографа (ii) схемы синхронизации (iii) генератора Ратегенератора (iv) ВЧ-генератора (v) усилителя и (vi) преобразователя (поисковое устройство)

    Акустическая энергия (передаваемая или отраженная) представляется, отображается или записывается четырьмя способами.

      i) A-Scan: Основные компоненты системы «эхо-импульс». Использует подставку для видео, электронно-лучевую трубку или ЖК-дисплей. Отображение глубины несплошности и амплитуды сигнала. Чаще всего используется при осмотре самолетов

      ii) B-Scan: Он отображает глубину несплошности и распределение в поперечном сечении. Посмотреть’. Бумага для записи презентаций и компьютер монитор.

      iii) C-Scan: Он отображает распределение неоднородностей в «виде в плане».Запись бумага и компьютерный монитор, необходимые для презентации.

      iv) Цифровое считывание: Отображает ультразвуковую информацию о времени полета в цифровом формате. представляющие показания толщины скорости звука.

    Применения: Используется для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в сварных швах, ковке, литье основных конструктивных элементов стоек шасси и креплений двигателя. Болты в критических областях, соединениях конструкции самолета и пилоне.Также проверяет качество адгезионного соединения внахлестку и композитную структуру. Используется для измерения толщины после удаления повреждений или коррозии.

    Ключевые моменты: Быстрый, надежный и портативный. Результаты известны сразу. Требуются калибровочные стандарты и обученный оператор. Для выбора режима волны необходимо знать ориентацию неоднородности тестового объекта.

5. Рентгенография:

    Рентгенография — один из старейших и широко используемых методов неразрушающего контроля.Рентгенограмма — это фотографическая запись, полученная при прохождении электромагнитного излучения, такого как рентгеновские лучи или гамма-лучи, через объект на пленку. Когда пленка подвергается воздействию рентгеновских лучей, гамма-лучей или света, в эмульсии пленки происходит невидимое изменение, называемое «скрытым изображением». Открытые таким образом участки становятся темнее, когда пленка погружается в проявочный раствор. После проявления пленку ополаскивают, чтобы остановить проявление. Затем пленка помещается в фиксирующую ванночку, а затем промывается, чтобы удалить фиксатор. Наконец, высушен, чтобы его можно было использовать для интерпретации и записи.
      Рентген: Три вещи, необходимые для генерации рентгеновских лучей, источник электронов, средство перемещения электронов на высоких скоростях и материалы мишени. Когда высокоскоростные электроны взаимодействуют с веществом (ядром материала мишени), обеспечивается их энергия, достаточно высокая, преобразованная в энергию рентгеновского излучения.

      Типичное рентгеновское оборудование состоит из следующих элементов: i) оболочка трубки ii) катод рентгеновской трубки iii) анод рентгеновской трубки iv) фокусное пятно (размер фокусного пятна излучения) v) рентгеновское излучение конфигурация пучка vi) Ускоряющий потенциал (рабочее напряжение — разность электрических потенциалов между катодом и анодом)

      Гамма-излучение: Гамма-излучение — это излучение распадающихся ядер радиоактивных веществ.Два наиболее часто используемых «изотопа» для проведения промышленных инспекций — это иридий-192 и кобальт-60. Но в обслуживании самолетов при гамма-радиографии обычно используется Иридий-192. Изотопы радия-226 и цезия-13 7 доступны, но обычно не используются для радиографии самолетов. Гамма-рентгенография имеет преимущества простоты аппаратуры, компактности радиоактивных источников и независимости от внешнего источника электрического тока.

    Приложения: Учитывая проницаемость и способность поглощения рентгеновского излучения, радиография используется для проверки различных неметаллических деталей; для пористости, захвата воды, раздробленного ядра, трещин и условий с высоким содержанием смолы / расслоением; и металлические изделия; таких как сварные швы, отливки и ковка, а также обнаружение разрывов в изготовленных конструктивных узлах, таких как трещины, коррозия, включения, обломки, незакрепленные детали, заклепки, круглые отверстия и изменения толщины.Гамма-радиография обычно используется для обнаружения внутренних дефектов конструкции самолета (сталь и титан) и компонентов двигателя, требующих более высоких уровней энергии, или других узлов, доступ к которым затруднен.

    Ключевые моменты: Радиационная опасность, самолет должен быть чистым от всего персонала. Обученный оператор, требуется оборудование для обработки и просмотра фильмов. Точка трещины должна быть почти параллельна рентгеновскому лучу. Устраняет многие требования к разборке. Обеспечивает постоянные записи результатов.Доступность требуется с обеих сторон испытуемого образца.

6. Визуальный / оптический:

    Визуальный контроль, вероятно, является наиболее широко используемым из всех неразрушающих испытаний. Это просто, легко наносится, быстро выполняется и обычно не требует больших затрат. Основной принцип, используемый при визуальном осмотре, заключается в освещении испытуемого образца светом и осмотре образца глазами. Во многих случаях для облегчения обследования используются вспомогательные средства.

    Этот метод в основном используется: i) для увеличения дефектов, которые не могут быть обнаружены невооруженным глазом, ii) для помощи в проверке дефектов и iii) для визуального контроля участков, недоступных невооруженному глазу.

    Оборудование: Визуальные и оптические испытания проводятся при техническом обслуживании самолетов со следующим оборудованием:

      i) Увеличительное стекло — Обычно состоит из одинарной линзы для меньшего увеличения и двойной или нескольких линз для большего увеличения.

      ii) Увеличительное зеркало — Это вогнутая отражающая поверхность, например, стоматологическое зеркало, может использоваться для просмотра ограниченных участков самолета, недоступных с помощью увеличительного стекла.

      iii) Микроскоп — Это многоэлементная лупа, обеспечивающая очень сильное увеличение, используется для проверки деталей, снятых с самолета. Некоторые портативные устройства также используются для оценки предполагаемых признаков, обнаруженных на самолете.

      iv) Бороскоп — Бороскоп — это точный оптический прибор со встроенной подсветкой. Бороскопы, иногда называемые «эндоскопами» или «эндопробами», состоят из превосходных оптических систем и источников света высокой интенсивности, некоторые броскопы предоставляют возможность увеличения, элементы управления масштабированием или аксессуары.

      v) Гибкий волоконно-оптический бороскоп — Позволяет манипулировать инструментом вокруг углов и проходов с несколькими изменениями направления. Плетеные оболочки из нержавеющей стали защищают связку реле изображения во время многократных сгибаний и маневров. Рабочая длина обычно составляет от 60 до 365 см при диаметре от 3 до 12,5 мин.

      vi) Видео-имиджоскоп — Видео-имиджоскоп похож на фиброскоп, за исключением того, что видеокамера и ее соединения заменили комплект изображений, а ТВ-монитор заменил окуляр.Это изображение может быть увеличено для точного просмотра. Поле зрения составляет до 90 градусов, а наконечник зонда имеет четырехстороннее шарнирное соединение. В настоящее время наименьший диаметр составляет 9,5 мм при рабочей длине до 100 футов.

    Приложения: Обнаружение дефектов поверхности или структурных повреждений всех материалов. Оптические инструменты используются для визуального контроля внутренних поверхностей, а также глубоких отверстий и отверстий в конструкции самолета, шасси и т. Д. Широко используются для контроля компонентов двигателя, таких как колеса и сопла турбины, лопатки компрессора и камеры сгорания лопастей без открытия двигателя.Бороскопы, фиброскопы и видеоизображения являются наиболее важными оптическими приборами при дистанционном визуальном осмотре, которые обычно недоступны.

    Ключевые моменты: Простой в использовании в областях, где другие методы нецелесообразны. Требуется доступность. Надежность зависит от опыта оператора.

7. Звуковой / резонансный:

    Методы звукового и резонансного тестирования используются в первую очередь для обнаружения зазоров между слоями ламинированных конструкций.

    Звуковые и резонансные испытания эффективны для обнаружения раздробленной сердцевины или отслоений в адгезивных сотах, ударных повреждений и разграничений в композитных конструкциях и отслаивающей коррозии.

    Метод испытания методом постукивания продемонстрировал способность обнаруживать трещины, коррозию, ударные повреждения и расслоение. Инструмент для звукового тестирования работает в звуковом или близком к звуковом диапазоне.

    Приборы для тестирования резонанса могут работать как в звуковом, так и в ультразвуковом диапазоне частот.Были разработаны различные методы передачи и приема энергии. По сути, каждый метод вводит волну давления в образец, а затем обнаруживает резонансную, прошедшую или отраженную волну.

    Обычно для оценки демпфирующих характеристик образца используются следующие принципы акустической механики.

      a. Метод теста на резонанс: Этот тест хорошо работает для многих несвязанных и разобщенных.

      b. Метод проверки шага / захвата: Этот тест лучше всего позволяет обнаруживать несвязки и более глубокие дефекты.

      c. Метод испытания импульсом шага / захвата: В этом методе соединения не тестируются методом развертки. метод, можно удовлетворительно протестировать в этом режиме.

      Метод испытания d.MIA (анализ механического импеданса): Этот метод хорошо работает на не склеивает раздробленную сердцевину и дефекты внутри композитной конструкции.

      Метод акустической гармонической проверки Эдди: Он способен обнаруживать как ближнюю, так и дальнюю сторону отсутствия связи.

      ф.Тест тапом: Тест тапом — это ручной метод. Тестирование отводом — распространенный и недорогой вид осмотра. В этой процедуре инспектор постукивает по поверхности тестовой структуры и оценить производимый звук. Инспектор либо непосредственно слушает звук, либо использует специально разработанный приемник для анализа звука и сравнения реакции с дефектом. бесплатная часть.

    Заявка: Для проверки связи между сотами, обнаружения отслоений в многослойных композитных материалах.Крупные конструкции, такие как обтекатели, обтекатель и задняя кромка крыла, руль направления, закрылки, элероны, рули высоты и т. Д., Изготавливаются из композитных материалов и сотовых материалов.

    Тестирование методом постукивания ограничивается обнаружением отслоений или пустот между облицовочным листом и клеем. Он не обнаруживает отслоения или пустоты на 2 и или 3 и линиях соединения слоев, таких как области удвоения. Он ограничивается обнаружением отслоений диаметром примерно 25 мм (1 дюйм) и более, расположенных менее 1 дюйма.На 3 мм (0,05 дюйма) ниже исследуемой поверхности.

    Ключевые моменты: Теряет чувствительность с увеличением толщины материала. Требуется электрический источник и эталоны.

Инфракрасная термография:

    Инфракрасные и тепловые методы неразрушающего контроля основаны на том принципе, что тепловой поток в материале изменяется из-за наличия некоторых типов аномалий. Эти изменения теплового потока вызывают локальные разницы температур в материале.Получение изображений или изучение таких тепловых структур известно как «термография». Термины «инфракрасный» и «тепловой» в некоторых контекстах используются как синонимы. Термический относится к физическому явлению тепла, включающему движение молекул. Инфракрасный (под красным цветом) обозначает излучение между видимой и микроволновой областями электромагнитного спектра.

    Интенсивность и частота / длина волны излучения могут быть тесно связаны с теплотой излучателя. Отсюда следует, что радиационные датчики могут быть использованы для определения физического состояния тестового объекта.Это основа технологии «термографии».

    Оборудование: Тепловизор в основном состоит из детектора, системы сканирования, оптической системы и блока видеодисплея. Большинство камер работают как телевизионные камеры, и их выход представляет собой видеосигнал, который пропорционален выходному сигналу детектора. Впоследствии это переходит в систему обработки и визуализации сигнала, которая присваивает каждому уровню серый оттенок шкалы или ложный цвет.Таким образом можно получить изображение на Телевизионный монитор, отображающий распределение температур по всему полю изображения или распечатаны в виде цветной графики.

    Применения: Используется для обнаружения определенных пустот, включений, отслоений, попадания жидкости или загрязнения, посторонних предметов и поврежденных или сломанных структурных узлов. Инфракрасная термография также была выбрана для быстрого использования и надежности дефектного «жидкого загрязнения» в композитном сэндвиче по сравнению с рентгеновским методом.Обнаружение теплового перегрева в электрической и гидравлической системе. Специально термографическое обследование на конструкции самолетов выполняются для обнаружения следующих дефектов: (i) композитный ламинат. детали — для расслоения, отслоения или посторонних предметов (ii) Композитные многослойные детали — для отслоения и жидкого загрязнения. (iii) Металлические склеенные детали — для устранения коррозии. iv) Металлические многослойные детали — для жидких загрязнений, устранения коррозии.

    Ключевые моменты: Этот метод показывает изменения температуры, которые могут указывать на дефекты.Требуется обученный оператор. Могут потребоваться переносимые и справочные стандарты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Вероятно, аэрокосмическая промышленность является ведущей в мире по инновациям в области новых материалов и технологий производства, которые регулярно повышают безопасность, эффективность и снижают затраты. В то же время разрабатываются методы проверки для контроля их целостности. Например, все более широкое использование композитов в новейшем коммерческом авиастроении стимулировало быстрое развитие ультразвуковой техники C-сканирования.Он может обнаруживать дефекты глубоко внутри композиты, создающие трехмерные изображения структур и любых неровностей в тестовом элементе.

    Только при соответствующем применении методов неразрушающего контроля можно в полной мере использовать преимущества передового материаловедения.

ССЫЛКИ

  1. ASNT-Справочник по неразрушающему контролю -Vol-Ten — 1996
  2. ASNT-Справочник по неразрушающему контролю — Том — Девять — 1996.
  3. Б. Халл и В. Джон — Неразрушающий контроль (1998 г.), Макмиллан, Великобритания
  4. Крис Хоббс и Рон Смит — Под поверхностью, Технический журнал British Airways.
  5. П. Г. Лоренц — Наука дистанционного визуального осмотра, 1990.
  6. Стандартное руководство по неразрушающему контролю — McDonnel Douglas Corporation (Версия -3), 1996.

| Вверх |


Авторские права © NDT.net , [email protected] / DB: Article / SO: ECNDT / AU: Khan_M / CN: IN / CT: NDT / CT: aerospace / ED: 1999-06

Дефектоскопия в рельсах | FRA

Документ серии

Технические отчеты

Номер отчета

FRA / ORD-77/10

Предмет Целостность железных дорог и инфраструктуры

Ключевые слова

Неразрушающий контроль рельсов, ультразвук, электромагнитное обнаружение

1978_ ОБНАРУЖЕНИЕ ДЕФЕКТОВ НА РЕЛЬСАХ.PDF

Приведены физические принципы и методы магнитной и ультразвуковой дефектоскопии рельсов. Описывается предполагаемое использование, принципы работы и компоновка различных систем дефектоскопии рельсов, а также порядок работы с ними. Также описывается методология проверки рельсов, как в полевых условиях, так и на рельсосварочных предприятиях. Рассмотрен ремонт дефектоскопии на железных дорогах. Книга утверждена Главным управлением образовательных учреждений МПС в качестве учебного пособия для техникумов железнодорожного транспорта и Ученым советом Государственного комитета Совета Министров СССР по профессионально-технологическому образованию в качестве учебного пособия. пособие для индивидуально-командного обучения производственных рабочих.Будет полезно отслеживать работников предприятия, участвующих в осмотре рельсов.


DOT стремится обеспечить доступность информации в соответствующих альтернативных форматах для удовлетворения потребностей лиц с ограниченными возможностями. Если вам требуется альтернативная версия файлов, представленных на этой странице, свяжитесь с нами. [email protected].

Последнее обновление: пятница, 1 декабря 1978 г.

Что такое неразрушающий контроль / маркировка | MARKTEC Corporation

Процедура MPT: «Предварительная очистка» — «Намагничивание» — «Применение магнитных частиц» — «Наблюдение» — «Последующая очистка» .

(1) Предварительная очистка
Масло, краска, ржавчина и другие инородные материалы на проверяемой поверхности не только предотвращают притяжение магнитных частиц к утечке потока, но также приводят к формированию ложной индикации. Следовательно, такие материалы будут очищены химическим или механическим способом перед процессом намагничивания.

(2) Намагничивание
Заготовка намагничивается, так как направление магнитного потока ортогонально направлению дефекта.
Для правильного намагничивания применяется следующий метод.

  1. Метод осевого тока: пропускать электрический ток в продольном направлении заготовки
  2. Метод перекрестного тока: пропускать электрический ток в поперечном направлении оси заготовки
  3. Метод
  4. Prod: пропускать электрический ток между двумя контактами, контактирующими с областью контроля заготовки
  5. Метод сквозного проводника: для пропускания электрического тока через отверстие в заготовке
  6. Метод катушки: поместите заготовку в намагничивающую катушку
  7. Метод ярма: поместите заготовку между магнитными полюсами
  8. Метод сквозного потока: для пропускания магнитного потока через отверстие в заготовке

(3) Применение магнитной частицы

  1. Типы магнитных частиц
    Для работы магнитных частиц требуется легкое намагничивание и миграция к рассеянию магнитного потока и отличительной индикации дефектов.
    Есть два типа магнитных частиц: одна — нефлуоресцентная частица (белая, красная, черная) для наблюдения в видимом свете, а другая — флуоресцентная магнитная частица для наблюдения в УФ-свете.
    Сухой метод, магнитная частица наносится на поверхность в том виде, в каком она стоит, и мокрый метод, магнитная частица диспергируется в масле или воде.
  2. Применение тайминга магнитной частицы
    Есть два метода. Магнитная частица применяется во время намагничивания заготовки или применяется после прекращения намагничивания.В последующем случае остаточный магнетизм используется для формирования индикации дефектов.

(4) Наблюдение
УФ-свет используется для наблюдения за заготовкой в ​​темноте в случае использования флуоресцентных магнитных частиц для контроля.

(5) Последующая очистка
При необходимости выполняется размагничивание, удаление остаточных магнитных частиц и защита детали от ржавчины.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время Логотип Public.Resource.OrgЛоготип представляет собой черно-белую линию улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати находится красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине — «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг. серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
Соединенные Штаты

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законе. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на ознакомление с этим законом, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах гражданина в соответствии с нормами закона , тел. пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона.Информированные граждане — это фундаментальное требование для работы нашей демократии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *