88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Неразрушающие методы контроля

Неразрушающие методы контроля

Компания Техлабстрой занимается неразрушающим контролем качества строительных материалов и целых конструкций. Особенность данного метода заключается в отсутствии необходимости демонтажа объекта – проверка осуществляется с помощью нового оборудования. Гарантировать правильность результатов может наше свидетельство об аттестации испытательной лаборатории от Центра независимых испытаний в строительстве АНО «ЦНИЭС».

Неразрушающий контроль позволяет эффективно диагностировать дефекты объекта строительства на ранних стадиях и внести коррективы в план работ. Он определяет физические параметры стройматериалов, которые действительно важны в эксплуатации продукта.

Методы неразрушающего контроля

К основным методам неразрушающего контроля можно отнести следующие:

  1. Ультразвуковой – объект измерения проходит через целый ряд испытаний звуковыми волнами различной частоты. Разделяют несколько типов неразрушающего звукового контроля, первый — с помощью ультразвукового дефектоскопа, второй – метод ультразвуковой толщинометрии;
  2. Магнитный – с помощью воздействия магнитных на объект для измерения и анализу последующих изменений структуры;
  3. Акустико-эмиссионный;
  4. Вихретоковый – производится специальными моделями ультразвуковых десктопов;
  5. Проникающими веществами;
  6. Диагностика вибрациями;
  7. Электрический – с помощью зарядов разной силы;
  8. Тепловой – температурными колебаниями;
  9. Оптический;
  10. Радиоволновой – с помощью волн, которые пропускаются через объект.

Выполнение строительных работ проходит только после точного исследования прочности материалов. Несоблюдение норм мониторинга может привести к необратимым последствиям, вплоть до полного разрушения строения в результате несоблюдения стандартов качества. Результаты работы Техлабконтроля применяются в соответствии рекомендациям государственных контрольных органов — АНО «ЦНИЭС».

Краткий обзор популярных методов – как мы это делаем?

Неразрушающие методы контроля создают прочный союз научного подхода и высокого качества строительного продукта. Нашими услугами пользуются все ступени производственного цикла – от производителей стройматериалов, до подрядчиков.

Техлабконтроль предлагает своим клиентам услуги:

  • Диагностика строительных материалов (бетон, щебень, песок) – применяется ультразвуковой десктоп Expert;
  • Анализ качества сварных соединений – настройка проверки параметров осуществляется с помощью эксплуатации дефектоскопов общего назначения;
  • Проверяем образцы углеродистой стали цилиндром, анализируем силу разрыва арматуры, ее плотность и упругость;
  • Проводим адгезионные исследования материалов, которые обычно используют в строительстве;
  • Занимаемся полным исследованием и ремонтом ЖБК любой сложности сборки.

Сотрудники лаборатории компетентны – они проводят глубокий анализ любой конструкции и материала, с легкостью продиагностируют образец углеродистой или мелкозернистой стали, стекла. Мы используем наиболее популярные и эффективные модели проверки, техническая база позволяет применять актуальные методики и добиваться полного информирования клиента.

Техлабконтроль – неразрушающий контроль ваших материалов

Компания Техлабконтроль предлагает услуги неразрушающего контроля качества стройматериалов и уже готовых конструкций. В основу нашей работы заложены научные методы и принципы, сотрудники — дипломированные специалисты. Зачем вам нужен контроль постройки или стройматериала?

  • Проводим глубокий анализ свойств объекта для измерения, что ложится в основу архитектурного планирования;
  • После исполнения строительных работ, довольно проблематично оценить качество строения. Неразрушающий метод позволяет провести анализ без вреда для конструкции;
  • Мы имеем базу подготовленных сотрудников, сертификаты от АНО ЦНИЭС.

Работы проводятся оперативно, согласно стандартам ГОСТА. Мы отвечаем за результат каждой проверки, качество подтверждено отзывами клиентов.

Пути реализации неразрушающего контроля

Итак, давайте разберемся, как в реальности проходит наша работа в «боевых условиях». Всего существует 11 методов неразрушающего контроля, разберем основные отличия основных способов.

Ультразвуковой контроль

Метод проводиться с помощью ультразвукового дефектоскопа для анализа качества сварочных соединений, стройматериалов. Схема работы следующая:

  • На образец воздействуют с помощью звуковых волн;
  • Волны ударяются о габариты образца – определяют его размеры и точную форму;
  • С помощью ультразвукового методы толщинометрии можно определить самые мелкие отклонения в форме или плотности строительного материала.

Метод толщинометрии применяют в тех ситуациях, когда необходимо исследовать труднодоступные места уже готовых конструкций. К инструментам, которые позволяют проводить качественный контроль, относят ультразвуковой дефектостоп.

Магнитный метод

Применяются физические особенности магнитного поля – определяет размеры объекта, находит дефекты структуры. Образец исходного материала применяют в соответствии с выбранным способом мониторинга:

  • Магнитопорошковым;
  • Феррозондовым;
  • Индукционным;
  • Магнитографическим.

В соответствии рекомендациям, чаще всего используют магнитопорошковый способ – намагниченные частицы располагают на объекте проверки, большая часть порошка располагается на дефективной зоне. Это модель проверки наиболее популярна для проверки ферромагнитных материалов.

Контроль проникающими материалами

Базируется на использовании специальных жидкостей, которые проникают в материал. Цель – не измерение его толщины, а определение поврежденных участков. Таким образом, можно определить дефекты по скоплению индикаторных жидкостей. Проникающие материалы эффективны в мониторинге сосудов, которые используются под значительным давлением.

Что предлагает Техлабконтроль?

Компания Техлабконтроль предлагает вам научный подход к решению сложных задач. Наши специалисты могут:

  • Исследовать образец углеродистой или мелкозернистой стали цилиндром;
  • Проверить на стойкость спайку, арматурные соединения – сотрудничаем с Международным институтом сварки;
  • Узнать качество пьезоэлектрических материалов и многое другое.

Наиболее точный способ провести анализ – использовать правила ультразвукового контроля. Но, в зависимости от ситуации, лаборатория готова выполнить анализ любого материала или конструкции и другими методами.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Под неразрушающим контролем бетона понимают группу испытательных методик, проводимых с целью определения технических характеристик материала, не приводящих в процессе применения к разрушению или значительной деформации проверяемых конструкций.

Читайте так же:
Вес кирпича красного полнотелого 250х120х65 с раствором

В ходе испытания оценивают комплексные показатели, влияющие на срок службы сооружения. По результатам проверки можно сделать вывод о возможности ввода объекта, необходимости восстановления, усиления несущих элементов.

  • проверку материала на соответствие требованиям нормативных и технических документов;
  • выявление отклонений от установленных регламентов и стандартов;
  • определение параметров бетона в качественном и количественном выражении, на предмет отсутствия рисков;
  • снижения риска аварийного разрушения строительных объектов.

При проверке проводят комплексный анализ факторов, определяющих прочность элементов, с учетом диаметра армирующих закладных деталей, толщины защитного слоя, влажности, теплопроводности, адгезии и прочих показателей.

Преимущества способа

Испытание бетона неразрушающим методом позволяет добиться следующих преимуществ:

  • сохранения целостности контролируемых элементов конструкций;
  • возможности проведения исследований непосредственно на действующем объекте;
  • отсутствия неблагоприятных последствий для эксплуатационных качеств здания вследствие испытательной процедуры;
  • универсальности и простоты применения.

Используемые методики позволяют получить максимально точные результаты, при соблюдении установленных нормативами процедур, привлечении аттестованных экспертов со специализированным оборудованием.

Классификация методов

Испытание бетона на прочность неразрушающими методами подразделяют на следующие виды:

  • прямые путем местных разрушений неответственных участков;
  • косвенные – воздействием или проверкой, определяющей характеристики без повреждения конструкций.

Прямые методы предполагают проверку конструкций следующими способами:

  • отрывом со скалыванием – вырывают установленный в материал анкер, с определением требуемого для этого усилия; универсальная методика высокой точности; применение ограничено при большой плотности армирования;
  • скалыванием ребра – измеряют усилия при сколе бетона с угла элемента; способ применим для прямолинейных объектов, при простоте, отсутствии подготовительных работ; нельзя применять для бетона толщиной более 20 мм, поврежденных монолитных конструкций;
  • отрывом металлического диска – определяют силу при освобождении приклеенного к материалу дисковидного образца; требует предварительного наклеивания испытательного тела на бетон; использование ограничено для некоторых режимов температуры окружающей среды.

Косвенные методики предполагают механическое ударно-импульсное воздействие, при котором бетонный элемент не разрушают даже местно. Возможны следующие способы таких проверок:

  • ударным импульсом – наиболее распространенная методика; при проведении испытания регистрируют значение энергии в момент удара по поверхности специальным бойком (молотком Шмидта); отличается относительно невысокой точностью;
  • упругим отскоком – измеряют путь бойка, при воздействии на монолит, с использованием склеромера Шмидта и прочего аналогичного инструментария; при простоте и оперативности проверки, требуется тщательная зачистка поверхности;
  • пластической деформацией – определяют размер отпечатка, оставленного на бетонной плоскости стальным шариком (с применением молотка Кашкарова, аппаратов, создающих статическое давление); для облегчения измерений, используют белую или копировальную бумагу, подкладываемую в местах ударов; можно применять для оценки характеристик бетона не прочнее марки М500.

Также к косвенным методам относят ультразвуковое обследование, позволяющее определить структуру, плотность материала за счет измерения скорости прохождения сигнала через монолит.

Прозвучивание может быть сквозным, когда источник и приемник ультразвука установлены по разные стороны бетонного монолита, или поверхностным, при одностороннем размещении указанных приборов.

Кроме прочностных характеристик, позволяет выявить дефекты в бетонном изделии или конструктивном элементе – скрытые трещины, пустоты, неоднородность состава.

Из перечисленных методик, ультразвуковой способ – единственный, позволяющий получить точные данные о прочности монолита на всю толщину. Остальные методы предполагают ограничения по толщине контролируемого бетонного слоя.

Таблица значений

Для каждого метода характерны отдельные значения прочностных параметров на сжатие, при определенной погрешности. Эти величины приведены в таблице:

Для какой методикиГраницы прочностных характеристик материала, МПа
Упругого отскокаОт 5 до 50
Пластической деформации
Ударного импульсаОт 5 до 150
Отрыва дискаОт 5 до 60
Отрыва скалываниемОт 5 до 100
Скалыванием ребраОт 10 до 70
Ультразвуковым методомОт 10 до 40

Прочность бетона по классам (маркам)

Измерение прочности позволяет установить классы (марки) материалов, по итогам сравнения полученных результатов с данными, представленными в таблице:

Индекс класса бетона (после буквенного обозначения «В») применительно к прочности на сжатиеСоответствие Марки (число в обозначении после «М»)Средние показатели прочности, МПаОтклонение соответствующей марки материала от средних прочностных характеристик по данному классу, процентов
3,5504,499,1
5756,4214,5
7,51009,631,8
1015012,8414,5
12,516,05-8,4
1520019,261,8
2025025,69-4,6
22,530028,91,8
2535032,116,9
27,535,32-2,8
3040038,531,8
3545044,95-1,8
4050051,37-4,6
4560057,76
5065064,23
5570070,61
6080077,08

Регламенты

Определение прочности неразрушающими методами требует выполнения следующих регламентов в отношении перечисленных ниже способов, согласно положениям ГОСТ 22690-2015:

  • упругого отскока – выполняют около 9 испытаний, отступая по 3 см, с вычислением усредненного значения, при минимальной толщине материала от 10 см;
  • пластической деформации – процедуру проводят 5 раз, при слое бетона от 7 см;
  • ударного импульса – значение измеряют 10 раз, при толщине конструкций от 5 см;
  • отрыва диска – достаточно одной попытки, для слоя монолита от 5 см.
  • отрыва со скалыванием — при вырывании анкера, закладной элемент заделывают на глубину от 3,5 до 4,8 см, в зависимости от применяемого оборудования для последующей фиксации усилия.
Читайте так же:
Дорожки с кирпича своими руками

Условия выполнения работ требуют проведения испытания на определенной площади бетонного монолита, соответствующей допускам по соответствующей методике. В месте исследования должны отсутствовать повреждения. Измерения показателей проводят при положительной температуре воздуха окружающей среды.

Предварительная подготовка особенно важна при контроле бетонных элементов, работающих в условиях интенсивного воздействия агрессивных факторов – химических веществ, значительного нагрева, при частом замораживании и оттаивании. Чтобы получить точные результаты, поверхность обрабатывают, зачищая абразивными средствами.

Измерение прочности бетонных конструкций неразрушающими методами можно заказать в нашей организации. Заказчику гарантируется высокая точность проведенных испытаний, при сохранении целостности проверяемых элементов. Компания располагает необходимым оборудованием, высококлассными специалистами, что обеспечивает качество выполняемых работ.

Опытные профессионалы подберут методику, в зависимости от особенностей конструктивов, в кратчайшие сроки определив эксплуатационные характеристики сооружения.

Клиент получит испытательные протоколы с результатами проверки, экспертные заключения, заверенные подписями аттестованных экспертов и печатью аккредитованной организации.

6.6 Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Неразрушающие методы контроля прочности обеспечивают быструю и надежную оценку состояния материалов и конструкций, что очень важно для инженеров строительных специальностей, деятельность которых связана с технической эксплуатацией зданий и сооружений. Одним из главных направлений в области капитального строительства на современном этапе является реконструкция зданий и сооружений. Связанная с этим необходимость обследования технического состояния объектов реконструкции, исследование физико-механических характеристик строительных материалов непосредственно в зданиях и сооружениях требуют дополнительного совершенствования неразрушающих методов контроля. Действующими стандартами предусмотрен контроль прочности бетона в конструкциях без их разрушения на предприятиях строительной индустрии, что по сравнению с обычными механическими испытаниями позволяет быстро производить не только выборочные испытания, но и осуществлять сплошной контроль качества всей продукции.

В настоящее время существует очень много способов испытаний непосредственно в изделиях и конструкциях:

испытание бетона в конструкциях методом местных разрушений (огнестрельный метод, испытание на отрыв);

испытание бетона приборами механического действия (определение поверхностной твердости, испытание на упругий отскок и др.);

электронно-акустические методы (ультразвуковая дефектоскопия, импульсные и резонансные приборы);

рентгеновские и радиометрические методы (радиационная дефектоскопия, рентгеновские аппараты, изотопный метод);

магнитные и электромагнитные методы испытаний.

Неразрушающие методы контроля применяют для установления прочности бетона на сжатие, которая определяется как функция , где хi– механическая или физическая характеристика бетона, полученная опытным путем.

Механические методы предусматривают определение прочности Rпо результатам измерения приборами механических характеристик хi с использованием тарировочных графиков и таблиц. Метод пластической деформации основан на зависимости между прочностью бетона и размерами отпечатков на бетонной поверхности, которые получают путем надавливания штампа под действием пресса (статическая нагрузка) или под действием удара (динамическая нагрузка). Склерометры позволяют определить прочность по величине отскока при ударе о бетон. Физические методы основаны на зависимости прочности бетона от физических характеристик:

ультразвуковые приборы основаны на измерении времени распространения ультразвука в бетоне и базы прозвучивания, по которым рассчитывают скорость ультразвуковой волны (Vy3) и.

радиоизотопные приборы основаны на определении плотности (ρ) по интенсивности-излучения и по ранее установленным зависимостям.

При использовании приборов неразрушающего действия большое значение играет их тарирование. При тарировании образцы материала испытывают приборами неразрушающего контроля, а затем подвергают разрушению на гидравлическом прессе. На основе полученных результатов строят тарировочный график (или составляют таблицы) зависимости предела прочности при сжатии Rот показаний тарируемого прибора хi:.

Каждый из неразрушающих методов дает сведения только о некоторых свойствах материалов, не может быть универсальным и полностью заменить механические испытания. В связи с этим наиболее полные и объективные результаты могут быть получены при комплексном использовании физических и механических методов контроля. Это позволяет определить структуру материала, его однородность, выявить дефекты в конструкции, получить сведения о физико-механических свойствах материалов. Использование статистических методов контроля прочности бетона расширяет наши представления о критериях качества материалов.

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля: особенности

Согласно ГОСТ Р 56512-2015 «Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы», магнитопорошковый контроль (МПК) – метод контроля объектов, полуфабрикатов, узлов конструкций, изготовленных из магнитомягких и магнитотвердых сталей (ферромагнетиков).

Способы контроля – приложение магнитного поля и анализ остаточной намагниченности анализируемого объекта. В процессе магнитопорошкового контроля дополнительно используются магнитные индикаторы – особые порошки.

Почему МПК?

Востребованность и распространенность МПК обусловлена несколькими факторами, в том числе:

  • простотой контрольных мероприятий;
  • достаточно высокой точностью результатов;
  • возможностью выявить микроскопические трещины, усталость сталей, прочие дефекты, не всегда поддающиеся визуальной диагностике.

Цели и задачи магнитопорошкового контроля

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля применяется для оценки состояния следующих объектов:

  • полуфабрикаты;
  • детали, узлы, элементы конструкций;
  • клепаные, болтовые соединения;
  • машины, механизмы;
  • изделия из ферромагнитных (ферримагнитных) материалов.
Читайте так же:
Коэффициент теплопроводности для обыкновенного глиняного кирпича

МПК может проводиться не только в производственных условиях, но и в процессе ремонта, эксплуатации объектов контроля.

Дефекты (поверхностные и подповерхностные), поддающиеся выявлению посредством магнитопорошкового метода контроля:

  • трещины (деформационные, закалочные, усталостные и т. п.);
  • флокены, закаты;
  • сварные дефекты (трещины, различные включения) и т. п.

Так, цели и задачи магнитопорошкового контроля сводятся к выявлению дефектов анализируемых объектов. Метод используется во множестве промышленных и производственных отраслей (машиностроение, самолетостроение, нефтегазовая сфера и пр.)

Особенности метода

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля дает возможность выявить не поддающиеся визуальному контролю слабо видимые дефекты, раскрытие которых составляет 0,001 мм; глубина – 0,01 мм; протяженность – 0,5 мм и крупнее.

Магнитопорошковый контроль может с успехом использоваться для диагностики объектов с немагнитным покрытием, например, со слоем краски или лака, меди и т. п. Такие объекты с толщиной покрытий до 50 мкм поддаются диагностике без ухудшения точности выявления дефектов.

Точность результатов магнитопорошкового контроля обусловлена:

  • магнитными характеристики контролируемых объектов;
  • размерами объектов;
  • ориентацией выявляемых дефектов;
  • способами нанесения порошков;
  • доступностью зон контроля (в случае диагностики конструкций);
  • уровнем упрочнения;
  • свойствами индикаторов (порошков, аэрозолей и т. п.);
  • толщиной покрытий, если они немагнитные;
  • коагуляцией порошков и т. п.

Все из упомянутых факторов необходимо учитывать в процессе разработки технологий контроля объектов магнитопорошковым методом, в том числе при выборе индикаторов (порошков).

Возможно неточное выявление особенностей и характеристик дефектов магнитопорошковым методом в случаях, когда:

  • плоскость дефекта лежит под углом менее 30о относительно поверхности объекта или направления магнитного потока;
  • параметр шероховатости поверхности – Ra – превышает 10 мкм;
  • объект покрыт нагаром, коррозийным слоем и т. д.

Стоит отметить и то, что магнитопорошковый метод – это разновидность индикаторного контроля. Иными словами, посредством использования индикаторов (порошков, аэрозолей и т. п.) невозможно определить ширину, глубину и размеры дефектов.

Не поддаются диагностике магнитопорошковым методом:

  • объекты из цветных металлов;
  • узлы и конструкции объектов, характеризующиеся магнитной неоднородностью;
  • швы (сварные), если они выполнены немагнитными электродами.

Реализация магнитопорошкового контроля допустима при условии следования положениям инструкций и операционных карт. Их содержание (рекомендуемое) рассмотрено отраслевыми стандартами (упомянутый ГОСТ Р 56512-2015).

Аппаратура и средства МПК

Выбор аппаратуры и средств магнитопорошкового контроля зависит от задач его проведения, условий работы и прочих факторов.

  • стационарные и портативные, в том числе специализированные дефектоскопы;
  • приборы для замеров магнитного поля (далее – МП; допустимая погрешность приборов – не более 10%);
  • индикаторы МП (порошки, аэрозоли, суспензии);
  • размагничивающие устройства;
  • приборы для оценки чувствительности порошков или аэрозолей;
  • устройства для замеров облученности объекта контроля и др.

Выбор индикаторов и оборудования осуществляется с учетом необходимой чувствительности магнитопорошкового контроля, свойств объекта, местоположения диагностируемых дефектов, условий проведения контроля.

Способы МПК

По остаточной намагниченности (СОН). Способ предполагает намагничивание объекта с последующим нанесением порошка или аэрозоли. Далее проводится анализ индикаторных рисунков (спустя не менее трех часов). Оптимально использование СОН в отношении магнитотвердых объектов с коэрцитивной силой более 10 А/см (12 Э).

По приложенному полю (СПП). Предполагает нанесение индикатора до намагничивания или же в его процессе. Рисунки в таком случае удается получить практически сразу. Оптимально использование СПП в отношении магнитомягких материалов (коэрцитивная сила до 10 А/см).

Методы проведения неразрушающего контроля

Практически каждая сфера производства нуждается в контроле который не разрушают исходный материал. Каждый метод неразрушающего контроля хорош по своему имеет свои тонкости и особенности проведения. В статье изложены примеры самых популярных из них.
Вы также можете посмотреть другие статьи. Например, «Обзор приборов неразрушающего контроля» или «Принцип действия газоанализаторов».

Неразрушающий контроль (НК), говоря языком нормативных документов – это контроль, который не разрушает (именно такое определение дано в ГОСТ 16504-81 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения»).

Кажущееся неполным и расплывчатым понятие обретает чёткие формы, стоит только разложить его «по полочкам». Так, под словом «контроль» подразумевается «измерение значений рабочих параметров и свойств объекта и их проверка на соответствие допустимым величинам». «Неразрушающий» означает «не требующий демонтажа или остановки работы объекта», «не подразумевающий непосредственного вмешательства в исследуемую среду». У нас на сайте имеется статья — контроль неразрушающий, в которой более подробно рассмотрен этот термин.

Методы, с помощью которых реализуется НК, называются методами неразрушающего контроля (далее МНК).

МНК, в основе которых лежат схожие физические принципы, условно группируются в виды и внутри них классифицируются по трём признакам:

  • по характеру взаимодействия контролируемого объекта с физическим полем или веществом;
  • по первичному информативному параметру (характеристика проникающего вещества или физического поля, которая регистрируется после её взаимодействия с объектом контроля);
  • по способу, которым получают первичную информацию (первичная информация – это регистрируемая после взаимодействия с контролируемым объектом совокупность характеристик проникающего вещества или физического поля).
Читайте так же:
Как выкладывать лоджию кирпичом

В данной статье МНК будут рассмотрены группами (в основу их объединения положена принадлежность какому-либо виду или, как уже отмечалось ранее – общность реализуемых в ходе применения физических принципов).

Магнитные методы неразрушающего контроля

Магнитные МНК основаны на анализе взаимодействия контролируемого объекта с магнитным полем и применяются, как правило, для обнаружения внутренних и поверхностных дефектов объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов.

К основным магнитным методам НК относят магнитопорошковый, феррозондовый, индукционный и магнитографический метод. Самым распространённым и надёжным среди МНК своего вида является магнитопорошковый – основанный на возникновении неоднородности магнитного поля над местом дефекта.

Рис.1 – Магнитопорошковый МНК

Для реализации метода необходимо подготовить поверхность контролируемого объекта, намагнитить её и обработать магнитной суспензией. Металлические частицы, попавшие в неоднородное магнитное поле, возникшее над повреждением, притягиваются друг к другу и образуют цепочные структуры (рис. 1), выявляемые при осмотре деталей.

Оставшиеся не рассмотренными методы магнитного контроля аналогичны. Единственное отличие – вместо магнитного порошка и последующего визуального контроля используются катушка индуктивности (индукционный метод), магнитная лента и датчик, оснащённый магнитной головкой (магнитографический метод), феррозондовый датчик, регистрирующий поля рассеивания (феррозондовый метод).

Электрические методы неразрушающего контроля

Электрические МНК основаны на регистрации и анализе параметров электрического поля, которое взаимодействует с объектом контроля или возникает в нём в результате воздействия извне. Первичными информативными параметрами служат потенциал и ёмкость.

Рассмотрим суть электрических методов на примере электропотенциального метода, основанного на регистрации и анализе падения потенциала.

Если к телу из металла (оно изображено на рис. 2) приложить электрическое напряжение, то в нём возникнет электрическое поле, причём точки с одинаковым потенциалом образуют эквипотенциальные линии. В местах дефектов возникнет падение напряжения, которое можно измерить с помощью электродов и сделать выводы о характере и масштабе повреждений.

Рис.2 – Электропотенциальный МНК

Кроме электропотенциального метода, применяемого для контроля качества проводниковых материалов, используют следующие электрические методы:

  • емкостной (контроль полупроводников и диэлектриков);
  • термоэлектрический (контроль химического состава материала);
  • электронной эмиссии;
  • электроискровой;
  • электростатического порошка (метод схож с магнитопорошковым).

Вихретоковые методы неразрушающего контроля

Вихретоковые МНК основаны на исследовании взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с наводимым в объекте контроля электромагнитным полем вихревых токов, имеющих частоту до 1 млн Гц.

На практике данный метод используют для контроля объектов, которые изготовлены из электропроводящих материалов. С его помощью получают информацию о химическом составе и геометрическом размере изделия, о структуре материала, из которого объект изготовлен и обнаруживают дефекты, залегающие на поверхности и в подповерхностном слое (на глубине 2-3 мм). Типичный прибор используемый этим методом — вихретоковый дефектоскоп.

Принцип контроля заключается в следующем. С помощью катушки индуктивности 1 в объекте контроля 3 возбуждаются вихревые токи 2, регистрируемые приёмным измерителем, в роли которого выступает та же самая или другая катушка. По интенсивности распределения токов в контролируемом объекте можно судить о размерах изделия, свойствах материала, наличии несплошностей.

Рис.3 – Вихретоковый МНК (прохождения)

На рисунке 3 изображен вихретоковый метод прохождения (возбуждающая катушка и приёмник расположены по двум сторонам объекта). К основным методам вихретокового контроля также относят

  • метод рассеянного излучения (регистрация рассеянных волн или частиц, отраженных от дефекта);
  • эхо-метод или метод отраженного излучения (регистрируются отраженные от дефекта поля и волны).

Радиоволновые методы неразрушающего контроля

Радиоволновые МНК основаны на регистрации и анализе изменения параметров, которыми обладают взаимодействующие с объектом контроля электромагнитные волны радиодиапазона (их длина составляет от 0,01 до 1 м). Данные методы могут применяться для контроля объектов, изготовленных из материалов, не «заглушающих» радиоволны – диэлектриков (керамика), полупроводников, магнитодиэлектриков и тонкостенных объектов из металла.

Не будет ошибкой поставить в соответствие радиоволновым методам методы вихретоковые. Как и в случае вихретоковых МНК, аппаратура для реализации радиоволнового метода состоит из генератора 1 и приёмника волны 3.

Пример взаиморасположения генератора, объекта контроля и приёмника волн приведён на рисунке 4.

Рис.4 – Радиоволновой метод НМК (прохождения)

По характеру взаимодействия объекта с волной различают радиоволновые методы прохождения, отражения и рассеивания; по первичному информативному параметру – фазовые, геометрические, амплитудно-фазовые и поляризационные МНК.

Тепловые методы неразрушающего контроля

Тепловые МНК в качестве пробной (несущей информацию) энергии используют распространяющуюся в объекте контроля тепловую энергию. Температурное поле напрямую зависит от происходящих в объекте процессах теплопередачи, особенности которых зависят от наличия дефектов (как внутренних, так и наружных).

Основной информативный параметр тепловых МНК – разность температур между бездефектными и дефектными областями объекта. Температура может измеряться контактным и бесконтактным методом.

В зависимости от характера взаимодействия контролируемого объекта и тепловой энергии различают активный (рис.5) и пассивный методы тепловых МНК.

Активный метод заключается в следующем: контролируемый объект 6 с помощью внешнего источника 1 охлаждают или нагревают, а затем с помощью устройства контроля 5 измеряют тепловой поток температуру на его поверхности. Участкам повышенного или пониженного нагрева соответствуют дефекты 4.

Читайте так же:
Кирпич серый лицевой силикатный

Рис.5 – Активный метод теплового НК

При использовании пассивного метода (его называют методом собственного излучения) тепловые источники не используют. Вместо этого регистрируют тепловые потоки работающих объектов, ставя в соответствие местам повышенного нагрева неисправности и дефекты.

Тепловые методы широко используются не только при контроле технологических процессов и качества изделий; также их применяют в медицине, астрономии, при мониторинге (лесных пожаров, например).

Оптические методы неразрушающего контроля

Оптические МНК основаны на регистрации и анализе параметров, присущих взаимодействующему с объектом оптическому излучению (к нему относятся электромагнитные волны длиной от 10 -5 до 10 -3 мкм).

С помощью оптических МНК обнаруживают пустоты, поры, расслоения, трещины, инородные включения, геометрические отклонения и внутренние напряжения в объектах контроля. Информационными параметрами методов являются интегральные и спектральные фотометрические характеристики излучения.

Наружный оптический контроль может применяться относительно объектов из любых материалов. Обнаружение внутренних дефектов (неоднородностей, напряжений) возможно только применительно к прозрачным объектам. Для контроля диаметров и толщины используют оптические методы, основанные на явлении дифракции, для контроля шероховатости и сферичности – на явлении интерференции.

Оптический контроль может выполняться методами собственного (а), отраженного (б) и прошедшего (в) излучения.

Рис. 6 – Схемы испытаний оптическими МНК

Приёмное устройство может регистрировать следующие информативные параметры – амплитуду, степень поляризации и фазу волны, время её прохождения через объект, частоту или частотный спектр излучения.

Радиационные методы неразрушающего контроля

Радиационные МНК основаны на регистрации взаимодействующего с объектом проникающего ионизирующего излучения и его последующем анализе. В зависимости от вида ионизирующего излучения, слово «радиационные» в наименовании методов может заменяться на «рентгеновские», «нейтронные» и другие.

Чаще всего для контроля используется гамма- и рентгеновское излучение, позволяющее выявить едва ли не любой дефект (как внутренний, так и поверхностный).

Схема применения радиационного контроля методом прохождения (стоит отметить, что метод отражения практически не используется) приведена на рисунке 7.

Источник 1 излучает поток, проходящий сквозь контролируемый объект 2. Излучение улавливается приёмником 3 и с помощью преобразователя 4 преобразуется в конечный результат.

Рис. 7 – Схема применения радиационного контроля (метод прохождения)

В зависимости от того, какой приёмник излучения 3 используется (сцинтилляционный счетчик фотонов и частиц, рентгеновская плёнка или флюоресцирующий экран), различают радиометрический, радиографический и радиоскопический методы.

Первичным информативным параметром выступает плотность потока излучения, возрастающая в местах дефектов.

Акустические методы неразрушающего контроля

Акустические МНК основаны на регистрации и анализе параметров упругих волн, которые возбуждаются и/или возникают в объекте контроля. При использовании волн ультразвукового диапазона допустима замена названия группы методов на «ультразвуковые».

Упругие волны, вернее, их параметры, тесно связаны с некоторыми свойствами материалов (анизотропией, плотностью, упругостью и др.), а если принять во внимание тот факт, что акустические свойства твёрдых объектов и воздуха значительно разнятся, становится понятным, почему с помощью акустических МНК возможно выявить наличие малейших дефектов (их ширина может не превышать 10 -6 мм), определить качество шлифовки и толщину поверхности.

Сфера использования акустических методов достаточно широка, например ультразвуковые дефектоскопы. Они могут применяться ко всем проводящим акустические волны материалам.

В зависимости от характера взаимодействия с контролируемым объектом, различают пассивные и активные методы контроля. В первом случае регистрируются волны, возникающие в самом объекте (по шумам работающего устройства вполне можно судить о его исправности, неисправности и даже её характере). К активным же относятся методы, основанные на измерении интенсивности пропускаемого или отражаемого объектом акустического сигнала. Результаты применения активного акустического МНК представлены на рисунке 8.

В левой части рисунка (а) изображен объект, не имеющий дефектов и соответствующий его проверке график, на котором отображены информативные параметры акустической волны (в данном случае время прохождения через объект). Справа (б) изображен график, соответствующий наличию дефекта.

Рис.8 – Результат применения активного акустического МНК (отражения)

Методы неразрушающего контроля проникающими веществами

МНК проникающими веществами (ПВ) основаны на проникновении в полость дефекта контролируемого объекта специальных веществ. Когда речь идёт о выявлении слабозаметных или незаметных трещин на поверхности, МНК ПВ можно назвать капиллярными, в случае поиска сквозных – течеискания.

При применении МНК ПВ дефекты окрашиваются индикаторной жидкостью (пенетрантом) и выявляются либо визуально, либо с помощью преобразователей.

На рисунке 9 изображён способ применения капиллярного метода неразрушающего контроля (поэтапно)

Рис.9 – Поэтапное описание способа применения капиллярного МНК ПВ

На этапе а поверхность контролируемого объекта очищается механическим и/или химическим методом, затем на неё наносится индикаторная жидкость (б). Она заполняет полости дефектов (в). Излишки пенетранта удаляются. На поверхность наносится проявитель, выявляющий признаки дефектов.

Все рассмотренные выше методы контроля не требуют ни разрушения готовых изделий, ни вырезки образцов. Их применение позволяет избежать существенных временных и материальных затрат и частично автоматизировать операции контроля, повысив при этом надёжность и качество изделий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector