Tipe nie-vernietigende toetsing. Klassifikasie van tipes en metodes

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Geh altebeheer van produkte is 'n noodsaaklike deel van die eiendomsbestuurstelsel. In elke stadium van produksie is daar spesifieke vereistes vir verskillende tipes produkte, en dus vir die materiaal wat gebruik word. Aanvanklik was die hoofvereistes hoofsaaklik akkuraatheid en sterkte, maar met die ontwikkeling van die industrie en die komplikasie van vervaardigde toerusting het die aantal eienskappe waarvoor dit afgekeur kan word, baie keer toegeneem.

Om die funksionele vermoëns van produkte na te gaan sonder om dit te vernietig, het moontlik geword danksy die verbetering van nie-vernietigende toetsmetodes. Tipes en metodes om dit uit te voer, laat jou toe om 'n verskeidenheid parameters te evalueer sonder om die integriteit van die produk te skend, en dus so akkuraat as moontlik. Vandag het nie 'n enkele tegnologiese proses vir die vervaardiging van verantwoordelike produkte sonder 'n goed gevormde beheerstelsel die reg om in die bedryf ingevoer te word nie.

Die konsep van nie-vernietigende toetsing

Hierdie proses word verstaan as 'n stel vansulke toetse waaraan die voorwerp direk onderwerp word, terwyl sy werkverrigting gehandhaaf word sonder enige skade aan die materiaal. Alle tipes en metodes van nie-vernietigende toetsing wat vandag bestaan, het die hoofdoel om industriële veiligheid te verseker deur die tegniese toestand van toerusting, geboue en strukture te monitor. Hulle word nie net op die stadium van produksie (konstruksie) uitgevoer nie, maar ook vir tydige en hoë kwaliteit instandhouding en herstel.

Verskeie tipes nie-vernietigende toetsing volgens GOST kan dus die geometriese parameters van produkte meet, die kwaliteit van oppervlakbehandeling evalueer (byvoorbeeld grofheid), die struktuur van die materiaal en die chemiese samestelling daarvan, die teenwoordigheid van verskeie gebreke. Die tydigheid en betroubaarheid van die data wat verkry word, laat jou toe om die tegnologiese proses aan te pas en mededingende produkte te produseer, asook om finansiële verliese te voorkom.

Inspeksievereistes

Om die resultate van alle tipes nie-vernietigende toetsing relevant en effektief te laat wees, moet dit aan sekere vereistes voldoen:

• die moontlikheid van die implementering daarvan in alle stadiums van vervaardiging, tydens die bedryf en herstel van produkte;
• beheer moet uitgevoer word op die maksimum moontlike aantal van die gegewe parameters vir 'n spesifieke produksie;
• tyd wat aan inspeksie bestee word, moet redelik gekorreleer word met ander stappe in die produksieproses;
• die betroubaarheid van die resultate moet baie hoog wees;
• deurgeleenthede vir tegnologiese prosesbeheer moet gemeganiseer en geoutomatiseer word;
• betroubaarheid van toestelle en toerusting wat in nie-vernietigende toetsing gebruik word, tipes en toestande van hul gebruik moet gevarieer word;
• eenvoud van metodes, ekonomiese en tegniese beskikbaarheid.

Aansoeke

Die hele verskeidenheid tipes en metodes van nie-vernietigende toetsing volgens GOST word vir die volgende doeleindes gebruik:

• opsporing van defekte in kritieke onderdele en samestellings (kernreaktore, vliegtuie, onderwater- en oppervlakwatervaartuie, ruimtetuie, ens.);
• defektoskopie van toestelle wat ontwerp is vir langtermynbedryf (hawefasiliteite, brûe, hyskrane, kernkragsentrales en ander);
• navorsing deur metodes van nie-vernietigende toetsing van metale, tipes hul strukture en moontlike defekte in produkte om tegnologie te verbeter;
• deurlopende beheer oor die voorkoms van defekte in eenhede en toestelle van die hoogste verantwoordelikheid (byvoorbeeld ketels van kernkragsentrales).

Klassifikasie van tipes nie-vernietigende toetsing

Gegrond op die beginsels van werking van toerusting en fisiese en chemiese verskynsels, word alle metodes in tien tipes verdeel:

1. akoesties (veral ultrasonies);
2. vibroakoesties;
3. met deurdringende stowwe (kapillêre en lekkasiebeheer);
4. magnetiese (of magnetiese deeltjie);
5. opties (visueel-opties);
6. straling;
7. radiogolf;
8. termiese;
9. elektries;
10. Werwelstroom (of elektromagneties).

Volgens GOST 56542 word die tipes en metodes van nie-vernietigende toetsing wat hierbo gelys word verder onderverdeel volgens die volgende kenmerke:

• eienaardighede van die interaksie van stowwe of fisiese velde met 'n beheerde voorwerp;
• primêre parameters wat inligting verskaf;
• kry primêre inligting.

Akoestiese metodes

In ooreenstemming met die klassifikasie van tipes en metodes van nie-vernietigende toetsing in ooreenstemming met GOST R 56542-2015, is hierdie tipe gebaseer op die ontleding van elastiese golwe wat opgewonde is en (of) ontstaan in 'n beheerde voorwerp. As 'n frekwensiereeks groter as 20 kHz gebruik word, kan die term "ultrasonies" in plaas van "akoesties" gebruik word.

Die akoestiese tipe nie-vernietigende toetsing word in twee groot groepe verdeel.

Eerste - metodes gebaseer op die uitstraal en ontvangs van akoestiese golwe. Vir beheer word bewegende en staande golwe of resonante vibrasies van die beheerde voorwerp gebruik. Dit sluit in:

• Skadumetode. Die teenwoordigheid van 'n defek word bespeur as gevolg van die verswakking van die ontvangde sein of die vertraging in die registrasie daarvan as gevolg van die afronding van die defek deur ultrasoniese golwe.
• Echo-metode. Die bestaan van 'n defek word bepaal deur die tyd van aankoms van die sein wat deur die defek en die oppervlaktes van die voorwerp gereflekteer word, wat dit moontlik maak om die ligging van die defek in die volume van die materiaal te bepaal.
• Spieël-skadu-metode. Dit is 'n variasie van die skadu-metode, wat toerusting van gebruikeggo metode. 'n Swak sein is ook 'n teken van 'n fout.
• Impedansiemetode. As daar 'n defek in die produk is, neem die impedansie van 'n sekere area van sy oppervlak af, asof dit versag. Dit beïnvloed die amplitude van die staafossillasies, die meganiese spanning aan die einde daarvan, die fase van die ossillasies en die verskuiwing in hul frekwensie.
• Resonansiemetode. Belangrik vir die meting van filmlaagdikte. Die defek word gevind deur die vinder langs die oppervlak van die produk te beweeg, wat 'n verswakking van die sein of die verdwyning van resonansie aandui.
• Metode van vrye vibrasies. In die loop van toetsing word die frekwensies van natuurlike ossillasies van die monster, wat plaasvind as gevolg van impak daarop, ontleed.

Die tweede groep sluit metodes in wat gebaseer is op die registrasie van golwe wat in produkte en materiale ontstaan:

• Akoestiese emissie. Dit is gebaseer op die registrasie van golwe wat tydens die vorming en ontwikkeling van krake voorkom. Gevaarlike defekte lei tot 'n toename in die frekwensie en amplitude van seine in 'n spesifieke frekwensiereeks.
• Geraas-vibrasie-metode. Dit bestaan uit die waarneming van die frekwensiespektrum van die meganisme of sy dele tydens werking.

Tipes en metodes van nie-vernietigende toetsing uit die klassifikasie hierbo gegee word vir 'n verskeidenheid doeleindes gebruik. Om die parameters van gerolde metaal van klein dikte, rubberprodukte, veselglas, beton te bepaal, is die skadumetode die beste geskik. Die beduidende nadeel daarvan is die behoefte aan toegang tot die produk van twee kante. Met eenrigting toegang totdie monster kan die spieëlskadu- of resonansiemetodes gebruik. Hierdie twee tipes is goed geskik vir nie-vernietigende toetsing van gelaste lasse, sowel as akoestiese emissie. Die impedansie-metode, sowel as die vrye vibrasie-metode, kontroleer die kwaliteit van gelymde en gesoldeerde produkte van glas, metaal en plastiek.

Kapillêre metodes

Volgens die klassifikasie van tipes en metodes van nie-vernietigende toetsing in ooreenstemming met GOST R 56542-2015, hou kapillêre metodes verband met die ondersoek deur penetrerende stowwe.

Hulle is gebaseer op die penetrasie van druppels spesiale vloeistowwe, genoem aanwyser, in die holte van defekte. Die metode word verminder tot die skoonmaak van die oppervlak van die deel en die toepassing van 'n deurdringende vloeistof daarop. In hierdie geval word die holtes gevul, waarna die vloeistof van die oppervlak verwyder word. Die res daarvan word opgespoor deur 'n ontwikkelaar te gebruik, wat 'n aanwyserpatroon van die ligging van defekte vorm.

Die sensitiwiteit van die kapillêre tipe nie-vernietigende toetsing hang grootliks af van die keuse van materiaal vir foutopsporing, wat hul voorlopige verifikasie verpligtend maak. Die aanwyservermoëns van oplossings word gekontroleer teen sommige standaardoplossings. Die witheid van ontwikkelaars word nagegaan deur vergelyking met 'n barietplaat (witheidstandaard).

Die voordeel van kapillêre metodes is die moontlikheid van gebruik in veld- en laboratoriumtoestande met verskillende omgewingstemperature. Hulle is egter slegs in staat om oppervlakdefekte met ongevulde holtes op te spoor. Kapillêre metodes is van toepassing viropsporing van defekte in metaal en nie-metaal dele van verskillende vorms.

Magnetiese metodes

Hulle is gebaseer op die registrasie van magnetiese velde wat bo die defek ontstaan, of op die bepaling van die magnetiese eienskappe van die bestudeerde produkte. Magnetiese metodes laat jou toe om krake, rolle en ander defekte te vind, soos die meganiese kenmerke van ferromagnetiese staal en gietyster.

Die klassifikasie van nie-vernietigende tipes en metodes van beheer beskikbaar in GOST maak voorsiening vir die verdeling van magnetiese in die volgende subspesies:

• magnetografiese (registrasie van velde word uitgevoer met 'n ferromagnetiese film as 'n aanwyser);
• magnetiese deeltjie (analise van magnetiese velde word uitgevoer met 'n ferromagnetiese poeier of magnetiese suspensie);
• magnetoreistor (registrasie van verdwaalde magnetiese velde word deur magnetoresistors uitgevoer);
• induksie tipe magnetiese nie-vernietigende toetsing (die grootte of fase van die geïnduseerde EMK word gemonitor);
• ponderomotief (die krag van magneetherroeping vanaf 'n beheerde voorwerp word aangeteken);
• ferroprobe (gebaseer op die meting van magnetiese veldsterkte met behulp van vloedhekke);
• Hall-effekmetode (magnetiese velde word deur Hall-sensors geregistreer).

Optiese metodes

Die tipe nie-vernietigende toetsing gebaseer op die werking van ligstraling op 'n voorwerp met die registrasie van die resultate van hierdie aksie word opties genoem. Konvensioneel is daar drie groepe metodes:

Visueel (sowel as die visueel-optiese metode) is gebaseer op die persoonlike eienskappe van die operateur (laboratoriumassistent): ervaring, vaardigheid, visie. Dit is baie toeganklik en maklik om uit te voer, wat sy alomteenwoordigheid verduidelik. Visuele beheer word uitgevoer sonder enige optiese middel. Dit is effektief op groot voorwerpe om growwe foute, oortredings van meetkunde en afmetings op te spoor. Visueel-optiese analise word uitgevoer met optiese hulpmiddels soos 'n vergrootglas of mikroskoop. Dit is minder produktief, daarom word dit gewoonlik met visueel gekombineer

• Fotometriese, densitometriese, spektrale en televisiemetodes is gebaseer op instrumentele metings en word gekenmerk deur minder subjektiwiteit. Hierdie tipe optiese nie-vernietigende toetsing is onontbeerlik vir die meet van meetkundige afmetings, oppervlaktes, die beheer van die verswakkingskoëffisiënt, die evaluering van transmissie of reflektiwiteit, foutopsporing.
• Interferensie, diffraksie, fasekontras, refraktometriese, nefelometriese, polarisasie, stroboskopiese, holografiese metodes is gebaseer op die golf eienskappe van lig. Met hul hulp kan jy produkte beheer wat gemaak is van materiale wat deursigtig of deurskynend is vir ligstraling.

Bestralingsmetodes

Gegrond op die effek van ioniserende elektromagnetiese straling op 'n voorwerp, gevolg deur registrasie van die parameters van hierdie aksie en die opsomming van die resultate van beheer. Vir die stralingstipe van nie-vernietigende toetsing word verskeie stralings gebruik, wat dit moontlik maak om hul kwanta deur die volgende fisiese hoeveelhede te beskryf: frekwensie, golflengte ofenergie.

Deur deur die produk te gaan, word X-straal- of gammastraling, sowel as neutrino-vloede, tot verskillende grade verswak in afdelings met en sonder defekte. Hulle laat jou toe om die interne teenwoordigheid van foute te beoordeel. Hulle word suksesvol gebruik om gelaste en gesoldeerde nate, gerolde produkte na te gaan.

Bestraling tipes nie-vernietigende toetse hou 'n biologiese gevaar in, wat heimlik optree. Dit vereis voldoening aan organisatoriese en sanitêre norme van arbeidsbeskerming en veiligheidsregulasies.

Termiese metodes

'n Belangrike parameter is die registrasie van veranderinge wat in die termiese of temperatuurvelde van die geanaliseerde monster voorkom. Vir beheer word die temperatuur en verskille in die termiese eienskappe van die voorwerp gemeet.

NDT termiese aansig kan passief of aktief wees. In die eerste geval word die monsters nie deur eksterne hittebronne geraak nie, en die temperatuurveld word by die bedryfsmeganisme gemeet. 'n Toename of afname in temperatuur op sommige plekke kan die teenwoordigheid van 'n soort foute aandui, soos krake in enjins. Met aktiewe termiese beheer word materiale of produkte verhit of afgekoel, en die temperatuur word van sy twee teenoorstaande kante gemeet.

Om akkurate en objektiewe data te verkry, word die volgende primêre meetomvormers van termiese straling gebruik: termometers, termokoppels, termiese weerstande, halfgeleiertoestelle, elektroniese vakuumtoestelle, piro-elektriese elemente. Dikwels word aanwysers van termiese velde gebruik, wat isplate, pasta, films van termosensitiewe stowwe wat verander wanneer sekere temperature bereik word. So, smeltende termiese indikators, kleurveranderende termiese indikators en fosfors is geïsoleer.

Deur die gebruik van spesiale toerusting maak termiese metodes dit moontlik om die fisiese en geometriese parameters van voorwerpe sonder kontak op redelike groot afstande te meet. Hulle laat ook toe om chemiese en fisiese besoedeling, grofheid, bedekkings op hul oppervlaktes op te spoor, gebaseer op die waardes van die termiese emissie.

Lekbespeuringsmetodes

Volgens die hoofklassifikasie van tipes nie-vernietigende toetsing, verwys hierdie metode na die toets van monsters met deurdringende vloeistowwe. Lek-opsporing openbaar deur gebreke in produkte en strukture deur die penetrasie van toetsstowwe daardeur. Dikwels na verwys as lekbeheer.

Vloeistowwe, sommige gasse, dampe van vloeistowwe kan as toetsstowwe dien. Volgens hierdie parameter word lekopsporingsbeheermetodes in vloeistof en gas verdeel. Gasse bied groter sensitiwiteit, wat beteken dat hulle meer gereeld gebruik word. Die sensitiwiteit van die metode word ook beïnvloed deur die toerusting wat gebruik word. Vakuumtegniek in hierdie geval is die beste opsie.

Om lekkasies op te spoor, is spesiale toestelle genaamd lekdetektors nodig, maar in sommige gevalle is nie-toestelmetodes van lekopsporing ook geskik. Om hierdie metode te beheer, word die volgende lekdetektors gebruik:

• Massaspektrometrie - gekenmerk deur die grootstesensitiwiteit en veelsydigheid, laat jou toe om produkte van verskillende dimensies te ondersoek. Dit alles verklaar die wye toepassing daarvan. Maar die massaspektrometer is 'n baie komplekse en lywige instrument wat 'n vakuum vereis om te werk.
• Halogen, waarvan die werking gebaseer is op 'n skerp toename in die vrystelling van alkalimetaalkatione wanneer halogene in die toetsstof voorkom.
• Bubble - is gebaseer op die opsporing van toetsgasborrels wat vrygestel word van 'n lek tydens gasdruktoetsing van 'n beheerde voorwerp, met vloeistof wat op sy oppervlak toegedien word of in 'n tenk gedompel is. Dit is 'n redelik eenvoudige metode wat nie komplekse instrumente en spesiale gasse vereis nie, maar bied hoë sensitiwiteit.
• Manometries - laat jou toe om die digtheid van die toetsvoorwerp te evalueer met behulp van drukmeters wat die druk van toetsgasse meet.

Elektriese metodes

Hierdie tipe nie-vernietigende toetsing volgens GOST R 56542-2015 is gebaseer op die ontleding van die parameters van die elektriese veld (of stroom) wat op die beheerde voorwerp inwerk of in die voorwerp ontstaan as gevolg van eksterne invloed.

Insiggewende parameters in hierdie geval – elektriese kapasiteit of potensiaal. Om diëlektrika of halfgeleiers te beheer, word die kapasitiewe metode gebruik. Dit laat jou toe om die chemiese samestelling van plastiek en halfgeleiers te ontleed, diskontinuïteite daarin op te spoor en die voginhoud van grootmaatmateriaal te evalueer.

Beheer van geleiers word uitgevoer deur die metode van elektriese potensiaal. In hierdie geval, die dikte van die geleidende laag, die teenwoordigheid van diskontinuïteitenaby die oppervlak van die geleier word beheer deur die potensiaalval in 'n spesifieke area te meet.

Wervelstroommetode

Het 'n ander naam - die werwelstroom-metode. Dit is gebaseer op veranderinge in die werking van die elektromagnetiese veld van 'n spoel met 'n veld van werwelstrome wat deur hierdie spoel in 'n beheerde voorwerp geïnduseer word. Geskik vir die opsporing van oppervlakdefekte van magnetiese en nie-magnetiese dele en halffabrikate. Laat jou ook toe om krake op produkte van verskillende konfigurasies te vind.

Die waarde van die werwelstroommetode is dat nóg humiditeit, nóg druk, nóg besoedeling van die omgewing, nóg radioaktiewe bestraling, en selfs kontaminasie van die voorwerp met nie-geleidende stowwe feitlik geen effek op die meetsein het nie. Die toepassingsgebiede daarvan is soos volg:

• Nagaan van die lineêre afmetings van produkte (byvoorbeeld die deursnee van 'n staaf, pype, metaalplaatdikte, liggaamswanddikte).
• Meet die dikte van toegepaste bedekkings (wissel van mikrometer tot tiene millimeters).
• Bepaling van afwykings in die samestelling en struktuur van metale en legerings.
• Bepaling van meganiese spanningswaardes.

Voor- en nadele van nie-vernietigende metodes

Ondanks die feit dat beide tipes toetsing, vernietigend en nie-vernietigend, hul voor- en nadele het, het laasgenoemde in moderne produksietoestande 'n aantal voordele:

1. Toetse word onmiddellik uitgevoer op produkte wat in werksomstandighede gebruik sal word.
2. Opname kan gedoen word op enige deel of sub-samestelling wat bedoel is vir werklike gebruik, maaras dit ekonomies geregverdig is. Dikwels kan dit gedoen word selfs wanneer die bondel gekenmerk word deur groot verskille tussen dele.
3. Jy kan die hele deel of net die gevaarlikste dele daarvan toets. Afhangende van die gerief van geleiding of tegnologiese toestande, kan hulle gelyktydig of opeenvolgend uitgevoer word.
4. Dieselfde voorwerp kan deur baie nie-vernietigende toetsmetodes getoets word, wat elkeen sensitief sal wees vir sekere eienskappe of dele van die onderdeel.
5. Nie-vernietigende metodes kan onder bedryfstoestande op die eenheid toegepas word, en dit is nie nodig om die werking daarvan te stop nie. Hulle veroorsaak nie versteurings en veranderinge in die kenmerke van die dele nie.
6. Toetsing stel jou in staat om dieselfde dele na enige tyd weer te inspekteer. Dit maak dit moontlik om 'n verband tussen die bedryfsmodusse en die gevolglike skade en hul graad te vestig.
7. Nie-vernietigende toetsing laat toe dat onderdele gemaak van duur materiale nie beskadig word nie.
8. As 'n reël word toetse uitgevoer sonder voorafbehandeling van monsters. Baie analitiese toestelle is draagbaar en vinnig, en dikwels outomaties.
9. Die koste van nie-vernietigende toetsing is laer as dié van vernietigende metodes.
10. Die meeste metodes is vinnig en benodig minder man-ure. Sulke metodes moet gebruik word om die kwaliteit van alle besonderhede te bepaal as die koste daarvan minder is as of vergelykbaar is met die koste van die uitvoer van 'n vernietigende opname.slegs 'n klein persentasie onderdele in die hele bondel.

Daar is nie soveel nadele van nie-vernietigende toetsmetodes nie:

1. Gewoonlik word indirekte eienskappe ontleed wat nie 'n direkte verband met die waardes het tydens werking nie. Vir die betroubaarheid van die resultate word 'n indirekte verband gevind tussen die verkryde data en operasionele betroubaarheid.
2. Die meeste van die toetse dui nie die lewe van die voorwerp aan nie, maar is slegs in staat om die prosesse van vernietiging te volg.
3. Om die resultate van analitiese werk te ontsyfer en te interpreteer, is dit ook nodig om dieselfde studies op spesiale monsters en onder spesiale toestande uit te voer. En as die relevante verband tussen hierdie toetse nie voor die hand liggend en bewys is nie, sal waarnemers dalk nie daarmee saamstem nie.

Ons het die tipes nie-vernietigende toetsing, die kenmerke en nadele daarvan ontleed.