Учебно-методический комплекс дисциплины «диагностика оборудования»

Скачать 2.44 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс дисциплины «диагностика оборудования»
страница	8/19
Тип	Учебно-методический комплекс

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 19

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТОЛЩИНОМЕТРИЯ
Основное назначение акустических приборов для измерения размеров ОК (объекта контроля) состоит в измерении толщины стенок труб, сосудов, резервуаров, корпусов морских и речных судов и других изделий, доступ к которым имеется только с одной стороны. Значительно реже акустические методы используют для измерений длин, диаметров ОК и расстояний. К измерению размеров относится вопрос применения акустических методов для контроля шероховатости поверхности объектов, измерения деформаций и вибраций.
Задачи и методы измерения:
Для измерения толщины используют эхо - метод и локальный метод собственных колебаний (ультразвуковой резонансный метод). В редких случаях используют метод прохождения. При контроле методами отражения и прохождения измеряют время пробега импульса в ОК. Весьма редко измеряют амплитуду прошедшего сигнала или его фазу. При контроле методом собственных колебаний измеряют резонансные частоты.
Различают три вида задач при измерении толщины:

А. Ручной контроль изделий с гладкими равноотстоящими (эквидистантными) поверхностями, например изделий после их изготовления.

Б. Ручной контроль изделий с грубыми непараллельными поверхностями,

например изделий, внутренняя поверхность которых поражена коррозией.

В. Автоматический контроль в потоке (обычно труб, листов).
При решении задач А и В основное требование - высокая точность измерений. При решении задачи Б важное требование - высокая чувствительность, чтобы фиксировать рассеянное отражение от неровной противоположной поверхности, определять места наибольшего локального утонения стенок. Требования к точности измерения снижены. При ручном контроле нужно обеспечить широкий диапазон снижении минимально измеряемой толщины. Результаты измерений необходимо представить в наглядной форме, например на цифровом табло.

При автоматическом контроле нужно обеспечить высокую производительность измерений (т.е. выполнить возможно большее количество измерений в единицу времени) и следить за тем, чтобы толщина была не меньше и не больше заданного допуска.

В связи с существенным различием сформулированных задач их обычно решают с применением разных способов измерений и разных толщиномеров. Рассмотрим пригодность некоторых акустических методов для решения сформулированных выше задач измерения толщины:

Резонансный метод пригоден для контроля изделий с относительно гладкими поверхностями. Изменение толщины в зоне измерения не должно превышать 8 %, причем измеряется средняя толщина, а не наименьшее ее значение. Это определяет степень пригодности контактных резонансных толщиномеров в качестве приборов групп А и В. Однако в контактном варианте обнаруживается ряд недостатков метода: погрешность измерения не менее 2 ... 5 % .

Спектральный методоснован на анализе изменения спектра широкополосного импульса при прохождении через измеряемый слой или изделие. Применяется в иммерсионном варианте. На достигнутом уровне развития метод уступает резонансному методу в иммерсионном варианте по точности измерений. Он пригоден для решения задач группы В. Не исключена возможность его применения для измерения покрытия на изделии.

Эхо - метод - основной способ измерения толщины. Его применяют при решении всех трех видов задач, указанных ранее.
Ультразвуковые толщиномеры
Ультразвуковой толщиномер (рис 5.8.) предназначен для измерения толщины различных изделий из металлов и неметаллов, включая изделия, доступ к которым имеется только с одной стороны.

Рис 5.8. Ультразвуковой толщиномер ТУЗ-1
Особенности ультразвукового толщиномера (на примере ТУЗ-1):

• 3 режима измерений: обычный, дифференциальный (измерение отклонения от заданного размера), сканирование ("захват" и индикация минимального значения толщины при движении преобразователя по поверхности);.

• калибровка по одному образцу;

• коррекция погрешности за счет V-образной траектории распространения ультразвука;

• 3 уровня регулировки чувствительности;

• сигнализация недопустимого утонения объекта контроля;

• подсветка дисплея;

• встроенная память и выход на персональный компьютер (порт RS 232);

• аккумуляторное питание и контроль степени разряда батарей

Внешний вид ультразвуковых толщиномеров представлен на рис 5.8, 5.9

Рис 5.9. Ультразвуковые толщиномеры
Вихретоковая дефектоскопия
Метод вихретоковой дефектоскопии дает возможность обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов. Он основан на использовании действия вихревых токов, возникающих в поверхностном слое контролируемой детали от пронизывания его магнитным потоком, на первичную или особую измерительную катушку.

Сущность метода состоит в следующем. Если к контролируемой поверхности приблизить катушку, по которой протекает переменный ток, то в металле возникнут замкнутые вихревые токи. Величина этих токов зависит от частоты возбуждающего тока, электропроводности и магнитной проницаемости материала изделия, относительного расположения катушки и детали, от наличия на поверхности дефектов типа нарушения сплошности. Магнитное поле вихревых токов направлено против основного магнитного потока и несколько гасит его, что может быть измерено величиной полного сопротивления генерирующей катушки. В случае изменения вихревых токов, изменяется и полное сопротивление. Изменение величины вихревых токов может быть обнаружено с помощью другой (измерительной) катушки. Для вихревого контроля наплавленных поверхностей используются дефектоскопы: ВДТ - 2, ВД - 1, ЭДМ - 65 и др.

Внешний вид вихретокового дефектоскопа ВД-70 представлен на рис 5.10:

Рис. 5.10. Внешний вид вихретокового дефектоскопа ВД-70

Вихретоковый дефектоскоп предназначен для контроля продукции из ферромагнитных и немагнитных металлов и сплавов на наличие поверхостных дефектов типа трещин, оценки их глубины и определения местоположения.
Особенности вихретокового дефектоскопа ВД-70:
• малые габариты

• аккумуляторное питание

• широкий ассортимент преобразователей

• индикация глубины дефекта в миллиметрах

• запоминание до 1000 изображений дефектов

• запоминание до 300 программ настроек прибора

• контроль грубых и необработанных поверхностей

• прочный копус для тяжелых условий эксплуатации

• цветной дисплей с высокой разрешающей способностью

• порт USB для подключения к персональному компьютеру
Вихретоковый дефектоскоп многоканальный ВД-132-ОКО-01 (Рис 5.11.)

Рис 5.11. Вихретоковый дефектоскоп многоканальный ВД-132-ОКО-01.
Универсальная многоканальная многочастотная система вихретокового контроля предназначена для высокопроизводительного вихретокового контроля продукции и оборудования.

Преимущества:

Сохранение результатов контроля с возможностью их просмотра после контроля.

Система самодиагностики

Управление внешними устройствами (датчики перемещений, сканеры и т.д.).

Комплектование сканером под задачу контроля
Контрольные вопросы:

Что такое ультразвуковая дефектоскопия?
Сколько методов проведения ультразвуковой дефектоскопии выделяют?
Перечислите методы проведения ультразвуковой дефектоскопии.
В чем заключается теневой метод ультразвуковой дефектоскопии?
На чем основан эхо-импульсный метод ультразвуковой дефектоскопии?
В чем заключаются преимущества от использования ультразвукового дефектоскопа?
С какой целью применят ультразвуковую толщинометрию?
Каковы основные задачи ультразвуковой толщинометрии?
Каковы преимущества использования ультразвуковых толщиномеров?
С какой целью использют вихретоковую дефектоскопию?
На чем основан метод вихретоковой дефектоскопии?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

«МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ»
Цель работы: ознакомиться с методами и принципами проведения контроля проникающими веществами, магнитопорошковой дефектоскопии, магнитной структуроскопией, рентгеновским и радиационным контролем, закрепить полученные знания.
Краткие теоретические сведения:
КОНТРОЛЬ ПРОНИКАЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Контроль проникающими веществами (Liquid Penetrant Testing) - вид неразрушающего контроля, основополагающим принципом которого является проникновение специальных жидкостей в несплошности на поверхности объекта контроля с целью их обнаружения.

Данный вид контроля делится на:

капиллярные методы неразрушающего контроля;
методы течеискания.

Капиллярный метод диагностирования
Капиллярный метод неразрушающего контроля основан на капиллярном проникновении индикаторной жидкости (пенетранта) в поверхностные дефекты (трещины, поры и пр.) с последующей регистрацией индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.

Метод капиллярного контроля позволяет обнаруживать поверхностные дефекты независимо от вида, материала и конфигурации поверхности. Другие методы неразрушающего контроля, при учете вышеназванных условий, применимы лишь условно.
Основные понятия, термины, определения:
1. Объект контроля - контролируемые поверхности сварного соединения, наплавки основного металла, отливки.

2. Фон поверхности - окрашивание проявителя при проявлении контрастного пенетранта или свечение проявителя при проявлении люминесцентного пенетранта, вызванное микрорельефом бездефектной поверхности объекта контроля.

3. Индикация - окрашенный пенетрантом участок (пятно) поверхности объекта контроля в зоне расположения несплошности.

4. Индикация округлая - округлый след с отношением его максимальной дпины к максимальной ширине равным или менее 3.

5. Индикация протяженная - индикация с отношением его максимальной длины к максимальной ширине более 3.

6. Дефект - недопустимое отклонение от требований, установленных НТД.

7. Раскрытие дефекта - поперечный размер дефектов на поверхности объекта

(для дефектов в виде округлых пор раскрытие равно диаметру дефектов на поверхности объекта).

8. Длина дефекта - продольный размер дефекта на поверхности объекта.

9. Глубина дефекта - размер дефекта в направлении внугрь объекта от его поверхности.

10. Трещина - дефект в виде разрыва металла сварного соединения, наплавленной поверхности,

основного металла или литы.

11. Наплыв - дефект в виде металла, натекшего в процессе сварки (наплавки) на поверхность сваренных (наплавленных)

деталей или ранее выполненных валиков и не сплавившегося с ним.

12. Усадочная раковина - дефект в виде полос или впадины, образовавшийся ри усадке расплавленного металла

при затвердевании (располагается, как правило, в местах перерыва или окончания сварки).

13. Брызги металла - дефект в виде отвердевших капель металла на поверхности сваренных или наплавленных деталей.
Этот вид контроля позволяет диагностировать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

Капиллярный контроль применяют также для объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и местоположение дефектов не позволяют достичь требуемой чувствительности магнитопорошковым методом или магнитопорошковый метод контроля не допускается применять по условиям эксплуатации объекта.

Капиллярный контроль применяется также при течеискании и, в совокупности c другими методами, при мониторинге ответственных объектов и объектов в процессе эксплуатации.

Достоинствами капиллярных методов дефектоскопии являются: простота операций контроля, несложность оборудования, применимость к широкому спектру материалов,

в том числе к немагнитным металлам.

Капиллярные методы дефектоскопии широко и успешно применяются во многих отраслях машиностроения, строительства, на транспорте.

Несомненным достоинством капиллярного метода является то, что с его помощью можно не только обнаружить поверхностные и сквозные дефекты, но и получить по их расположению, протяженности, форме и ориентации по поверхности ценную информацию о характере дефекта и даже некоторых причинах его возникновения (концентрация напряжений, несоблюдение технологии и пр.).

В качестве индикаторных жидкостей применяют органические люминофоры - вещества, дающие яркое собственное свечение под действием ультрафиолетовых лучей, а также различные красители. Поверхностные дефекты выявляют с помощью средств, позволяющих извлекать индикаторные вещества из полости дефектов и обнаруживать их присутствие на поверхности контролируемого изделия.

Капилляр, выходящий на поверхность объекта контроля только с одной стороны, называют поверхностной несплошностъю, а соединяющий противоположные стенки объекта контроля, - сквозной. Если поверхностная и сквозная несплошности являются дефектами, то допускается применять вместо них термины «поверхностный дефект» и «сквозной дефект». Изображение, образованное пенетрантом в месте расположения несплошности и подобное форме сечения у выхода на поверхность объекта контроля, называют индикаторным рисунком, или индикикацией. Применительно к несплошности типа единичной трещины вместо термина «индикация» допускается применение термина «индикаторный след». Глубина несплошности - размер несплошности в направлении внутрь объекта контроля от его поверхности. Длина несплошности - продольный размер несплошности на поверхности объекта. Раскрытие несплошности - поперечный размер несплошности у ее выхода на поверхность объекта контроля.

Необходимым условием надежного выявления капиллярным методом дефектов, имеющих выход на поверхность объекта, является относительная их незагрязнённость посторонними веществами, а также глубина распространения, значительно превышающая ширину их раскрытия (минимум 10/1).

Различают максимальную, минимальную и среднюю глубину, длину и раскрытие несплошности. Если не требуется заранее оговаривать, какое из указанных значений размеров имеется в виду, то для исключения недоразумений следует принять термин «преимущественный размер». Для несплошностей типа округлых пор раскрытие равно диаметру несплошности на поверхности объекта.

Чувствительность дефектоскопических материалов, качество промежуточной очистки и контроль всего капиллярного процесса определяются на контрольных образцах, т.е. на металлических определенной шероховатости с нанесенными на них нормированными искусственными трещинами (дефектами).

Основные моменты в процессе капиллярного контроля легко представить с помощью рис.6.1, где схематически изображена деталь 1 с дефектом 2, имеющим выход на поверхность П. Чтобы выявить дефект (трещину), на поверхность П детали наносится индикаторная жидкость (пенетрант) 3, которая заполняет трещину под действием капиллярных сил (рис. 6.1, б).

Рис.6.1. Последовательность операций при капиллярной дефектоскопии:

a - дефект в изделии; б - нанесение пенетранта; в - удаление пенетранта с поверхности П; г - нанесение проявителя и проявление;

1 - изделие; 2 - дефект; 3 - пенетрант; 4 - проявитель; 5 - след дефекта
Пенетрантом (от английского penetrate - проникать) называют капиллярный дефектоскопический материал, обладающий способностью проникать в несплошности объекта контроля и индицировать эти несплошности. Пенетранты содержат красящие вещества (цветной метод) или люминесцирующие добавки (люминесцентный метод), или их комбинацию. Добавки позволяют отличать пропитанную этими веществами область слоя проявителя над трещиной от основного (чаще всего белого) сплошного без дефектов материала объекта (фон).

Следующая операция - удаление пенетранта с поверхности изделия П. Если пенетрант останется на бездефектной поверхности, он даст ложную информацию, как будто на поверхности есть трещина или другой дефект. Но главное, чтобы пенетрант 3 остался в трещине 2. Затем на поверхность П, с которой удален излишек пенетранта, наносится проявитель 4 (рис. 6.1, г). Капиллярные силы проявителя 4извлекают пенетрант 3 из трещины 2 в слой проявителя 4, который окрашивает часть белого проявителя над дефектом (след дефекта) 5, что и позволяет обнаруживать дефект 2 под слоем проявителя 4.

Проявителем называют дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения пенетранта из капиллярной несплошности с целью образования четкого индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона. Таким образом, роль проявителя в капиллярном контроле заключается, с одной стороны, в том, чтобы он извлекал пенетрант из дефектов за счет капиллярных сил, с другой стороны, - проявитель должен создать контрастный фон на поверхности контролируемого объекта, чтобы уверенно выявлять окрашенные или люминесцирующие индикаторные следы дефектов. При правильной технологии проявления ширина следа в 10 ... 20 и более раз может превосходить ширину дефекта, а яркостный контраст возрастает на 30 ... 50 %. Этот эффект увеличения позволяет опытным специалистам даже невооруженным глазом выявлять очень маленькие трещины.

Последовательность операций при капиллярном контроле:

Рис.6.2. Последовательность операций при капиллярном контроле.
Все методы капиллярного неразрушающего контроля по характеру взаимодействия проникающих пенетрантов с объектом контроля рассматриваются как молекулярные, что не указывается в определениях для сокращения.

Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные.

Основные капиллярные методы контроля подразделяют в зависимости от типа проникающего вещества на следующие:

Метод проникающих растворов - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторного раствора.

Метод фильтрующихся суспензий - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве жидкого проникающего вещества индикаторной суспензии, которая образует индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы.

Капиллярные методы в зависимости от способа выявления индикаторного рисунка подразделяют на:

люминесцентный, основанный на регистрации контраста люминесцирующего в длинноволновом ультрафиолетовом излучении видимого индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;

контрастный (цветной), основанный на регистрации контраста цветного в видимом излучении индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

Рис.6.3.Контрастный (красно-белый) метод
люминесцентно-цветной, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиолетовом излучении;

яркостный, основанный на регистрации контраста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

Комбинированные методы капиллярного контроля сочетают два или более различных по физической сущности методов неразрушающего контроля, один из которых обязательно жидкостный. Комбинированные капиллярные методы контроля подразделяют в зависимости от характера физических нолей (излучений) и особенностей их взаимодействия с контролируемым объектом:

Капиллярно-электростатический метод основан на обнаружении индикаторного рисунка, образованного скоплением электрически заряженных частиц у поверхностной или сквозной несплошности неэлектропроводящего объекта, заполненного ионогенным пенетрантом.

Капиллярно-электро-индуктивный метод основан на электроиндуктивном обнаружении электропроводящего индикаторного пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях неэлектропроводящего объекта.

Капиллярно-магнитопорошковый метод основан на обнаружении комплексного индикаторного рисунка, образованного пенетрантом и ферромагнитным порошком, при контроле намагниченного объекта.

Жидкостный капиллярно-радиационный метод излучения основан на регистрации ионизирующего излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях.

Капиллярно - радиационный метод поглощения на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствующим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплошностях объекта контроля.

В силу сложности реализации, высокой стоимости материалов, в ряде случаев опасности материалов для здоровья персонала (методы с использованием ионизирующего излучения), вышеописанные комбинированные методы не нашли широкого применения в промышленности и в основном известны как экспериментальные.

В основном в капиллярной дефектоскопии след дефекта представляет собой индикаторный рисунок (изображение), образованный индикаторной жидкостью в месте расположения несплошности и подобный форме сечения несплошности у выхода на поверхность объекта контроля. Обычно след по величине значительно больше раскрытия (ширины) несплошности на поверхности, что и позволяет уверенно обнаруживать невооруженным глазом места расположения дефектов.Флуоресцентный метод:

Рис.6.4. Последовательность операций при флуоресцентном капиллярном контроле

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 19

	Учебно-методический комплекс дисциплины «Торговое оборудование» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «организационное поведение» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Русский язык и культура речи» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Системное программное обеспечение» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины архитектура ЭВМ 090104. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «коммерческое право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «римское право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Таможенное право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «иностранный язык по специальности» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Технология формирования имиджа» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «право интеллектуальной собственности» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «защита прав потребителей» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Рекламное дело» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...

Учебно-методический комплекс дисциплины «диагностика оборудования»

Похожие: