Jaká charakteristika je hlavní při provádění nedestruktivního testování?

Metody nedestruktivního testování jsou založeny na pozorování, záznamu a analýze výsledků interakce fyzikálních polí (záření) nebo látek s testovaným objektem a povaha této interakce závisí na chemickém složení, struktuře, stavu struktury. ovládaného objektu atd. Všechny nedestruktivní zkušební metody jsou nepřímé metody. Neexistuje žádná metoda, která by dokázala odhalit vady nejrůznější povahy. Každá jednotlivá metoda NDT řeší omezený rozsah problémů technické kontroly.

Výběr optimální nedestruktivní zkušební metody by měl být založen na:

technické podmínky pro zamítnutí;

technické vlastnosti zařízení.

Měřicí systém prostředků nedestruktivního zkoušení musí být vybaven zařízením, převodníkem a kontrolním vzorkem. Důležitou vlastností všech nedestruktivních testovacích metod je jejich citlivost. Citlivost nedestruktivních testovacích metod k odhalení stejného typu vady je různá. Při stanovení největší dovolené chyby zvolené metody nedestruktivního zkoušení je nutné vzít v úvahu další chyby vyplývající z ovlivňujících faktorů:

minimální poloměr zakřivení konkávních a konvexních ploch;

drsnost kontrolovaného povrchu;

geometrické rozměry kontrolní zóny;

další ovlivňující faktory uvedené v návodu ke konkrétním zařízením.

V závislosti na fyzikálních jevech, které jsou základem nedestruktivních zkušebních metod, jsou rozděleny do devíti hlavních typů: akustické, magnetické, vířivé proudy, pronikající látky, rádiové vlny, záření, optické, tepelné a elektrické. V praxi se nejvíce používají první čtyři metody. Akustickým typem nedestruktivního zkoušení se rozumí typ založený na zaznamenávání parametrů vybuzených a (nebo) vznikajících elastických vibrací v řízeném objektu. V akustické formě nedestruktivního zkoušení se nejčastěji používají zvukové a ultrazvukové frekvence, tzn. Používá se frekvenční rozsah přibližně 0,5 kHz až 30 MHz. V případě, že se při testování používají frekvence nad 20 kHz, je přípustné používat místo termínu „akustický“ termín „ultrazvukový“.

Na základě povahy interakce elastických vibrací s řízeným materiálem se akustické metody dělí na tyto hlavní metody:

procházející záření (stín, zrcadlový stín);

odražené záření (pulzní echo);

Podle charakteru registrace primárního informativního parametru se akustické metody dělí na amplitudové, frekvenční a spektrální.

Akustické metody nedestruktivního zkoušení řeší tyto kontrolní a měřicí úlohy:

metoda přenášeného záření odhaluje hluboce zakořeněné vady, jako je diskontinuita, delaminace, netěsnosti a mezery v pájce;

metoda odraženého záření detekuje vady, jako je diskontinuita, určuje jejich souřadnice, rozměry, orientaci ozvučením výrobku a přijetím echo signálu odraženého od vady;

rezonanční metoda se používá především k měření tloušťky výrobku (někdy se používá k detekci zón korozního poškození, chybějící pájky, delaminace v tenkých místech z kovů);

Metoda akustické emise zjišťuje a zaznamenává pouze vznikající trhliny nebo trhliny, které se mohou vyvinout vlivem mechanického zatížení (vady kvalifikuje nikoli podle velikosti, ale podle stupně jejich nebezpečnosti během provozu). Metoda má vysokou citlivost na růst defektů – detekuje nárůst trhlin o (1) mikronů a měření zpravidla probíhají za provozních podmínek za přítomnosti mechanického a elektrického šumu;

Impedanční metoda je určena pro testování adhezivních, svarových a pájených spojů, které mají tenkou kůži nalepenou nebo připájenou na výztuhy. Vady v lepených a pájených spojích jsou detekovány pouze ze strany, kde jsou zavedeny elastické vibrace;

Pro detekci hlubokých defektů se používá metoda volné vibrace.

ČTĚTE VÍCE

Proč se ruční kolo na šicím stroji otáčí pomalu?

Magnetická metoda nedestruktivního testování je typ testování založený na analýze interakce magnetického pole s kontrolovaným objektem. Magnetický typ nedestruktivního zkoušení zahrnuje metody: magnetické částice, fluxgate, magnetografické a další. Metoda magnetických částic je založena na záznamu rozptylových magnetických polí přes defekty pomocí feromagnetického prášku nebo suspenze jako indikátoru. Testovací metoda fluxgate je založena na měření intenzity magnetického pole, včetně magnetických a rozptylových polí vznikajících v defektní zóně, pomocí fluxgatech. Magnetografická metoda nedestruktivního zkoušení spočívá v zmagnetizování zóny kontrolovaného kovu nebo svaru spolu s elastickým magnetickým nosičem (magnetickou páskou) přitisknutým k jeho povrchu. Záznam rozptylových polí vznikajících v místech defektů na magnetickém nosiči a následné reprodukování výsledného záznamu. Čtení magnetických otisků defektních polí z magnetické pásky se provádí na defektoskopech.

Magnetické nedestruktivní zkušební metody řeší následující problémy:

Metoda magnetických částic je určena k identifikaci povrchových a podpovrchových (v hloubce až (1,5 – 2) mm) defektů, jako je porušení kontinuity materiálu produktu: praskliny, vlasové linie, delaminace, nesvaření natupo klouby, západy slunce atd.;

touto metodou lze řídit produkty jakýchkoli celkových rozměrů a tvarů, pokud magnetické vlastnosti materiálu produktu (relativní maximální magnetická permeabilita alespoň 40) umožňují jeho magnetizaci do stupně dostatečného k vytvoření defektního rozptylového pole schopného přitahovat částice feromagnetický prášek;

Zkušební metoda fluxgate se používá k identifikaci povrchových a podpovrchových (do hloubky 10 mm) defektů, jako je porušení kontinuity materiálu: vlasové linie, trhliny, dutiny, západy slunce, čepice atd., jakož i k identifikaci defektů, jako je např. jako porušení kontinuity svarových spojů a pro kontrolu kvality struktury a geometrických rozměrů výrobků, sloužící ke stanovení stupně demagnetizace výrobků po magnetické zkoušce;

tuto metodu lze použít na výrobky libovolné velikosti a tvaru, pokud poměr jejich délky k největšímu rozměru v příčném směru a jejich magnetické vlastnosti umožňují magnetizovat v míře dostatečné k vytvoření magnetického rozptylového pole vady detekované převodník;

Magnetografická zkušební metoda odhaluje vady jako je porušení kontinuity materiálu výrobků, zejména pro sledování svarových spojů z feromagnetických materiálů o tloušťce 1 až 18 mm.

Metoda nedestruktivního zkoušení vířivými proudy je založena na analýze interakce vnějšího elektromagnetického pole s elektromagnetickým polem vířivých proudů indukovaných tímto polem do zkoušeného objektu. Tato metoda se používá k ovládání dílů vyrobených z elektricky vodivých materiálů. Vlastnosti vlastní metodám vířivých proudů: víceparametrové, bezkontaktní řízení, necitlivost na změny vlhkosti, tlaku a znečištění plynného prostředí a povrchu testovaných objektů nevodivými látkami. Metody vířivých proudů mají dvě hlavní omezení: za prvé se používají pouze pro testování elektricky vodivých výrobků; za druhé, mají malou hloubku kontroly spojenou se zvláštnostmi pronikání elektromagnetických vln do testovaného objektu.

Úlohy kontroly a měření řešené metodami vířivých proudů:

umožňují detekovat trhliny, dutiny, nekovové vměstky a další typy nespojitostí (detekce vad);

změřte tloušťku tyčí, stěn potrubí (s jednostranným přístupem), průměr drátů, jakož i tloušťku nátěru, smaltu, keramických, galvanických a jiných povlaků nanesených na elektricky vodivou podložku (tloušťkoměr);

kontrolovat chemické složení, mechanické vlastnosti, zbytková napětí (strukturoskopie).

Nedestruktivní testování se provádí pomocí SNK (nedestruktivních testovacích prostředků): přístrojů (detektory, tloušťkoměry, strukturoskopy atd.) a instalací, jakož i látek a materiálů pro detekci vad (pronikající a vyvolávající kapaliny, magnetické prášky a suspenze, pasty atd.) d.), standardní vzorky, pomocná zařízení. Detektory defektů jsou zařízení a instalace určené k detekci vad typu spojitosti. Téměř všechny defektoskopy nejen detekují vady výrobku, ale také určují jeho velikost a umístění se zadanou chybou. Některé defektoskopy jsou schopny detekovat vady, určit jejich hloubku a souřadnice vzhledem k rovinám výrobku. Strukturoskopy dokážou podle principu činnosti zjišťovat fyzikální a chemické vlastnosti materiálu, hodnotit tvrdost a pevnost materiálů, hloubku a kvalitu tepelného zpracování, detekovat odchylky obsahu uhlíku od nominální hodnoty, třídit výrobky podle tvrdosti a identifikovat oblasti heterogenní struktury.

ČTĚTE VÍCE

Jakou látkou lze odstranit vodní kámen?

Měřící a indikační zařízení, která využívají interakce fyzikálních polí nebo látek s předmětem.

MK – magnetické ovládání

AK – Akustické ovládání

PPV – kontrola penetrujícími látkami

VK – testování vířivými proudy

OK – optické ovládání

RK – RTG + radiační kontrola

Magnetické ovládání – lze provést, pokud alespoň některá část sestává z magnetického materiálu. Najde vady do 2 mikronů (s drsností povrchu 2.5 mikronu).

Akustické ovládání – lepší pro hluboké defekty

Hlavní úkoly nadnárodních společností.

Detekce chyb (nalezení defektů diskontinuity)

MC vždy detekuje vady, jako jsou diskontinuity, záznamem rozptylových polí. Registrujeme siločáru, která přesáhla OK. Posouzením těchto bludných polí zjišťujeme vady.

Strukturoskopie je založena na experimentálně stanovené korelaci vztahu mezi magnetickými parametry a fyzikálními a mechanickými parametry (tvrdost, chemické složení, režimy tepelného zpracování)

Měří například tloušťku feromagnetického plechu.

Základní fyzikální veličiny:

Magnetický moment. Elementární proudy. Proud vytváří prvek magnetického momentu. M=IS

Kde je vnější vnímavost?

Z hlediska magnetických vlastností jsou všechny látky rozděleny do 3 typů:

1) Paramagnety – magnetizace se shoduje ve směru s

Al: μ_r = 1 +χ= 1.000021

2) Diamagnety – při umístění do magnetického pole je směr opačný

Pro technické aplikace (MNC) jsou tyto látky nemagnetické, tzn. Nelze s nimi použít ani MNC.

Cu: μ_r = 1 +χ= 0.999991

3) Feromagnetika – látky, které mají magnetickou susceptibilitu, proto při umístění vzorku do vnějšího pole je magnetizace ve stejném směru a magnetizace je větší. nabývá hodnot až , a materiál použitý v návrhu – tato hodnota až . Materiály: Fe, Ni, Co. Nejčastěji se používají konstrukční oceli. Slitiny těchto materiálů s jinými jsou také feromagnetické. Gadilinium platí také, ale je to vzácná zemina a nefunguje při všech teplotách.

Pro feromagnetické materiály μ_r≈100 ÷ 100 000

Pro nízkouhlíkové oceli μ_r obvykle 1000÷2000

Doménová struktura feromagnetických materiálů. Magnetizační křivka a hysterezní smyčky.

Hlavním rysem je nelinearita charakteristiky B z H.

Vyniká zde několik charakteristických oblastí. Úplně odmagnetujeme, všechny magnetické momenty se vzájemně kompenzují. Dále: Umístěte feromagnet do vnějšího magnetického pole. Domény v materiálu jsou ovlivněny mechanickými a magnetickými vazebnými silami s jinými doménami. Materiál je demagnetizován, proto je kompenzován magnetický moment.

I – magnetický moment, který se blíží směru magnetického pole, začíná narůstat.

I-II – lineární oblast

ČTĚTE VÍCE

Mohu používat robotický vysavač každý den?

II – oblast Rayleigh

V prvních dvou oblastech se mění pouze magnetický moment domén. Když jsou jakékoli domény rovnoběžné s polem, některé se zvětšují a některé snižují, ale téměř všechny se zvětšují. Když je maximum, B se zvyšuje v důsledku vnějšího magnetického pole a končí reorientací domény.

V) Magnetizace se téměř nezvyšuje. B se zvyšuje pouze díky externímu MP.

Začneme snižovat externí MP. Magnetizované domény se chovají jako částice, mezi kterými existují třecí síly, a pak se ukazuje, že s poklesem závislost B na H nesleduje stejnou hysterezní linii.

Domény se okamžitě neotočí do jiné polohy, takže H nabývá opačnou hodnotu, což zcela demagnetizuje materiál (Ф=0)

zbytková magnetická indukce.

Нс – koercitivní síla (síla pole, ve kterém bylo Н umístěno v f/m, takže magnetická indukce (průměr přes průřez) = 0)

In – indukce saturace. Není to striktně pevně dané, jde o technickou saturaci. Technického nasycení bylo dosaženo, pokud se se zvýšením vnější magnetizace a jejím následným odstraněním pole změní nejvýše o 3-5%.

Aplikace MC pro kontrolu tvrdosti (oceli).

Je-li ocel mechanicky tvrdá: krystaly (domény) jsou v ní pevně zabalené, je obtížné je přeorientovat, proto je Hc velké. Na tom je založeno testování magnetické tvrdosti. Koercimetrie (měření Hc). Posouzení magnetického vlivu vnitřních mechanických směrů.

Chcete-li demagnetizovat, můžete jej přivést do bodu Curie, ale pro problémy s LSM to neplatí.

Některé domény jsou rotovány, ale ty, jejichž třecí síla byla velmi velká, rotovány nejsou.

U materiálů vyrobených z konstrukční oceli se má za to, že ke stabilizaci postačí 3 cykly obrácení magnetizace. Používá se při kontrole lan, magnetickém prášku (pomocí permanentních magnetů), detekci defektů a kontrole potrubí.

Stanovení magnetických charakteristik feromagnetických materiálů.

Cíle stanovení magnetických charakteristik při magnetickém testování.

a) Studium magnetických vlastností materiálů

b) Výrobní kontrola materiálových parametrů (pro výrobu jakéhokoliv materiálu z feromagnetických ocelí se používá ocel z továren, kde se analyzují vlastnosti a zjišťují se magnetické charakteristiky) a zjišťuje se vhodnost kontroly.

c) Řízení výroby výrobků. Měřením magnetických vlastností zjišťujeme mechanické vlastnosti.

d) Sledování magnetických vlastností výrobků během provozu součásti. Studie toho, jak se mění vlastnosti dílů v důsledku provozu.

2) Klasifikace fází určování magnetických charakteristik.

a) Podmínka pro obrácení magnetizace předmětu

– v uzavřeném magnetickém obvodu

– v otevřeném magnetickém obvodu (je třeba vzít v úvahu koeficient demagnetizace)

b) Způsob změny vnějšího magnetického pole

(změny v závislosti H(t))

3) Metoda měření V a H.

(způsob převodu naměřených hodnot na signál do záznamového zařízení)

4) Způsob zaznamenávání získaných výsledků.

Kdyby byl předmět nekonečně rozšířen, pak by v něm působil, ale je konečný, takže se stal jiným. (všechny jsou kolineární)

Pro objekt je to materiální vlastnost. Ve skutečnosti to nemůžeme změřit.

V praxi je nemožné Hi uvnitř změřit, my to definujeme – je to známé a my to vytváříme.

Zavádí se pojem demagnetizační koeficient – kolikrát se sníží. Tento koeficient se počítá přísně analyticky pro materiál ve tvaru koule (nebo elipsoidu). Pro všechny ostatní musíte použít přibližné vzorce.

ČTĚTE VÍCE

Jaký druh oleje bych měl dát do čtyřdobého vyžínacího motoru?

Metody nastavení vnějšího pole. (2 hlavní a 3. kombinované)

S pulzní změnou vnějšího pole.

Jednoduchý způsob nastavení a propracovaný systém

Svislá část stupně je nevýhodou, protože. vznikají vířivé proudy.

Tato metoda se používá velmi často.

, tj. dojde k chybě.

S neustále se pomalu měnícím vnějším polem.

Výhody: žádná chyba způsobená vířivými proudy.

Nevýhody: obtížné podmínky pro měření (pouze s indukčními převodníky).

Skládá se ze 2 fází: 1) Pulzní magnetizace do nasycení

plynulé kontinuální obrácení magnetizace

Dochází k převrácení magnetizace konstantními a střídavými poli. Střídavé pole bude mít vířivé proudy a dojde k chybě. Použití balistické metody (pro přesné určení magnetických charakteristik) je velmi těžkopádné a složité, ale velmi přesné.

Tvar výzkumného objektu.

. Existuje symetrie a neexistuje žádná experimentální chyba. Nevýhodou je, že H1 a H2 jsou odlišné, pokud by vlastnosti materiálu byly lineární, pak by nebyl problém. Pokud je materiál izotropní a homogenní, pak nebudou žádné problémy. Použité materiály jsou chemicky čisté látky a slitiny po kalení a válcování.

. Pokud je dostatečně velký, pak se vliv demagnetizačních faktorů stává docela malým. . Pokud materiál není izotropní, pak se tato metoda často používá, ale obecně se používá velmi zřídka.

Používají se konstrukční a elektrotechnické oceli. , kde je chyba. Můžeme to najít pomocí indukce.

Vzorek není náročný na výrobu a lze jej použít pro anizotropní vzorky.

Nejdůležitějším zdrojem chyb je nemagnetická mezera. Zde dochází k hlavním ztrátám.

Vzorek musí být odebrán tenký. Na osciloskopu je dynamická hysterezní smyčka, na střídavém proudu jsou vířivé proudy, které zavádějí chyby a smyčka se rozšiřuje a závisí na frekvenci.

Hloubka průniku. Průřez by tedy měl být milimetr široký.

Elektrické schéma balistické instalace.

Pomocí R1 můžeme měnit sílu pole H. Nastavili jsme nějakou sílu, otevřeme K a pohybujeme se po smyčce.

Pomocí A2 zjišťujeme bod, kam se dostáváme. A projít smyčkou H, aby došlo k magnetické stabilizaci pomocí P1.

Klíč je potřeba k tomu, abyste se dostali do správného bodu.

BG – balistický galvanometr. at – může se měnit, tzn. je potřeba kalibrovat, tzn. získat hodnotu balistické konstanty. Pokud prvním vinutím neprochází žádný proud, pak druhé vinutí jednoduše zavádí další odpor. A když je proudový impuls v prvním vinutí, pak pomocí M můžete určit hodnotu indukovaného EMF – a určit balistickou konstantu. KZ BG je nastavit na 0. BG nemá ve svém pohyblivém systému protipůsobící moment. Pokud není brzdný moment, bude se jako kyvadlo houpat poměrně dlouho. Pro urychlení tohoto procesu je externí obvod zkratován.

Předběžná demagnetizace vzorku.

A) Podívejte se na třídu materiálu a zhruba určete hodnotu Hs v referenční knize (pro určení rozsahu)

B) vypněte BG (jinak se při demagnetizaci škubne a může shořet)

C) P2 je zahrnut jako vzorek

D) P1 byl instalován v poloze k-l, tzn. doprava.

E) podle A1 byl nastaven proud odpovídající hodnotě Hs nebo více. (přes celkový současný zákon)

ČTĚTE VÍCE

Proč potřebujete jednofázový měřič?

Při střídavém proudu se demagnetizuje pouze povrchová vrstva s hloubkou nepřesahující hloubku absorpce.

Nastavte požadovanou hodnotu proudu (tj. sílu pole ve vzorku)

Jakmile změníme proud, je nutné provést stabilizaci.

Připojíme BG (k měřicímu vinutí, zatím tam není žádný proud)

Kde je první kapka šipky.

Počítání hodnot BG

Zvyšujeme proud a od bodu 3 se vše opakuje.

BG ukazuje, že podmínka musí být splněna

Zapnuto na prvním vinutí se v něm indukuje EMF.

Pojďme tento výraz integrovat a najít to . M je známo, odchylka je úměrná aktuálnímu pulzu. Definujeme pro tento obvod. (což definuje BG)

Chyba při určování magnetické indukce.

Chyba při určování napětí.

Celková chyba instalace: chyba určení křivky B(H)=6-8%

Pokud je předmět mezi póly nebo v solenoidu, pak

Existují proměnné EMF: VT jsou stále malé, pak 1sl) Proměnné pole (bez konstanty) H je malé, zapadá do počátečního lineárního úseku. Zde je třeba určit, protože oblast je téměř lineární. 2 slova) Proměnné a konstantní pole (nevytvořeno pomocí PM, ale vytvořeno pomocí solenoidu). a) Je-li tak velká, že nelinearita uvnitř sinusoidy je významná, získá se harmonická řada. – metoda vyšších harmonických.

b) je malý, pak je řez téměř lineární, lze použít metodu superpozice.

c) Existuje VT, budeme mít následující

– to nám dává Elipsu. Čím vyšší frekvence, tím větší vliv elipsy.

Stejnosměrná složka nijak neovlivní čidlo VT, pouze klesne hodnota

Magnetický prášek (MP).

Ve své čisté formě to není konvertor. Způsob získávání informací: vizualizace magnetických rozptylových polí. 80 % veškerého magnetického ovládání se provádí pomocí MP.

2) Magnetografie (MG)

Používá se k vizualizaci rozptýlených magnetických polí nad defektem. K dispozici pro sekvenční zpracování a zůstává zkušebním dokumentem.

3) Fluxgate měniče – zařízení, které převádí H na elektrický signál. Má vysokou citlivost (nejlepší ze všech) při použití v NK.

4) Galvanomagnetické měniče (GM). Jsou to vlastně PH Hallovy měniče. Používá se hlavně při tloušťkoměru (citlivost není příliš vysoká)

5) Indukční měniče (I) – fyzicky – jedná se o cívku. Používají se při detekci chyb častěji než v čemkoli jiném).

6) Ponderomotor (PM)

Využívá se efektu vzniku sil v EMF. Používá se pro měření tloušťky.

7) Magnetorezistivní (MR) – převádí V a H na hodnotu elektrického odporu. Vzhledem k nízké citlivosti se používá zřídka, nicméně tato metoda nevyžaduje samostatný zdroj napájení ve srovnání s PC.