Контроль по остаточной намагниченности
Способ остаточной намагниченности.
При проведении контроля этим способом каждую деталь сначала намагничивают, затем снимают намагничивающее поле и на контролируемую поверхность наносят магнитную суспензию или напыляют магнитный порошок. Промежуток времени между намагничиванием и контролем должен быть не более 1 ч.
Чувствительность метода контроля, основанного на способе остаточной намагниченности, существенно зависит от скорости снятия намагничивающего поля. При быстром снижении напряженности поля дефекты выявляются хорошо, а при медленном - с большим трудом или вовсе не выявляются. Время изменения тока от максимального значения до нуля не должно превышать 5 мс.
Этот способ контроля применяют в том случае, если детали, подлежащие контролю, изготовлены из магнитотвердых материалов (Нс > 800 А/м), обладающих свойством хорошо намагничиваться.
Для определения возможности проведения контроля способом остаточной намагниченности с требуемым уровнем чувствительности применяют эмпирические кривые, приведенные на рисунке 4.6. Проведение контроля этим способом считается возможным, если точка с координатами (Нс\ Вг), характеризующими магнитные свойства металла, лежит над этими кривыми.
Если установлено, что контроль детали можно проводить способом остаточной намагниченности, то для определения режима контроля надо по кривым намагничивания найти напряженность магнитного поля, которой было бы достаточно для намагничивания детали до необходимой величины остаточной индукции. Контроль деталей способом СОН по сравнению с контролем СПП имеет следующие преимущества:
- деталь может быть установлена в любое положение для обеспечения хорошей освещенности контролируемой поверхности и создания определенных условий для ее осмотра как невооруженным глазом, так и с применением оптических приборов;
- нанесение магнитной суспензии может осуществляться как путем полива, так и путем одновременного погружения нескольких намагниченных деталей в ванну с суспензией;
- менее вероятен прижог деталей в местах их соприкосновения с электрическими контактами намагничивающего устройства дефектоскопа, так как при контроле СОН электрический ток пропускают по детали кратковременно (импульсами);
- менее вероятно появление ложных дефектов, так как порошок при этом способе контроля в меньшей степени оседает по рискам, местам наклепа или грубой обработки поверхности. Для проведения контроля с уровнем чувствительности более высоким, чем это позволяет способ остаточной намагниченности, (для выявления более мелких дефектов) следует применять способ приложенного поля.
Для материалов с остаточной индукцией 5Г<0,45 Тл режим контроля необходимо рассчитывать по справочникам с учетом возможной термообработки детали. Как правило, в деталях, изготовленных из таких материалов, весьма трудно обнаруживать дефекты, т. к. для их выявления требуется высокая намагниченность детали.
20.Электрический неразрушающий контроль основан на регистрации электрических параметров объекта контроля.
В качестве регистрируемых при контроле электрических параметров ОК используют электрическое сопротивление R, электрический ток I, электрическую емкость С, относительную диэлектрическую проницаемость ε, тангенс угла диэлектрических потерь tg σ, контактную термоэдс Et.
Для контроля конкретных объектов выбирают один параметр или совокупность перечисленных параметров, коррелирующих с контролируемыми параметрами объекта.
В электрическом НК используют следующие методы: электроемкостный, электропотенциальный, электрического сопротивления, термоэлектрический, электроискровой, трибоэлектрический и электростатический порошковый.
Все эти методы находят применение для НК диэлектрических и электропроводящих ОК.
Электроемкостный метод
Физические основы
Метод базируется на регистрации электрической ёмкости и/или тангенса угла диэлектрических потерь первичного преобразователя в виде электрическтого конденсатора, в состав которого входит контролируемый объект (ОК) или его часть. Если ОК диэлектрический (пластик, композит, бумага и т.д), то электрическое поле в нём создаётся электроемкостным преобразователем (конденсатором), обкладки которого подключают к генератору переменного напряжения. Если же ОК электропроводящий, например металлическая проволока, или содержит диэлектрические слои на электропроводящей основе, то одной из обкладок электроемкостного преобразователя может служить сам ОК либо его электрпроводящая основа.
Информативные параметры электроемкостного преобразователя - электрическая ёмкость С и тангенс угла диэлектрических потерь tgd. С ними коррелируют различные физико-механические, геометрические свойства и параметры ОК: относительная диэлектрическая проницаемость e;размеры и форма; плотность, радиопрозрачность; содержание компонентов в смесях; влажность; степень полимеризации и старения полимерных материалов; наличие и размеры нарушений сплошности (пустот, включений); прочность; предел пластичности и т.д. Степень корреляции С и tgd с параметрами ОК различна. Так, ёмкость сильно зависит от e и геометрических размеров. Значение тангенса диэлектрических потерь в значительной степени определяется составом и влажностью ОК, степенью полимеризации его материала, а размеры ОК и состояние его поверхности слабо влияют на этот параметр.
Типы и конструкции преобразователей
Конструкция электремкостного преобразователя (ЭП) зависит от объекта контроля и в первую очередь от агрегатного состояния исследуемой среды (твёрдая, жидкая, газообразная). Наиболее сложную задачу представляет контроль твёрдых материалов, так как жидкие и газообразные среды могут принимать любую форму , и конструкцию ЭП в данных случаях выбирают на основании условий обеспечения наибольшей точности измерения, разрешающей способности метода, характера взаимодействия среды с электродами и т.п. В случае контроля твёрдых сплошных материалов конструкцию ЭП определяет в первую очередь условие неразрушающего контроля, часто при одностороннем доступе к поверхности изделия. Для решения такого рода задач применяют накладные ЭП, электроды которых расположены на одной стороне поверхности объекта контроля или на поверхности контролируемого объекта, или в непосредственной близости от него. При этом электроды ЭП находятся в одной плоскости или криволинейной поверхности. С целью обеспечения дистанционного контроля часто некоторые элементы измерительной схемы располагают в выносном блоке преобразователя.
Накладные ЭП характеризуются большой неоднородностью создаваемого ими электростатического поля (следовательно и максимальной чувствительностью) непосредственно у поверхности электродов и быстрым ослаблением поля по мере удаления от электродов. В связи с этим использование накладных ЭП обычно требует осуществления мер по компенсации влияния контактных условий (шероховатость поверхности, её загрязнение и пр.)
Для контроля размеров поперечного сечения линейно протяжённых изделий (например, проволоки, ленты, полосы, фольги , прутов и пр.) применяют проходные ЭП.
Контроль твёрдых дисперсных (сыпучих) материалов допускает большую свободу в выборе конструкции ЭП, так как контролируемая среда может принять любую форму в соответствии с применяемой конструкцией ЭП.
22 Электропотенциальныйметод основывается на измерении распределения потенциалов на поверхности диагностируемого объекта, через который пропускают ток. К защищенной поверхности присоединяют электроды, за-питанные от низковольтного источника постоянного тока, потенциальные электроды и микровольтметр. Дефекты в металлоконструкции приводят к увеличению падения напряжения.
Чувствительность измерений увеличивается при больших токах, однако значительный их рост приводит к обгора-нию электродов.
Ультразвуковой метод основывается на регистрации упругих волн, возбуждаемых в диагностируемом объекте. Для диагностирования металлоконструкций наиболее широко применяется эхо-метод. С помощью пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковые импульсы посылаются с поверхности металлоконструкций. Отражение этих импульсов от внутренних дефектов и обратной стороны объекта позволяет определять трещины и раковины в материале. Серийно выпускаются ультразвуковые дефектоскопы УДМ-1М, УДМ-ЗМ, ДУК-66П, УД-10ЦА.
23 Электроискровой метод основан на регистрации электрического пробоя на участке поверхности объекта контроля, использ для обнаружения нарушения сплошности диэлектрических покрытий на электропроводящей основе а также для обнаружения трещин диэлектрических обьектов. В первом случае например прикладывают между электродом на покрытии и электропроводящей основе.
Во втором случае между двумя электродами расположенными с обоих сторон обьекта.
Трибоэлектрический метод основан на регистрации электрических зарядов возникающих в объекте контроля 2-х тел из разнородных материалов.