1tom - 0542.htm
587
контроля металла в процессе прокаткп, а также для контроля железнодорожных рельсов.
Феррозондовый метод индикация использует активные преобразователи ≈ феррозонды, в к-рых на тонкий пермаллоевый сердечник намотаны катушки: возбуждающая, поле к-рой взаимодействует с полем дефекта, к измерительная, по эдс к-рой судят о напряж╦нности поля дефекта или о градиенте этого поля. Феррозопдо-вый индикатор позволяет обнаружить в изделиях простой формы, движущихся со скоростью до 3 м/с, на глубине до 10 мм дефекты протяж╦нностью (по глубине) ≈ 10% от толщины изделия. Для индикации поля дефекта применяются также преобразователи на основе Холла эффекта и магииторезисторные. После проведения контроля методами магнитной Д. изделие должно быть тщательно размагничено.
Вторая группа методов магн. Д- служит для контроля структурного состояния, режимов термич. обработки, механич. свойств материала. Так, коэрцитивная сила углеродистой и низколегиров, стали коррелирустся с содержанием углерода и, следовательно, с твердостью, магнитная проницаемость ≈ с содержанием ферритпои составляющей (а-фазы), предельное содержание к-рой лимитируется из-за ухудшения мехапич. и технология:, свойств материала. Спец. приборы (ферритометры, а-фазометры, коэрцитнметры, магн. анализаторы), использующие зависимость между магн, характеристиками и др. свойствами материала, также позволяют практически решать задачи магн. Д.
Методы магн, Д. используются также для измерения толщины защитных покрытий на изделиях из ферромагн. материалов. Приборы для этих целей основаны либо па попдеромоторном действии ≈ в этом случае измеряется сила притяжения (отрыва) пост, магнита или электромагнита от поверхности изделия, к к-рой он прижат, либо на измерении напряж╦нности, магн. поля (с помощью датчиков Холла, феррозондрв) в магнитопроводе электромагнита, установленного на этой поверхности. Толщиномеры позволяют производить измерения в широком диапазоне толщин покрытий (до сотен мкм) с погрешностью, не превышающей 1≈10 мкм.
Акустическая (ультразвуковая) Д. использует упругие волны (продольные, сдвиговые, поверхностные, нормальные, изгибпые) широкого частотного диапазона (гл. обр. УЗ-диапаяопа), излучаемые в непрерывном или импульсном режиме и вводимые в изделие с помощью пъезоэлектрич. (реже ≈ эл.-магнитоакустич,) преобразователя, возбуждаемого генератором эл.-магн. колебаний. Распространяясь в материале изделия, упругие волны затухают в разл. степени, а встречая дефекты (нарушения сплошности или однородности материала), отражаются, преломляются и рассеиваются, изменяя при этом свою амплитуду, фазу и др. параметры. Принимают их тем жо или отд. преобразователем и после соответствующей обработки сигнал подают на индикатор или записывающее устройство. Существует нсск. вариантов акустич. Д., к-рые могут применяться в разл. комбинациях.
Эхо-метод представляет собой УЗ-локацию в тв╦рдой среде; это наиб, универсальный и распростран╦нный метод- Импульсы УЗ-частоты 0,5 ≈ 15 МГц вводят в контролируемое изделие и регистрируют интенсивность и время прихода эхо-сигналов, отраж╦нных от поверхностен изделия и от дефектов. Контроль эхо-методом вед╦тся при одностороннем доступе к изделию пут╦м сканирования его поверхности искателем с заданной скоростью и шагом при оптим. угле ввода УЗ. Метод обладает высокой чувствительностью, к-рая ограничивается структурными шумами. В оптим. условиях могут быть обнаружены дефекты размерами в неск. десятых долей мм. Недостаток эхо-метода ≈ наличие неконтролируемой м╦ртвой зоны у поверхности, протяж╦нность к-рой (глубина) определяется гл. обр. длительностью излучаемого импульса в обычно составляет 2≈8 мм. Эхо-методом эффективно контролируются
слитки, фасонное лить╦, металлургия, полуфабрикаты, сварные, кле╦ные, паяные, закл╦почные соединения и др. элементы конструкций в процессе изготовления, хранения и эксплуатации. Обнаруживаются поверхностные и вкутр. дефекты в заготовках и изделиях разл. формы и габаритов из металлов и пеметаллич. материалов, зоны нарушения однородности кристаллич, структуры и коррозионного поражения металлич. изделий. Может быть с высокой точностью намерена толщина изделия при одностороннем доступе к нему. Вариант эхо-метода с использованием Лэмба воли, обладающих волноводным характером распространения, позволяет осуществлять контроль листовых полуфабрикатов большой протяженности с высокой производительностью; ограничением является требование к постоянству толщины контролируемого полуфабриката. Контроль с применением Рэлея волн позволяет выявлять поверхностные и приповерхностные дефекты; ограничением является требование к высокой гладкости поверхности.
Теневой метод предусматривает ввод УЗ с одной стороны изделия, а при╦м ≈ с противоположной. О наличии дефекта судят по уменьшению амплитуды в зоне звуковой тени, образующейся за дефектом, либо по изменению фазы или времени при╦ма сигнала, огибающего дефект (временной вариант метода). При одностороннем доступе к изделию используется зеркальный вариант теневого метода, при к-ром индикатором дефекта является уменьшение сигнала, отраж╦нного от дна изделия. По чувствительности теневой метод уступает эхо-методу, однако преимуществом его является отсутствие м╦ртвой зоны.
Резонансный метод используется гл. обр. для измерения толщины изделия. Возбуждая в локальном объ╦ме стенки изделия УЗ-колебания, модулируют их по частоте в пределах 2≈3 октав, по значениям резонансных частот (когда по толщине стенки укладывается целое число полуволн) определяют толщину стенки изделия с погрешностью ок. 1%. При возбуждении колебаний во вс╦м объ╦ме изделия (шггегр. вариант метода) можно по изменению резонансной частоты судить также о наличии дефектов или об изменении упругих характеристик материала изделия.
Метод свободных колебаний (интегральный вариант) основан на ударном возбуждении упругих колебаний в контролируемом изделии (напр., бойком НЧ-вибратора) и последующем измерении с помощью пьезоэлемента механич. колебаний, по изменению спектра к-рых судят о наличии дефекта. Метод успешно применяется для контроля качества склейки низкодобротных материалов (текстолит, фанера и др.) между собой и с металлич. обгггавкой.
Импеданс и ый метод основан на измерении локального механич, сопротивления (импеданса) контролируемого изделия. Датчик импедансного дефектоскопа, работающий на частоте 1,0≈8,0 кГц, будучи прижат к поверхности изделия, реагирует на силу реакции изделия в точке прижима. Метод позволяет определять расслоения площадью от 20≈30 мм2 в кле╦ных и паяных конструкциях с металлич. и неметал-лич. заполнением, в слоистых пластиках, а также в плакированных листах и трубах.
Белое и метр и ч ески и метод основан на изменении скорости распространения изгибных волн в пластине в зависимости от толщины пластины или от наличия расслоений внутри многослойной кле╦ной конструкции. Метод реализуется на НЧ (20≈70 кГц) и позволяет обнаруживать расслоения площадью 2≈15 см2 (в зависимости от глубины), залегающие на глубине до 25 мм в изделиях из слоистых пластиков.
А кустико-топографич. метод основан на наблюдении мод колебаний, в т. ч. «фигур Хладии», с помощью тонкодиоперсного порошка при возбуждений в контролируемом изделии изгибных колебаний с модулируемой (в пределах 30≈200 кГц) частотой. Частицы порошка, смещаясь с участков поверхности, колеблю-
и О
ш
593
"#"38 Физическая оицишюледия, т. 1
")
}
