По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 658.562

Неразрушающие тепловые методы контроля структуры материалов и изделий (Окончание. Начало в № 07/2018)

Методы неразрушающего теплового контроля широко применимы при исследовании влияния тепловых процессов в конструкциях и изделиях. В случае нарушения термодинамического равновесия конструкций (изделий) с окружающей средой на их поверхности возникает избыточное температурное поле, которое при необходимости используется для получения необходимой информации об их состоянии и свойствах. Таким образом, методы теплового контроля основаны на взаимодействии тепловых полей конструкций (изделий) с применяемыми для контроля термодинамическими чувствительными элементами и преобразовании полученных сигналов в электрические сигналы с передачей их на регистрирующие приборы.

Литература:

1. Неразрушающий контроль: справочник / Под редакцией Клюева В.В. — Т. 5. — М.: Машиностроение, 2006.

2. Вавилов В.П. Тепловые методы неразрушающего контроля: справочник. — М.: Машиностроение, 1991.

3. Мэттьюз Ф., Ропингс Р. Мир материалов и технологий. Композитные материалы, механика и технология. — М.: Техносфера, 2004

Преимуществом механического нагружения в изделии за счет вибрации (дозированной циклической нагрузки) или ультразвука является отсутствие оптических помех, а также то, что температура аномалии возникает только в дефектных областях за счет трения стенок трещин, образовании зон пластической деформации и других механических эффектов.

Этот способ хорошо зарекомендовал себя при испытаниях композиционных изделий, нагружаемых посредством стандартных пьезоэлектрических вибраторов.

Тепловая стимуляция требует использования разнообразных технологических устройств. В ряде случаев, например, при поиске скрытых в грунте габаритных металлических предметов, диагностике фасадных покрытий строительных сооружений и т. п., возможно использовать нагрев солнечным излучением, мощность которого в средних широтах составляет около 1 кВт/i2 в безоблачный день. Данный способ нагрева идентичен методу с применением оптического нагревателя.

В лабораторных исследованиях иногда используют специфические способы тепловой стимуляции и регистрации температуры. Высоким температурным разрешением обладает техника «миража», которая предусматривает нагрев и регистрацию температуры с помощью лазера. При этом над дефектом создается область повышенной температуры прилегающего воздуха, при прохождении через которую луч лазера претерпевает отклонение, пропорциональное температуре, и регистрируемое позиционно-чувствительным фотодетектором.

Другой пример комбинирования техники неразрушающего контроля состоит в применении лазеров и фотодетекторов отраженного сигнала.

При нагреве лазером слои материала, расположенные над дефектом, испытывают аномальные деформации, которые сравниваются с излучением другого (контрольного) лазера посредством позиционно-чувствительного фотодетектора.

Взаимное расположение источника тепловой стимуляции и устройства регистрации температуры влияет на выявляемость дефектов, что важно с точки зрения практической реализации.

Преимущества активного НК наиболее полно проявляются в «одностороннем» исследовании с помощью оптических нагревателей, при котором нагрев происходит только с внешней стороны.

Для Цитирования:
Неразрушающие тепловые методы контроля структуры материалов и изделий (Окончание. Начало в № 07/2018). Главный инженер. Управление промышленным производством. 2018;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: