Jenis ujian tidak merosakkan. Klasifikasi jenis dan kaedah

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Kawalan kualiti produk adalah bahagian penting dalam sistem pengurusan hartanah. Pada setiap peringkat pengeluaran, terdapat keperluan khusus untuk jenis produk yang berbeza, dan oleh itu untuk bahan yang digunakan. Pada mulanya, keperluan utama adalah terutamanya ketepatan dan kekuatan, tetapi dengan perkembangan industri dan kerumitan peralatan perkilangan, bilangan ciri yang boleh ditolak telah meningkat berkali-kali ganda.

Menyemak kebolehan berfungsi produk tanpa memusnahkannya telah menjadi mungkin hasil daripada penambahbaikan kaedah ujian yang tidak merosakkan. Jenis dan kaedah menjalankannya membolehkan anda menilai pelbagai parameter tanpa melanggar integriti produk, dan oleh itu, setepat mungkin. Hari ini, tiada satu pun proses teknologi untuk pengeluaran produk yang bertanggungjawab tanpa sistem kawalan yang dibentuk dengan baik berhak untuk diperkenalkan ke dalam industri.

Konsep ujian tidak merosakkan

Proses ini difahami sebagai satu setujian sedemikian yang objek dikenakan secara langsung, sambil mengekalkan prestasinya tanpa sebarang kerosakan pada bahan. Semua jenis dan kaedah ujian tidak merosakkan yang wujud hari ini mempunyai tujuan utama untuk memastikan keselamatan industri dengan memantau keadaan teknikal peralatan, bangunan dan struktur. Ia dijalankan bukan sahaja pada peringkat pengeluaran (pembinaan), tetapi juga untuk penyelenggaraan dan pembaikan yang tepat pada masanya dan berkualiti tinggi.

Oleh itu, pelbagai jenis ujian tidak merosakkan mengikut GOST boleh mengukur parameter geometri produk, menilai kualiti rawatan permukaan (contohnya, kekasaran), struktur bahan dan komposisi kimianya, kehadiran daripada pelbagai kecacatan. Ketepatan masa dan kebolehpercayaan data yang diperoleh membolehkan anda melaraskan proses teknologi dan menghasilkan produk yang kompetitif, serta mengelakkan kerugian kewangan.

Keperluan pemeriksaan

Untuk memastikan keputusan semua jenis ujian tidak merosakkan menjadi relevan dan berkesan, ia mesti memenuhi keperluan tertentu:

• kemungkinan pelaksanaannya pada semua peringkat pembuatan, semasa operasi dan pembaikan produk;
• kawalan hendaklah dijalankan pada bilangan maksimum yang mungkin bagi parameter yang diberikan untuk pengeluaran tertentu;
• masa yang diluangkan untuk pemeriksaan hendaklah dikaitkan secara munasabah dengan langkah lain dalam proses pengeluaran;
• kebolehpercayaan keputusan mestilah sangat tinggi;
• olehpeluang untuk kawalan proses teknologi haruslah dijenterakan dan diautomatikkan;
• kebolehpercayaan peranti dan peralatan yang digunakan dalam ujian tidak merosakkan, jenis dan syarat penggunaannya hendaklah diubah;
• kesederhanaan kaedah, ketersediaan ekonomi dan teknikal.

Aplikasi

Kepelbagaian jenis dan kaedah ujian tidak memusnahkan mengikut GOST digunakan untuk tujuan berikut:

• pengesanan kecacatan pada bahagian dan pemasangan kritikal (reaktor nuklear, pesawat, kapal air bawah air dan permukaan, kapal angkasa, dll.);
• defectoscopy peranti yang direka untuk operasi jangka panjang (kemudahan pelabuhan, jambatan, kren, loji kuasa nuklear dan lain-lain);
• penyelidikan dengan kaedah ujian tidak merosakkan logam, jenis strukturnya dan kemungkinan kecacatan dalam produk untuk menambah baik teknologi;
• kawalan berterusan ke atas berlakunya kecacatan pada unit dan peranti yang mempunyai tanggungjawab tertinggi (contohnya, dandang loji kuasa nuklear).

Pengkelasan jenis ujian tidak merosakkan

Berdasarkan prinsip pengendalian peralatan dan fenomena fizikal dan kimia, semua kaedah dibahagikan kepada sepuluh jenis:

1. akustik (khususnya, ultrasonik);
2. vibroakustik;
3. dengan bahan menembusi (kapilari dan kawalan kebocoran);
4. magnet (atau zarah magnet);
5. optik (visual-optik);
6. radiasi;
7. gelombang radio;
8. termal;
9. elektrik;
10. Arus pusar (atau elektromagnet).

Menurut GOST 56542, jenis dan kaedah ujian tidak merosakkan yang disenaraikan di atas dibahagikan lagi mengikut ciri berikut:

• keanehan interaksi bahan atau medan fizikal dengan objek terkawal;
• parameter utama yang menyediakan maklumat;
• dapatkan maklumat utama.

Kaedah akustik

Selaras dengan klasifikasi jenis dan kaedah ujian tidak merosakkan mengikut GOST R 56542-2015, jenis ini berdasarkan analisis gelombang elastik yang teruja dan (atau) timbul dalam objek terkawal. Jika julat frekuensi lebih daripada 20 kHz digunakan, istilah "ultrasonik" boleh digunakan dan bukannya "akustik".

Jenis akustik ujian tidak merosakkan dibahagikan kepada dua kumpulan besar.

Pertama - kaedah berdasarkan pancaran dan penerimaan gelombang akustik. Untuk kawalan, gelombang bergerak dan berdiri atau getaran resonans objek terkawal digunakan. Ini termasuk:

• Kaedah bayang-bayang. Kehadiran kecacatan dikesan disebabkan oleh pengecilan isyarat yang diterima atau kelewatan dalam pendaftarannya disebabkan oleh pembulatan kecacatan oleh gelombang ultrasonik.
• Kaedah gema. Kewujudan kecacatan ditentukan oleh masa ketibaan isyarat yang dipantulkan oleh kecacatan dan permukaan objek, yang memungkinkan untuk menentukan lokasi kecacatan dalam isipadu bahan.
• Kaedah bayang-cermin. Ia adalah variasi kaedah bayang-bayang, yang menggunakan peralatan daripadakaedah gema. Isyarat yang lemah juga merupakan tanda kecacatan.
• Kaedah impedans. Sekiranya terdapat kecacatan pada produk, maka impedans kawasan tertentu permukaannya berkurangan, seolah-olah ia melembutkan. Ini memberi kesan kepada amplitud ayunan rod, tegasan mekanikal pada penghujungnya, fasa ayunan dan anjakan frekuensinya.
• Kaedah resonans. Penting untuk mengukur ketebalan salutan filem. Kecacatan ditemui dengan menggerakkan pencari di sepanjang permukaan produk, menunjukkan kelemahan isyarat atau kehilangan resonans.
• Kaedah getaran percuma. Semasa ujian, frekuensi ayunan semula jadi sampel, yang berlaku akibat kesan ke atasnya, dianalisis.

Kumpulan kedua termasuk kaedah berdasarkan pendaftaran gelombang yang timbul dalam produk dan bahan:

• Pancaran akustik. Ia berdasarkan pendaftaran gelombang yang berlaku semasa pembentukan dan perkembangan retakan. Kecacatan berbahaya membawa kepada peningkatan dalam frekuensi dan amplitud isyarat dalam julat frekuensi tertentu.
• Kaedah getaran hingar. Ia terdiri daripada memerhati spektrum frekuensi mekanisme atau bahagiannya semasa operasi.

Jenis dan kaedah ujian tidak merosakkan daripada klasifikasi yang diberikan di atas digunakan untuk pelbagai tujuan. Untuk menentukan parameter logam bergulung dengan ketebalan kecil, produk getah, gentian kaca, konkrit, kaedah bayang paling sesuai. Kelemahan ketaranya ialah keperluan untuk akses kepada produk dari dua pihak. Dengan akses sehala kesampel boleh menggunakan kaedah bayang-cermin atau resonans. Kedua-dua jenis ini sangat sesuai untuk ujian tidak merosakkan sambungan dikimpal, serta pelepasan akustik. Kaedah impedans, serta kaedah getaran bebas, memeriksa kualiti produk terpaku dan dipateri yang diperbuat daripada kaca, logam dan plastik.

Kaedah kapilari

Menurut klasifikasi jenis dan kaedah ujian tidak memusnahkan menurut GOST R 56542-2015, kaedah kapilari berkaitan dengan pemeriksaan dengan bahan menembusi.

Ia berdasarkan penembusan titisan cecair khas, dipanggil penunjuk, ke dalam rongga kecacatan. Kaedah ini dikurangkan kepada membersihkan permukaan bahagian dan menggunakan cecair menembusi padanya. Dalam kes ini, rongga diisi, selepas itu cecair dikeluarkan dari permukaan. Selebihnya dikesan menggunakan pembangun, yang membentuk corak penunjuk lokasi kecacatan.

Sensitiviti jenis kapilari ujian tidak merosakkan sebahagian besarnya bergantung pada pilihan bahan pengesan kecacatan, yang menjadikan pengesahan awalnya wajib. Kebolehan penunjuk penyelesaian disemak terhadap beberapa penyelesaian standard. Keputihan pembangun disemak dengan perbandingan dengan plat barit (standard keputihan).

Kelebihan kaedah kapilari adalah kemungkinan penggunaannya dalam keadaan lapangan dan makmal dengan suhu persekitaran yang berbeza. Walau bagaimanapun, mereka hanya dapat mengesan kecacatan permukaan dengan rongga yang tidak terisi. Kaedah kapilari boleh digunakan untukpengesanan kecacatan pada bahagian logam dan bukan logam dalam pelbagai bentuk.

Kaedah magnet

Ia adalah berdasarkan pendaftaran medan magnet yang timbul di atas kecacatan, atau pada penentuan sifat magnet produk yang dikaji. Kaedah magnet membolehkan anda mencari keretakan, gulung dan kecacatan lain, seperti ciri mekanikal keluli feromagnetik dan besi tuang.

Klasifikasi jenis dan kaedah kawalan yang tidak merosakkan yang terdapat dalam GOST menyediakan pembahagian magnet kepada subspesies berikut:

• magnetografik (pendaftaran medan dijalankan dengan filem feromagnetik sebagai penunjuk);
• zarah magnet (analisis medan magnet dijalankan dengan serbuk feromagnetik atau ampaian magnet);
• magnetoresistor (pendaftaran medan magnet sesat dijalankan oleh magnetoresistor);
• jenis aruhan ujian tidak musnah magnetik (magnitud atau fasa EMF teraruh dipantau);
• ponderomotive (daya penarikan balik magnet daripada objek terkawal direkodkan);
• ferroprobe (berdasarkan pengukuran kekuatan medan magnet menggunakan fluxgate);
• Kaedah kesan dewan (medan magnet didaftarkan oleh penderia Hall).

Kaedah optik

Jenis ujian tidak merosakkan berdasarkan tindakan sinaran cahaya pada objek dengan pendaftaran keputusan tindakan ini dipanggil optik. Secara konvensional, terdapat tiga kumpulan kaedah:

Visual (serta kaedah visual-optik) adalah berdasarkan kualiti peribadi pengendali (pembantu makmal): pengalaman, kemahiran, penglihatan. Ia sangat mudah diakses dan mudah dilakukan, yang menerangkan kewujudannya di mana-mana. Kawalan visual dijalankan tanpa sebarang cara optik. Ia berkesan pada objek besar untuk mengesan kecacatan kasar, pelanggaran geometri dan dimensi. Analisis visual-optik dijalankan dengan bantuan optik seperti kaca pembesar atau mikroskop. Ia kurang produktif, jadi ia biasanya digabungkan dengan visual

• Kaedah fotometrik, densitometrik, spektrum dan televisyen adalah berdasarkan pengukuran instrumental dan dicirikan oleh kurang subjektiviti. Jenis ujian optik tidak merosakkan ini amat diperlukan untuk mengukur dimensi geometri, luas permukaan, mengawal pekali pengecilan, menilai penghantaran atau pemantulan, pengesanan kecacatan.
• Gangguan, pembelauan, kontras fasa, refraktometrik, nefelometrik, polarisasi, stroboskopik, kaedah holografik adalah berdasarkan sifat gelombang cahaya. Dengan bantuan mereka, anda boleh mengawal produk yang diperbuat daripada bahan yang lutsinar atau lut sinar kepada sinaran cahaya.

Kaedah sinaran

Berdasarkan kesan sinaran elektromagnet mengion pada objek, diikuti dengan pendaftaran parameter tindakan ini dan merumuskan hasil kawalan. Untuk jenis sinaran ujian tidak memusnahkan, pelbagai sinaran digunakan, yang memungkinkan untuk menggambarkan kuantitinya dengan kuantiti fizik berikut: frekuensi, panjang gelombang atautenaga.

Melepasi produk, sinaran X-ray atau gamma, serta fluks neutrino, dilemahkan kepada tahap yang berbeza-beza dalam bahagian dengan dan tanpa kecacatan. Mereka membolehkan anda menilai kehadiran dalaman kecacatan. Ia berjaya digunakan untuk memeriksa jahitan yang dikimpal dan dipateri, produk yang digulung.

Jenis sinaran ujian tidak memusnahkan membawa bahaya biologi, bertindak secara rahsia. Ini memerlukan pematuhan dengan norma organisasi dan kebersihan bagi peraturan perlindungan dan keselamatan buruh.

Kaedah Terma

Parameter penting ialah pendaftaran perubahan yang berlaku dalam medan haba atau suhu bagi sampel yang dianalisis. Untuk kawalan, suhu dan perbezaan ciri terma objek diukur.

NDT paparan terma boleh menjadi pasif atau aktif. Dalam kes pertama, sampel tidak terjejas oleh sumber haba luaran, dan medan suhu diukur pada mekanisme operasi. Peningkatan atau penurunan suhu di sesetengah tempat mungkin menunjukkan adanya beberapa jenis kecacatan, seperti keretakan pada enjin. Dengan kawalan haba aktif, bahan atau produk dipanaskan atau disejukkan, dan suhu diukur dari dua sisi bertentangannya.

Untuk mendapatkan data yang tepat dan objektif, transduser pengukur utama sinaran haba berikut digunakan: termometer, termokopel, rintangan haba, peranti semikonduktor, peranti vakum elektronik, elemen piroelektrik. Selalunya, penunjuk medan haba digunakan, iaituplat, pes, filem bahan termosensitif yang berubah apabila suhu tertentu dicapai. Jadi, penunjuk terma lebur, penunjuk terma yang berubah warna dan fosforus diasingkan.

Melalui penggunaan peralatan khas, kaedah terma membolehkan untuk mengukur parameter fizikal dan geometri objek tanpa sentuhan pada jarak yang agak jauh. Ia juga membenarkan untuk mengesan pencemaran kimia dan fizikal, kekasaran, salutan pada permukaannya, berdasarkan nilai keterlepasan haba.

Kaedah pengesanan kebocoran

Mengikut klasifikasi utama jenis ujian tidak merosakkan, kaedah ini merujuk kepada ujian sampel dengan cecair menembusi. Pengesanan kebocoran mendedahkan melalui kecacatan pada produk dan struktur melalui penembusan bahan ujian melaluinya. Selalunya dirujuk sebagai kawalan kebocoran.

Cecair, sesetengah gas, wap cecair boleh berfungsi sebagai bahan ujian. Mengikut parameter ini, kaedah kawalan pengesanan kebocoran dibahagikan kepada cecair dan gas. Gas memberikan sensitiviti yang lebih besar, yang bermaksud ia digunakan lebih kerap. Juga, sensitiviti kaedah dipengaruhi oleh peralatan yang digunakan. Teknik vakum dalam kes ini ialah pilihan terbaik.

Untuk mengesan kebocoran, peranti khas yang dipanggil pengesan kebocoran diperlukan, tetapi dalam beberapa kes kaedah pengesanan kebocoran bukan peranti juga sesuai. Untuk mengawal kaedah ini, pengesan kebocoran berikut digunakan:

• Spektrometri jisim - dicirikan oleh yang paling hebatsensitiviti dan serba boleh, membolehkan anda memeriksa produk pelbagai dimensi. Semua ini menerangkan penggunaannya yang luas. Tetapi spektrometer jisim ialah instrumen yang sangat kompleks dan besar yang memerlukan vakum untuk beroperasi.
• Halogen, yang tindakannya berdasarkan peningkatan mendadak dalam pelepasan kation logam alkali apabila halogen muncul dalam bahan ujian.
• Bubble - adalah berdasarkan pengesanan gelembung gas ujian yang dilepaskan daripada kebocoran semasa ujian tekanan gas objek terkawal, dengan cecair digunakan pada permukaannya atau direndam dalam tangki. Ini ialah kaedah yang agak mudah yang tidak memerlukan instrumen kompleks dan gas khas, tetapi memberikan kepekaan yang tinggi.
• Manometrik - membolehkan anda menilai kekejangan objek ujian menggunakan tolok tekanan yang mengukur tekanan gas ujian.

Kaedah Elektrik

Jenis ujian tidak merosakkan ini menurut GOST R 56542-2015 adalah berdasarkan analisis parameter medan elektrik (atau arus) yang bertindak pada objek terkawal atau timbul dalam objek akibat pengaruh luaran.

Parameter bermaklumat dalam kes ini - kapasiti atau potensi elektrik. Untuk mengawal dielektrik atau semikonduktor, kaedah kapasitif digunakan. Ia membolehkan anda menganalisis komposisi kimia plastik dan semikonduktor, mengesan ketakselanjaran di dalamnya dan menilai kandungan lembapan bahan pukal.

Kawalan konduktor dijalankan dengan kaedah potensi elektrik. Dalam kes ini, ketebalan lapisan konduktif, kehadiran ketakselanjaranberhampiran permukaan konduktor dikawal dengan mengukur potensi penurunan di kawasan tertentu.

Kaedah semasa Eddy

Mempunyai nama lain - kaedah arus pusar. Ia adalah berdasarkan perubahan dalam tindakan medan elektromagnet gegelung dengan medan arus pusar yang disebabkan oleh gegelung ini dalam objek terkawal. Sesuai untuk mengesan kecacatan permukaan bahagian magnetik dan bukan magnet serta produk separuh siap. Juga membolehkan anda mencari retak pada produk pelbagai konfigurasi.

Nilai kaedah arus pusar ialah kelembapan, mahupun tekanan, mahupun pencemaran alam sekitar, mahupun sinaran radioaktif, malah pencemaran objek dengan bahan bukan konduktif boleh dikatakan tidak mempunyai kesan ke atas isyarat pengukur. Bidang penggunaannya adalah seperti berikut:

• Menyemak dimensi linear produk (contohnya, diameter bar, paip, ketebalan kepingan logam, ketebalan dinding badan).
• Mengukur ketebalan salutan yang digunakan (julat dari mikrometer hingga berpuluh-puluh milimeter).
• Penentuan sisihan dalam komposisi dan struktur logam dan aloi.
• Penentuan nilai tegasan mekanikal.

Kebaikan dan keburukan kaedah tidak merosakkan

Walaupun kedua-dua jenis ujian, merosakkan dan tidak merosakkan, mempunyai kebaikan dan keburukan mereka, dalam keadaan pengeluaran moden, kedua-dua jenis ujian itu mempunyai beberapa kelebihan:

1. Ujian dijalankan serta-merta pada produk yang akan digunakan dalam keadaan bekerja.
2. Tinjauan boleh dilakukan pada mana-mana bahagian atau sub-pemasangan yang bertujuan untuk kegunaan dunia sebenar, tetapijika ia adalah wajar dari segi ekonomi. Selalunya ia boleh dilakukan walaupun apabila kumpulan dicirikan oleh perbezaan yang besar antara bahagian.
3. Anda boleh menguji keseluruhan bahagian atau bahagian yang paling berbahaya sahaja. Bergantung pada kemudahan menjalankan atau keadaan teknologi, ia boleh dilakukan secara serentak atau berurutan.
4. Objek yang sama boleh diuji dengan banyak kaedah ujian tidak merosakkan, yang setiap satunya akan sensitif terhadap sifat atau bahagian tertentu bahagian tersebut.
5. Kaedah tidak merosakkan boleh digunakan pada unit di bawah keadaan operasi, dan tidak perlu menghentikan operasinya. Ia tidak menyebabkan gangguan dan perubahan dalam ciri bahagian.
6. Ujian membolehkan anda memeriksa semula bahagian yang sama selepas sebarang tempoh masa. Ini memungkinkan untuk mewujudkan sambungan antara mod pengendalian dan kerosakan yang terhasil serta tahapnya.
7. Ujian tidak merosakkan membolehkan bahagian yang diperbuat daripada bahan mahal tidak rosak.
8. Sebagai peraturan, ujian dijalankan tanpa pra-rawatan sampel. Banyak peranti analitik mudah alih dan pantas, dan selalunya automatik.
9. Kos ujian tidak merosakkan adalah lebih rendah daripada kaedah yang merosakkan.
10. Kebanyakan kaedah adalah pantas dan memerlukan lebih sedikit masa bekerja. Kaedah sedemikian hendaklah digunakan untuk menentukan kualiti semua butiran jika kosnya kurang daripada atau setanding dengan kos menjalankan tinjauan yang merosakkan.hanya peratusan kecil bahagian dalam keseluruhan kumpulan.

Tidak begitu banyak kelemahan kaedah ujian tidak merosakkan:

1. Biasanya, sifat tidak langsung dianalisis yang tidak mempunyai kaitan langsung dengan nilai semasa operasi. Untuk kebolehpercayaan keputusan, hubungan tidak langsung ditemui antara data yang diperoleh dan kebolehpercayaan operasi.
2. Kebanyakan ujian tidak menunjukkan hayat objek, tetapi hanya dapat mengikuti proses pemusnahan.
3. Untuk mentafsir dan mentafsir hasil kerja analisis, kajian yang sama juga perlu dilakukan pada sampel khas dan dalam keadaan khas. Dan jika pautan yang berkaitan antara ujian ini tidak jelas dan terbukti, maka pemerhati mungkin tidak bersetuju dengannya.

Kami menganalisis jenis ujian tidak merosakkan, ciri dan keburukannya.