Vianilmaisin

Vianilmaisin ( lat.  defectus "vika" + muu kreikkalainen σκοπέω "havainnoi") on laite, joka havaitsee vikoja tuotteissa, jotka on valmistettu erilaisista metallisista ja ei-metallisista materiaaleista ainetta rikkomattomilla testausmenetelmillä . Vikoja ovat rakenteen jatkuvuuden tai yhtenäisyyden rikkomukset, korroosiovauriovyöhykkeet, kemialliset poikkeamat. koostumus ja mitat jne. Vikailmaisimien kehittämiseen ja käyttöön liittyvää suunnittelu- ja teknologia -alaa kutsutaan virheen havaitsemiseksi. Virheilmaisimiin liitetään toiminnallisesti myös muita ainetta rikkomattomia testausvälineitä : vuodonilmaisimet , paksuusmittarit , kovuusmittarit , strukturoskoopit , introskoopit ja teräskoopit .

Sovellus

Virheilmaisimia käytetään liikenteessä , eri aloilla koneenrakennuksessa , kemianteollisuudessa, öljy- ja kaasuteollisuudessa, energiassa, rakentamisessa, tutkimuslaboratorioissa kiinteiden aineiden ja molekyylien ominaisuuksien määrittämiseen sekä muilla teollisuudenaloilla; käytetään ohjaamaan osia ja aihioita, hitsattuja, juotettuja ja liimaliitoksia, valvomaan yksiköiden yksityiskohtia. Joidenkin vianilmaisimien avulla voit tarkistaa tuotteita, jotka liikkuvat huomattavalla nopeudella (esimerkiksi putket valssausprosessin aikana) tai voivat itse liikkua suurella nopeudella tuotteeseen nähden (esimerkiksi kiskon vianilmaisimet, vaunut ja vianilmaisinautot ) . . Korkeissa lämpötiloissa kuumennettujen tuotteiden testaamiseen on olemassa virheilmaisimia.

Akustiset (ultraääni) vianilmaisimet

Pulssi-ultraäänivikailmaisimet

Pulssivikailmaisimet käyttävät kaikumenetelmää, varjo- ja peilivarjo -tarkastusmenetelmiä.

Hitsausliitoksia tarkasteltaessa on varmistettava koko hitsimetallin perusteellinen luotaus. Ultraääniaallot tuodaan hitsiin perusmetallin läpi kaltevilla akustisilla muuntimilla. Vikoja etsittäessä suoritetaan anturin pitkittäis-poikittaisliike (skannaus) saumaa pitkin samalla, kun suoritetaan sen pyörimisliike. Ultraäänitestauksen herkkyys määräytyy havaittujen vikojen tai vertailuheijastimien (vikamallien) vähimmäiskoon mukaan. Vakioheijastimina käytetään yleensä tasapohjaisia, kohtisuorassa luotaussuuntaan suunnattuja porauksia sekä sivuporauksia tai lovia.

Impedanssivikailmaisimet

Toimintaperiaate perustuu viallisen alueen mekaanisen kokonaisresistanssin (impedanssin) eron määrittämiseen verrattuna hyvään alueeseen, jota varten hallittua pintaa skannataan käyttämällä kahta pietsosähköistä elementtiä , joista toinen herättää materiaalissa olevia värähtelyjä ja toinen havaitsee värähtelyt. Impedanssivikailmaisimet on suunniteltu havaitsemaan vikoja, delaminaatioita, tarttumattomia aineita, huokoisuutta ja vaurioita komposiittimateriaalien ja kennorakenteiden eheydelle lento-, avaruus-, auto- ja muilla teollisuudenaloilla.

Resonanssivikailmaisimet

Resonanssimenetelmä perustuu elastisten värähtelyjen (taajuudella 1-10 MHz) luonnollisten resonanssitaajuuksien määrittämiseen , kun ne viritetään tuotteessa. Tällä menetelmällä mitataan metallin ja joidenkin ei-metallituotteiden seinämän paksuus. Jos on mahdollista mitata toiselta puolelta, mittausvirhe on noin 1 %. Lisäksi resonanssivirheentunnistuksen avulla on mahdollista tunnistaa korroosiovaurioalueet. Resonanssimenetelmän muunnelma on spektri-akustinen vikojen havaitseminen.

Muut menetelmät akustisten vikojen havaitsemiseen

Magneettisten hiukkasten virheilmaisimet

Vikailmaisimen avulla voit ohjata erimuotoisia osia, hitsejä, reikien sisäpintoja magnetoimalla yksittäisiä valvottuja alueita tai tuotetta kokonaisuutena ympyrä- tai pitkittäiskentällä, joka on luotu käyttämällä pulssi- ​​tai tasavirralla toimivia magnetointilaitteita tai käyttämällä kestomagneetteja . Toimintaperiaate perustuu hajakentän luomiseen ohjatun osan vikojen päälle, minkä jälkeen ne havaitaan magneettisen jousituksen avulla . Hajakentän magneettikenttälinjojen suurin tiheys havaitaan suoraan halkeaman yläpuolella (tai muun epäjatkuvuuden yläpuolella) ja pienenee etäisyyden myötä siitä. Epäjatkuvuuksien havaitsemiseksi levitetään osan pinnalle magneettista jauhetta, joka on suspendoitu ilmaan (kuivamenetelmä) tai nesteeseen (märkämenetelmä). Hajakentässä olevaan hiukkaseen vaikuttavat seuraavat voimat: magneettikenttä , joka on suunnattu alueelle, jossa magneettikenttäviivat ovat tiheimmin, eli halkeaman paikkaan; painovoima; nesteen kelluva toiminta; kitka; hiukkasten välillä syntyvät sähköstaattisen ja magneettisen vuorovaikutuksen voimat.

Magneettisessa kentässä hiukkaset magnetisoidaan ja yhdistetään ketjuiksi. Tuloksena olevan voiman vaikutuksesta hiukkaset houkuttelevat halkeamia ja kerääntyvät sen yläpuolelle muodostaen jauheen kertymän. Laskeutuneen jauheen nauhan (rullan) leveys on paljon suurempi kuin halkeaman leveys. Vikojen esiintyminen määräytyy tämän laskeuma-indikaattorikuvion perusteella.

Pyörrevirtavikailmaisimet

Toimintaperiaate perustuu pyörrevirtamenetelmään , joka koostuu pyörrevirtojen virityksestä paikallisella ohjausvyöhykkeellä ja pyörrevirtojen sähkömagneettisen kentän muutosten rekisteröinnistä viasta ja testikohteen sähköfysikaalisista ominaisuuksista. Sille on ominaista pieni hallinnan syvyys, eli materiaalissa on halkeamia ja epäjatkuvuuskohtia jopa 2 mm:n syvyydessä

Ferrokoettimen virheilmaisimet (Flaw detectors-gradientometers)

Niiden toimintaperiaate perustuu siihen, että fluxgaten (herkkä elementti, joka reagoi magneettikentän muutokseen) liikkeen aikana tuotetta pitkin syntyy virtapulsseja, joiden muoto riippuu vikojen esiintymisestä tuote. Gradiometristen vianilmaisimien korkea herkkyys mahdollistaa vikojen havaitsemisen useiden mikrometrien aukon leveydellä ja 0,1 mm:n syvyydellä. Vikoja voidaan havaita jopa 6 mm paksun ei-magneettisen pinnoitteen alta. Valvottujen pintojen karheus on Rz 320 µm asti. Vikailmaisimia-gradientometrejä käytetään valuosien, valssattujen tuotteiden ja hitsausliitosten ohjaamiseen.

Electrospark vianilmaisimet

Toimintaperiaate perustuu eristävän pinnoitteen pintaa koskettavan, korkeajännitelähteen yhteen napaan kytketyn anturin ja korkeajännitelähteen toiseen napaan suoraan liitetyn diagnosoidun kohteen välillä olevien ilmarakojen sähköiseen rikkoutumiseen tai maan läpi maadoituselektrodin avulla.

Termosähköiset vianilmaisimet

Termosähköisten virheilmaisimien toimintaperiaate perustuu sähkömotorisen voiman (lämpövoiman) mittaamiseen, joka syntyy suljetussa piirissä, kun kahden erilaisen materiaalin kosketuskohtaa kuumennetaan. Jos jokin näistä materiaaleista otetaan standardiksi, niin kuuman ja kylmän koskettimen tietylle lämpötilaerolle lämpösähköisen tehon arvo ja etumerkki määräytyvät toisen materiaalin kemiallisen koostumuksen mukaan. Tätä menetelmää käytetään yleensä tapauksissa, joissa on määritettävä materiaaliluokka, joka muodostaa puolivalmisteen tai rakenneosan (mukaan lukien valmiissa rakenteessa).

Säteilyvirheen ilmaisimet

Säteilyvirheilmaisimissa esineitä säteilytetään röntgensäteillä , α- , β- ja γ-säteillä sekä neutroneilla . Säteilylähteet - röntgenlaitteet, radioaktiiviset isotoopit, lineaarikiihdyttimet , betatronit , mikrotronit . Vian säteilykuva muunnetaan röntgenkuvaksi (radiografia), sähkösignaaliksi ( radiometria ) tai valokuvaksi säteilyoptisen muuntimen tai laitteen lähtönäytöllä (säteilyintroskopia , radioskopia).

Keksijä L. V. Mysovsky esitteli ensimmäisen säteilyvirheilmaisimen Baltian laivanrakennustehtaalla vuonna 1933, ja sitä käytettiin Migge -Perroy-uunien paksujen metallilevyjen valuvirheiden havaitsemiseen [1] .

Infrapunavikailmaisimet

Infrapunavikailmaisimet käyttävät infrapunasäteitä (lämpösäteitä) havaitsemaan sulkeumat, jotka ovat läpinäkymättömiä näkyvälle valolle. Ns. infrapunakuva viasta saadaan tutkittavan tuotteen läpäisevästä, heijastuneesta tai sisäisestä säteilystä. Tuotteen vialliset alueet muuttavat lämpövirtaa. Infrapunasäteilyn virta kulkee tuotteen läpi ja sen jakautuminen tallennetaan lämpöherkän vastaanottimen avulla.

Radioaaltovirheilmaisimet

Radiovikojen tunnistus perustuu radioaaltojen tunkeutuviin ominaisuuksiin sentti- ja millimetrialueella (mikroradioaallot), se mahdollistaa vikojen havaitsemisen pääasiassa tuotteiden pinnalla, yleensä ei-metallisista materiaaleista. Mikroradioaaltojen alhaisen läpäisykyvyn vuoksi metallituotteiden radiodefektoskopia on rajoitettu. Tällä menetelmällä määritetään teräslevyjen, -tankojen, -lankojen viat niiden valmistuksen aikana ja mitataan myös niiden paksuus tai halkaisija, dielektristen pinnoitteiden paksuus jne. Jatkuvassa tai pulssitilassa toimivasta generaattorista mikroradioaallot tunkeutuvat tuotteeseen torven kautta. Vastaanottava laite rekisteröi antennit ja vastaanotettujen signaalien vahvistimen ohitettuaan .

Elektroni-optiset vianilmaisimet

EDI on suunniteltu jännitteisten suurjännitelaitteiden kauko-ohjaukseen. Diagnostinen menetelmä perustuu korona- (CR) ja pintahiukkaspurkausten (SPD) ominaisuuksien sekä niiden riippuvuuksien määrittämiseen jännitteen suuruudesta ja eristeen saastumisasteesta.

Kapillaarivikailmaisimet

Kapillaarivirheen ilmaisin on joukko laitteita kapillaarin rikkomattomaan testaukseen. Kapillaariohjaus perustuu viallisen alueen valon ja värikontrastin keinotekoiseen lisäykseen verrattuna vaurioitumattomaan. Kapillaarivirheiden havaitsemismenetelmillä voidaan havaita paljain silmin koneenosien valmistuksen ja käytön aikana muodostuvia ohuita pintahalkeamia ja muita materiaalin epäjatkuvuuksia. Pintahalkeamien ontelot täytetään erityisillä indikaattoriaineilla ( läpäisyaineilla ), jotka tunkeutuvat niihin kapillaarivoimien vaikutuksesta . Ns. luminesenssimenetelmässä penetrantit perustuvat loisteaineisiin ( kerosiini , norioli jne.). Ylimääräisestä tunkeutumisaineesta puhdistetulle pinnalle levitetään ohutta valkoista kehitejauhetta ( magnesiumoksidi , talkki jne.), jolla on sorptio-ominaisuuksia, minkä ansiosta tunkeutuvat hiukkaset poistuvat halkeaman ontelosta pintaan, hahmottelevat halkeaman ääriviivat ja hehkuvat kirkkaasti ultraviolettisäteissä . Ns. värinhallintamenetelmällä penetrantit perustuvat kerosiiniin, johon on lisätty bentseeniä, tärpättiä ja erikoisvärejä (esim. punaista maalia).

Historia

Katso myös

Muistiinpanot

  1. M. G. Meshcheryakov , N. A. Perfilov . Lev Vladimirovich Mysovskin muistoksi (hänen 75-vuotispäivän kunniaksi)  // Uspekhi fizicheskikh nauk: zhurnal. - M. , 1963. - marraskuu ( nide LXXXI , numero 3 ). - doi : 10.3367/UFNr.0081.196311g.0575 .
  2. Lachinov D. A. Defektoskooppi . Laite korkeajännitevirtoja kuljettavien johtojen ja työkalujen tutkimiseen (yhdessä A. Shchavinskyn kanssa) // Sähkö, 1892, nro 5, 6, s. 72-77; print - s. 5, 16 piirustus - Pietari: tyyppi. Dressen. 1892
  3. Vikailmaisimet . Haettu 17. helmikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 18. helmikuuta 2019.

Kirjallisuus

Normatiivis-tekninen dokumentaatio