ЛР - Физические методы контроля__. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования петербургский государственый университет путей сообщения
 Скачать 67.5 Kb.
|
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯМинистерства путей сообщения Российской Федерации"Кафедра «Методы и приборы неразрушающего контроля» Визуально-оптический метод неразрушающего контроля Методические указанияк лабораторной работе № 21 по дисциплине "Физические методы контроля"Санкт-Петербург2004 1 Общие сведения из теории Методы оптического контроля охватывают диапазоны ультра-фиолетового, видимого и инфракрасного света с длиной волны 10-5 – 103 мкм. Оптические методы контроля можно условно разделить на три группы [1]: Визуальный и визуально-оптический методы характерны тем, что результаты контроля в наибольшей степени определяются личными качествами оператора: зрением, умением и опытом. Визуальные методы контроля качества наиболее доступны и просты, поэтому нашли наиболее широкое распространение. Фотометрический, денситометрический, спектральный и телевизионныйметоды строятся на результатах аппаратурных измерений и обеспечивают меньшую субъективность контроля, их применение по составу контрольно-измерительных операций ближе к работе с электронно-измерительными приборами. Интерференционный, дифракционный, фазовоконтрастный, рефрактометрический, нефелометрический, поляризационный, стробоскопический, голографический используют волновые свойства света и позволяют производить неразрушающий контроль объектов с чувствительностью до десятых долей длины волны источника излучения. С помощью оптических методов можно контролировать объекты из материалов прозрачных для светового излучения. У объектов из непрозрачных материалов можно проверять состояние внешних или внутренних поверхностей или размеры. В зависимости от свойств материала контролируемого объекта оптический контроль осуществляют в отраженном, прошедшем или рассеянном излучении, в необходимых случаях при комбинированном освещении. Параметры источников света (интенсивность, спектр, направление поляризации и т.д.) выбирают исходя из конкретных условий, чтобы обеспечить максимальный контраст изображения. Во всех случаях желательно иметь в помещении общее освещение, создающее освещенность не менее 10% от используемого местного освещения. Контрастом изображения дефекта называют нормированный перепад яркости на дефектном участке и окружающем дефект фоне, то есть отраженного или прошедшего сквозь материал контролируемого объекта света [2]: Кд=(Вф-Вд)/Вф, где Вф, Вд – яркость изображения дефекта и фона, кд/м2. Визуально-оптическим [1] называют неразрушающий контроль качества с применением оптических средств, позволяющих существенно расширить пределы естественных возможностей органов зрения человека. Он является техническим продолжением визуального контроля [3], дает возможность обнаруживать более мелкие дефекты и производить измерения с высокой разрешающей способностью. Нормальный невооруженный взгляд человека может изменять свои характеристики в процессе наблюдения (аккомодирует) так, что может четко видеть резкое изображение с расстояния наилучшего зрения (250 мм) и далее до 600 мм [4] с угловой разрешающeй способностью около 1/. Поле зрение составляет 125х150о. Если объект контроля нельзя приблизить или удалить из-за его недоступности, токсичности или радиоактивности, необходимо применить вспомогательные средства. Эти средства необходимы также, если угол обзора слишком мал. Классификация вспомогательных средств для визуально-оптического контроля приведена на рисунке. Эндоскоп [5] – оптический прибор, имеющий осветительную систему, предназначенный для осмотра внутренней поверхности объектов контроля путем переноса изображения из недоступной зоны к оператору. Их особенностью является отсутствие электрического сигнала, несущего информацию о контролируемом объекте. Жесткие эндоскопы [6] предназначены для контроля узлов, к которым возможен прямолинейный доступ и используются для осмотра газовоздушного тракта авиадвигателей ,полостей машин и механизмов, пустот в стенах зданий, каналов и труб малого диаметра, полостей отливок и др. Жесткий эндоскоп состоит из визуальной и осветительной системы. Визуальная система состоит из системы линз, помещенных во внутреннюю металлическую трубку. Осветительная система состоит из оптического волокна, которое расположено между двумя металлическими трубками: внутренней и внешней. Основное преимущество жестких эндоскопов – высокая разрешающая способность – до 25 линий на миллиметр. Не всегда возможен прямой доступ к объекту или сам объект имеет сложную геометрию, например, газотурбинные, электрические двигатели, турбогенераторы, котлы, теплообменники, трубы водоснабжения, канализации, промышленные коммуникации. В этом случае для визуального контроля применяют гибкие эндоскопы [6]. В гибких эндоскопах визуальная система и система передачи света состоит из волоконной оптики, смонтированной внутри гибкой с управляемым дистальным концом. Канал для передачи изображения представляет собой линзовый объектив, который строит изображение исследуемого объекта на торце кабеля для передачи изображения. Далее изображение передается по кабелю, состоящему из большого числа волокон толщиной 10-12 мкм. Расположение торцов волокон на входе кабеля точно должно соответствовать их расположению на выходе, т.е. должна быть регулярная укладка. Изображение, полученное на торце кабеля, рассматривается через окуляр, имеющий диоптрийную подвижку для подстройки под глаза. Канал для передачи света представляет собой светорассеивающую линзу, вклеенную в головку прибора и световолоконный жгут с нерегулярно уложенными волокнами толщиной 25 мкм. Конец световолоконного жгута вмонтирован в специальный наконечник, подключающийся к специальному осветителю. Рисунок - Классификация вспомогательных устройств Классификация вспомогательных устройств для визуально-оптического контроля  Приборы для контроля близко расположенных объектов, т.е. деталей и изделий, расположенных от глаза контролера в пределах расстояния наилучшего зрения – 250 мм Гибкие эндоскопы имеют управляемый дистальный конец, изгибающийся в одной или двух плоскостях. Основным недостатком гибких эндоскопов по сравнению с жесткими является более низкая разрешающая способность. 2 Задание на подготовку к работе По инструкции по эксплуатации [7] эндоскопа изучить технические характеристики эндоскопа типа АРТ2-4 и порядок работы с ним. 3 Порядок выполнения работы 1. Провести внешний осмотр и подготовку эндоскопа, вспомогательных приборов и устройств. Зарисовать элементы эндоскопа. 2. Проверить работоспособность эндоскопа, осветителя, блока питания на контрольном образце или на наружной детали с настройкой требуемого фокусного расстояния. При внешнем осмотре эндоскопа, осветителя и вспомогательных средств контроля проверяют: целостность корпусов; надежность соединения кабеля питания и соединительных световодных кабелей; исправность переключателей и тумблеров блока питания (управления), осветителя и других узлов; исправность подвижных узлов (механизмов поворота рабочей части); исправную работу вентилятора осветителя (кулера) и отсутствие каких-либо препятствий для протока охлаждающего воздуха; Работа с применением неисправных эндоскопов и вспомогательных средств контроля не допускается. 3. Выполнить визуально-оптический контроль эндоскопом отрезка трубопровода. Визуально- оптический контроль эндоскопами деталей включает следующие основные операции: ввод рабочей части эндоскопа по рабочему пространственному каналу к контролируемой детали или узлу; фиксация рабочей части в наиболее удобном положении для контроля детали; осмотр (сканирование) контролируемой поверхности детали (узла) и обнаружение дефектов; регистрация результатов осмотра (сканирования); вывод рабочей части эндоскопа и завершение контроля. 4. При обнаружении поверхностных дефектов зарисовать их изображение, видимое в монокуляре эндоскопа. 5. Оценить качество объекта контроля с использованием требований к качеству трубопроводов по таблице [8]. Таблица – Нормы оценки качества
Примечание:S – толщина стенки трубы. 4 Содержание отчета технические характеристики эндоскопа типа АРТ2-4; внешний вид эндоскопа результаты контроля заключение о качестве Cписок литературы Ермолов И.Н., Останин Ю.Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества. Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1988. 368 с. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. Кн.1/Под ред. В.В.Клюева. -М.: Машиностроение, 1986. Давыдкин А.В., Коншина В.Н. Визуальный и измерительный контроль. Мет указ. к лаб. работе. ПГУПС, 2003. Д.Хеннинг Визуальный контроль как метод НК// «В мире НК» №3 (13) 2001, с.21-22. ГОСТ 24521 «Контроль неразрушающий оптический. Термины и определения». Сирота Г.А. Технические эндоскопы – приборы для визуального контроля труднодоступных объектов// «В мире НК» №2 (8) 2000, с.4-7. Инструкция по эксплуатации эндоскопа типа АРТ2-4. ВСН-012 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качествам и приемка работ (часть 1)». Визуально-оптический методнеразрушающего контроляМетодические указания разработала Коншина Вера Николаевна План 2004 г., № 147 Отпечатано в авторской редакции Подписано в печать с оригинал-макета 21.06.2004. Формат 60х84 1/16. Бумага для множ. апп. Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,375. Уч.-изд. л. 0,375. Тираж 100. Заказ Цена Петербургский государственный университет путей сообщения. 190031, СПб., Московский пр., 9. Типография ПГУПС. 190031, СПб., Московский пр., 9. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||