Неслитины и неспаи – дефекты, возникающие в результате перерывов в течении струи расплава, имеют вид тонких прослоек несоединившегося металла.
Обезуглероживание – процесс, который наблюдается при нагреве стальных изделий в среде, содержащей избыток паров воды,
водорода, углекислого газа, вследствие чего происходит выгорание углерода в приповерхностных слоях, что снижает прочность стали;
возникают трещины глубиной 1-2,0 мм.
Оптическая сила – величина, характеризующая пре- ломляющую способность линз.
Перебраковка – ложное забраковывание изделия
Песчаные раковины – полости в теле отливки, полностью или частично заполненные формовочным материалом.
Плены – плёнки на поверхности или внутри отливки, состоя- щие из окислов.
Полный излучатель – первичный световой эталон, вос- производящий единицы световых величин – силы света (кандела),
яркости (нит), светового потока (люмен) и т.д. Представляет собой трубку заданного сечения из окиси тория, погруженную в сосуд с затвердевающей платиной. Излучение, выходящее из отверстия трубки при 2042
о
К, принимают за излучение абсолютно черного тела яркостью 6·10 5 кд/м
2
Пористость – местное скопление газовых пузырей или уса- дочных раковин.
Прессование – способ обработки металла статическим воз- действием.
Пережоги или перегревы возникают при термической обработке из-за несоблюдения температурного режима, времени выдержки, скорости нагрева и охлаждения детали. Перегрев приво- дит к образованию крупнозернистой структуры оксидных и суль- фидных выделений по границам зёрен, пережог вызывает обра- зование крупного зерна и оплавление границ зёрен, что способст- вует в дальнейшем разрушению металла.
Прижоги – локальные перезакаленные участки.
Посечки – мелкие трещины, возникающие из-за неравно- мерностиусадки при сушке и обжиге изделия.
176 177
Приложение Б
Величины и единицы измерения
Активность источника – это число актов распада нуклида в единицу времени. Единице активности в СИ – беккерелю (Бк)
соответствует 1 распад в секунду. На практике часто активность источника выражают в кюри или грамм-эквиваленте радия (г
·
экв Ra).
1Ки = 3,7·10 10
Бк.
Для радия активность в кюри совпадает с его весом в грам- мах, т.к. в 1г радия,
находящегося в платиновом фильтре толщиной0,5 мм в равновесном состоянии, ежесекундно распадается 3,7·10 10
атомов. Активность источника определяет экспозиционную дозу излучения.
С течением времени активность уменьшается по закону t
0
t e
N
N
l
=
, где
tN,
0
N – число радиоактивных атомов в моменты времени t и 0, ℓ
– постоянная распада. Постоянная распада опре- деляет долю распавшихся атомных ядер данного элемента за еди- ницу времени, она не зависит от физических или химических усло- вий и различна для различных элементов.
Диоптрия (дп, D) – единица измерения оптической силы линзы или системы линз. Оптическая сила, выраженная в дп, равна обратной величине главного фокусного расстояния линзы, выра- женной в метрах. 1 дп равна оптической силе линзы или сфери- ческого зеркала с фокусным расстоянием 1 м.
Доза излучения – энергия ионизирующего излучения,
поглощенная облучаемым веществом и рассчитанная на единицу его массы (поглощенная доза D
п
). Единица поглощенной дозы в
СИ – грей (Гр). 1 Гр – доза излучения, при которой облученному веществу массой 1кг передается энергия ИИ 1 Дж. Широко распространена внесистемная единица рад: 1Гр = 10 2
рад.
Мощность поглощенной дозы – доза, поглощенная в единицу времени:
с рад
10
=
с
Гр
1 2
ном содержании в них водорода, обычно в центральной зоне кова- ных или катаных заготовок крупных сечений. Флокены имеют вид тонких извилистых трещин, представляющих собой в изломе пятна с поверхностью характерного серебристого цвета, округлой формы.
Холодные трещины возникают под действием термических и усадочных напряжений, в результате разной скорости охлажде- ния различных участков отливки. Эти трещины имеют светлую,
неокислившуюся поверхность и могут завариваться при деформа- ции слитка.
Цвет – световой тон. Разные длины волн света возбуждают разные цветовые ощущения. Длина волны 380 нм воспринимается как фиолетовый цвет, 470 нм – синий, 480 нм – голубой, 520 нм –
зеленый, 580 нм – желтый, 600 нм – оранжевый, 640 нм – красный,
700 нм – пурпурный.
Шлаковые раковины – полости, заполненные шлаком.
Штамповка – ковка или прессование в штамп-форму.
178 179
Эквивалентная доза излучения характеризует биологи- ческое воздействие излучения на человека. При облучении живых организмов, в частности человека, возникают биологические эффекты, величина которых при одной и той же поглощенной дозе различна для разных видов излучения. Таким образом, знание поглощенной дозы недостаточно для оценки радиационной опас- ности. Коэффициент, показывающий, во сколько раз радиационная опасность хронического облучения человека (в сравнительно малых дозах) для данного вида излучения выше, чем в случае рент- геновского излучения при одинаковой поглощенной дозе, назы- вается коэффициентом качества излучения К: K=1 для
β
-, рент- геновского и г-излучения; К=10 для потока нейтронов с энергией до 10 МэВ; К=20 для альфа-излучения с энергией до
10 МэВ. Эквивалентная доза определяется как произведение погло- щенной дозы на коэффициент качества излучения:
пэквKDD=
Эквивалентная доза может измеряться в тех же единицах, что и поглощенная. Существует специальная единица эквивалентной дозы – бэр (биологический эквивалент рентгена) – количество энергии, поглощенное в 1г ткани, при котором наблюдается экви- валентный биологический эффект от поглощенной дозы излучения
1гр рентгеновского и г-излучения. Эквивалентная доза в 1 бэр соответствует поглощенной дозе в 1 рад при К=1. Единица измере- ния эквивалентной дозы СИ – Зиверт (Зв): 1 Зв=10 2
бэр.
Экспозиционная доза – характеристика, основанная на ионизирующем действии излучения в сухом атмосферном воздухе.
кг
Кл
1
соответствует экспозиционной дозе рентгеновского или г-излучения, при прохождении которого через 1кг воздуха при н.у.
в результате всех ионизационных процессов создаются ионы,
несущие заряд в 1Кл каждого знака. Внесистемная единица экспозиционной дозы рентген: р
10 3,88
=
кг
Кл
1 3
. Экспозицион- ная доза (в рентгенах) определяется по формулам:
2
эксп
F
8,4Mt
=
D
,
·
-
Ионизационная постоянная γK служит для сравнения источников по их ионизирующему действию. Численно
γK равна мощности дозы излучения в рентгенах за 1 ч, создаваемый точечным источником активностью в 1мКи на расстоянии 1 см.
Так,
4 8
K
Ra
,=
γ
;
9 12
K
Co
,=
γ
;
1 3
K
Cs
,=
γ
мКи ч
см
Р
2
Кандела (кд) – единица силы света СИ. Это сила света,
испускаемого с площади 1/600000 м
2
сечения полного излучателя в перпендикулярном к этому сечению направлении при темпера- туре затвердевания платины 2042є К и давлении 101325 Па
(то же, что и свеча).
Нит (нт) – прежнее наименование единицы яркости – кан- дела на квадратный метр.
Период полураспада Т – время, в течение которого число радиоактивных элементов уменьшается в два раза:
l l
693 0
2
T
,ln=
=
, откуда
T
t
693 0
0
t e
N
N
,−
=
. Период полураспада не зависит от количества, формы и геометрических размеров источника излучения и у различных радиоактивных изотопов,
применяемых в дефектоскопии, колеблется от нескольких дней до десятков лет.
По этой формуле строят
графики в логарифмическом масш- табе, с помощью которых определяют активность источника после определённого промежутка времени для внесения поправок в экспозицию.
Чувствительность радиографической пленки – величина,
обратная дозе излучения, необходимой для получения плотности,
превышающей на 0,85 плотность вуали. Единица измерения рентген
-1
или килограмм/кулон (1 р
-1
= 3,876·10 3
кг/кл).
Рентген (Р) – это внесистемная единица рентгеновского и г-излучения, определяемая по их ионизирующему действию на сухой атмосферный воздух. 1 Р=2,57976·10
-4
Кл/кг.
180 181
Приложение В
Глаз как средство контроля
Основные преломляющие элементы глаза – роговица и хрус- талик (рис. 1). Оптическая (преломляющая) сила роговицы почти постоянна и составляет приблизительно 43 диоптрии.
Хрусталик глаза – двояковыпуклая линза. Кривизна хрусталика может изменяться, изменяя при этом оптическую силу хрусталика от 19 до 33 дп (так называемая аккомодация глаза, или наводка на резкость).
Между роговицей и хрусталиком имеется радужная оболочка с отверстием переменного диаметра – зрачком, выполняющим роль диафрагмы. При дневных освещённостях диаметр зрачка глаза составляет приблизительно от 2 до 3 мм, а при освещённости менее
0,01 лк увеличивается до 6-8 мм.
2
г эксп
F
Nt
K
=
D
, где M, N – активность, выраженная в г·экв радия и кюри соответственно, F – расстояние, см; t – время облучения, ч;
NKM4
,
8
γ=
, г·экв Ra;
MKNγ4
,
8
=
, Ки.
Мощность дозы Р на расстоянии 1м от источника актив- ностью 1г·экв Ra составляет:
4 4
3 2
эксп
10 2,33
=
r
P
0,84
=
10 10 8,4
=
F
8,4M
=
t
D
=
P
р/c.
Энергия ионизирующего излучения измеряется в джоулях или в электрон-вольтах. 1Дж равен механической работе силы в
1Н, перемещающей тело на расстояние 1м в направлении действия силы. 1 эВ равен энергии, которую приобретает заряженная час- тица, несущая один элементарный заряд, при перемещении в электрическом поле между двумя точками с разностью потен- циалов в 1 В. 1Дж = 6,25·10 12
МэВ.
Рис. 1. Схематическое изображение глаза:
1- роговая оболочка;
2 – стекловидное тело; 3 – сетчатая оболочка; 4 – сосудистая оболочка;
5 – склера; 6 – зрительный нерв; 7 – цилиарное тело; 8 – конъюнктива;
9 – радужная оболочка; 10 – хрусталик; 11 – ось видения; 12 –
оптическая ось глаза·
·
182 183
Под видимостью понимают степень различимости объектов при их наблюдении. Она зависит от продолжительности прос- матривания, от контраста, яркости, цвета, угловых размеров объекта, резкости контуров и условий освещённости.
Каждому из указанных свойств соответствует свой абсолют- ный порог видимости, ниже которого предмет не может быть виден,
сколь бы благоприятными не были условия наблюдения с точки зрения других факторов. Например, при слишком малой яркости или очень малом контрасте предмет нельзя сделать видимым ника- ким увеличением угловых размеров или продолжительностью рассматривания.
Видимость близкорасположенных объектов зависит от поло- жения источника света (при ослепляющем воздействии видимость снижается), спектрального состава излучения, от усталости контролёра, условий работы (шум, вибрация, тепловое воздействие и т.д.). Наиболее важными условиями видимости считают контраст и угловые размеры предмета. Под контрастом понимают способ- ность объекта выделяться на окружающем фоне вследствие разли- чия их оптических свойств.
Наибольшая величина яркостного контраста достигается при использовании чёрного и белого цветов. При солнечном освещении контраст отражения для белого цвета составляет 65-80%, для чёрного – 3-10%; яркостный контраст составляет при этом 85-95%.
Столь же высок яркостный контраст чёрного цвета с жёлтым фоном; среди других хроматических цветов белый цвет образует наибольший контраст с красным фоном; меньше величина конт- раста белого с зелёным; ещё меньше белого с синим.
Минимальная величина яркостного контраста, при которой контролёр ещё способен её различить, для большинства людей составляет 0,01-0,02 (1-2%) при наблюдении в дневное время при оптимальных условиях осмотра предмета с угловыми размерами не менее 0,5
о
. В реальных условиях осмотра пороговое значение чувствительности выше и составляет около 0,05 (5%), что объяс- няется малой яркостью дефектов, их небольшими угловыми разме- рами и другими факторами.
В сетчатке, на которую проецируется изображение, располо- жены светочувствительные клетки – палочки и колбочки.
Палочки более светочувствительны, чем колбочки, но не различают цветов. Палочки различают белую поверхность от чёр- ной при освещённости 10
-6
лк. Различающие цвет колбочки менее светочувствительны и не работают при освещённости ниже
10
-2
лк, поэтому «в сумерках все кошки серы».
Практически цветовое зрение начинается при освещённости около 1 лк. При освещённости 10 2
-10 3
лк зрение является почти полностью колбочковым.
Палочки и колбочки расположены в сетчатке неравномерно.
Вокруг центральной ямки находится овальный участок с угловыми размерами 6-7
о
– жёлтое пятно. Здесь есть и палочки, и колбочки
(причем колбочек больше). По мере удаления от центральной
ямки число колбочек относительно снижается, а число палочек относи- тельно повышается. Вместе с этим убывает разрешающая чувстви- тельность.
Поле зрения условно делят на 3 части: зона наиболее чёткого видения – центральная зона с полем зрения приблизительно 2
о
;
зона ясного видения, в пределах которой (при неподвижном глазе)
возможно опознавание предметов без различения мелких деталей,
с полем зрения приблизительно 20
о по вертикали и приблизительно
30
о по горизонтали; зона периферического зрения, в пределах которой предметы не опознаются. Поле зрения составляет прибли- зительно 125
о по вертикали и приблизительно 150
о по горизонтали.
Контролируемый объект должен быть размещен в централь- ной зоне или в зоне ясного видения.
Бинокулярное зрение обеспечивает более точную оценку расстояний и расположений объектов. В оптимальных условиях точность бинокулярных оценок определяется в 10
ґґ
на расстоянии наилучшего зрения (l250 мм). Это составляет 0,003-0,005%, а на расстоянии 100 м – 5-7% расстояния до предмета. Оценки моно- кулярного зрения не превышают 10%. По этим причинам при контроле дефектов любыми способами (капиллярным, магнито- порошковым), использующими в качестве контролирующего органа глаза, бинокулярное зрение является более предпочтительным.
184 185
Наиболее высокая острота зрения наблюдается при диаметре зрачка 3-4 мм, что соответствует освещённости 100-1000 лк; при диаметре больше 4 мм, что соответствует освещённости менее
100 лк, острота зрения снижается из-за аберрации оптики глаза;
при диаметре меньше 2,5-3 мм (освещённость 2000-2500 лк) острота зрения снижается из-за дифракции света. В связи с этим общая освещённость при осмотре деталей не должна быть больше 2000-
2500 лк. Местная освещенность может быть больше, но для умень- шения отрицательного влияния дифракции света на остроту зрения необходимо снижать отражающую способность фона.
Минимальное расстояние между точками, воспринимае- мыми глазом раздельно, определяется выражением
α
⋅
=
sinl
R
,
где ℓ
– расстояние от глаза до плоскости точки, б – минимальный разрешаемый угол поля зрения. Для нормального глаза (при опти- мальных условиях ℓ
=250 мм б =1
ґ
) при хорошей освещенности расстояние между раздельно воспринимаемыми точками состав- ляет 0,075 мм. Приближенно эту величину считают равной 0,1 мм.
При снижении освещенности разрешающая способность уменьшается. При сумеречном (палочковом) зрении она в 15-20 раз ниже, чем при дневном. Минимальный интервал между раздельно воспринимаемыми точками,
находящимися на расстоянии наилучшего зрения, в этом случае составляет 0,9-1,15 мм.
На остроту зрения влияет цвет объектов и фона. Высокая острота зрения при наблюдении желто-зеленых объектов на тем- ном фоне и красных объектов на белом является одной из причин применения этих цветов при люминесцентной и цветовой дефекто- скопии.
Цветоощущение. При некотором повышении освещенности объекта, находящегося прежде в полной темноте, он становится видимым. Сначала обнаруживают цвет красных объектов, позже других – сине-фиолетовых и жёлтых. Синие объекты в относи- тельно большем диапазоне освещенности воспринимаются бес- цветными и будут незаметными на белом фоне. Красные объекты имеют заметную цветность при любой яркости фона. Это является
Отношение величины наблюдаемого контраста К к величине порогового контраста К
пор в данных условиях определяет видимость дефекта V:
V = K/K
пор
При наблюдаемом контрасте 15-20% и пороговом контрасте
5% V на поверхности детали составляет 3-4. Если же наблюдаемый контраст близок к нулю, V также будет близка к нулю. Следова- тельно, некоторые даже крупные дефекты не могут быть обнару- жены глазом из-за малого контраста на поверхности детали.
Под цветовым контрастом понимают меру различия цветов по их цветовому тону, насыщенности и яркости.
При осмотре крупных цветных объектов оптимальные условия для работы глаза – средний цветовой контраст между объектом и фоном. При поиске мелких дефектов цветовой контраст между ними и поверхностью должен быть максимальным.
Разрешающая способность глаза – это способность раз- дельно воспринимать близко расположенные друг к другу точки,
линии и другие фигуры. Разрешающую способность характе- ризуют величиной минимального угла между контурами раздельно воспринимаемых объектов или числом раздельно видимых линий на 1є. Нормой считается способность глаза различать две точки с минимальным углом между ними в 1
ґ
Острота зрения – это способность глаза замечать мелкие детали или различать их форму. Она определяется величиной минимума углового размера объекта, воспринимаемого глазом при максимальном контрасте.
Для нормального глаза в оптимальных условиях осмотра острота зрения составляет 1
ґ
. Средняя острота зрения 2-4
ґ
. При остроте зрения 2
ґ
на расстоянии наилучшего зрения (
ℓ
=250 мм) глаз может различить детали размером не менее 0,15 мм.
Острота зрения и разрешающая способность зависят от осве- щённости объекта, продолжительности осмотра, спектрального состава света, но в основном определяются структурой сетчатки и дифракцией света в глазных средах.
186 187
Приложение Г
Приборы ВОК. Эндоскопы
Согласно ГОСТ 24521-80 “Контроль неразрушающий оптический. Термины и определения” эндоскоп – это оптический прибор, имеющий осветительную систему и предназначенный для осмотра внутренних поверхностей объекта контроля
. Эндоскопы разделяются на
Скачать 3.53 Mb.