Для чего нужен дефектоскоп

Доброго времени суток, дорогие друзья!

Если вам нужен дефектоскоп, то оформить свой заказ вы сможете на интернет-ресурсе http://www.defektoskopi.ru. Уверен, вы останетесь довольны соотношением цена-качество и быстротой доставки!

Для чего нужен дефектоскоп?

Дефектоскоп — это устройство, предназначенное для того чтобы выявлять различные дефекты неметаллических и металлических материалов методиками неразрушительного контроля. К таким дефектам можно отнести нарушения однородности или целостности структуры, отлонения размеров и химического состава, зоны коррозии и т.д.

В принципе работы дефектоскопа находится магнитнопорошковая методика, дающая возможность находить дефекты на поверхностях изделий из ферромагнитных материалов.

С помощью магнитопорошковой методики можно нахоить различные микротрещины и иные дефекты шириной не более нескольких микрометров. Отличительной особенностью магнитопорошковой методики контроля является высокая эффективность, высокой чувствительности и наглядности результатов контроля.

Магнитопорошковые дефектоскопы используют в различных сферах производства, при контроле магистральных трубопроводов, габаритных конструкций и других объектах.

Принцип работы состоит в том, что магнитный поток в части изделия, где нет дефектов стабильный и не меняет своего направления. В том случае, если на его пути встречаются участки со сниженной магнитной проходимостью через различные дефекты в виде микротрещин или разрыва металла, часть силовых линий магнитного поля из изделия выходит наружу и входит назад в изделие, создавая при этом магнитные полюса, как результат, над дефектом — магнитное поле. В месте поверхности изделия, где происходит смена магнитного поля и находится искомый дефект.

Дефектоскоп – это электронное устройство, предназначенное для обнаружения скрытых дефектов в твердых изделиях. Прибор позволяет диагностировать отклонения от нормы без создания нагрузки или разрушения изучаемого объекта. С его помощью можно оценить однородность структуры изделия, наличие на его поверхности послаблений в результате коррозии, отклонения химического состава или наличие микротрещин.

Где используется дефектоскоп

Дефектоскопы используются в машиностроении и строительстве. С их помощью проверяются различные узлы и агрегаты, а также заготовки. Эти приборы являются незаменимыми в нефтегазовой промышленности и энергетике. С их помощью проверяются трубы и цистерны на наличие слабых стенок. Данное оборудование позволяет выявлять брак, что исключает его применение на строительстве ответственных объектов. С помощью дефектоскопов можно контролировать надежность сварных швов, слоя клея или плотность пайки.

Это оборудование производится в переносном и стационарном варианте. Отдельные модели позволяют ввести сканирование даже тех объектов, которые двигаются на высокой скорости. Такие приборы применяются для проверки труб, которые протягиваются через область сканирования. Также существуют большие дефектоскопы, передвигаемые на вагонетке по рельсам. Эти приборы используются в строительстве и промышленном производстве, в частности самолетов и кораблей. Существует масса видов дефектоскопов адаптированных под определенные условия эксплуатации. В металоперерабатывающей промышленности применяются устройства, которые могут выявлять дефекты в разогретых металлических заготовках.

Конструкции дефектоскопов

Для обеспечения работы дефектоскопа используются различные физические явления, природа которых существенно отличаются друг от друга. В связи с этим существует масса конструктивных особенностей этих приборов.

Среди самых распространенных дефектоскопов, которые массово производятся, можно выделить:

• Акустические.
• Магнитопорошковые.
• Вихретоковые.
• Феррозондовые.
• Электроискровые.
• Термоэлектрические.
• Радиационные.
• Инфракрасные.
• Радиоволновые.
• Электронно-оптические.
• Капиллярные.

Каждый из этих типов оборудования обладает своими сильными сторонами и слабостями. В связи с этим они могут подходить идеально для одних целей, но быть непригодными для других. Чтобы сделать правильный выбор дефектоскопа, важно предварительно разобраться с принципом действия каждой разновидности.

Акустический дефектоскоп

Также называется импульсным или ультразвуковым. Он работает по принципу эха. На изделие, которое тестируется, направляется короткий ультразвуковой импульс, после чего его колебания регистрируются. В результате на экран выводится карта дефектов. Этот прибор является одним из самых востребованных. Он дает вполне четкую картину тех дефектов, которые скрыты на поверхности. К достоинствам подобного оборудования можно отнести то, что оно работает с разными материалами. Существует масса подвидов акустических дефектоскопов, которые также работают от ультразвуковой волны.

Магнитопорошковый дефектоскоп

Применяется для контроля деталей различных форм. С его помощью можно сканировать сварные швы и углубления, получаемые при сверлении. Важный недостаток метода заключается в том, что он позволяет проверять только поверхностные отклонения. Он не сможет определить внутренние проблемы, если они не имеют внешнего выхода. Для обеспечения сканирования деталей применяется специальный порошок, который рассредоточивается по поверхности объекта и заполняет имеющиеся в нем неровности и трещины. После этого проводится сканирование магнитного поля, что позволяет находить место наибольшего скопления порошка. Это позволяет создавать карту дефектов, поскольку порошок не задерживается на нормальных гладких поверхностях, а забивается в неровности

Недостаток данного метода заключается в том, что для него необходимо покупать магнитный порошок. Он является расходным материалом, поэтому быстро заканчивается и высыпает в роли грязи, которую нужно периодически собирать.

Вихретоковые дефектоскопы

Действуют по физическому принципу вихревых токов. Данный аппарат возбуждает вихревые токи в зоне тестирования, после чего анализирует состояние объекта по их поведению. Данный метод является одним из самых неточных. Глубина контроля трещины составляет до 2 мм. В связи с этим получить объективную картину действительного состояние измеряемой поверхности сложно.

Феррозондовый дефектоскоп

Вырабатывает импульсы тока, которые посылаются на изучаемую поверхность. По их поведению происходит анализ имеющихся дефектов. Данное оборудование является довольно чувствительным и может выявлять неровности с глубиной от 0,1 мм. Данным оборудованием осуществляется контроль качества литых деталей, металлопроката и сварочных соединений.

Электроискровые дефектоскопы

Создают электрический разряд между своим чувствительным щупом и изучаемой поверхностью. Щуп представляет собой пучок электродов, что увеличивает площадь изучения. Разряды пробиваются через воздушный промежуток между поверхностями. В результате осуществляется создание карты изучаемого объекта с отмеченными повреждениями. Для обследования таким методом необходимо чтобы объект изучения был изготовлен из токопроводящего материала.

Термоэлектрический дефектоскоп

Работает по физическому принципу электродвижущей силы, которая возникает при нагреве участка контакта между двумя различными материалами. Данное оборудование является одним из самых дорогостоящих, поскольку требует использование высококачественных материалов, которые позволяют фиксировать минимальные изменения температуры между эталоном и изучаемой поверхностью.

Радиационные

Осуществляют облучение объектов рентгеновскими лучами и нейтронами. Они работают по такому же принципу что и применяемый в медицине рентген аппарат. В результате получается радиографический снимок или светлое изображение на экране прибора. Данное оборудование является небезопасным для оператора, поскольку рентгеновские лучи неблагоприятно влияют на здоровье. Прибор позволяет проводить действительно глубокое изучение объектов, но может применяться далеко не на всех материалах.

Инфракрасные

Отправляют тепловые лучи, которые отбиваются от поверхности объекта и позволяют анализировать отклонение от нормы. На экране прибора просматривается тепловая карта, где участки с дефектами имеют измененные цвета. Данное оборудование позволяет выявлять дефекты, но не дает точной картины об их характеристиках. Тяжело определиться с глубиной трещин, поскольку рассматриваются только очертания нарушенных участков.

Радиоволновые

Генерируют радиоволны, которые направляются на предмет изучения. Потому как они отбиваются от предмета, можно определить не только трещины или утолщение, но и диаметр и даже толщину изоляционного покрытия. Подобное оборудование применяется для работы с металлами и другими материалами.

Электронно-оптические

Применяются для контроля объектов, которые находятся под высоким напряжением. Ими пользуются электромонтажники. Подобное оборудование позволяет не только выявить места перелома проводов, но и качество работы изоляции.

Капиллярное дефектоскопирование

Подразумевают покрытие изучаемой поверхности специальным индикаторным веществом, которое заполняет имеющиеся микротрещины. В тех местах, где толщина вещества больше, его цвет более насыщенный в сравнении с ровными участками. По этим цветам визуально определяются углубления. Этот метод подразумевает использование не электронного прибора, а только индикаторное вещество и лупу или микроскоп.

Критерии выбора

Выбирая дефектоскоп, следует обратить внимание на некоторые характеристики, которые являются ключевыми. В первую очередь нужно ориентироваться по диапазону измерения. Разные модели отличается чувствительностью. Самое точное устройство способно выявлять дефект, глубина которого составляет всего 1 мкм. Для определенных целей такая чувствительность действительно нужна, но для прочих является излишней. К примеру, если необходимо найти микротрещины на коленвале или других вращающихся деталях, то лучше использовать точное оборудование. Если же нужно проанализировать состояние металлического каркаса в строительстве, то подобные микротрещины не столь важны. Учитывая толщину тела арматуры или балок, маленький дефект глубиной 1 мкм никак не сможет стать причиной того, что металл лопнет, особенно если он используется в тех целях, для которых предназначен.

Также выбирая дефектоскоп, следует ориентироваться по тому, для каких материалов оно предназначено. Одни модели могут работать только с металлами, в то время как другие являются универсальными. Также по отношению к дефектоскопам важным понятием является производительность. Она показывает скорость сканирования. Чем она выше, тем быстрее можно оценить состояние объекта. Если ориентироваться по данному показателю, то безусловными лидерами являются вихретоковое и феррозондовое оборудование. Если использовать магнитопорошковый прибор, то продолжительность диагностики займет много времени, к тому же возникнет необходимость растирать порошок.

Рассматривая дефектоскопы, стоит в первую очередь отдать предпочтения ультразвуковым приборам. Они не несут вреда для оператора как радиационные, при этом дают вполне достаточное представление об имеющихся дефектах и целесообразности отправки детали в выбраковку.

Дефектоскоп – это оборудование неразрушающего контроля, которое позволяет определять различного рода дефекты металлических и неметаллических изделий. Название происходит от латинского слова «defectus», что означает «недостаток».

Возможности использования дефектоскопов, разработками новых моделей, методов контроля, обработкой данных проверок, занимается область науки и техники – дефектоскопия.

Структуроскопы, течеискатели, твердомеры, стилоскопы и другое оборудование неразрушающего контроля по принципу работы, назначению несколько схожи с дефектоскопами, т.к. выполняют подобные функции.

Применение дефектоскопа

Дефектоскоп – устройство очень востребовано. Благодаря данному прибору неразрушающего контроля можно обнаружить визуально не видимые очаги коррозии (например, под защитным покрытием), неоднородность структуры, скрытые раковины, полости и другие нарушения сплошности, изменения в химическом составе сплавов и другие дефекты, возникшие в процессе эксплуатации или при изготовлении изделия. Своевременно проводить дефектоскопический контроль – очень важно, т.к. любые несовершенства и недостатки способствуют изменению физических свойств материалов, могут послужить причиной разрушения изделия или конструкции. Особенно это важно на объектах, где работают люди, т.к. разрушение конструкции или изделия может послужить причиной множества человеческих жертв.

Широко используются дефектоскопы в таких отраслях, как машиностроение, строительство, энергетика, транспортная сфера, нефтегазовая и химическая промышленности. Научно-исследовательские центры применяют дефектоскопы для контроля и изучения свойств, особенностей твердых тел. При помощи данного оборудования контролируют клеевые и паяные соединения, сварные швы, различные заготовки, детали, готовые изделия, как на стадии изготовления, так и в процессе эксплуатации. Некоторые установки позволяют исследовать объект, нагретый до высокой температуры. Другие же можно использовать в движении. Например, вагон-дефектоскоп, тележки, рельсовые приборы при эксплуатации движутся по рельсам, непосредственно в эксплуатационных условиях. Есть дефектоскопы, которые способны анализировать объект в процессе движения. Так проверяют трубный прокат.

Ультразвуковой дефектоскоп

Наиболее современным и популярным в наше время являются ультразвуковые (акустические) дефектоскопы. Зависимо от принципа работы (метода) ультразвукового дефектоскопа различают следующие его виды: резонансные, импедансные, импульсные, акустико-эмиссионные, акустико-топографический, реверберационный, велосиметрический.

Резонансные дефектоскопы используются для определения очагов коррозии, измерения толщин стенок приборов и конструкций (в основном – металлических, но может быть применим для некоторых неметаллических). Погрешность прибора при одностороннем измерении – не более 1%. Суть метода заключается в измерении возбужденных в исследуемом приборе собственных упругих колебаний. Резонансные частоты при этом около 1-10 МГц.

Импедансные дефектоскопы широко используются в авиастроении, автомобильной промышленности, космической и некоторых других отраслях. Они способны обнаружить непроклеенные участки, различные дефекты, расслоения, нарушения целостности и пустоты в различном оборудовании, приборах, конструкциях. Принцип работы импедансных дефектоскопов заключается в сканировании исследуемого изделия двумя пьезоэлементами. Один элемент посылает колебания в толщу материала, а другой – эти колебания принимает. Затем прибор обрабатывает данные: импеданс (комплексное механическое сопротивление) участка с дефектом отличается от характеристик нормального, доброкачественного образца.

Импульсные дефектоскопы сочетают в себе несколько методов неразрушающего контроля: зеркально-теневой, теневой, эхо-метод.

Зеркально-теневой метод в последние годы применяется все реже, ввиду своей невысокой точности. Чувствительность, в сравнении с эхо-методом, – в 10 – 100 раз ниже. Используется совместно (в дополнение) с эхо-методом либо самостоятельно, например, для определения наличия в рельсах вертикальных трещин.

Эхо-метод позволяет определять наличие и место расположения как поверхностных, так и глубинных дефектов. При сканировании поверхности датчик дефектоскопа посылает в изделие эхосигналы (ультразвуковые импульсные колебания), которые, отражаясь от дефекта, возвращаются к датчику (приемнику) прибора. Исходя из интенсивности импульса и времени его возвращения, прибор определяет вид и месторасположение дефекта.

Теневые ультразвуковые дефектоскопы используются для исследований рельсов, сварных швов и других объектов. Они посылают в толщу металла колебания, которые отражаются от дефекта и принимаются приемником прибора. В некоторых случаях фаза колебания меняется, тогда можно судить о огибании дефекта импульсом.

Вихретоковый дефектоскоп

Применяется для обнаружения неглубоких, поверхностных дефектов – микротрещины, поры и другие несовершенства, расположенные на глубине до 2 миллиметров. Суть метода заключается в возбуждении токов Фуко (вихревых) на исследуемой площади, регистрации изменений в их электромагнитном поле.

Магнитный (магнитопорошковый) дефектоскоп

Магнитопорошковые дефектоскопы используются для неразрушающего контроля трубопроводов, сварных соединений, оборудования и деталей железнодорожного транспорта, различных металлоконструкций. Прибор позволяет проводить диагностику даже в труднодоступных местах, например, исследовать полости и внутреннюю поверхность отверстий, детали, конструкции различной формы. Магнитопорошковые дефектоскопы позволяют определить трещины, флокены, сколы, шероховатости, несплавления, а также нарушения сплошности (повреждения) защитных покрытий, в том числе, сформированных из лакокрасочных материалов.

Принцип работы магнитопорошковых дефектоскопов основан на явлении намагничивания. Изделие полностью, либо определенную его часть, намагничивают, т.е. на исследуемом участке создается продольное или циркулярное поле рассеяния при помощи постоянных магнитов либо специального набора, состоящего из намагничивающих устройств. Дефектные участки выявляются благодаря магнитному порошку. Непосредственно над самим дефектом наблюдается самая большая концентрация магнитных силовых линий. По мере удаления от трещины или несплошности – их плотность уменьшается. Для определения местонахождения этих линий, и, естественно, дефектов, на исследуемую поверхность наносят специальный магнитный порошок, мокрым или сухим способом. Именно скопления порошка покажет, где находится бракованный участок, т.к. намагниченные его частицы будут скапливаться над трещиной, приобретая упорядоченную определенную структуру. Полученная картинка внимательно изучается и сравнивается с эталонным образцом. Таким образом, определяют наличие дефекта, его местонахождение, форму и размеры.

Электроискровой (искровой) дефектоскоп

Электроискровые приборы неразрушающего контроля используются для диагностики состояния защитных и изоляционных покрытий магистральных трубопроводов (газо-, нефте- и др.), элементов системы водоподготовки, водоснабжения, паровых котлов, емкостного оборудования и некоторых других конструкций. Щуп прибора подключается к одному полюсу источника напряжения, а исследуемый объект – к другому полюсу этого же высоковольтного источника (при помощи заземлителя или через грунт). Щуп в процессе эксплуатации должен касаться поверхности изоляции (в том числе, сформированной из битума). В местах повреждения изоляции между щупом и изделием происходит электрический пробой воздуха (промежутка). Так при помощи электроискровых дефектоскопов определяют сплошность изоляционных, защитных покрытий.

Рентгеновский (радиационный) дефектоскоп

Впервые радиационные приборы начали использовать на судостроительном заводе (Балтийском) в 1933 году. Внедрил его изобретатель Мысовский Л.В. для определения в металлических толстых плитах дефектов литья.

Исследование проводится методом рентгенографии. Контролируемый объект облучается нейтронами, а также альфа, бета, гамма и рентгеновскими лучами. Источниками излучения могут служить бетатроны, микротроны, линейные ускорители, радиоактивные изотопы либо рентгеновские аппараты. Результатом данного типа неразрушающего контроля может служить снимок дефекта (радиография), световая картинка на экране прибора (радиоскопия, радиометрия) или сигнал (радиометрия).

Термоэлектрический

Зачастую термоэлектрические приборы используются для определения материала (например, марки стали), из которого изготовлена конструкция. Суть термоэлектрического метода контроля заключается в измерении в месте контакта двух разнородных металлов электродвижущей силы. Область контакта при этом специально нагревается. Один из контактирующих материалов принимают за эталон. Химический состав второго – определяет знак и величина электродвижущей силы, при заданном температурном интервале холодного и горячего контактов. Таким образом, можно исследовать как отдельный элемент, как и всю конструкцию.

Инфракрасный дефектоскоп

Суть работы инфракрасного прибора неразрушающего контроля заключается в пропускании сквозь исследуемый объект инфракрасных лучей. Теплочувствительный приемник регистрирует, как тепловые лучи распределяются в испытуемом участке, таким образом, определяя наличие включений, непрозрачных для видимого света. Это объясняется тем, что дефектные участки изменяют траекторию движения потока.

Каппилярный

Данный тип приборов позволяет определять несплошности, трещины на поверхности различных конструкций и деталей, которые появились как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Суть метода заключается в искусственном повышении цвето- и светоконтрастности дефекта, благодаря чему поврежденный участок становится виден невооруженным глазом. На поверхность исследуемого объекта наносят специальный жидкий индикатор (вещества, под названием пенетранты), который, под влиянием сил капиллярности, проникает в трещины и поры, заполняя их. При повышении цветоконтрастности (цветном методе) в качестве пенетранта используется смесь керосина, скипидара, бензола, красящих компонентов. При искусственном повышении светоконтрастности (люминесцентный способ) в качестве индикаторов применяют составы на основе нориола, керосина и других люминофоров. После обработки поверхности индикатором – избыток его снимают, а на исследуемый участок наносят проявитель – тонкодисперсный порошок белого цвета, в качестве которого могут быть использованы тальк, окись магния и др. Проявитель адсорбирует перетрант из трещины или поры, тем самым выделяя контуры дефекта. При воздействии ультрафиолетового излучения контуры трещины ярко подсвечиваются.

Дефектоскопы-градиентометры (феррозондовые)

Данные приборы неразрушающего контроля используются для исследований на наличие дефектов сварных соединений, литых деталей, металлопроката. Чувствительный элемент (феррозонд) передвигают вдоль исследуемой поверхности. Происходит выработка импульсов тока. При наличии в изделии дефектов форма импульсов изменяется, что и фиксирует прибор.

Достоинством такого оборудования является возможность проводить диагностику металла сквозь толщу защитного покрытия (например, краски, лака, эмали и других), не обладающего магнитными свойствами, и толщина которого не превышает 6 миллиметров. Шероховатость металла не должна превышать Rz 320 мкм. Высокая чувствительность феррозонда позволяет определять дефекты, имеющие глубину от 0,1 мм и ширину от нескольких микрометров.