 |
Радиационный метод неразрушающего контроля (Рентгеновский контроль) конструктивных элементов и деталей ремонтируемой АТ.
|
|
|
|
Радиационный метод НК (Рентгеновский контроль) основан на взаимодействии проникающего ионизирующего излучения с контролируемым объектом. Он имеет разновидности: рентгеновский, бета, гамма, нейтронный и позитронный. Эта классификация дана в зависимости от характера физических полей, взаимодействующих с контролируемым объектом. А в зависимости от способа представления результатов информации радиационный НК имеет виды: радиоскопический, радиографический и радиометрический. Этим НК обнаруживаются трещины снаружи и внутри детали, ориентированные поперек или под углом к направлению луча: раковины, ликвации или неметаллические включения и т.д.; а также проверяется правильность взаимного расположения и техническое состояние внутренних объектов неразборных узлов и агрегатов.
Чувствительность указанных разновидностей НК характеризуется чувствительностью контрастной, т.е. в направлении просвечивания, и детальной, т.е. в направлении, перпендикулярном просвечиванию. При этом выявляются повреждения длиной от 2% для стальных и до 10% для деталей из легких сплавов от толщины детали и при ширине повреждения ≥ 0,025 мм. А для радиометрического НК выявляемость повреждения характеризуется объемной чувствительностью (объему или площади повреждения). Для определения чувствительности радиационного НК используются эталоны.
В авиаремонтном производстве наиболее широкое распространение получили рентгеновский и гамма-контроль.
Рентгеновский контроль использует рентгеновское излучение, которое как и видимый свет, является высокочастотными электромагнитными волнами. Но у рентгеновских лучей значительно меньше длина волны, чем у видимого света. Излучение бывает коротковолновое (жесткое) и длинноволновое (мягкое). Жесткое - обладает высокой проникающей способностью.
|
|
|
В качестве источника рентгеновского излучения используются двухэлектродные рентгеновские трубки.
Среди многих разновидностей этого метода контроля наибольшее распространение получили рентгеновский и гамма-контроль.
Эти методы контроля основаны на использовании свойств рентгеновских и гамма-лучей проникать через материал контролируемых деталей и воздействовать на эмульсию рентгеновской пленки (флуоресцирующий экран), помещенной за ними, вызывая различное ее потемнение (свечение экрана) в зависимости от интенсивности прошедших лучей. В местах дефектов (раковины, посторонние включения и т.п.) лучи ослабляются в меньшей степени, чем в соседних местах (рис. 5.24.), и на поверхности пленки образуются более темные пятна.
Эти виды контроля применяются главным образом для выявления скрытых пороков материала, качества монтажа внутренних деталей агрегатов.
Рентгеновские лучи по сравнению с гамма-лучами обладают меньшей жесткостью и проникающей способностью. Поэтому они применяются для просвечивания тонкостенных конструкций: камер сгорания, заклепочных швов и т.д. Гамма-лучи используются для просвечивания массивных деталей и собранных агрегатов.
Аппаратура для гамма-дефектоскопии является значительно менее сложной, громоздкой и дорогой, чем аппаратура для рентгеновского контроля. Поэтому гамма-контроль применяется значительно шире. В качестве источника гамма-лучей применяются радиоактивные изотопы кобальта, тулия, европия и др.
При рентгенконтроле объекта для определения места, размеров, формы повреждения используют излучения, с помощью которых и просвечивается объект. По способу регистрации средства этого НК делятся на рентгенографию, ксерорадиографию, рентгеноскопию и радиометрию.
|
|
|
Рентгенизлучение наряду с высокой проникающей способностью обладает и ионизирующим, световозбуждающим и фотографическим свойствами, которые используются при рентгенографии объекта. При этом детектором является рентгенпленка. В ксерографии для этого применяется фотопроводниковая заряженная пластинка или пленка, чувствительная к ионизирующему излучению. При рентгеноскопии детектором служит флюроскопический экран. При радиометрическом ионизационном контроле объект просвечивается узким пучком излучений, который постепенно перемещается по участкам объекта. Прошедшее через участок детали излучение преобразуется детектором, на выходе которого возникает электросигнал, который через усилитель поступает на регистрирующее устройство. Рентгенконтроль оптически непрозрачных объектов основан на принципе ослабления интенсивности излучения, прошедшего объект.
Фотоны при столкновении с атомами объекта теряют часть энергии при рассеянии и поглощении. Регистрируя на пленке степень ослабления, определяют наличие повреждения в объекте, которое видно на проявленной рентгенпленке как локальное изменение плотности почернения пленки на общем фоне. Чувствительность этого НК выражается в процентных размерах обнаруживаемого повреждения, просвечиваемой толщины объекта (для стали 1,5 - 3,0%). Для оценки чувствительности применяются канавочные, проволочные и пластинчатые эталоны.
ТП рентгенконтроля включает:
1. Очистка, промывка и просушка объекта.
2. Подготовка рентгенаппарата к работе.
3. Зарядка кассет пленкой.
4. Установка кассеты под или за объектом, номера снимка, эталона чувстви тельности, свинцовых пластин и т.д.
5. Проверка ограждений, защитных средств, включая и отсутствия людей в зоне НК.
6. Просвечивание объекта.
7. Фотообработка пленки.
8. Расшифровка негатива.
9. Оформление документации по результатам ОТС.
При рентгенконтроле строго выдерживаются режимы и условия контроля. Негативы просматривают и расшифровывают с помощью негатоскопа или ламп с матовым стеклом, при необходимости используют лупу 2-4 кратного увеличения.
Рентгенконтролю в ГА подвергаются: некоторые силовые элементы планера ЛА, воздушные, противопожарные и другие баллоны для газов, жидкостей с большим рабочим давлением, часть силовых закрытых под-шипников и т.д.
|
|
|
Гамма-дефектоскопия основана на использовании излучения радио-активных изотопов (тулий, цезий, иридий). Разновидностями этого НК являются: гамма-графия, радиометрический и флюроскопический контроль, которые аналогичны рентгендефектоскопии. Для нейтронного контроля применяется нейтронное излучение, обладающее большой проникающей способностью. Это излучение дает возможность проводить ОТС объектов большой толщины.
Разновидностью радиационного контроля является радиационная толщинометрия, для которой используются рентгеновское, β и γ-излучения. Толщина металлов, сплавов, пластмасс может быть 1 - 800 мм.
При радиационном контроле необходимо уделять особое внимание требованиям охраны труда по защите персонала.
Радиоволновой метод НК основан на регистрации изменения параметров электромагнитных колебаний, взаимодействующих с контролируемым объектом. Этот контроль применяется для оценки качества и геометрических размеров объектов из диэлектрических материалов (резина, пластмассы, фибра и т.д.) и толщины металлических листов (обшивки). Эти материалы влияют на прохождение, отражение, рассеяние и поглощение радиоволн. Происходит изменение амплитуды, фазы и поляризации. По их изменению можно определять характерные свойства данных материалов и отклонений от их номинальных значений, т.е. выявлять повреждения объектов.
Нарушения сплошности и структуры материала объекта сопровождаются изменением его электромагнитных параметров, т.е. результатов взаимодействия электромагнитных волн с ними. При этом НК диэлектри-ческих объектов надо знать диэлектрическую постоянную и тангенс угла диэлектрических потерь для полупроводниковых и магнитных материалов - магнитную проницаемость, а для металлических - только величину проводимости.
При наличии границы повреждения появляется отраженная волна, взаимодействующая с падающей и образующая в первой среде стоячую волну, для которой во времени и пространстве имеется сдвиг фаз. Измеряя расстояние между «пучностями» или узлами электрической напряженности, находят величину длины волны. Источниками энергии сверхвысокой частоты (СВЧ) являются генераторы, генераторы-магнетроны, клистроны, лампы обратной волны, преобразователи частот и др. Для измерения длины волны применяют волномеры, волноводы. Приборы для радиоволнового НК могут быть амплитудные, фазовые, амплитудно-фазовые, резонансные, лучевые, поляризационные, частотные и др.
|
|
|
Расположение приемника и излучателя энергии СВЧ по отношению к контролируемому объекту может иметь односторонний (отражение), двухсторонний (прохождение) и комбинированный доступ.
Форма образования сигнала может быть аналоговая, дифракционная, оптическая.
Основными параметрами приборов являются коэффициенты погло-щения, отражения, преломления, поляризации и преобразования.
Радиоволновым НК можно измерять и контролировать в процессе изготовления, нанесения, ремонта - восстановления толщины диэлектри-ческого слоя, одного диэлектрического слоя на другой, аналогичного слоя на металле или металлический лист.
Существуют 2 способа измерения: с обязательным контактом опорных роликов датчика энергии СВЧ с объектом и бесконтактный. Информация о толщине обычно закладывается в амплитуде, фазе, смещении резонансной кривой, времени распространения импульса, положении максимума отраженной волны и т.д. Обычно сигнал, являющийся основой градуировки индикатора прибора в значениях геометрической толщины, есть функция 2 переменных: геометрической толщины и диэлектрической проницаемости материала контролируемого объекта.
Повреждения (дефекты) сплошности материалов объектов при радиоволновом НК делятся на 3 группы:
1. Локальные (непроклеи, трещины, инородные или воздушные включения и т.д.).
2. Распределенные (неоднородность по плотности, отклонения состава, напряжения, набухание, аморфность, старение и т.д.).
3. Конструктивные (геометрические размеры, расположение арматуры и т.д.).
Наиболее часто в таких специализированных дефектоскопах приме-няется метод «на отражение» с расположением зондов: однозондовый, двухзондовый и двухзондовый с разнесенными зондами. В первом случае излучающий и приемный зонды совмещены в одной антенне. Такой дефектоскоп удобен и широко применяется, однако он не универсален и обладает меньшей чувствительностью. Во втором случае значительно увеличиваются размеры зондирующего устройства.
|
|
|
