مخططات لمسح المفاصل الملحومة. نتائج البحث عن \"مخطط الإرسال\". تفسير الصور الشعاعية

تعتمد طرق مسح الأجزاء أو طرق اختراق الإشعاع على تفاعل الإشعاع المخترق مع الجسم الخاضع للتحكم. لأغراض الكشف عن الخلل، يتم استخدام الإشعاع المؤين - ذبذبات كهرومغناطيسية قصيرة الموجة تنتشر في الفراغ بسرعة الضوء (2.998 10 8 م/ث). هذه الإشعاعات، التي تمر عبر المادة، تؤين ذراتها وجزيئاتها، أي. وتتشكل الأيونات الموجبة والسالبة والإلكترونات الحرة. لذلك تسمى هذه الإشعاعات مؤينة. تمتلك الإشعاعات المؤينة طاقة عالية، وتخترق طبقات المادة ذات السماكة المتفاوتة. في هذه الحالة، يفقد الإشعاع الكهرومغناطيسي شدته اعتمادًا على خصائص الوسط، حيث تمتص المادة الأشعة بدرجة أو بأخرى. تعتمد درجة الامتصاص على نوع المادة وسمكها وكذلك على شدة (صلابة) الإشعاع. كلما زاد سمك الجزء الشفاف المصنوع من مادة متجانسة، زادت درجة الامتصاص لإشعاع أولي معين، وسيضعف تدفق الأشعة خلف الجزء إلى حد أكبر. إذا تم نقل جسم ذي سمك وكثافة غير متساويين، ففي المناطق التي يكون فيها الجسم المضاء بسمك أكبر أو كثافة أكبر للمادة، ستكون شدة الأشعة المرسلة أقل من المناطق ذات الكثافة الأقل أو سمك أقل.

وبالتالي إذا كان هناك أي خلل في منطقة التشعيع في الجزء فإن توهين الأشعة في منطقة العيب سيكون أقل إذا كان انقطاع (حوض، فقاعة غاز). إذا كان العيب هو إدراج أكثر كثافة في مادة الجزء، فإن التوهين الإشعاعي سيكون أكبر. في التين. الرسم البياني 3.63 لشدة الإشعاع خلف الجزء يعطي فكرة عن طبيعة التغير في الشدة. عندما تمر الأشعة عبر طبقة كثيفة، تنخفض شدتها عند مرورها عبر غلاف مجوف، وتكون شدة الإشعاع أكبر. تتسبب المنطقة ذات السماكة الأكبر في انخفاض أكبر في شدة الإشعاع.

ويجب قياس أو تسجيل شدة الأشعة التي تمر عبر الجزء المتحكم فيه بطريقة ما، وبناء على نتائج فك التشفير، يجب تقييم حالة الجسم.

أرز. 3.63.

7 - مخطط شدة الإشعاع. 2 - إدراج كثيف في مادة الجزء؛ 3 - أنبوب الأشعة السينية؛ 4 - الجزء الخاضع للرقابة. 5- قذيفة جوفاء

في الجزء المادي

تهدف هذه الطريقة إلى تحديد العيوب الداخلية الكبيرة، مثل المسام، ونقص الانصهار، والتخفيضات، وشوائب الخبث، والحرق، والمسامية، والتجويف، والرخاوة، وفقاعات الغاز، والتآكل العميق. يمكن اكتشاف الشقوق بشرط أن تحتوي على فتحة كبيرة بدرجة كافية وموجهة (بواسطة المستوى الافتتاحي) على طول الشعاع الذي يضيء عبر الجزء. تُستخدم هذه الطريقة أيضًا للتحكم في جودة تجميع الوحدات، وختم الكابلات في الأطراف، وختم أطراف الخراطيم، وجودة الوصلات المثبتة، ونظافة القنوات المغلقة.

لنقل المنتجات، يتم استخدام نوعين رئيسيين من الإشعاع: الأشعة السينية وأشعة جاما. والفرق الأساسي بين هذين النوعين من الإشعاع يكمن في طبيعة حدوثهما. الأشعة السينيةينشأ نتيجة التغير في سرعة حركة (كبح) الإلكترونات المتطايرة من الكاثود الساخن إلى مرآة التنغستن لأنود أنبوب الأشعة السينية. أشعة غاماهو نتيجة التحولات النووية ويحدث عندما تنتقل نواة ذرة نظير غير مستقر من حالة طاقة إلى أخرى. تفقد الأشعة السينية وأشعة جاما، عند مرورها عبر مادة ما، طاقتها بسبب التشتت والتحويل إلى طاقة حركية للإلكترونات. كلما كان الطول الموجي للأشعة السينية أو إشعاع جاما أقصر، زادت قوة اختراقها. ويسمى الإشعاع قصير الموجة بالصلب، ويسمى الإشعاع طويل الموجة بالناعم. يحمل إشعاع الموجة القصيرة طاقة أكبر من إشعاع الموجة الطويلة.

الأشعة السينيةتتميز بصلابة منخفضة نسبيًا، لذلك يتم استخدامها لإضاءة الهياكل ذات الجدران الرقيقة: غرف الاحتراق، وطبقات البرشام، والكسوة، وما إلى ذلك. تتيح لك طريقة الأشعة السينية التحكم في الأجزاء الفولاذية التي يصل سمكها إلى 150 مم والأجزاء المصنوعة من السبائك الخفيفة حتى 350 مم.

تُستخدم آلات الأشعة السينية الصناعية كمصدر لإشعاع الأشعة السينية. في الآونة الأخيرة، أصبحت الأجهزة النبضية صغيرة الحجم منتشرة بشكل متزايد، مما يجعل من الممكن إضاءة سماكات كبيرة إلى حد ما بطاقة منخفضة بسبب وقت النبض القصير (1-3 ميكروثانية) عند تيار مرتفع نسبيًا (100-200 أمبير) (الشكل 3.64) ). يتكون الجهاز من أنبوب أشعة سينية ومولد جهد عالي ونظام تحكم. أنبوب الأشعة السينية هو جهاز فراغ كهربائي مصمم لإنتاج الأشعة السينية. من الناحية الهيكلية، الأنبوب عبارة عن أسطوانة زجاجية أو معدنية زجاجية بها أقطاب كهربائية معزولة - الأنود والكاثود. يبلغ الضغط في الاسطوانة حوالي 10" 5 - 10 - 7 ملم زئبق. فن. تتشكل الإلكترونات الحرة في الأنبوب بسبب الانبعاث الحراري للكاثود المسخن صدمة كهربائيةمن مصدر الجهد المنخفض. تزداد الكثافة الحالية للانبعاث الحراري في الأنبوب، وكذلك شدة إشعاع الأشعة السينية (حتى حد معين) مع زيادة درجة حرارة الكاثود والجهد بين الكاثود والأنود. مع زيادة الجهد، يتناقص الطول الموجي للأشعة السينية، وتزداد تبعًا لذلك قوة اختراقها (صلابة الأشعة). وبالتالي فإن تركيبات الأشعة السينية تجعل من الممكن تغيير صلابة الإشعاع على نطاق واسع، وهو بلا شك ميزة لهذه الطريقة. يعد التحكم في الأشعة السينية أكثر حساسية من التحكم في جاما.

أرز. 3.64.

أ- راب 160-5؛ 6 - "أرينا -9"

يتم تحويل كل الطاقة تقريبًا (حوالي 97٪) التي يستهلكها الأنبوب إلى حرارة، والتي تعمل على تسخين الأنود، لذلك يتم تبريد الأنابيب بتيار من الماء أو الزيت أو الهواء أو إيقاف تشغيلها بشكل دوري. توفر مولدات الجهد العالي لآلات الأشعة السينية الطاقة للأنابيب ذات الجهد العالي القابل للتعديل - 10-400 كيلو فولت. يتكون المولد من محول الجهد العالي ومحول أنبوب الفتيل ومقوم. يوفر نظام التحكم الخاص بالجهاز تنظيم ومراقبة الجهد والتيار الأنودي لأنبوب الأشعة السينية، والإشارة إلى تشغيل الجهاز، وإيقاف تشغيله بعد انتهاء وقت التعرض المحدد، وإيقاف التشغيل في حالات الطوارئ في حالة حدوث أعطال، انقطاع إمداد سائل التبريد أو فتح أبواب غرفة المعدات. إن وجود العديد من العناصر الإضافية يجعل أجهزة الأشعة السينية ضخمة الحجم، وهذا بدوره يجعل من الصعب الاقتراب من الأجسام الخاضعة للرقابة مباشرة على متن طائرة باستخدام أنابيب الأشعة السينية.

أشعة غاما(الأشعة y) لها قوة اختراق كبيرة، ولذلك تستخدم لإضاءة الأجزاء الضخمة أو الوحدات المجمعة. تُستخدم النظائر المشعة الموضوعة في الغلاف الواقي لجهاز كشف عيوب جاما كمصدر لإشعاع جاما. النظائر الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الكشف عن الخلل هي السيزيوم 137 والإيريديوم 192 والكوبالت 60. يتكون كاشف خلل جاما من حاوية (غلاف واقي، رأس إشعاعي) لتخزين المصدر المشع في وضع غير قابل للعمل، وجهاز لتحريك المصدر عن بعد موقف العملوأنظمة إنذار موضع المصدر. يمكن أن تكون أجهزة الكشف عن عيوب جاما محمولة أو متنقلة أو ثابتة؛ وكقاعدة عامة، فهي أجهزة قائمة بذاتها ولا تحتاج إلى مصدر طاقة مصادر خارجية. وبناءً على ذلك، يمكن استخدام أجهزة كشف عيوب جاما ميدانيًا لفحص المنتجات في الأماكن التي يصعب الوصول إليها وفي المناطق المغلقة، بما في ذلك المناطق الخطرة للانفجار والحرائق. ومع ذلك، فإن أشعة جاما أكثر خطورة على البشر، على عكس الأشعة السينية. من المستحيل ضبط الطاقة الإشعاعية لنظائر معينة أثناء الكشف عن خلل جاما. إن قوة اختراق إشعاع جاما أعلى من إشعاع الأشعة السينية، لذلك يمكن إضاءة الأجزاء ذات السُمك الأكبر. تتيح لك طريقة جاما التحكم في الأجزاء الفولاذية التي يصل سمكها إلى 200 مم، ولكن حساسية التحكم أقل، والفرق بين المعيب وغير المعيب أقل وضوحًا. وبناءً على ذلك، فإن مجال تطبيق اكتشاف عيوب جاما هو فحص المنتجات ذات السماكة الكبيرة (العيوب الصغيرة في هذه الحالة أقل خطورة).

تم تصميم أجهزة الكشف عن عيوب جاما الحديثة "Gammarid" (الشكل 3.65) من أجل التحكم الشعاعيمعدن و المفاصل الملحومةباستخدام مصادر الإشعاع المؤين القائمة على النويدات المشعة السيلينيوم 75 والإيريديوم 192 والكوبالت 60. إن المسح البانورامي والأمامي للمنتجات، والأبعاد والوزن الصغير نسبيًا لرأس الإشعاع، والقدرة على تحريك المصدر في الأمبولة لمسافات كبيرة، تجعل أجهزة كشف العيوب هذه مريحة للغاية للعمل في الظروف الميدانية التي يصعب الوصول إليها والضيقة. تلبي الرؤوس الإشعاعية لكاشفات الخلل المتطلبات الروسية و المعايير الدوليةولوائح الوكالة الدولية للطاقة الذرية. النظام الحديثيوفر حجب المصدر وكتلة حماية اليورانيوم أمانًا أكبر للتشغيل المعيب

أرز. 3.65.

المناظير. إن استخدام مصدر نشط للغاية وعالي التركيز للإشعاعات المؤينة يعتمد على النويدات المشعة السيلينيوم -75، والتي ليس لها نظائرها في السوق العالمية، يجعل من الممكن ضمان موثوقية الاختبار الشعاعي عند مستوى يقترب من مستوى الاختبار الشعاعي في النطاق الأكثر شيوعًا لسماكات المعادن الخاضعة للرقابة.

تنتشر الأشعة السينية وأشعة جاما في خطوط مستقيمة، ولها، كما ذكرنا سابقًا، قوة اختراق عالية، بما في ذلك المرور عبر المعادن، ويتم امتصاصها بدرجات متفاوتة بواسطة مواد ذات كثافات مختلفة، كما تسبب تأثيرات في المستحلبات الفوتوغرافية، وتأين جزيئات الغاز، و تسبب توهج بعض المواد. تُستخدم خصائص الإشعاع المخترق لتسجيل شدة الإشعاع بعد مروره عبر الجزء المتحكم فيه.

اعتمادًا على طريقة تقديم المعلومات النهائية، هناك الطرق التاليةالكشف عن عيوب الأشعة السينية وجاما:

• فوتوغرافي (تصوير شعاعي)مع الحصول على صورة على فيلم الأشعة السينية، والتي يتم بعد ذلك تحليلها بواسطة وحدة التحكم؛
• مرئي ( شعاعي) مع الحصول على صورة على الشاشة (التلألؤ أو الإضاءة الكهربائية أو التلفزيون)؛
• التأين (قياس الإشعاع) ، بناءً على قياس شدة الإشعاع الذي يمر عبر المنتجات باستخدام غرفة التأين، ويتم تسجيل القيمة الحالية بواسطة الجلفانومتر أو مقياس الكهربية.

الطريقة الأكثر ملاءمة لمراقبة المنتجات في ظل ظروف التشغيل هي طريقة التصوير الشعاعي، لأنها الأكثر حساسية للعيوب، وهي متقدمة تقنيًا وتوفر توثيقًا جيدًا (يمكن تخزين الصورة الشعاعية الناتجة لفترة طويلة). عند استخدام طريقة الصورة، يتم تحويل الصورة الشعاعية لجسم ما بواسطة مستحلب فيلم الأشعة السينية (بعد معالجته ضوئيًا) إلى صورة مرئية بالضوء والظل. تتناسب درجة اسوداد الفيلم مع مدة وشدة الأشعة السينية أو أشعة جاما المؤثرة عليه. الفيلم عبارة عن ركيزة شفافة مصنوعة من النيتروسليلوز أو خلات السليلوز، توضع عليها طبقة من المستحلب الفوتوغرافي، وتعلوها طبقة من الجيلاتين لمنع التلف. ولزيادة امتصاص الإشعاع، يتم تطبيق طبقة المستحلب على كلا الجانبين. تعتمد حساسية طريقة التصوير الشعاعي على طبيعة عيوب الجسم الذي يتم فحصه، وظروف فحصه، وخصائص المصادر ومسجلات الإشعاع (على سبيل المثال، الفيلم). كل هذه العوامل تؤثر على وضوح وتباين الصورة الشعاعية وجودتها. وبالتالي، فإن حساسية الطريقة تعتمد بشكل مباشر على جودة الصورة الشعاعية.

لتقييم جودة الصور الشعاعية والتحقق منها، يتم استخدام المعايير، وهي عبارة عن مجموعة من الأسلاك بأقطار مختلفة (معايير الأسلاك)، والألواح ذات الأخاديد ذات الأعماق المختلفة (المعايير ذات الأخاديد) والمعايير ذات الثقوب أو الثقوب. ستكون جودة الصور واكتشاف العيوب الطبيعية أعلى، وكلما تم تطوير المعايير الملتقطة في وقت واحد مع الجسم الخاضع للتحكم بشكل أكثر وضوحًا وتباينًا على صورة الأشعة السينية. ويتأثر وضوح الصورة بشكل كبير بالظروف الهندسية لإضاءة الأجسام، كما يتأثر تباينها بطاقة الإشعاع الأولي وتركيبته الطيفية. تنتج النتائج السلبية عن انتهاك تقنية المعالجة الضوئية للأفلام المكشوفة.

التحكم الشعاعييتم إنتاج المنتجات قيد التشغيل بواسطة أجهزة أشعة سينية وغاما خفيفة الوزن وقابلة للنقل. وتشمل هذه الأجهزة المحمولة من النوعين RUP-120-5 وRUP-200-5، بالإضافة إلى الأجهزة الجديدة نسبيًا من النوعين RAP-160-10P وRAP-160-1-N.

تتضمن عملية الاختبار الشعاعي العمليات الرئيسية التالية:

التحليل الهيكلي والتكنولوجي للموضوع الخاضع للتحكم

الكائن وإعداده للإضاءة.

• اختيار مصدر الإشعاع والمواد الفوتوغرافية؛
• تحديد أوضاع وإضاءة الكائن؛
• المعالجة الكيميائية والتصويرية للفيلم المكشوف؛
• فك تشفير الصور مع تصميم المواد المستلمة.

تتمثل مهمة مفتش كشف الخلل في الحصول على صورة شعاعية مناسبة لتقييم جودة الجسم. استعدادًا للفحص، يجب تنظيف الأجزاء من الخبث والملوثات، وفحصها ووضع علامات عليها في مناطق منفصلة بالطباشير أو القلم الرصاص الملون. بعد ذلك، بناءً على غرض التحكم وتكوين الجزء وسهولة الاقتراب من مصدر الإشعاع والفيلم، يتم تحديد اتجاه إضاءة الجزء أو قسمه. يعتمد اختيار مصدر الإشعاع والمواد الفوتوغرافية على مجال تطبيق الأشعة السينية والتصوير جاما وقابلية اختبار المنتج. رئيسي المتطلبات التقنيةيتم اختيار مصدر الإشعاع وفيلم الأشعة السينية لضمان حساسية عالية. يتم تحديد اختيار الفيلم للإضاءة الحد الأدنى من الأحجامالعيوب التي سيتم تحديدها، وكذلك سمك وكثافة مادة الجزء الذي يتم مسحه. عند فحص الأجسام ذات السماكة الصغيرة وخاصة السبائك الخفيفة، يُنصح باستخدام أفلام عالية التباين ودقيقة الحبيبات. عند فحص سمك أكبر، يجب استخدام فيلم أكثر حساسية. هناك أربع فئات من أفلام الأشعة السينية متفاوتة الحساسية والتباين وحجم الحبوب.

تستخدم أشرطة الكاسيت لحماية الأفلام من التعرض للضوء المرئي ووضعها. عند اختيار الكاسيت، من المفترض أن الفيلم يناسب بشكل أكثر إحكاما منطقة الجزء الذي يتم مسحه ضوئيا. يتم استخدام الأشرطة الناعمة إذا كان الفيلم بحاجة إلى الثني. هذه الأشرطة عبارة عن مظاريف مصنوعة من ورق مقاوم للضوء. توفر الأشرطة الصلبة المصنوعة من سبائك الألومنيوم ملاءمة أكثر إحكامًا وصورًا أكثر وضوحًا. يتم تحديد مدة التعرض بواسطة الرسوم البيانية، حيث يتم رسم سمك المادة المضاءة على طول محور الإحداثي، ويتم رسم وقت التعرض على طول المحور الإحداثي. يتم تجميع الرسوم البيانية على أساس البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها عن طريق إضاءة الأشياء المصنوعة من مواد محددة بمصادر إشعاع محددة. تشمل المعالجة الكيميائية الفوتوغرافية للفيلم تطوير الصورة وغسلها المتوسط ​​وتثبيتها وشطفها وغسلها النهائي أو تجفيفها. تتم معالجة الفيلم في غرفة مظلمة (في غرفة مظلمة) تحت إضاءة غير نشطة. يتم تفسير صور الأشعة السينية وجاما من خلال مشاهدتها في الضوء المنقول على عارض الأشعة السينية. عند فك التشفير، من الضروري أن تكون قادرًا على تمييز العيوب في الأجزاء عن العيوب الموجودة في الفيلم، بما في ذلك تلك الناجمة عن التعامل غير السليم أو ميزات التصميم للجزء. بالتزامن مع فحص الصورة، يُنصح بفحص الجزء الذي يتم فحصه، وكذلك مقارنة الصورة مع الصورة المرجعية التي تم الحصول عليها عن طريق مسح الأجزاء القابلة للاستخدام (الشكل 3.66).

تتمثل مزايا الطريقة الشعاعية في وضوحها والقدرة على تحديد طبيعة العيوب وحدودها وتكوينها وعمقها. تشمل عيوب هذه الطريقة الحساسية المنخفضة للكشف عن شقوق التعب، والاستهلاك العالي لأفلام الأشعة السينية والمواد الفوتوغرافية، بالإضافة إلى المضايقات المرتبطة بالحاجة إلى معالجة الأفلام في الظلام.

استخدام الطريقة الشعاعيةيستخدم جهاز الفلوروسكوبي كجهاز كشف لشدة الإشعاع

اتجاه Transillumination

أرز. 3.66.

أ- طبقات محيطية في المنتجات الأسطوانية أو الكروية؛ 6 - اتصالات الزاوية. الخامس- استخدام المعوض وقناع الرصاص؛ ل- شريط مع فيلم (للتصوير الشعاعي)؛ 7 - منتج شفاف. 2 - المعوض 3 - قناع الرصاص

شاشة. الأسلوب لديه حساسية منخفضة، ونتائج التحكم ذاتية إلى حد كبير. تم إحراز تقدم كبير في مجال إنشاء مناظير الأشعة السينية - أجهزة "intravision". تستخدم مناظير الأشعة السينية الكهربائية الضوئية تحويل إشعاع الأشعة السينية الذي يمر عبر جسم متحكم فيه إلى صورة بصرية يتم ملاحظتها على شاشة الإخراج. في المناظير التليفزيونية بالأشعة السينية، يتم نقل هذه الصورة بواسطة نظام التليفزيون إلى شاشة الكينسكوب.

في طريقة القياس الإشعاعي (التأين).التحكم، يتم إضاءة الكائن بحزمة ضيقة من الإشعاع، والتي تتحرك بالتتابع على طول المناطق الخاضعة للتحكم (الشكل 3.67). يتم تحويل الإشعاع الذي يمر عبر المنطقة الخاضعة للتحكم بواسطة كاشف تظهر عند إخراجه إشارة كهربائية،

اتجاه

الحركات

أرز. 3.67.

7 - المصدر. 2,4 - الموازاة. 3 - كائن خاضع للرقابة؛ 5 - عنصر حساس للتلألؤ. ب - المضاعف الضوئي. 7 - مكبر للصوت. 8 - جهاز تسجيل

يتناسب مع شدة الإشعاع. يتم إرسال الإشارة الكهربائية من خلال مكبر للصوت إلى جهاز التسجيل.

تتميز طريقة القياس الإشعاعي بإنتاجية عالية ويمكن تشغيلها آليًا بسهولة. لكن باستخدام هذه الطريقة يصعب الحكم على طبيعة العيوب وشكلها، كما أنه من المستحيل تحديد عمق حدوثها.

بالإضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه لمراقبة الإشعاع للأجزاء، هناك أيضًا طريقة التصوير الشعاعي، استنادًا إلى عمل الأشعة السينية وأشعة جاما التي تمر عبر الجسم المتحكم فيه على طبقة أشباه الموصلات الحساسة للضوء، حيث يتم تحفيز الشحنة الكهروستاتيكية قبل التصوير. أثناء التعرض، تنخفض الشحنة بما يتناسب مع طاقة التشعيع، ونتيجة لذلك تتشكل صورة إلكتروستاتيكية كامنة للجسم المضيء في الطبقة. ويتجلى ذلك باستخدام مسحوق جاف مكهرب، يتم نقله إلى الورق وتثبيته في أبخرة مذيب عضوي أو بالتسخين. للاختبار، على سبيل المثال، يتم استخدام لوحات تتكون من ركيزة الألومنيوم وطبقة السيلينيوم المترسبة عليها. صور الأشعة السينية التي تم الحصول عليها على مثل هذه اللوحة ليست أقل شأنا من حيث المعلمات الأساسية للصور التي تم الحصول عليها على فيلم الأشعة السينية.

قياسات سمك الإشعاع، والتي تستخدم الأشعة السينية، ذ-و (3-الإشعاع ())