Výživa 

Schémata pro snímání svarových spojů. Výsledky hledání pro \"diagram přenosu\". Interpretace rentgenových snímků

Metody skenování dílů, neboli metody pronikajícího záření, jsou založeny na interakci pronikajícího záření s řízeným objektem. Pro účely detekce vad se používá ionizující záření - krátkovlnné elektromagnetické kmity šířící se ve vakuu rychlostí světla (2,998 10 8 m/s). Tato záření, procházející látkou, ionizují její atomy a molekuly, tzn. vznikají kladné a záporné ionty a volné elektrony. Proto se tato záření nazývají ionizující. Ionizující záření, které má vysokou energii, proniká vrstvami hmoty různé tloušťky. V tomto případě elektromagnetické záření ztrácí svou intenzitu v závislosti na vlastnostech média, protože paprsky jsou do té či oné míry absorbovány materiálem. Míra absorpce závisí na druhu materiálu, jeho tloušťce a také na intenzitě (tvrdosti) záření. Čím větší je tloušťka průsvitné části, vyrobené z homogenního materiálu, tím větší je míra absorpce pro dané počáteční záření a tok paprsků za částí bude ve větší míře oslaben. Pokud je prosvětlen předmět nestejné tloušťky a hustoty, pak v oblastech, kde má prosvětlovaný předmět větší tloušťku nebo větší hustotu materiálu, bude intenzita propouštěných paprsků menší než v oblastech s nižší hustotou nebo menší tloušťkou.

Pokud je tedy v zóně ozařování v dílu nějaká závada, bude útlum paprsků v defektní zóně menší, pokud se jedná o diskontinuitu (propad, bublina plynu). Pokud je defekt hustší inkluzí v materiálu součásti, bude útlum záření větší. Na Obr. 3.63 diagram intenzity záření za částí dává představu o povaze změny intenzity. Při průchodu paprsků hustou inkluzí se intenzita snižuje, při průchodu dutým pláštěm je intenzita záření větší. Oblast s větší tloušťkou způsobuje větší pokles intenzity záření.

Intenzitu paprsků procházejících ovládanou částí je třeba nějakým způsobem změřit nebo zaznamenat a na základě výsledků dekódování posoudit stav objektu.

Rýže. 3.63.

7 - diagram intenzity záření; 2 - husté začlenění do materiálu součásti; 3 - rentgenová trubice; 4 - řízená část; 5 - dutá skořepina

v materiálu součásti

Metoda je určena k identifikaci vnitřních makrodefektů, jako jsou póry, nedostatečná fúze, podříznutí, struskové vměstky, propálení, pórovitost, dutiny, uvolněnost, plynové bubliny a hluboká koroze. Trhliny lze detekovat za předpokladu, že mají dostatečně velký otvor a jsou orientovány (rovinou otvoru) podél paprsku prosvítajícího skrz součást. Metoda se také používá ke kontrole kvality montáže jednotek, utěsnění kabelů ve špičkách, těsnění koncovek hadic, kvality nýtovaných spojů a čistoty uzavřených kanálů.

Pro prosvětlování výrobků se používají především dva druhy záření: rentgenové a gama záření. Zásadní rozdíl mezi těmito dvěma typy záření spočívá v charakteru jejich výskytu. rentgen vzniká v důsledku změny rychlosti pohybu (brzdění) elektronů letících od horké katody k wolframovému zrcadlu anody rentgenky. Gama záření je výsledkem jaderných přeměn a nastává, když jádro atomu nestabilního izotopu přechází z jednoho energetického stavu do druhého. Rentgenové a gama záření při průchodu materiálem ztrácí svou energii rozptylem a přeměnou na kinetickou energii elektronů. Čím kratší je vlnová délka rentgenového nebo gama záření, tím větší je jeho pronikavost. Krátkovlnné záření se nazývá tvrdé a dlouhovlnné záření měkké. Krátkovlnné záření nese více energie než dlouhovlnné záření.

rentgenové snímky Mají relativně nízkou tuhost, proto se používají pro osvětlení tenkostěnných konstrukcí: spalovací komory, nýtové švy, opláštění atd. Rentgenová metoda umožňuje ovládat ocelové díly o tloušťce až 150 mm a díly z lehkých slitin - až 350 mm.

Jako zdroj rentgenového záření se používají průmyslové rentgenky. V poslední době se stále více rozšiřují pulzní zařízení malých rozměrů, které umožňují osvětlit dosti velké tloušťky při nízkém výkonu díky krátké době pulzu (1-3 μs) při relativně vysokém proudu (100-200 A) (obr. 3.64 ). Zařízení se skládá z rentgenky, vysokonapěťového generátoru a řídicího systému. Rentgenová trubice je elektrické vakuové zařízení určené k produkci rentgenového záření. Konstrukčně je trubice skleněný nebo sklo-kovový válec s izolovanými elektrodami - anodou a katodou. Tlak ve válci je přibližně 10“ 5 -10 -7 mmHg. Umění. Volné elektrony v trubici se tvoří v důsledku termionické emise zahřáté katody elektrický šok ze zdroje nízkého napětí. Proudová hustota termionické emise v elektronce, stejně jako intenzita rentgenového záření, roste (až do určité hranice) s rostoucí teplotou katody a napětím mezi katodou a anodou. S rostoucím napětím se vlnová délka rentgenového záření snižuje a odpovídajícím způsobem se zvyšuje jeho pronikavost (tvrdost paprsků). Rentgenové instalace tedy umožňují měnit tvrdost záření v širokém rozsahu, což je nepochybně výhoda této metody. Rentgenová kontrola je citlivější než kontrola gama.


Rýže. 3.64.

A- RAP 160-5; 6 - "Arina-9"

Téměř veškerá energie (asi 97 %) spotřebovaná elektronkou se přemění na teplo, které ohřívá anodu, takže elektronky jsou chlazeny proudem vody, oleje, vzduchu nebo periodicky vypínány. Vysokonapěťové generátory rentgenových přístrojů poskytují energii elektronkám s vysokým, nastavitelným napětím - 10-400 kV. Generátor se skládá z vysokonapěťového transformátoru, trubkového transformátoru a usměrňovače. Řídicí systém přístroje zajišťuje regulaci a řízení napětí a anodového proudu rentgenky, signalizaci chodu přístroje, jeho vypnutí po uplynutí nastavené expoziční doby a nouzové vypnutí při poruchách, přerušení dodávky chladiva nebo otevření dveří místnosti zařízení. Přítomnost tolika přídavných prvků činí rentgenky objemnými, a to zase ztěžuje přiblížení se k řízeným objektům přímo v letadle s rentgenovými trubicemi.

Gama paprsky(y-paprsky) mají velkou pronikavou sílu, proto se používají k osvětlení masivních dílů nebo sestavených celků. Jako zdroj gama záření se používají radioaktivní izotopy umístěné v ochranném pouzdře defektoskopu gama. Nejrozšířenějšími izotopy při detekci vad jsou cesium-137, iridium-192 a kobalt-60. Gama defektoskop se skládá z nádoby (ochranné pouzdro, radiační hlavice) pro uložení radioaktivního zdroje v nepracovní poloze, zařízení pro dálkové přemístění zdroje v pracovní pozice a poplašné systémy polohy zdroje. Gama defektoskopy mohou být přenosné, mobilní nebo stacionární, jedná se zpravidla o samostatná zařízení a nevyžadují napájení z externí zdroje. Na základě toho mohou být gama defektoskopy použity v terénu ke zkoumání produktů na těžko dostupných místech a v uzavřených prostorách, včetně prostor s nebezpečím výbuchu a požáru. Pro člověka je však gama záření na rozdíl od rentgenového záření nebezpečnější. Úprava energie záření specifického izotopu během detekce gama defektů není možná. Pronikavost gama záření je vyšší než rentgenového záření, takže mohou být osvětleny části větší tloušťky. Gama metoda umožňuje ovládat ocelové díly o tloušťce až 200 mm, ale citlivost ovládání je nižší, rozdíl mezi vadným a bezvadným je méně patrný. Na základě toho je oblastí použití detekce gama defektů kontrola výrobků velké tloušťky (malé defekty jsou v tomto případě méně nebezpečné).

Moderní gama defektoskopy „Gammarid“ (obr. 3.65) jsou určeny pro radiografické ovládání kov a svařované spoje pomocí zdrojů ionizujícího záření na bázi radionuklidu selen-75, iridium-192 a kobalt-60. Panoramatické a čelní skenování produktů, relativně malé rozměry a hmotnost ozařovací hlavice a schopnost pohybovat zdrojem v ampuli na značné vzdálenosti činí tyto defektoskopy mimořádně vhodnými pro práci v terénu, v těžko dostupných a stísněných podmínkách. Radiační hlavy defektoskopů splňují požadavky ruského a mezinárodní standardy a předpisy MAAE. Moderní systém blokování zdroje a uranový ochranný blok zajišťují zvýšenou bezpečnost chybného provozu

Rýže. 3,65.

toskopy. Použití vysoce aktivního, vysoce ohniskového zdroje ionizujícího záření na bázi radionuklidu selen-75, který nemá na světovém trhu obdoby, umožňuje zajistit spolehlivost radiografického testování na úrovni blížící se úrovni radiografického testování. v nejběžnějším rozsahu řízených tlouštěk kovu.

Rentgenové a gama paprsky se šíří přímočaře, mají, jak již bylo zmíněno, vysokou pronikavost včetně průchodu kovy, jsou v různé míře pohlcovány látkami s různou hustotou, působí také efekty ve fotografických emulzích, molekuly ionizujícího plynu, popř. způsobit záře některých látek. Tyto vlastnosti pronikajícího záření slouží k záznamu intenzity záření po jeho průchodu řízenou částí.

V závislosti na způsobu prezentace výsledných informací existují následující metody Detekce rentgenových a gama defektů:

  • fotografický (radiografický) se získáním obrazu na rentgenovém filmu, který je následně analyzován kontrolérem;
  • vizuální (radioskopický) se získáním obrazu na obrazovce (scintilační, elektroluminiscenční nebo televizní);
  • ionizace (radiometrická), založené na měření intenzity záření procházejícího výrobky pomocí ionizační komory, jejíž proudová hodnota se zaznamenává galvanometrem nebo elektrometrem.

Nejvhodnější metodou pro monitorování výrobků v provozních podmínkách je metoda rentgenová, protože je nejcitlivější na vady, je technologicky vyspělá a poskytuje dobrou dokumentaci (výsledný rentgenový snímek lze uchovat po dlouhou dobu). Při použití fotometody se rentgenový obraz předmětu převádí emulzí rentgenového filmu (po jeho fotozpracování) na obraz ve viditelném světle a stínu. Stupeň zčernání filmu je úměrný trvání a intenzitě rentgenového nebo gama záření, které na něj působí. Fólie je průhledný substrát z nitrocelulózy nebo acetátu celulózy, na který je nanesena vrstva fotografické emulze přelitá vrstvou želatiny, aby nedošlo k poškození. Pro větší absorpci záření je vrstva emulze nanesena oboustranně. Citlivost radiografické metody závisí na povaze defektů zkoumaného objektu, podmínkách jeho zkoumání a vlastnostech zdrojů a záznamníků záření (například filmu). Všechny tyto faktory ovlivňují jasnost a kontrast rentgenového snímku a jeho kvalitu. V důsledku toho je citlivost metody přímo závislá na kvalitě rentgenového snímku.

Pro hodnocení a kontrolu kvality rentgenových snímků se používají etalony, což je soubor drátů různých průměrů (standardy drátů), destičky s drážkami různé hloubky (standardy s drážkami) a etalony s otvory nebo otvory. Kvalita snímků a detekce přirozených vad bude tím vyšší, čím zřetelněji a kontrastněji se na RTG snímku vyvinou standardy snímané současně s kontrolovaným objektem. Na čistotu obrazu mají velký vliv geometrické podmínky osvětlení objektů a jeho kontrast je ovlivněn energií primárního záření a jeho spektrálním složením. Negativní výsledky jsou způsobeny porušením technologie fotozpracování exponovaných filmů.

Radiografická kontrola produkty v provozu jsou vyráběny přenosnými, lehkými rentgenovými a gama přístroji. Patří sem přenosná zařízení typu RUP-120-5 a RUP-200-5, ale i relativně nová zařízení typu RAP-160-10P a RAP-160-1-N.

Proces radiografického testování zahrnuje následující hlavní operace:

Strukturální a technologická analýza předmětu řízení

objekt a jeho příprava na prosvětlení;

  • výběr zdroje záření a fotografických materiálů;
  • určení režimů a osvětlení objektu;
  • chemicko-fotografické zpracování exponovaného filmu;
  • dekódování fotografií s designem přijatých materiálů.

Úkolem inspektora defektoskopu je získat rentgenový snímek vhodný pro posouzení kvality předmětu. Při přípravě na kontrolu musí být díly očištěny od strusky a nečistot, zkontrolovány a označeny do samostatných oblastí křídou nebo barevnou tužkou. Poté se na základě účelu ovládání, konfigurace dílu a pohodlí přiblížení ke zdroji záření a filmu zvolí směr osvětlení dílu nebo jeho úseku. Volba zdroje záření a fotografických materiálů závisí na oblasti použití RTG a gamagrafie a testovatelnosti produktu. Hlavní technický požadavek volba zdroje záření a rentgenového filmu má zajistit vysokou citlivost. Je určen výběr fólie pro prosvětlení minimální velikosti defekty, které mají být identifikovány, a také tloušťku a hustotu materiálu snímané součásti. Při kontrole předmětů malé tloušťky a zejména lehkých slitin je vhodné používat vysoce kontrastní a jemnozrnné fólie. Při prosévání větších tlouštěk by měla být použita citlivější fólie. Existují čtyři třídy rentgenových filmů s různou citlivostí, kontrastem a velikostí zrna.

Kazety se používají k ochraně filmů před vystavením viditelnému světlu a k jejich umístění. Při výběru kazet se předpokládá, že film těsněji přiléhá k oblasti skenovaného dílu. Měkké kazety se používají, pokud je třeba film ohnout. Takovými kazetami jsou obálky vyrobené z papíru odolného proti světlu. Pevné kazety vyrobené z hliníkové slitiny poskytují těsnější uložení a jasnější obraz. Doba expozice je určena nomogramy, kde je na ose x vynesena tloušťka prosvětleného materiálu a na ose pořadnice doba expozice. Nomogramy jsou sestavovány na základě experimentálních dat získaných osvětlením objektů vyrobených ze specifických materiálů specifickými zdroji záření. Chemicko-fotografické zpracování filmu zahrnuje vyvolávání, mezipraní, fixaci, oplachování a finální mytí nebo sušení obrazu. Film se zpracovává v temné komoře (v temné komoře) za neaktivního osvětlení. Interpretace rentgenových a gama snímků se provádí jejich prohlížením v procházejícím světle na rentgenovém prohlížeči. Při dešifrování je nutné umět odlišit vady dílů od vad filmu, včetně těch, které vznikly nesprávnou manipulací nebo konstrukčními vlastnostmi dílu. Souběžně se zkoumáním snímku je vhodné prohlédnout si kontrolovaný díl a také porovnat snímek s referenčním získaným skenováním použitelných dílů (obr. 3.66).

Výhodou radiografické metody je její přehlednost, možnost určit povahu, hranice, konfiguraci a hloubku defektů. Mezi nevýhody metody patří malá citlivost pro detekci únavových trhlin, velká spotřeba rentgenového filmu a fotografických materiálů a také nepříjemnosti spojené s nutností zpracování filmů ve tmě.

Použitím radioskopická metoda fluoroskopický se používá jako detektor intenzity záření

Směr prosvětlování

Rýže. 3.66.

A- obvodové švy u válcových nebo kulových výrobků; 6 - rohové spoje; PROTI- pomocí kompenzátoru a olověné masky; NA- kazeta s filmem (pro radiografii); 7 - průsvitný výrobek; 2 - kompenzátor; 3 - olověná maska

obrazovka. Metoda má nízkou citlivost a výsledky kontroly jsou do značné míry subjektivní. Významného pokroku bylo dosaženo v oblasti vytváření rentgenových introskopů - „intravizních“ zařízení. Elektrooptické rentgenové introskopy využívají přeměnu rentgenového záření procházejícího kontrolovaným objektem na optický obraz pozorovaný na výstupní obrazovce. V rentgenových televizních introskopech je tento obraz přenášen televizním systémem na obrazovku kineskopu.

Na radiometrická (ionizační) metoda ovládání je objekt osvětlen úzkým paprskem záření, který se sekvenčně pohybuje po kontrolovaných oblastech (obr. 3.67). Záření procházející kontrolovaným prostorem je přeměněno detektorem, na jehož výstupu se objeví elektrický signál,

Směr

hnutí


Rýže. 3,67.

7 - zdroj; 2,4 - kolimátory; 3 - ovládaný objekt; 5 - scintilační citlivý prvek; b - fotonásobič; 7 - zesilovač; 8 - nahrávací zařízení

úměrné intenzitě záření. Elektrický signál je posílán přes zesilovač do záznamového zařízení.

Radiometrická metoda má vysokou produktivitu a lze ji snadno automatizovat. Při použití této metody je však obtížné posoudit povahu a tvar defektů a také nelze určit hloubku jejich výskytu.

Kromě výše uvedených metod radiačního monitorování dílů existují také xeroradiografická metoda, založený na působení rentgenového a gama záření procházejícího řízeným objektem na fotocitlivou polovodičovou vrstvu, na které se před střelbou indukuje elektrostatický náboj. Při expozici náboj úměrně s energií záření klesá, v důsledku čehož se ve vrstvě vytváří latentní elektrostatický obraz osvětlovaného předmětu. Projevuje se pomocí elektrifikovaného suchého prášku, přeneseného na papír a fixovaného v parách organického rozpouštědla nebo zahřátím. Pro testování se například používají desky skládající se z hliníkového substrátu a na něm nanesené vrstvy selenu. Rentgenové snímky získané na takové desce nejsou v základních parametrech horší než snímky získané na rentgenovém filmu.

měření tloušťky záření, které využívá rentgenové záření, y- a (3-záření())