Дефектоскопия и интероскопия тепловыми методами (стр. 3 из 3)
Терминология ТК определена ГОСТ 18353-79, ГОСТ 23483-79 и рядом отраслевых РД. Там же приведена классификация видов и способов ТК. На практке, как уже было сказано выше, наиболее существенно деление ТК на активный и пассивный, одно- и двусторонний, синхронный и несинхронный. Для выведения изделия из состоянии термодинамического равновесия со средой при активном ТК используют ИНТ с сосредоточенной (точечные) или распределённой (полосовые и площадочные) зоной нагрева или охлаждения. По времени действия различают непрерывные импульсные ИНТ. В последнем случая процедуру ТК называют импульсной. Температурное поле регистрируют с помощью контактных и бесконтактных средств, причём последние иногда подразделяют на околоповерхностные (вихретоковые и термоэлектрические преобразователи) и дистанционные (ИК-устройства). В соответствии с другой классификацией к средствам ТК относится устройство для поэлементного в точке или по строке съёма температурной информации (термопары, пирометры) и для регистрации двумерных температурных полей (тепловизоры, жидкокристаллические термоиндикаторы).
Для выявления дефектов объекта контроля используют тепловой дефектоскоп. Под чувствительностью этого прибора понимаю отношение приращения выходного сигнала дефектоскопа к вызвавшему его приращению контролируемого параметра.
Критерии дефектоности (КД), то есть измеряемые или рассчитываемые физические величины, по которым оценивают качество объекта контроля, подразделяют на амплитудные и временные. В течение долго времени на практике использовали абсолютную температуру Т изделия, разность температур дефектного и бездефектного участков или эталонного и контролируемого изделия, названную температурным перепадам
, а также температурный контраст 
ввиду того что указанные амплитудные критерии существенно зависят от специфических ТК помех, а последние годы интенсивно разрабатывают временные критерии, которые представляют собой некоторое характерное время процесса теплопередачи. (2)ОПТИМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ
Оптимальным считается такой режим ТК, который обеспечивает максимальное отношение сингал-помеха при выбранных критериях сравнение возможных вариантов. В идеальном случае максимум температурного контраста между дефектной и бездефектной точкой обеспечивает мгновенным точечным источником, дискретно перемещающимся по объёму. На практике наиболее близкими к оптимальному можно считать следующие режимы контроля: ТК узким, движущимся с максимально возможной скоростью пучком, пропускание через изделие мощного импульса электрического тока, а также индукционный и СВЧ-нагрев. Наиболее простой способ оптимизации режима ТК – теоретический расчёт различных вариантов, отбор которых производят с учётом доступа к изделию, технологичности нагрева и наличия помех.
ОСОБЕННОСТИ ТК И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Перечислим характерные особенности ТК: дистанционности (для ИК-систем); высокая скорость обработки информации, обусловленная малым временем преобразования носителя информации в электрический сигнал; высокая производительность испытаний, ограниченная скоростью нагрева в активном режиме и скоростью сканирования в пассивном режиме; высокое линейное разрешение (до 10 мкм в ИК-микроскопии); возможность контроля при одно- и двустороннем подходе к изделию; теоретическая возможность контроля практически любых материалов, если теплофизические или спектральные свойства дефектов и материалов различаются; практическая нецелесообразность контроля материалов с высокой и низкой теплопроводностью, а также контроля при обилии внешних тепловых помех; многопараметрический характер испытаний; меньшая зависимость результатов контроля от шероховатости поверхности по сравнению с некоторыми другими видами НРК; возможность взаимодополняющего сочетания ТК с другими видами НРК, особенно с радиационными, капиллярными и ультразвуковыми методами; возможность наследования динамических и статических тепловых процессов, процессов производства, преобразования, передачи, потребление и консервации энергии различный видов, возможность прогнозирования тепловой деградации изделий и наследование усталостных и коррозионных процессов; стыкуемость со стандартными системами обработки информации; возможность поточного контроля и создания автоматизированных систем контроля и управление технологическими процессами.
Основные направления работ в области ТК: расширение номенклатуры, увеличение объёма выпуска, усовершенствование серийной ИК- и теплофизической аппаратуры; разработки дополнительных функциональных и сервисных устройств для повышения достоверности оценки параметров тепловых полей оператором, а также для стыковки с автоматизированными системами обработки данных; создание специализированных тепловых дефектоскопов; улучшений характеристик серийных тепловизоров (увеличение пространственного и температурного разрешения, переход к портативным моделям с неохлаждаемым приемником излучения, автономным питанием и микропроцессорной обработкой изображения).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Специфика теплового метода неразрушающего контроля и технической диагностики состоит в его универсальности, обусловленной тем фактом, что информативным параметром качества исследуемых объектов является температура. Температура служит неотъемлемым индикатором работы технических установок и сложных систем, а также характеризует структурные и тепловые процессы в конструкционных материалах. Расшифровка температурных распределений поставляет информацию о разнообразных процессах, протекающих в объектах контроля, однако платой за универсальность метода является высокий уровень помех, что снижает вероятность обнаружения дефектов и повышает вероятность ложной тревоги.
Практическое направление исследований связано с созданием автоматизированных систем термографического контроля и управления для стройиндустрии, способных обеспечить достойную конкуренцию отечественным и зарубежным аналогам на Российском рынке.
В сфере услуг на базе современных тепловизоров расширяется применение теплового контроля в таких областях, как строительство, энергетика, авиация и ряде специальных задач.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1 – Неразрушающий контроль, справочник в 8 томах под редакцией В.В. Клюева, Том 5, М.: Машиностроение 2006.
2 – Тепловые методы неразрушающего контроля, справочник, В.П. Вавилов.
3 – Мир материалов и технологий, Композитные материалы, механика и технология, Ф. Мэттьюз, Р. Ропингс.
4 - http://www.welding.su, портал о сварке.