Изложены теоретические основы и практические приемы капиллярного неразрушающего контроля (КНК). Установлена область применения и разработана классификация методов КНК. Приведено описание дефектоскопических материалов и их наборов. Рассмотрены основные этапы технологических операций КНК. Представлены методы подготовки объекта к контролю, заполнения дефектов индикаторным пенетрантом, удаления избытка пенетранта с поверхности изделия, проявления дефектов. Дана характеристика чувствительности КНК, софрмулированы правила техники безопасности и рекомендации по оформлению результатов исследования.

Розглянуто питання ультразвукової дефектоскопії (УД) і неруйнівного контролю. Розкрито суть понять періодичних рухів, вимушених коливань, резонансу, поперечних, поздовжних, стоячих, зсувних і нормальних хвиль, променів, дифракції. Запропоновано класифікацію ультразвукових методів контролю (проходження, відбиття, власних частот). Описано апаратуру ультразвукового контролю (УК) (дефектоскопи, п'єзоелектричні шукачі), прилади УД (ультразвукові дефектоскопи USLT 2000, EPOCH 4 PLUS, EPOCH III). Висвітлено питання щодо підготовки поверхні до УК.

Рассмотрены вопросы ультразвуковой дефектоскопии (УД) и неразрушающего контроля. Раскрыто содержание понятий периодических движений, вынужденных колебаний, резонанса, поперечных, продольных, стоячих, сдвижных и нормальных волн, лучей, дифракции. Предложена классификация ультразвуковых методов контроля (прохождения, отражения, собственных частот). Описана аппаратура ультразвукового контроля (УК) (дефектоскопы, пьезоэлектрические искатели), приборы УД (ультразвуковые дефектоскопы USLT 2000, EPOCH 4 PLUS, EPOCH III). Освещены вопросы, касающиеся подготовки поверхности к УК.

Отмечено, что традиционная томография является эффективным средством для медицинской диагностики, неразрушающего контроля промышленных конструкций и проверки качества индустриальных изделий. Задача томографической реконструкции изображений объектов в случае ограниченного угла обзора, малого количества проекций и/или недостаточной мощности рентгеновского источника излучения является некорректной обратной задачей. Рассмотрен случай, когда закон линейного ослабления не выполняется для некоторых направлений просвечивания и, более того, эффект ужесточения лучей приводит к погрешностям в реконструкции.

Зроблено огляд найновіших досягнень Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу в галузі розробки засобів та технологій технічної діагностики металоконструкцій довготривалої експлуатації. Увагу приділено питанням розроблення та технічної реалізації методів контролю корозійних пошкоджень, оцінки зміни механічних характеристик, а також виявлення та оцінки дефектів типу порушення суцільності.

Розв'язано задачу підвищення якості неруйнівного контролю рельєфу та структурних неоднорідностей поверхневого шару феромагнітних виробів (підвищення чутливості, вірогідності та продуктивності, зниження енергоємності, розширення умов можливого використання та номенклатури показників, що досліджуються) шляхом створення та впровадження нового методу магнітного контролю, що грунтується на магнітооптичній візуалізації магнітограм (МОВ МГ), одержаних за умов локального полюсного збудження (ЛПЗ). Теоретично обгрунтовано новий принцип намагнічування під час магнітографуванні ЛПЗ, який забезпечує селективне збудження магнітних полів розсіювання поверхневих шарів зразку та підвищення чутливості магнітографування за рахунок підмагнічування під час виконання запису. Вперше розроблено принципи магнітооптичної візуалізації стручкових магнітограм, одержано та досліджено теоретичну АЧХ тракту запису візуалізації, проаналізовано спотворення, що виникають у зображеннях в результаті МОВ МГ, запропоновано й апробовано методи їх корекції. Виконано експериментальну оцінку чутливості й вірогідності засобів магнітооптичної візуалізації магнітограм рельєфу поверхні залежно від товщини шару покриття, наведено порівняльну оцінку методів МОВ МГ, магнітопорошкового та електрохімічного витравлювання у процесі візуалізації залишкових напружень за показниками сигнал/шум. Експериментально перевірено можливість застосування методу МОВ МГ для криміналістичних досліджень всіх відомих показників фальсифікації ідентифікаційних номерів автомобілів (VIN), а також вивчення шару корозії.

Розроблено та досліджено математичні моделі законів розподілу ймовірностей та емпіричних вирішальних правил контролю за експериментальними даними. Запропоновано методики для побудови математичних моделей законів розподілу ймовірностей на базі рядів згладжених дельта-функцій. Розроблено математичні моделі багатомірних законів розподілу для рішення задач дефектоскопії за умов контролю за значною кількістю параметрів. Сформовано емпіричні вирішальні правила еталонної дефектоскопії на базі законів розподілу ймовірностей, побудованих рядами згладжених дельта-функцій, і шляхом розкладання логарифма відношення правдоподібності в ряд Колмогорова - Габора та оцінки його коефіцієнтів методом групового обліку аргументів. Досліджено емпіричні вирішальні правила дефектоскопії, які сформовані на базі критеріїв однорідності вибірок, для проведення розпізнавання за умов обмеженості апріорної інформації. Розглянуто емпіричні вирішальні правила, які сформовані на базі використання критеріїв Стьюдента, омега-квадрат, Вілкоксона, Ван-дер-Вардена й знаків. Ефективність запропонованих вирішальних правил підтверджено шляхом проведення обчислювальних експериментів. На підставі одержаних результатів встановлено, що розроблені моделі, методики й алгоритми можна використовувати для удосконалення методів проектування інформаційно-вимірювальних технологій неруйнівного контролю.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано методи та їх числову реалізацію теоретичного розрахунку магнітних полів розсіяння намагнічених ділянок оболонки об'єкта за зміни магнітних характеристик матеріалу під впливом та у разі появи в ньому несуцільностей, що дало змогу здійснити одночасний контроль структури та дефектів феромагнітного матеріалу. Розроблено метод та пристрої для його реалізації з метою проведення статичного контролю несуцільностей у металі, викликаних водневою корозією, шляхом схемного сканування поверхні оболонки матричним вимірювальним перетворювачем, що дозволяє реалізувати систему довгострокового контролю об'єктів. За результатами експериментальних досліджень визначено зміни функції перетворення ферозондів у разі їх довгострокової експлуатації за умов контролю хімічних реакторів, що дозволило обгрунтовано вибрати їх часовий та енергетичний режими роботи та розробити необхідні схеми компенсації зміни їх параметрів, що забезпечує необхідні метрологічні характеристики вимірювальних приладів. Розвинуто теорію ферозондових вимірювальних перетворювачів, яка дозволило оптимізувати їх параметри за умов функціонування в матричних перетворювачах без погіршання метрологічних характеристик, що поширює область їх використання в магнітній дефектоскопії. Розроблено систему збирання й обробки інформації вимірювальних перетворювачів, розподілених у просторі на базі комп'ютерної техніки, що визначає можливість функціонування системи моніторингу технічного стану техногенно небезпечних об'єктів у часі та просторі.

Розроблено узагальнену теплофізичну модель процесу теплового неруйнівного контролю циліндричних об'єктів, яка дозволяє аналізувати процеси формування сигналів від дефектів. За допомогою методу імітаційного моделювання визначено закономірності теплової дефектоскопії об'єктів циліндричної форми (ОЦФ), які в якісному відношенні узгоджуються з відомими, а в кількісному - свідчать про вплив кривини об'єкта на вибір режиму контролю та величину сигналу від дефекту. Створено методику розрахунку джерел теплового збудження випромінювального типу для проведення теплового неруйнівного контролю (ТНК) ОЦФ. Розроблено принципи побудови засобів ТНК ОЦФ, у тому числі щодо вибору структури оптичного блоку радіометра та мінімізації його габаритів. Наведено рекомендації щодо побудови методик ТНК ОЦФ.

Вперше розроблено методи безконтактного визначення просторових координат вимірювальних перетворювачів акустичних, магнітних, вихрострумових дефектоскопів у процесі сканування поверхні з метою координатної реєстрації результатів контролю. Удосконалено акустичну двомірну систему визначення координат шляхом введення додаткових акустичних приймачів з метою забезпечення можливості визначення трьохмірних координат і виключення температурної похибки. З використанням тріангуляційного методу вперше розроблено оптико-механічні системи визначення трьохмірних координат вимірювального перетворювача за координатами двох точкових випромінювачів на основі вимірювального перетворювача дефектоскопа у процесі сканування. Вперше розроблено системи визначення трьохмірних координат вимірювального перетворювача дефектоскопа з використанням однієї та двох цифрових оптичних камер з матрицями приладів з зарядовим зв'язком (ПЗЗ) на кінцях фіксованої бази вимірювання довжиною від 0,5 до 1 м. Виконано оптимізацію взаємного кутового положення оптичних камер з ПЗЗ матрицями у фокальних площинах об'єктивів з метою наближення до бази вимірювання дозволеної зони можливого сканування поверхні об'єкта контролю та підвищення точності визначення координат.

Рассмотрены основные требования, правила и технические средства проведения визуально-измерительного контроля металлоконструкций и сооружений. Охарактеризованы международные, национальные и отраслевые стандарты по визуальному контролю (ВК). Описаны основные свойства зрения человека, используемые при визуальном обнаружении дефектов металлоконструкций и сооружений. Охарактеризованы причины образования данных дефектов, пути их предотвращения и способы устранения. Проанализированы технические и субъективные причины, снижающие качество ВК. Дана информация о светоизлучающих диодах, лазерах, микроскопах, телескопических системах, средствах для обследования недосягаемых зон. Раскрыта специфика визуально-измерительного контроля энергетических и нефтеперерабатывающих объектов, трубопроводов, авиационной техники. Изложен порядок выполнения визуального и измерительного контроля сварных соединений и конструкций. Уделено внимание европейским правилам подготовки операторов по ВК.

Рассмотрены теоретические и практические вопросы вихревого контроля качества материалов и изделий. Для задач диагностики элементов энергетического, аэрокосмического и других комплексов рассмотрены методики обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов. Использованы материалы для подготовки дефектоскопистов согласно уставам российского (РОНКТД), украинского (УОНКТД) и американского (ASNT) обществ неразрушающего контроля по трем уровням квалификации в сответствии с требованиями ISO 9712, EN 473, SNT-TC-1A, ДСТУ EN 473.

Розроблено методи використання ФТА (фототермоакустичного) перетворення для неруйнівної дефектоскопії тонкошарових оптично непрозорих матеріалів. Процес дефектоскопії, з допомогою цього перетворення, полягає в реєстрації пружних коливань об'єкта, які виникають в наслідок нерівномірного прогріву пружного шару під впливом оптичного випромінювання. Проведено аналіз виникаючих термопружних перехідних процесів. На підставі досліджень надано рекомендацію щодо часу проведення дефектоскопії певної області матеріалу. Одержані результати дозволили обрати вид амплітудної модуляції оптичного випромінювання, який дає найбільшу амплітуду пружних коливань. Проведено порівняння результатів від приймача пружних коливань за довільних його розташувань відносно осі оптичного збудження. Проаналізовано вплив типу приймача (контактний та безконтактний) на результати дефектоскопії. Рекомендовано використовувати безконтактний приймач пружних коливань.

Визначено параметри розсіяння характеристик пружності та міцності алюмінієвого сплаву та вуглецевої сталі в процесі масових випробувань за ідентичних умов статичного деформування. Одержано дані стосовно кінетики нагромадження пошкоджень різних класів матеріалів. Встановлено, що твердість за умов росту деформації збільшується незначно, водночас як коефіцієнти гомогенності з ростом деформації помітно зменшуються. Досліджено вплив напруженого стану матеріалу на оцінку пошкодження його структури під час експлуатації за параметрами розсіювання характеристик твердості. Одержано нові результати дослідження закономірностей деформування та кінетики нагромадження пошкоджень у теплостійкій реакторній сталі за високих рівнів напружень та за умов малоциклового навантаження. Обгрунтовано методику визначення показників чутливості виміряних значень твердості сталей та ступеня їх розсіяння до рівня напруженості матеріалу. Запропоновано новий спосіб оцінювання в'язкості руйнування матеріалів за розсіянням характеристик твердості.

Освещены особенности контроля температуры проходным вихретоковым преобразователем, выявления контура дефекта на тепловом изображении. Приведен эффективный метод контроля сварного шва. Рассмотрен тотальный контроль качества как производственная необходимость. Описана система контроля геометрических параметров деталей. Внимание уделено диагностике технического состояния режущего инструмента при механообработке деталей, анализу дифракционного поля. Проведен экологический мониторинг атмосферы мегаполиса.

Изложены методы контроля качества и требования, предъявляемые к ним. Раскрыты особенности контроля качества изделий из композиционных материалов. Описаны происхождение и виды дефектов композитных конструкций, а также выявление этих дефектов методом капиллярной дефектоскопии. Дана детальная информация об акустических методах контроля качества изделий из указанных материалов. Значительное внимание уделено определению характеристик композиционных материалов электрическим методом. Дан обзор существующего оборудования для оценки качества изготовленных композитов.

Запропоновано підхід до вибору виду, способу та режиму намагнічування виробів, керуючись вимогами забезпечення найбільшої напруженості полів розсіювання дефектів суцільності. Зазначено, що основу методики становить інформаційне забезпечення, що включає в себе бібліотеку моделей джерел магнітного поля та дозволяє проводити розрахунок просторової конфігурації полів виробів з дефектами за різних режимів контролю, а також аналізувати їх поля розсіювання. Встановлено, що під час розрахунку враховується довільна форма об'єкта контролю та дефекту суцільності, їх обмежена довжина, нелінійні магнітні характеристики матеріалу, а також неоднорідна просторова конфігурація намагнічуваних полів.

Викладено теоретичні основи та розглянуто методологію неруйнівного контролю матеріалів, виробів та елементів конструкцій акустичними методами. Наведено класифікацію акустичних методів неруйнівного контролю, детальний аналіз виникнення та поширення пружних хвиль у твердих тілах. Сформульовано засади ультразвукового неруйнівного контролю. Описано фізичні основи та методи акустико-емісійного неруйнівного контролю зародження та розвитку руйнування у твердих тілах. Розглянуто принципи дії технічних засобів, які уможливлюють перетворення пружних хвиль в електричні сигнали акустичної емісії.

Надано поняття про дефекти та дефектну продукцію. Розглянуто різні види дефектів, які виникають у разі плавки, лиття, обробки тиском, механічній, термічній та електрохімічній обробці деталей, а також дефекти зварних швів. Описано види пружних коливань і показано їх частотний діапазон. Досліджено основні методи акустичного контролю, показано їх переваги та недоліки у порівнянні з іншими видами контролю. Надано характеристику пружних коливань і хвильового процесу, наведено формулу хвильового рівняння. Розглянуто основні фізико-хімічні властивості середовища, з'ясовано залежність швидкості поширення акустичних хвиль від його параметрів. Надано пояснення акустичного імпедансу та хвильового опору середовища. Описано процес розсіювання та поглинання хвиль у різних типах матеріалів. Розглянуто процес відбиття та зломлення різних типів акустичних хвиль на границях розділу середовищ. Надано пояснення процесам дифракції та рефракції акустичних хвиль на різних типах дефектів, описано групи хвиль, які виникають у разі цього. Проаналізовано класичні способи випромінювання та прийому пружних коливань. Подано визначення акустичного поля та його характеристики для прямого та похилого п'єзоелектричних перетворювачів. Описано процес зварювання, види зварних з'єднань і причини появи дефектів у них. Надано відомості про сучасні прилади та системи акустичного контролю.