Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Характеристики методов радиационного вида неразрушающего контроля





 

При радиационном контроле используют как минимум три основных элемента:

- источник ионизирующего излучения;

- контролируемый объект;

- детектор, регистрирующий дефектоскопическую информацию.

При прохождении через изделие ионизирующее излучение ослабляется – поглощается и рассеивается. Степень ослабления зависит от толщины и плотности p контролируемого объекта, а также от интенсивности M и энергии E излучения. При наличии в веществе внутренних дефектов размером изменяются интенсивность и энергия пучка излучения.

Методы радиационного контроля различаются способами детектирования дефектоскопической информации и, соответственно, делятся нарадиографические, радиоскопические и радиометрические.

При радиографическом методе фиксация изображения осуществляется на пленке или бумаге.

При радиоскопическомметоде изображение наблюдается на экране монитора.

При радиометрическом методе происходит регистрация электрических сигналов.

Изделия просвечивают с использованием различных видов ионизирующих излучений. Источниками рентгеновского излучения являются рентгеновские аппараты, ускорители, радионуклидные источники β-излучения с мишенью. Источниками гамма-излучения являются радионуклидные источники. Источниками нейтронного излучения являются ядерные реакторы, радионуклидные источник нейтронов, ускорители.

 

Радиографические методырадиационного НК основаны на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в радиографический снимок или запись этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение. На практике этот метод наиболее широко распространен в связи с его простой и документальным подтверждением получаемых результатов.



В зависимости от способа регистрации различают два основных метода радиографии – прямой экспозиции и переноса изображения.

Метод прямой экспозиции является наиболее распространенным методом промышленной радиографии, при котором используются источники ионизирующего излучения практически всех видов. Просвечивание изделий производится на радиографическую пленку.

Метод переноса изображенияприменяют при нейтронной радиографии и ксерорадиографии (электрорадиографии). В первом случае скрытое изображение получают на промежуточном металлическом активируемом экране, размещенным за изделием в нейтронном потоке. После этого скрытое изображение переносят на радиографическую пленку, прикладывая ее к металлическому экрану.

При электрорадиографии в качестве промежуточного носителя скрытого изображения используют электрически заряженные полупроводниковые пластины, помещаемые за объектом в пучке ионизирующего излучения, а в качестве регистратора видимого изображения применяют обычную бумагу, на которой изображения проявляют с помощью сухих красящих веществ.

Основными параметрами радиографии являются энергетический спектр (энергия) E, мощность P экспозиционной дозы (МЭД), плотность p и атомный номер Z, линейный коэффициент ослабления μ.

Энергетический спектр (энергия) E излучение определяет его проникающую способность и выявляемость дефектов в контролируемом изделии.

Мощность P экспозиционной дозы (МЭД) излучения определяет производительность контроля, а также требования техники радиационной безопасности.

Плотность ρ и атомный номер Zконтролируемого материала определяют необходимую МЭД и энергию излучения, обеспечивающие получения требуемой производительности контроля и выявляемости дефектов.

Линейный коэффициент ослабления ослабленияμизлучения в материале контролируемого изделия определяет поникающие свойства излучения и выявляемость дефектов. Для выявления дефектов минимальных размеров, т.е. для получения высокой чувствительности, следует использовать низкоэнергетическое рентгеновское излучение, γ-излучение и высокоэнергетическое тормозное излучение ускорителей с большими значениями μ.

Рис. 3. Схема контроля объекта рентгенографическим методом:

1 – пульт управления; 2 – высоковольтное питающее устройство;

3 – рентгеновская трубка; 4 – деталь; 5 – раковина;

6 – плотное включение; 7 – рентгеновская пленка; 8 – кассета;

9 – диафрагма; 10 – рентгенограмма (позитив).

 

Радиоскопический метод (метод радиационной интроскопии) неразрушающего контроля основан на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в световое изображение на выходном экране радиационно-оптического преобразователя, причем дефектоскопический анализ полученного изображения проводится в процессе контроля.

Сохраняя такие достоинства радиографического метода, как возможность определения характера и формы выявленного дефекта, методы радиоскопии позволяют исследовать контролируемый объект непосредственно в момент его просвечивания. Поэтому сокращается время между началом контроля и моментом получения заключения о качестве контролируемого объекта.

Благодаря малой инерционности радиоскопических систем объект можно контролировать под различными углами к направлению просвечивания. При этом повышается вероятность обнаружения дефектов и обеспечивается возможность контроля деталей и узлов как в эксплуатационных условиях, так и в условиях поточного производства и открываются широкие возможности применения принципов стереометрии(рис1).

В табл. 1 представлены некоторые существующие и потенциально возможные случаи применения радиационныхинтроскопов в неразрушающем контроле.

Современные радиационные интроскопы представляют собой сложные устройства, позволяющие получать информацию о внутреннем строении материалов и объектов и отображающие ее на выходном экране радиационно-оптического преобразователя в виде светотеневых картин.

 

Таблица 1

Применение радиационныхинтроскопов в неразрушающем контроле

 

Применение приборов Цель применения
Рентгеновское и γ-излучение
Контроль качества материалов и изделий Выявление дефектов в слитках, литых изделиях, сварных и паяных соединениях. Выявление дефектов, связанных с нарушением целостности или взаимного расположения деталей в узлах, механизмах или устройствах.  
Контроль функционирования узлов и механизмов Исследование качества функционирования. Анализ работы механизмов при вибрационной нагрузке.  
Контроль багажа и почтовых отправлений Выявление недозволенных вложений
Контроль продуктов Выявление инородных тел
Изучение произведений искусства.документов Установление подлинности. Исследования при реставрации
Научные исследования Регистрация быстропротекающих процессов.регистрация физический явлений непрозрачных средах.
Нейтронное излучение
Контроль качества материалов и изделий Выявление дефектов в легких материалах, находящихся в массивных изделиях из тяжелых металлов (свинец, уран и т.п.). Выявление дефектов в металлических изделиях большой толщины.
Научные исследования Наблюдение за движением жидких, водород-, литий- или боросодержащих материалов через стенки трубопроводов из тяжелых металлов.

 

В соответствии с основным назначением аппаратуру радиометрического контроля относят к приборам, использующим ионизирующие излучения для измерения физических характеристик просвечиваемых объектов. По характеру измеряемой величины их подразделяют на толщиномеры и дефектоскопы. Кроме того, классификационными признаками являются:

1.Условия измерения (поглощение излучения и его обратное рассеяние);

2.Вид используемого ионизирующего излучения (рентгеновские трубки, изотопные источники, ускорители);

3.Конструктивно-эксплуатационные особенности.

При радиометрическом методе контроля детекторами излучения являются различного рода счетчики, ионизационные камеры, сцинтилляционные преобразователи.

В радиометрических приборах может быть использован аналоговый или дискретный (счетный) метод представления информации. Выбор метода обусловлен быстродействием, точностью, число каналов, выходным устройством анализа и принятия решения.

Дискретный метод измерения заключается в определении числа импульсов на выходе детектора. В этом случае могут быть погрешности измерения двух видов: статистические и аппаратурно-статистические. Первые вызваны отклонением случайных чисел импульсов на выходе детектора от средних значений (принимаемых за истинный результат); вторые связаны с наличием «мертвых времен» детектора, пересчетного устройства или механического счетчика и возрастают с увеличением средней скорости счета.

Аналоговый метод измерения позволяет определить суммарный заряд детектора, вызванный ионизацией регистрируемого излучения. В этом случае возможны погрешности трех видов: аппаратурные, статистические и аппаратурно-статистические.

Аппаратурные погрешности обусловлены главным образом дрейфом коэффициента усиления детектора и усилителя и порога дискриминации. Аппаратурно-статистические погрешности являются следствием «мертвых времен» и могут быть учтены при градуировке. Наиболее существенных статистические погрешности.

Радиометрические дефектоскопы и толщиномеры обычно работают при малых суммарных относительных погрешностях. Вследствие этого закон распределения статистических и суммарных погрешностей можно считать близким к нормальному.

При работе аналоговым методом возможны два режима: стационарный и нестационарный.

Первый изих является режимом толщинометрии, когда измерение производится по установившемуся выходному сигналу.

Нестационарный режим является режимом дефектоскопии и характеризуется тем, что измерение производится по мгновенному неустановившемуся выходному сигналу. Если измерение невозможно проводить дискретным методом (в случае источника тормозного излучения), то следует выбирать способ измерения по среднему току в нестационарном режиме, который при малой погрешности просчетов обеспечивает большую точность.

Для достижения достаточной линейности выходного напряжения в нестационарном режиме постоянная времени должна быть в 5 … 10 раз больше времени измерения. Напряжение на выходе, соответственно, в это же число раз должно быть меньше напряжения в стационарном режиме (при неизменном коэффициенте усиления тракта).

При использовании средне токового метода измерений в нестационарном режиме необходимо точно фиксировать момент окончания измерения, что усложняет схему и вносит дополнительную аппаратурную погрешность.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.