Физические методы контроля - это приемы и способы контроля и диагностики, применение которых позволяет наблюдать за изменением геометрической формы, нарушением структурной целостности и потерей прочность у контролируемых элементов.
Характеристика физических методов контроля качества и диагностики
Контроль качества и диагностика в технических системах проводится путем применения разнообразных методов и приемов. Так, большую группу составляют физические методы контроля. С их помощью субъект удается следить за наличием (динамикой) или отсутствием следующих явлений:
- изменение геометрической формы элементов.
- нарушение структурной целостности элементов (например, в виде трещин и усталостных повреждений);
- потеря элементами прочности.
Основные физические методы контроля качества и диагностики
К нынешнему моменту разработано и успешно применено на практике множество физических методов контроля качества и диагностики. Один из самых распространенных из них - визуальный контроль, который предполагает использование различных оптических средств. В частности, используются бинокли, линзы, эндоскопы, волоконно-оптические устройства. С их помощью, например, осматривают детали линий электропередач.
Суть магнитной дефектоскопии сводится к оказанию воздействия на объект изучения магнитным полем. Нанесение магнитного порошка на поверхность намагниченной детали позволяет выявить трещины и другие дефекты, вокруг которых осаждается этот порошок.
Трещины и другие дефекты поверхностей деталей, которые нельзя обнаружить глазами, зачастую выявляются в результате применения люминесцентного метода. В соответствии с ним используют проникающие жидкости, которые светятся в ультрафиолетовых лучах.
Ультразвуковой метод контроля качества и диагностики основывается на способности ультразвуковых волн не только легко проходить сквозь плотные вещества, но и отражаться от внутренних дефектов. Для успешной реализации данного метода на практике, нужно сделать так, чтобы объект контроля контактировал с датчиками и излучателями. Обычно этого достигается через жидкую среду.
Следующий метод - вихретоковый. Его применение заключается в использовании эффекта наведения вихревых токов в проводниках. Этот физический метод применяют для того, чтобы контролировать геометрические параметры и обнаруживать внутренние отслоения, трещины, раковины и т.д.
Во время оказания на материал внешнего механического воздействия могут быть выделены упругие волны. Таким образом осуществляется акустическая эмиссия, в соответствии с которой изменения структуры материала определяют параметры волн.
В стационарных условиях может применяться такой физический способ контроля качества и диагностики, как рентгеноскопия. Благодаря ей специалисты устанавливают наличие трещин, раковин и иных скрытых дефектов. На это указывают пики интенсивности излучения, которое было отражено от детали.
Изменение содержания примесей позволяют обнаружить результаты спектрального и химического анализов. Установка и эксплуатация инфракрасных видеокамер и датчиков предоставляют возможности для постоянного контроля за температурными режимами функционирующего оборудования.
Большой осторожности требует применение радиоизотопного метода. В соответствии с ним поверхности деталей активизируются при помощи радиоактивных изотопов с небольшими периодами полураспада. В последующем ведется контроль за интенсивностью излучения.
Методы капиллярного неразрушающего контроля
Раскроем сущность физических методов контроля качества и диагностики путем более подробного рассмотрения методов капиллярного неразрушающего контроля. Методы данной группы основываются на том, что пенетранты (т. е. индикаторные жидкости) капиллярным образом проникают в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля. Далее индикаторные следы, которые образуются в результате этого действия, регистрируются визуальным способом или с помощью преобразователя.
С помощью капиллярного неразрушающего контроля в объектах выявляют невидимые поверхностные и сквозные дефекты, определяют их месторасположение и протяженность. Данный вид физического контроля в основном используется в отношении черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики.
В зависимости от типа проникающего вещества различают капиллярный метод проникающих растворов и капиллярный метод фильтрующихся суспензий. А в зависимости от способа выявления индикаторного рисунка капиллярные методы подразделяются на люминесцентный, цветной, люминесцентно-цветной, яркостный.
Более того, капиллярные методы контроля могут применяться в сочетании с другими физическими методами: электростатическим, электроиндуктивным, магнитопорошковым, радиационным. При этом общей характерной чертой данных комбинированных физических методов контроля качества и диагностики остается использование жидкостей.
Все методы капиллярного неразрушающего контроля по характеру взаимодействия проникающих пенетрантов с объектом контроля считаются молекулярными. А обязательным условием установления дефектов в результате капиллярного контроля является относительная их незагрязненность посторонними веществами.
Таким образом, контроль качества и диагностика осуществляются в результате применения субъектами специальных физических методов. Их множество обусловлено разнообразием возможного физического воздействия на объекты контроля и наличием большого числа вариантов выявления у них различных дефектов. Прежде всего, это касается технических объектов (изделий, оборудования) и инженерных систем.
