Schody. Vstupní skupina. Materiály. Dveře. Zámky. Design

výrobci

Rusko Moldavsko Čína Bělorusko Armada NTD YXLON International Time Group Inc. Testo Sonotron NDT Sonatest SIUI SHERWIN Babb Co Rigaku RayCraft Proceq Panametrics Oxford Instrument Analytical Oy Olympus NDT NEC Mitutoyo Corp. Micronics Metrel Meiji Techno Magnaflux Labino Krautkramer Katronic Technologies Kane JME IRISYS Impulse-NDT ICM HELLING Heine General Electric Fuji Industrial Fluke FLIR Elcometer Dynameters DeFelsko Dali CONDTROL COLENTA CIRCUTOR S.A. Buckleys Balteau-NDT Andrew AGFA

kapilární regulace. Detekce kapilárních vad. Kapilární metoda nedestruktivního zkoušení.

Kapilární metoda pro studium defektů je koncept, který je založen na pronikání určitého tekuté formulace do povrchových vrstev potřebných výrobků, prováděných kapilárním tlakem. Pomocí tohoto procesu můžete výrazně zvýšit světelné efekty, které jsou schopny důkladněji určit všechna vadná místa.

Typy metod kapilárního výzkumu

Poměrně častý jev, který se může vyskytnout v detekce závad, nejde o dostatečně úplnou identifikaci potřebných vad. Takové výsledky jsou velmi často tak malé, že obecná vizuální kontrola není schopna znovu vytvořit všechny vadné oblasti různých produktů. Například pomocí tohoto měřící vybavení, stejně jako mikroskop nebo jednoduchá lupa, nelze určit povrchové vady. K tomu dochází v důsledku nedostatečného kontrastu ve stávajícím obrázku. Proto je ve většině případů nejkvalitnější kontrolní metoda detekce kapilárních vad. Tato metoda využívá indikátorové kapaliny, které zcela pronikají povrchovými vrstvami studovaného materiálu a vytvářejí indikátorové otisky, pomocí kterých dochází k další registraci. vizuálním způsobem. Můžete se seznámit s naším webem.

Požadavky na kapilární metodu

Nejdůležitější podmínkou pro kvalitativní metodu zjišťování různých vadných porušení v hotových výrobcích typem kapilární metody je získání speciálních dutin, které jsou zcela bez možnosti kontaminace a mají dodatečný přístup k povrchům předmětů, a jsou také vybaveny hloubkovými parametry, které daleko přesahují jejich šířku otvoru. Hodnoty metody kapilárního výzkumu jsou rozděleny do několika kategorií: hlavní, které podporují pouze kapilární jevy, kombinované a kombinované, pomocí kombinace několika způsobů řízení.

Základní akce kapilárního řízení

Defektoskopie, která využívá kapilární metodu kontroly, je určena ke studiu nejutajovanějších a nepřístupných defektních míst. Jako jsou praskliny, různé druhy koroze, póry, píštěle a jiné. Tento systém slouží ke správnému určení místa, rozsahu a orientace vad. Jeho práce je založena na důkladném pronikání indikátorových kapalin do povrchu a heterogenních dutin materiálů řízeného objektu. .

Pomocí kapilární metody

Základní údaje o fyzikálním kapilárním řízení

Proces změny sytosti obrazu a zobrazení defektu lze změnit dvěma způsoby. Jeden z nich zahrnuje leštění horní vrstvyřízený objekt, který následně provádí leptání kyselinami. Takové zpracování výsledků kontrolovaného objektu vytváří výplň korozními látkami, která dává ztmavnutí a následně vyvolání na světlém materiálu. Tento proces má několik specifických omezení. Patří sem: nerentabilní povrchy, které lze špatně leštit. Také tento způsob zjišťování závad nelze použít, pokud jsou použity nekovové výrobky.

Druhým procesem změny je světelný výstup defektů, což znamená jejich úplné vyplnění speciálními barevnými nebo indikátorovými látkami, tzv. penetranty. Ujistěte se, že pokud jsou v penetrantu luminiscenční sloučeniny, pak se tato kapalina bude nazývat luminiscenční. A pokud hlavní látka patří barvivům, pak se veškerá detekce chyb bude nazývat barva. Tento způsob kontroly obsahuje barviva pouze v nasycených červených odstínech.

Pořadí operací pro kapilární kontrolu:

Základní kapilární metody nedestruktivní testování dále rozděleny v závislosti na typu penetrující látky na následující:

· Metoda penetračního roztoku je kapalná metoda kapilárního nedestruktivního zkoušení založená na použití kapalného indikátorového roztoku jako penetračního prostředku.

· Filtrační suspenzní metoda je kapalná metoda kapilárního nedestruktivního testování založená na použití indikátorové suspenze jako kapaliny penetrující látky, která tvoří indikátorový obrazec z filtrovaných částic dispergované fáze.

Kapilární metody se v závislosti na způsobu odhalení vzoru indikátoru dělí na:

· Luminiscenční metoda na základě registrace kontrastu viditelného indikátorového vzoru luminiscenčního v dlouhovlnném ultrafialovém záření na pozadí povrchu testovaného objektu;

· kontrastní (barevná) metoda, na základě registrace kontrastu barvy ve viditelném záření vzoru indikátoru na pozadí povrchu testovaného objektu.

· fluorescenční barevná metoda na základě registrace kontrastu barevného nebo luminiscenčního indikátorového vzoru na pozadí povrchu zkoušeného předmětu ve viditelném nebo dlouhovlnném ultrafialovém záření;

· jasová metoda na základě registrace kontrastu ve viditelném záření achromatického vzoru na pozadí povrchu testovaného objektu.

Vždy dostupný! Zde můžete (detekce barevných vad) za nízkou cenu ze skladu v Moskvě: penetrant, vývojka, čistič Sherwin, kapilární systémypeklo, Magnaflux, ultrafialová světla, ultrafialové lampy, ultrafialové iluminátory, ultrafialové lampy a kontrola (standardy) pro detekci barevných vad CD.

Dodáváme spotřební materiál pro detekci barevných vad v Rusku a SNS přepravní společnosti a kurýrní služby.

Kapilární kontrola (kapilární / luminiscenční / detekce barevných vad, penetrační kontrola)

Kapilární inspekce, detekce kapilárních vad, detekce luminiscenčních / barevných vad- to jsou nejčastější názvy metody nedestruktivního zkoušení penetrujících látek mezi odborníky, - penetranty.

Metoda kapilární regulace - Nejlepší cesta detekce vad vznikajících na povrchu výrobků. Praxe ukazuje vysokou ekonomickou efektivitu detekce kapilárních vad, možnost jejího využití v široký výběr tvary a kontrolované předměty od kovů po plasty.

Za relativně nízkou cenu Dodávky Zařízení pro fluorescenční a barevnou detekci vad je jednodušší a levnější než u většiny ostatních nedestruktivních testovacích metod.

Sady pro kapilární regulaci

Sady pro detekci barevných vad na bázi červených penetrantů a bílých vývojek

Standardní sada pro provoz v rozsahu teplot -10°C ... +100°C

Vysokoteplotní souprava pro provoz v rozsahu 0°C ... +200°C

Soupravy pro detekci kapilárních vad na bázi luminiscenčních penetrantů

Standardní sada pro provoz v rozsahu teplot -10°C ... +100°C ve viditelném a UV světle

Vysokoteplotní souprava pro provoz v rozsahu 0°C ... +150°C s použitím UV lampy λ=365 nm.

Sada pro testování kritických produktů v rozsahu 0°C ... +100°C pomocí UV lampy λ=365 nm.

Detekce kapilárních vad - přehled

Historický odkaz

Metoda studia povrchu předmětu penetrační prostředky, který je také známý jako detekce kapilárních vad(kapilární regulace), se u nás objevila ve 40. letech minulého století. Kapilární řízení bylo poprvé použito v leteckém průmyslu. Jeho jednoduché a jasné principy zůstaly nezměněny dodnes.

V zahraničí byla přibližně ve stejné době navržena a brzy patentována červeno-bílá metoda pro zjišťování povrchových vad. Následně dostala název – metoda kontroly pronikající kapaliny (Liquid penetrant testing). Ve druhé polovině 50. let byly materiály pro detekci kapilárních vad popsány v americké vojenské specifikaci (MIL-1-25135).

Kontrola kvality penetračními prostředky

Schopnost kontrolovat kvalitu výrobků, dílů a sestav s penetračními látkami - penetranty existuje kvůli takovému fyzikálnímu jevu, jako je smáčení. Detekční kapalina (penetrant) smáčí povrch, vyplňuje ústí kapiláry, čímž vytváří podmínky pro vznik kapilárního efektu.

Penetrační síla je komplexní vlastností kapalin. Tento jev je základem kapilární regulace. Penetrace závisí na následujících faktorech:

• vlastnosti zkoumaného povrchu a stupeň jeho očištění od kontaminace;
• fyzikální a chemické vlastnosti materiálu kontrolního objektu;
• vlastnosti penetrant(smáčivost, viskozita, povrchové napětí);
• teplota studovaného předmětu (ovlivňuje viskozitu penetrantu a smáčivost)

Mezi ostatními typy nedestruktivního testování (NDT) hraje zvláštní roli kapilární metoda. Za prvé, pokud jde o kombinaci vlastností, je perfektní způsob kontrola povrchu na přítomnost mikroskopických diskontinuit neviditelných pro oko. Od ostatních typů NDT se příznivě odlišuje svou přenosností a mobilitou, náklady na ovládání jednotkové oblasti produktu a relativní snadností implementace bez použití sofistikovaného zařízení. Za druhé, kapilární regulace je všestrannější. Pokud se například používá pouze pro testování feromagnetických materiálů s relativní magnetickou permeabilitou vyšší než 40, pak je detekce kapilárních vad použitelná pro výrobky téměř jakéhokoli tvaru a materiálu, kde geometrie předmětu a směr defektů neovlivňují nehraje zvláštní roli.

Vývoj kapilárního zkoušení jako metody nedestruktivního zkoušení

Vývoj metod defektoskopie povrchů, jako jedné z oblastí nedestruktivního testování, přímo souvisí s vědeckotechnickým pokrokem. Výrobci průmyslové vybavení vždy se zabýval úsporou materiálu a pracovní síly. Provoz zařízení je přitom často spojen se zvýšeným mechanickým zatížením některých jeho prvků. Jako příklad uvažujme lopatky turbín leteckých motorů. V režimu intenzivního zatížení jsou známým nebezpečím praskliny na povrchu lopatek.

V tomto konkrétním případě, stejně jako v mnoha jiných, se kapilární regulace ukázala jako velmi užitečná. Výrobci to rychle ocenili, byl přijat a získal vektor udržitelného rozvoje. Kapilární metoda se ukázala být jednou z nejcitlivějších a nejoblíbenějších metod nedestruktivního testování v mnoha průmyslových odvětvích. Především ve strojírenství, sériové a malosériové výrobě.

V současné době se zlepšování metod kapilární regulace provádí ve čtyřech směrech:

• zlepšení kvality materiálů pro detekci chyb zaměřené na rozšíření rozsahu citlivosti;
• pokles škodlivé účinky materiály o životním prostředí a lidech;
• použití systémů pro elektrostatický nástřik penetrantů a vývojek pro jejich rovnoměrnější a ekonomičtější aplikaci na řízené části;
• zavedení automatizačních schémat do víceoperačního procesu povrchové diagnostiky ve výrobě.

Organizace sekce pro detekci barevných (luminiscenčních) vad

Organizace místa pro detekci barevných (luminiscenčních) vad se provádí v souladu s průmyslovými doporučeními a standardy podniků: RD-13-06-2006. Místo je přiděleno nedestruktivní zkušebně podniku, která je certifikována v souladu s Certifikačním řádem a základními požadavky na nedestruktivní zkušebny PB 03-372-00.

Jak u nás, tak v zahraničí je použití metod detekce barevných vad ve velkých podnicích popsáno v interních normách, které zcela vycházejí z národních. Detekce barevných vad je popsána ve standardech Pratt & Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale a dalších.

Kapilární regulace - klady a zápory

Výhody kapilární metody

1. Nízké náklady na spotřební materiál.
2. Vysoká objektivita výsledků kontroly.
3. Lze použít na téměř všechny tvrdé materiály (kovy, keramika, plasty atd.) kromě porézních.
4. Ve většině případů kapilární regulace nevyžaduje použití technologicky sofistikovaného zařízení.
5. Realizace kontroly na jakémkoli místě za jakýchkoliv podmínek, včetně stacionárních, pomocí vhodného vybavení.
6. Díky vysokému kontrolnímu výkonu je možné rychle kontrolovat velké předměty velká oblast studovaný povrch. Při použití této metody v podnicích s nepřetržitým výrobním cyklem je možná in-line kontrola výrobků.
7. Kapilární metoda je ideální pro detekci všech typů povrchových trhlin a poskytuje jasnou vizualizaci defektů (při správném sledování).
8. Ideální pro kontrolu složitých geometrií, dílů z lehkých kovů, jako jsou lopatky turbín v leteckém a energetickém průmyslu a dílů motorů v automobilovém průmyslu.
9. Za určitých okolností lze metodu použít pro zkoušky těsnosti. K tomu se na jednu stranu povrchu nanese penetrant a na druhou vývojka. V místě úniku je penetrant vytažen na povrch vývojkou. Testování těsnosti pro detekci a lokalizaci netěsností je extrémně důležité pro produkty, jako jsou nádrže, nádrže, radiátory, hydraulické systémy a tak dále.
10. Na rozdíl od rentgenové kontroly nevyžaduje detekce kapilárních vad zvláštní bezpečnostní opatření, jako je použití zařízení na ochranu před zářením. Při průzkumu stačí, aby obsluha dbala elementární opatrnosti při práci se spotřebním materiálem a používala respirátor.
11. Žádné zvláštní požadavky na znalosti a kvalifikaci obsluhy.

Omezení pro detekci barevných vad

1. Hlavním omezením metody kapilárního testování je schopnost detekovat pouze ty defekty, které jsou otevřené k povrchu.
2. Faktorem, který snižuje účinnost kapilárního testování, je drsnost studovaného předmětu – porézní struktura povrchu vede k falešným odečtům.
3. Mezi zvláštní případy, i když zcela ojedinělé, patří nízká smáčivost povrchu některých materiálů penetračními látkami, a to jak na vodní bázi, tak na bázi organických rozpouštědel.
4. V některých případech mezi nevýhody metody patří složitost provádění přípravných operací spojených s odstraněním nátěry, oxidové filmy a sušící části.

Kapilární řízení - pojmy a definice

Kapilární nedestruktivní testování

Kapilární nedestruktivní testování je založena na pronikání penetrantů do dutin, které tvoří defekty na povrchu výrobků. penetrant je barvivo. Jeho stopa se po vhodné povrchové úpravě zaznamená vizuálně nebo pomocí přístrojů.

V kapilární kontrole aplikovat různé cesty testování založené na použití penetrantů, materiálů pro přípravu povrchu, vývojek a pro kapilární studie. Nyní je na trhu dostatečné množství spotřebního materiálu pro kapilární kontrolu, který umožňuje výběr a vývoj metod, které splňují v podstatě jakýkoli požadavek na citlivost, kompatibilitu a ekologii.

Fyzikální základy detekce kapilárních vad

Základ detekce kapilárních vad- jedná se o kapilární efekt, jako fyzikální jev a penetrant, jako látka s určitými vlastnostmi. Kapilární efekt je ovlivněn takovými jevy, jako je povrchové napětí, smáčení, difúze, rozpouštění, emulgace. Aby ale tyto jevy fungovaly na výsledek, musí být povrch testovaného předmětu dobře očištěn a odmaštěn.

Pokud je povrch správně připraven, kapka penetračního prostředku, který na něj spadne, se rychle rozšíří a vytvoří skvrnu. To ukazuje na dobré smáčení. Smáčení (přilnavost k povrchu) je chápáno jako schopnost tekuté tělo tvoří stabilní rozhraní na rozhraní s pevným tělesem. Jestliže síly vzájemného působení mezi molekulami kapaliny a pevné látky převyšují síly vzájemného působení mezi molekulami uvnitř kapaliny, dochází ke smáčení povrchu pevné látky.

pigmentové částice penetrant, mnohonásobně menší než je šířka otvoru mikrotrhlin a jiných poškození povrchu studovaného předmětu. Nejdůležitější fyzikální vlastností penetrantů je navíc nízké povrchové napětí. Díky tomuto parametru mají penetranty dostatečnou penetrační sílu a dobře smáčejí různé druhy povrchy – od kovů po plasty.

Pronikání penetrantu do diskontinuit (dutin) defektů a k následné extrakci penetrantu během vyvíjecího procesu dochází působením kapilárních sil. A dekódování defektu je možné díky rozdílu v barvě (detekce barevných vad) nebo záři (detekce luminiscenční vady) mezi pozadím a povrchem nad defektem.

Za normálních podmínek tak nejsou velmi malé defekty na povrchu testovaného předmětu lidským okem viditelné. V procesu postupné povrchové úpravy speciálními kompozicemi, na kterých je založena detekce kapilárních vad, se nad defekty vytvoří snadno čitelný kontrastní indikátorový obrazec.

V detekci barevných vad, působením penetrační vývojky, která difuzními silami penetrant „vytahuje“ na povrch, je velikost indikace obvykle výrazně větší než velikost samotného defektu. Velikost indikátorového obrazce jako celku, v závislosti na technologii řízení, závisí na objemu penetrantu absorbovaného diskontinuitou. Při hodnocení výsledků řízení lze vyvodit určitou analogii s fyzikou "zesilovacího efektu" signálů. V našem případě je "výstupním signálem" obrazec indikátoru kontrastu, který může být několikanásobně větší než "vstupní signál" - okem nečitelný obraz diskontinuity (vady).

Defektoskopické materiály

Defektoskopické materiály pro kapilární kontrolu jsou to prostředky, které se používají při kontrole kapaliny (kontrola penetrace) pronikající do povrchových nespojitostí testovaných výrobků.

Penetrant

Penetrační prostředek je indikační kapalina, penetrační látka (z angličtiny penetrovat - proniknout) .

Penetranty se nazývají kapilární defektoskopický materiál, který je schopen proniknout do povrchových nespojitostí kontrolovaného objektu. K pronikání penetrantu do dutiny poškození dochází působením kapilárních sil. V důsledku nízkého povrchového napětí a působení smáčecích sil vyplní penetrant dutinu defektu otvorem otevřeným k povrchu a vytvoří tak konkávní meniskus.

Penetrant je hlavní spotřební materiál pro detekci kapilárních vad. Penetranty se rozlišují metodou vizualizace na kontrastní (barevné) a luminiscenční (fluorescenční), metodou odstranění z povrchu na vodou omyvatelné a odstraňované čističem (postemulgovatelné), citlivostí do tříd (v sestupném pořadí). - třídy I, II, III a IV podle GOST 18442-80)

Zahraniční normy MIL-I-25135E a AMS-2644 na rozdíl od GOST 18442-80 rozdělují úrovně citlivosti penetrantů do tříd ve vzestupném pořadí: 1/2 - ultranízká citlivost, 1 - nízká, 2 - střední, 3 - vysoká, 4 - ultra vysoká .

Na penetrační prostředky je kladena řada požadavků, z nichž hlavní je dobrá smáčivost. Dalším důležitým parametrem pro penetranty je viskozita. Čím je nižší, tím méně času je potřeba k úplné impregnaci povrchu testovaného předmětu. Při kapilární regulaci se berou v úvahu takové vlastnosti penetrantů jako:

• smáčivost;
• viskozita;
• povrchové napětí;
• volatilita;
• bod vzplanutí (bod vzplanutí);
• specifická gravitace;
• rozpustnost;
• citlivost na znečištění;
• toxicita;
• vůně;
• setrvačnost.

Složení penetrantu obvykle zahrnuje vysokovroucí rozpouštědla, barviva (fosfory) na bázi pigmentu nebo rozpustné, povrchově aktivní látky (tenzidy), inhibitory koroze, pojiva. Penetranty jsou dostupné v plechovkách pro aerosolovou aplikaci (nejvhodnější forma uvolňování pro práci v terénu), plastové plechovky a sudy.

Vývojář

Vývojka je materiál pro kapilární nedestruktivní testování, který svými vlastnostmi vynáší na povrch penetrant umístěný v dutině defektu.

Penetrační vývojka je typicky bílá a působí jako kontrastní pozadí pro obraz indikátoru.

Vývojka se nanáší na povrch zkoušeného předmětu v tenké stejnoměrné vrstvě po jeho očištění (mezičištění) od penetrantu. Po proceduře mezičištění zůstává určité množství penetrantu v zóně defektu. Vývojka působením sil adsorpce, absorpce nebo difúze (v závislosti na typu působení) „vytáhne“ penetrant zbývající v kapilárách defektů na povrch.

Penetrační prostředek tedy působením vývojky "zabarví" povrchové oblasti nad defektem a vytvoří jasný defektogram - indikační vzor, ​​který opakuje umístění defektů na povrchu.

Podle typu působení se vývojky dělí na sorpční (prášky a suspenze) a difúzní (barvy, laky a filmy). Vývojkami jsou nejčastěji chemicky neutrální sorbenty ze sloučenin křemíku, bílá barva. Takové vývojky, které pokrývají povrch, vytvářejí vrstvu s mikroporézní strukturou, do které při působení kapilárních sil snadno proniká barvicí penetrant. V tomto případě se vrstva vývojky nad defektem obarví do barvy barviva (barevná metoda), nebo se navlhčí kapalinou s přídavkem fosforu, která začne v ultrafialovém světle fluoreskovat (luminiscenční metoda). V druhém případě není použití vývojky nutné – pouze zvyšuje citlivost ovládání.

Správná vývojka by měla zajistit rovnoměrné pokrytí povrchu. Čím vyšší má vývojka sorpční vlastnosti, tím lépe „stahuje“ penetrant z kapilár při vyvolávání. To jsou nejdůležitější vlastnosti vývojky, které určují její kvalitu.

Kapilární kontrola zahrnuje použití suchých a vlhkých vývojek. V prvním případě hovoříme o práškových vývojkách, ve druhém o vývojkách na vodní bázi (na vodní bázi, vodou omyvatelné), případně na bázi organických rozpouštědel (nevodné).

Vývojka jako součást systému detekce vad, stejně jako další materiály tohoto systému, je vybírána na základě požadavků na citlivost. Například pro detekci defektu s šířkou otvoru do 1 mikronu by v souladu s americkou normou AMS-2644 pro diagnostiku pohyblivých částí instalace plynové turbíny měla být použita prášková vývojka a luminiscenční penetrant.

Práškové vývojky mají dobrou disperzi a nanášejí se na povrch elektrostatickou nebo vortexovou metodou s vytvořením tenké a stejnoměrné vrstvy, která je nezbytná pro zaručené natažení. malý objem penetrant z dutin mikrotrhlin.

Vývojky na vodní bázi ne vždy poskytují tenkou a rovnoměrnou vrstvu. V tomto případě, pokud jsou na povrchu malé vady, penetrant se ne vždy dostane na povrch. Příliš silná vrstva vývojky může vadu maskovat.

Vývojáři mohou chemicky interagovat s indikátorovými penetranty. Podle charakteru této interakce se vývojky dělí na chemicky aktivní a chemicky pasivní. Ty poslední jsou nejpoužívanější. Reaktivní vývojky reagují s penetrantem. Detekce defektů se v tomto případě provádí přítomností reakčních produktů. Chemicky pasivní vývojky působí pouze jako sorbent.

Penetrační vývojky jsou dostupné v aerosolových nádobkách (nejvhodnější forma pro polní aplikaci), plastových kanystrech a bubnech.

Penetrační emulgátor

Emulgátor (penetrační zhášedlo podle GOST 18442-80) je materiál pro detekci vad pro kapilární kontrolu, používaný pro mezičištění povrchu při použití postemulgovatelného penetrantu.

Během emulgace interaguje penetrant zbývající na povrchu s emulgátorem. Následně se výsledná směs odstraní vodou. Účelem postupu je očistit povrch od přebytečného penetrantu.

Emulgační proces může mít významný vliv na kvalitu vizualizace vad, zejména při testování předmětů s drsným povrchem. To je vyjádřeno získáním kontrastního pozadí požadované čistoty. Pro získání dobře čitelného vzoru indikátoru by jas pozadí neměl překročit jas indikace.

Při kapilární kontrole se používají lipofilní a hydrofilní emulgátory. Lipofilní emulgátor – vyrábí se na na olejové bázi, hydrofilní - na vodě. Liší se mechanismem účinku.

Lipofilní emulgátor, pokrývající povrch produktu, přechází působením difúzních sil do zbývajícího penetrantu. Výsledná směs se snadno odstraní z povrchu vodou.

Hydrofilní emulgátor působí na penetrant jiným způsobem. Při jeho vystavení se penetrant rozdělí na mnoho menších částic. V důsledku toho se vytvoří emulze a penetrant ztrácí své vlastnosti pro smáčení povrchu testovaného předmětu. Vzniklá emulze se mechanicky odstraní (smyje se vodou). Základem hydrofilních emulgátorů je rozpouštědlo a povrchově aktivní látky (tenzidy).

Penetrační čistič(povrchy)

Penetrant Control Cleaner je organické rozpouštědlo pro odstranění přebytečného penetrantu (mezičištění), čištění a odmaštění povrchu (předčištění).

Významný vliv na smáčení povrchu má jeho mikroreliéf a stupeň čištění od olejů, tuků a jiných nečistot. Aby penetrant pronikl i do nejmenších pórů, ve většině případů nestačí mechanické čištění. Před provedením kontroly je proto povrch dílu ošetřen speciálními čističi vyrobenými na bázi vysokovroucích rozpouštědel.

Nejdůležitější vlastnosti moderních čističů povrchů pro kapilární kontrolu jsou:

• schopnost odmašťovat;
• nepřítomnost netěkavých nečistot (schopnost odpařit se z povrchu bez zanechání stop);
• minimální obsah škodlivých látek, které ovlivňují člověka a životní prostředí;
• Rozsah provozních teplot.

Kompatibilita spotřebního materiálu pro kapilární řízení

Defektoskopické materiály pro kapilární kontrolu fyzikálních a chemické vlastnosti musí být kompatibilní jak mezi sebou, tak s materiálem zkoušeného předmětu. Složky penetrantů, čisticích prostředků a vývojek by neměly vést ke ztrátě provozních vlastností kontrolovaných produktů a poškození zařízení.

Tabulka kompatibility pro spotřební materiál Elitest pro kapilární kontrolu:

⚫ - doporučeno používat; ∨ - může být použito; × - nelze použít
Stáhněte si tabulku kompatibility spotřebního materiálu pro kapilární a magnetické testování částic:

Zařízení pro kapilární regulaci

Zařízení používané při kapilárním testování:

• referenční (kontrolní) vzorky pro detekci kapilárních vad;
• zdroje ultrafialového osvětlení (UV lampy a lampy);
• zkušební panely (testovací panel);
• pneumohydroguny;
• drtiče;
• komory pro kapilární kontrolu;
• systémy pro elektrostatické nanášení materiálů pro detekci vad;
• systémy na čištění vody;
• sušicí skříně;
• nádrže pro ponornou aplikaci penetrantů.

Odhalitelné vady

Metody detekce kapilárních vad umožňují odhalit vady vznikající na povrchu výrobku: praskliny, póry, slupky, neproniknutí, mezikrystalovou korozi a další nespojitosti při šířce otvoru menší než 0,5 mm.

Kontrolní vzorky pro detekci kapilárních vad

Kontrolní (standardní, referenční, zkušební) vzorky pro kapilární kontrolu jsou kovové destičky s umělými prasklinami (defekty) určité velikosti, které jsou na nich aplikovány. Povrch kontrolních vzorků může mít drsnost.

Kontrolní vzorky jsou vyráběny podle zahraničních norem, v souladu s evropskými a americkými normami EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (standard podniku - největšího amerického výrobce leteckých motorů).

Používají se kontrolní vzorky:

• stanovit citlivost testovacích systémů založených na různých materiálech pro detekci vad (penetrant, vývojka, čistič);
• porovnat penetranty, z nichž jeden lze vzít za vzor;
• posoudit kvalitu omyvatelnosti luminiscenčních (fluorescenčních) a kontrastních (barevných) penetrantů v souladu s AMS 2644C;
• pro obecné posouzení kvality kapilární regulace.

Použití kontrolních vzorků pro kapilární kontrolu v ruské GOST 18442-80 není regulováno. Nicméně v naší zemi se kontrolní vzorky aktivně používají v souladu s GOST R ISO 3452-2-2009 a podnikovými normami (například PNAEG-7-018-89) k posouzení vhodnosti materiálů pro detekci vad.

Kapilární kontrolní techniky

Dosud bylo nashromážděno poměrně mnoho zkušeností s používáním kapilárních metod pro účely provozní kontroly výrobků, sestav a mechanismů. Nicméně vývoj pracovní metodika kapilární regulace se často musí provádět samostatně pro každý konkrétní případ. To bere v úvahu faktory, jako jsou:

1. požadavky na citlivost;
2. stav objektu;
3. povaha interakce materiálů pro detekci vad s kontrolovaným povrchem;
4. kompatibilita spotřebního materiálu;
5. technické možnosti a podmínky pro výkon práce;
6. povaha očekávaných vad;
7. další faktory ovlivňující účinnost kapilární regulace.

GOST 18442-80 definuje klasifikaci hlavních metod kapilární kontroly v závislosti na typu penetrující látky - penetrantu (roztok nebo suspenze pigmentových částic) a v závislosti na způsobu získávání primárních informací:

1. jas (achromatický);
2. barva (chromatická);
3. luminiscenční (fluorescenční);
4. luminiscenční barva.

Normy GOST R ISO 3452-2-2009 a AMS 2644 popisují šest hlavních metod kapilární regulace podle typu a skupiny:

Typ 1. Fluorescenční (luminiscenční) metody:

• metoda A: vodou omyvatelná (skupina 4);
• způsob B: postemulgace (skupiny 5 a 6);
• metoda C: rozpustný v rozpouštědle (skupina 7).

Typ 2. Barevné metody:

• metoda A: vodou omyvatelná (skupina 3);
• způsob B: postemulgace (skupina 2);
• metoda C: rozpustný v rozpouštědle (skupina 1).

§ 9.1. Obecná informace o metodě
Kapilární metoda řízení (CMC) je založena na kapilárním pronikání indikátorových kapalin do dutiny diskontinuit v materiálu testovaného objektu a registraci výsledných indikátorových stop vizuálně nebo pomocí převodníku. Způsob umožňuje detekovat povrchové (tj. vystupující na povrch) a průchozí (tj. spojující protilehlé povrchy stěn OC.) vady, které lze detekovat i vizuální kontrolou. Taková kontrola však vyžaduje mnoho času, zejména při odhalování slabě odhalených vad, kdy se provádí důkladná kontrola povrchu pomocí zvětšovacích nástrojů. Výhoda KMC je v mnohonásobném zrychlení řídicího procesu.
Detekce průchozích defektů je součástí úkolu metod detekce netěsností, o kterých pojednává kap. 10. V metodách detekce netěsností se spolu s jinými metodami používá CMC a indikační kapalina se nanáší na jednu stranu stěny OK a zaznamenává se na druhou. Tato kapitola pojednává o variantě CMC, ve které se indikace provádí ze stejného povrchu OK, ze kterého je nanášena indikační kapalina. Hlavní dokumenty upravující používání CMC jsou GOST 18442 - 80, 28369 - 89 a 24522 - 80.
Proces kapilární regulace se skládá z následujících hlavních operací (obr. 9.1):

a) čištění povrchu 1 OC a dutiny defektu 2 od nečistot, mastnoty apod. jejich mechanickým odstraněním a rozpuštěním. Tím je zajištěna dobrá smáčivost celého povrchu zkumavky indikátorovou kapalinou a možnost jejího průniku do defektní dutiny;
b) impregnace defektů indikátorovou kapalinou. 3. K tomu musí dobře smáčet materiál výrobku a pronikat do defektů v důsledku působení kapilárních sil. Na tomto základě se metoda nazývá kapilární a indikátorová kapalina se nazývá indikátorový penetrant nebo jednoduše penetrant (z latinského penetro - proniknu, dostanu to);
c) odstranění přebytečného penetrantu z povrchu výrobku, přičemž penetrant zůstává v dutině defektu. K odstranění se využívá účinků disperze a emulgace, používají se speciální kapaliny - čističe;

Rýže. 9.1 - Základní operace pro detekci kapilárních vad

d) detekce penetrantu v dutině defektu. Jak je uvedeno výše, provádí se to častěji vizuálně, méně často - pomocí speciálních zařízení - převodníků. V prvním případě se na povrch nanášejí speciální látky - vývojky 4, které v důsledku sorpčních nebo difúzních jevů extrahují penetrant z dutiny defektu. Sorpční vývojka je ve formě prášku nebo suspenze. Všechny uvedené fyzikální jevy jsou zohledněny v § 9.2.
Penetrační prostředek napustí celou vrstvu vývojky (obvykle dosti tenkou) a na jejím vnějším povrchu vytvoří stopy (indikace) 5 . Tyto indikace jsou detekovány vizuálně. Rozlišuje se mezi jasovou nebo achromatickou metodou, u které mají indikace více tmavý tón ve srovnání s bílou vývojkou; barevná metoda, kdy má penetrant jasně oranžovou nebo červenou barvu, a luminiscenční metoda, kdy penetrant září pod ultrafialovým zářením. Finální operací pro KMK je vyčištění OK od developera.
V literatuře o kapilárním testování jsou materiály pro detekci vad označeny indexy: indikátor penetrant - "I", čistič - "M", vývojka - "P". Někdy za písmenným označením následují čísla v závorkách nebo ve formě indexu, což naznačuje zvláštnost použití tohoto materiálu.

§ 9.2. Základní fyzikální jevy používané při detekci kapilárních vad
Povrchové napětí a smáčení. Většina důležitá vlastnost indikátorové kapaliny je jejich schopnost smáčet materiál produktu. Smáčení je způsobeno vzájemným přitahováním atomů a molekul (dále jen molekul) kapaliny a pevné látky.
Jak je známo, mezi molekulami média působí síly vzájemné přitažlivosti. Molekuly uvnitř látky prožívají v průměru stejnou akci od ostatních molekul ve všech směrech. Molekuly umístěné na povrchu jsou vystaveny nestejné přitažlivosti ze strany vnitřních vrstev látky a ze strany hraničící s povrchem média.
Chování systému molekul je určeno podmínkou minima volné energie, tzn. část potenciální energie, kterou lze přeměnit na práci izotermicky. Volná energie molekul na povrchu kapaliny a pevné látky je větší než vnitřní energie, když je kapalina nebo pevná látka v plynu nebo vakuu. V tomto ohledu se snaží získat formu s minimem vnější povrch. U pevného tělesa tomu brání jev tvarové pružnosti, zatímco kapalina ve stavu beztíže pod vlivem tohoto jevu získává tvar koule. Povrchy kapaliny a pevné látky mají tedy tendenci se smršťovat a vzniká tlak povrchového napětí.
Hodnota povrchového napětí je určena prací (at stálá teplota) potřebný k vytvoření jednotky, plochy rozhraní mezi dvěma fázemi v rovnováze. Často se označuje jako síla povrchového napětí, čímž se snižuje následující. Na rozhraní média alokují libovolnou oblast. Napětí je považováno za výsledek působení rozložené síly působící na obvod této oblasti. Směr sil je tečný k rozhraní a kolmý k obvodu. Síla na jednotku délky obvodu se nazývá síla povrchového napětí. Dvě stejné definice povrchového napětí odpovídají dvěma jednotkám použitým k jeho měření: J/m2 = N/m.
Pro vodu ve vzduchu (přesněji ve vzduchu nasyceném výparem z vodní hladiny) o teplotě 26°C za normálního atmosférického tlaku je síla povrchového napětí σ = 7,275 ± 0,025) 10-2 N/m. Tato hodnota klesá s rostoucí teplotou. V různých plynných médiích se povrchové napětí kapalin prakticky nemění.
Uvažujme kapku kapaliny ležící na povrchu: pevné těleso (obr. 9.2). Zanedbáváme gravitační sílu. Vyberme elementární válec v bodě A, kde dochází ke kontaktu tuhého tělesa, kapaliny a okolního plynu. Na jednotku délky tohoto válce působí tři síly povrchového napětí: pevné těleso - plyn σtg, pevné těleso - kapalina σtzh a kapalina - plyn σlg = σ. Když je kapka v klidu, je výslednice průmětů těchto sil na povrch tělesa nulová:
(9.1)
Úhel 9 se nazývá úhel smáčení. Pokud σtg>σtzh, pak je ostrý. To znamená, že kapalina smáčí pevnou látku (obr. 9.2, a). Čím menší 9, tím silnější je smáčení. V limitě σtg>σtzh + σ je poměr (σtg - σtzh)/st v (9.1) větší než jednota, což nemůže být, protože kosinus úhlu je v absolutní hodnotě vždy menší než jedna. Mezní případ θ = 0 bude odpovídat úplnému smáčení, tzn. rozprostření kapaliny po povrchu pevné látky až do tloušťky molekulární vrstvy. Je-li σtzh>σtg, pak cos θ je záporné, proto je úhel θ tupý (obr. 9.2, b). To znamená, že kapalina nesmáčí pevnou látku.


Rýže. 9.2. Smáčení (a) a nesmáčení (b) povrchu kapalinou

Povrchové napětí σ charakterizuje vlastnost samotné kapaliny a σ cos θ je smáčivost povrchu daného pevného tělesa touto kapalinou. Složka síly povrchového napětí σ cos θ, která kapku „natahuje“ po povrchu, se někdy nazývá smáčecí síla. Pro většinu dobře smáčivých látek se cos θ blíží jednotě, například pro hranici skla s vodou je to 0,685, s petrolejem - 0,90, s ethylalkoholem - 0,955.
Čistota povrchu má silný vliv na smáčení. Například olejová vrstva na povrchu oceli nebo skla prudce zhoršuje jejich smáčitelnost vodou, cos θ se stává záporným. Nejtenčí vrstva oleje, která někdy na povrchu OK zůstává a praská, značně překáží použití penetrantů na vodní bázi.
Mikroreliéf povrchu OC způsobuje zvětšení plochy smáčeného povrchu. K odhadu kontaktního úhlu θsh na hrubém povrchu použijte rovnici

kde θ je kontaktní úhel pro hladký povrch; α je skutečná plocha hrubého povrchu s přihlédnutím k nerovnostem jeho reliéfu a α0 je jeho projekce do roviny.
Rozpouštění spočívá v distribuci molekul rozpuštěné látky mezi molekuly rozpouštědla. V kapilární metodou Pro kontrolu se rozpouštění používá při přípravě předmětu ke kontrole (k vyčištění dutiny od defektů). Rozpuštění plynu (obvykle vzduchu) shromážděného na konci slepé kapiláry (defektu) v penetrantu výrazně zvyšuje maximální hloubku vniknutí penetrantu do defektu.
Pro posouzení vzájemné rozpustnosti dvou kapalin se používá základní pravidlo, podle kterého „podobné se rozpouští podobné“. Například uhlovodíky se dobře rozpouštějí v uhlovodících, alkoholy v alkoholech atd. Vzájemná rozpustnost kapalin a pevných látek v kapalině má tendenci se s rostoucí teplotou zvyšovat. Rozpustnost plynů obecně klesá s rostoucí teplotou a zlepšuje se s rostoucím tlakem.
Sorpce (z latinského sorbeo - absorbuji) je fyzikální a chemický proces, v důsledku čehož dochází k absorpci jakoukoli látkou plynu, páry nebo rozpuštěné látky z prostředí. Rozlišujte adsorpci – pohlcení látky na fázovém rozhraní a absorpci – pohlcení látky celým objemem absorbéru. Pokud k sorpci dochází především v důsledku fyzikální interakce látek, pak se nazývá fyzikální.
V metodě kapilárního řízení vývoj využívá především jevu fyzikální adsorpce kapaliny (penetrantu) na povrchu pevného tělesa (částice vývojky). Stejný jev způsobuje usazování na defektu kontrastních látek rozpuštěných v kapalné bázi penetrantu.
Difúze (z lat. diffusio - šíření, šíření) - pohyb částic (molekul, atomů) prostředí, vedoucí k přenosu hmoty a vyrovnávání koncentrace částic jiný druh. V kapilární kontrolní metodě je fenomén difúze pozorován, když penetrant interaguje se vzduchem stlačeným na mrtvém konci kapiláry. Zde je tento proces k nerozeznání od rozpouštění vzduchu v penetrantu.
Důležitá aplikace difúze při detekci kapilárních vad - projev pomocí vývojek, jako jsou rychleschnoucí barvy a laky. Částice penetrantu uzavřené v kapiláře přijdou do kontaktu s takovou vývojkou (nejprve kapalnou, po vytvrzení pevnou) uloženou na povrchu OK a difundují přes tenký film vývojky na její protilehlý povrch. Využívá se zde tedy difúze molekul kapaliny nejprve kapalinou a poté pevným tělesem.
Proces difúze je způsoben tepelným pohybem molekul (atomů) nebo jejich asociací (molekulární difúze). Rychlost přenosu přes hranici je určena difúzním koeficientem, který je pro danou dvojici látek konstantní. Difúze se zvyšuje s teplotou.
Disperze (z lat. dispergo - rozptyluji) - jemné mletí tělesa do životní prostředí. Disperze pevných látek v kapalině hraje zásadní roli při čištění povrchu od nečistot.
Emulgace (z lat. emulsios - dojená) - vznik disperzního systému s kapalnou dispergovanou fází, tzn. tekutá disperze. Příkladem emulze je mléko, které se skládá z drobných kapek tuku suspendovaných ve vodě. Emulgace hraje zásadní roli při čištění, odstraňování, přebytku penetrantu, přípravě penetrantů, vývojek. Emulgátory se používají k aktivaci emulgace a udržení emulze ve stabilním stavu.
Povrchově aktivní látky (tenzidy) - látky, které se mohou hromadit na kontaktním povrchu dvou těles (média, fáze) a snižují jeho volnou energii. Povrchově aktivní látky se přidávají do prostředků na čištění povrchu OK, vstřikují se do penetrantů, čističů, protože jsou emulgátory.
Nejdůležitější povrchově aktivní látky se rozpouštějí ve vodě. Jejich molekuly mají hydrofobní a hydrofilní části, tzn. smáčené a nesmáčené vodou. Ukažme si působení povrchově aktivních látek při smývání olejového filmu. Voda jej obvykle nesmáčí a neodstraní. Molekuly povrchově aktivní látky jsou adsorbovány na povrchu filmu, jejich hydrofobní konce jsou orientovány směrem k němu a jejich hydrofilní konce jsou orientovány směrem k vodnému médiu. V důsledku toho dochází k prudkému zvýšení smáčivosti a mastný film se smyje.
Suspenze (z latiny supspensio - visím) je hrubě disperzní systém s kapalným disperzním prostředím a pevnou disperzní fází, jejíž částice jsou poměrně velké a poměrně rychle se srážejí nebo plavou. Suspenze se obvykle připravují mechanickým mletím a mícháním.
Luminiscence (z lat. lumen - světlo) - záře určitých látek (luminoforů), přebytek nad tepelným zářením, s trváním 10-10 s i více. Indikace konečné doby trvání je nezbytná pro rozlišení luminiscence od jiných optických jevů, například od rozptylu světla.
V kapilární kontrolní metodě se luminiscence používá jako jedna z kontrastních metod pro vizuální detekci indikátorových penetrantů po vyvolání. K tomu je fosfor buď rozpuštěn v hlavní látce penetrantu, nebo je látkou samotného penetrantu fosfor.
Jas a barevné kontrasty jsou v KMC uvažovány z hlediska schopnosti lidského oka fixovat luminiscenční záři, barvu a tmavé indikace na světlém pozadí. Všechny údaje se vztahují k oku průměrného člověka, schopnost rozlišit stupeň jasu předmětu se nazývá kontrastní citlivost. Je určen změnou koeficientu odrazu, která je viditelná okem. V metodě řízení barev je zaveden koncept jas-barevný kontrast, který současně zohledňuje jas a sytost stopy z detekované vady.
Schopnost oka rozlišit malé předměty s dostatečným kontrastem je určena minimální úhel vidění. Bylo zjištěno, že předmět ve formě proužku (tmavý, barevný nebo luminiscenční) může být viděn okem ze vzdálenosti 200 mm, když je minimální šířka více než 5 mikronů. Za pracovních podmínek se předměty odlišují o řád větší - 0,05 ... 0,1 mm na šířku.

§ 9.3. Procesy detekce kapilárních vad

Rýže. 9.3. K pojmu kapilární tlak

Plnění průchozí makrokapiláry. Rozeberme si známý pokus z kurzu fyziky: kapilára o průměru 2r je na jednom konci svisle ponořena do smáčecí kapaliny (obr. 9.3). Působením smáčecích sil stoupá kapalina v trubici do výšky l nad povrchem. Jedná se o jev kapilární absorpce. Smáčecí síly působí na jednotku délky obvodu menisku. Jejich celková hodnota Fк=σcosθ2πr. Proti této síle působí tíha sloupu ρgπr2 l, kde ρ je hustota a g je gravitační zrychlení. V rovnovážném stavu σcosθ2πr = ρgπr2 l. Odtud výška stoupání kapaliny v kapiláře l= 2σ cos θ/(ρgr).
V tomto příkladu byly smáčecí síly uvažovány jako působící na linii kontaktu mezi kapalinou a pevnou látkou (kapilárou). Lze je také považovat za tahovou sílu na povrchu menisku tvořenou kapalinou v kapiláře. Tento povrch je jakoby natažený film, který má tendenci se smršťovat. Proto je zaveden koncept kapilárního tlaku, který se rovná poměru síly FK působící na meniskus k ploše průřez trubky:
(9.2)
Kapilární tlak se zvyšuje se zvyšující se smáčivostí a zmenšujícím se poloměrem kapiláry.
Obecnější Laplaceův vzorec pro tlak z napětí povrchu menisku má tvar pk=σ(1/R1+1/R2), kde R1 a R2 jsou poloměry zakřivení povrchu menisku. Vzorec 9.2 se používá pro kruhovou kapiláru R1=R2=r/cos 9. Pro šířku drážky b s planparalelními stěnami R1®¥, R2= b/(2cosθ). Jako výsledek
(9.3)
Impregnace defektů penetrantem je založena na jevu kapilární absorpce. Odhadněte čas potřebný k impregnaci. Uvažujme vodorovnou kapiláru, jejíž jeden konec je otevřený a druhý je umístěn ve smáčecí kapalině. Působením kapilárního tlaku se meniskus kapaliny pohybuje směrem k otevřenému konci. Ujetá vzdálenost l souvisí s časem přibližnou závislostí.
(9.4)

kde μ je koeficient dynamické smykové viskozity. Ze vzorce je vidět, že doba potřebná k tomu, aby penetrant prošel průchozí trhlinou, souvisí s tloušťkou stěny l, ve kterém se objevila trhlina, s kvadratickou závislostí: je tím menší, čím nižší je viskozita a tím větší je smáčivost. Orientační křivka 1 závislost l z t znázorněno na Obr. 9.4. Měl by mít; mějte na paměti, že při plnění skutečným penetrantem; trhliny, jsou zaznamenané pravidelnosti zachovány pouze tehdy, když se penetrant současně dotýká celého obvodu trhliny a její rovnoměrné šířky. Nesplnění těchto podmínek způsobuje porušení vztahu (9.4), avšak účinek pozn fyzikální vlastnosti penetrant je zadržen po dobu trvání impregnace.

Rýže. 9.4. Kinetika kapilárního plnění penetrantem:
přes (1), slepá ulička s (2) a bez (3) fenoménem difúzní impregnace

Náplň slepé kapiláry se liší tím, že plyn (vzduch) stlačený v blízkosti slepého konce omezuje hloubku průniku penetrantu (křivka 3 na obr. 9.4). Vypočítejte maximální hloubku plnění l 1 na základě rovnosti tlaků na penetrant vně a uvnitř kapiláry. Vnější tlak je součet atmosférického tlaku R a kapilární R j. Vnitřní tlak v kapiláře R c je určeno ze zákona Boyle-Mariotte. Pro kapiláru konstantního průřezu: p A l 0S= p PROTI( l 0-l 1)S; R v = R A l 0/(l 0-l 1), kde l 0 je celková hloubka kapiláry. Z rovnosti tlaků najdeme
Hodnota R Na<<R a proto hloubka plnění vypočítaná podle tohoto vzorce není větší než 10 % celkové hloubky kapiláry (úloha 9.1).
Uvažovat o vyplnění slepé štěrbiny nerovnoběžnými stěnami (dobře simulující skutečné trhliny) nebo kuželovou kapilárou (simulující póry) je obtížnější než kapiláry konstantního průřezu. Zmenšení průřezu při plnění způsobí zvýšení kapilárního tlaku, ale objem naplněný stlačeným vzduchem se zmenšuje ještě rychleji, takže hloubka plnění takové kapiláry (se stejnou velikostí ústí) je menší než u kapiláry konstantní průřez (úloha 9.1).
Ve skutečnosti je mezní hloubka plnění slepé kapiláry zpravidla větší než vypočítaná hodnota. Je to dáno tím, že vzduch stlačený u konce kapiláry se částečně rozpouští v penetrantu a difunduje do něj (difuzní náplň). U dlouhých slepých defektů někdy nastává situace příznivá pro plnění, když plnění začíná od jednoho konce podél délky defektu a vytlačený vzduch vystupuje z druhého konce.
Kinetika pohybu smáčecí kapaliny ve slepé kapiláře je určena vzorcem (9.4) pouze na začátku procesu plnění. Později, když se blíží l Na l 1 se rychlost plnicího procesu zpomaluje a asymptoticky se blíží nule (křivka 2 na obr. 9.4).
Podle odhadů je doba plnění válcové kapiláry o poloměru asi 10-3 mm a hloubce l 0 = 20 mm k úrovni l = 0,9l 1 ne více než 1 s. To je výrazně kratší doba expozice v penetrantu doporučená v kontrolní praxi (§ 9.4), která činí několik desítek minut. Rozdíl je vysvětlen skutečností, že po procesu poměrně rychlého plnění kapilár začíná mnohem pomalejší proces difúzního plnění. Pro kapiláru konstantního průřezu se kinetika difúzního plnění řídí zákony typu (9.4): l p= KÖt, kde l p je hloubka difuzní výplně, ale koeficient NA tisíckrát méně než u plnění kapilár (viz křivka 2 na obr. 9.4). Roste úměrně s nárůstem tlaku na konci kapiláry pk/(pk + pa). Z toho vyplývá potřeba dlouhé doby impregnace.
Odstranění přebytečného penetrantu z povrchu OK se obvykle provádí pomocí čisticí kapaliny. Je důležité zvolit čistič, který by penetrant z povrchu dobře odstranil a v minimální míře jej vymyl z dutiny defektu.
proces manifestace. Při detekci kapilárních vad se používají difúzní nebo adsorpční vývojky. První jsou rychleschnoucí bílé barvy nebo laky, druhou jsou prášky nebo suspenze.
Proces vývoje difúze spočívá v tom, že kapalná vývojka kontaktuje penetrant v ústí defektu a sorbuje jej. Penetrační prostředek nejprve difunduje do vývojky - jako v tekuté vrstvě a po zaschnutí barvy - jako v pevném kapilárně-porézním tělese. Zároveň probíhá proces rozpouštění penetrantu ve vývojce, který je v tomto případě k nerozeznání od difuze. V procesu impregnace penetrantem se vlastnosti vývojky mění: stává se hustší. Pokud je vývojka použita ve formě suspenze, pak v první fázi vývoje dochází k difúzi a rozpuštění penetrantu v kapalné fázi suspenze. Po vysušení suspenze funguje dříve popsaný vývojový mechanismus.

§ 9.4. Technologie a ovládání
Schéma obecné technologie kapilární regulace je znázorněno na Obr. 9.5. Pojďme se podívat na jeho hlavní kroky.

Rýže. 9.5. Technologické schéma kapilárního řízení

Přípravné operace jsou zaměřeny na přivedení úst defektů na povrch produktu, odstranění možnosti pozadí a falešných indikací a vyčištění dutiny od defektů. Způsob přípravy závisí na stavu povrchu a požadované třídě citlivosti.
Mechanické čištění se provádí, když je povrch Výrobku pokryt vodním kamenem nebo silikátem. Například povrch některých svarů je potažen vrstvou tvrdého silikátového tavidla "bříza z kůry". Takové povlaky pokrývají ústí defektů. Galvanicky pokovené povlaky, filmy, laky se neodstraňují, pokud prasknou spolu se základním kovem výrobku. Pokud jsou takové povlaky aplikovány na součásti, které již mohou mít vady, pak se kontrola provádí před aplikací povlaku. Čištění se provádí řezáním, abrazivním broušením, zpracováním kovovými kartáči. Tyto metody odstraní část materiálu z povrchu OK. Nedokážou vyčistit slepé otvory, závity. Při broušení měkkých materiálů mohou být defekty překryty tenkou vrstvou deformovaného materiálu.
Mechanické čištění se nazývá ofukování broky, písek, kamenné třísky. Po mechanickém čištění jsou jeho produkty z povrchu odstraněny. Čištění čisticími prostředky a roztoky podléhají všechny předměty vstupující do kontroly, včetně těch, které prošly mechanickým čištěním a čištěním.
Mechanické čištění totiž dutinky defektů nevyčistí a někdy mohou jeho produkty (brusná pasta, brusný prach) přispět k jejich uzavření. Čištění se provádí vodou s povrchově aktivními přísadami a rozpouštědly, kterými jsou alkoholy, aceton, benzín, benzen atd. Používají se k odstranění konzervačních mastnot, některých laků: V případě potřeby se několikrát provádí ošetření rozpouštědlem.
Pro úplnější vyčištění povrchu OC a dutiny od defektů se používají metody intenzifikace čištění: působení par organických rozpouštědel, chemické leptání (pomáhá odstraňovat z povrchu korozní produkty), elektrolýza, ohřev OC, vystavení nízkofrekvenčním ultrazvukovým vibracím.
Po vyčištění je povrch suchý OK. Tím se z defektních dutin odstraní zbytky mycích kapalin a rozpouštědel. Sušení se zintenzivňuje zvýšením teploty, foukáním např. pomocí proudu termálního vzduchu z fénu.
Penetrační impregnace. Na penetranty je kladena řada požadavků. Dobrá smáčivost povrchu OK je hlavní. K tomu musí mít penetrant dostatečně vysoké povrchové napětí a kontaktní úhel blízký nule při roztírání po povrchu OC. Jak je uvedeno v § 9.3, nejčastěji se jako základ pro penetranty používají látky jako petrolej, kapalné oleje, alkoholy, benzen, terpentýn, které mají povrchové napětí (2,5 ... 3,5) 10-2 N / m. . Méně často se používají penetranty na vodní bázi s přísadami povrchově aktivních látek. Pro všechny tyto látky není cos θ menší než 0,9.
Druhým požadavkem na penetranty je nízká viskozita. Je potřeba zkrátit dobu impregnace. Třetím důležitým požadavkem je možnost a pohodlí detekce indikací. Naproti tomu penetrant KMC se dělí na achromatický (jas), barevný, luminiscenční a luminiscenční barevný. Kromě toho existují kombinované CMC, ve kterých jsou indikace detekovány nikoli vizuálně, ale pomocí různých fyzikálních efektů. Podle typů penetrantů, přesněji podle způsobů jejich indikace, se KMC klasifikují. Existuje také horní práh citlivosti, který je dán tím, že ze širokých, ale mělkých defektů se penetrant vymývá při odstranění přebytečného penetrantu z povrchu.
Práh citlivosti konkrétní zvolené metody CMC závisí na kontrolních podmínkách a materiálech pro detekci vad. Bylo stanoveno pět tříd citlivosti (podle spodního prahu) v závislosti na velikosti defektů (tabulka 9.1).
Pro dosažení vysoké citlivosti (nízký práh citlivosti) je nutné použít dobře smáčivé vysoce kontrastní penetranty, vývojky barev (místo suspenzí nebo prášků), zvýšit UV záření nebo osvětlení objektu. Optimální kombinace těchto faktorů umožňuje detekovat vady s otvorem desetin mikronu.
V tabulce. 9.2 uvádí doporučení pro výběr metody a podmínek řízení, které poskytují požadovanou třídu citlivosti. Osvětlení je kombinováno: první číslo odpovídá žárovkám a druhé - zářivkám. Pozice 2,3,4,6 jsou založeny na použití komerčně dostupných sad materiálů pro detekci vad.

Tabulka 9.1 - Třídy citlivosti

Neměli bychom zbytečně usilovat o dosažení vyšších tříd citlivosti: to vyžaduje dražší materiály, lepší přípravu povrchu výrobku a prodlužuje dobu kontroly. Například aplikace luminiscenční metody vyžaduje zatemněnou místnost, ultrafialové záření, které má škodlivý vliv na personál. V tomto ohledu je použití této metody vhodné pouze tehdy, když je požadována vysoká citlivost a produktivita. V ostatních případech by měla být použita barva nebo jednodušší a levnější metoda svítivosti. Filtrovaná suspenzní metoda je nejproduktivnější. V tom mizí provoz manifestace. Tato metoda je však v citlivosti nižší než ostatní.
Kombinované metody se vzhledem ke složitosti jejich implementace používají zcela výjimečně, pouze pokud je potřeba řešit nějaké specifické problémy, např. dosažení velmi vysoké citlivosti, automatizace vyhledávání defektů a testování nekovových materiálů.
Kontrola prahu citlivosti metody CMC podle GOST 23349 - 78 se provádí pomocí speciálně vybraného nebo připraveného reálného vzorku OK s defekty. Používají se také vzorky s iniciovanými trhlinami. Výrobní technologie takových vzorků je redukována na způsobování vzhledu povrchových trhlin dané hloubky.
Podle jedné z metod jsou vzorky vyrobeny z plechu legované oceli ve formě plátů o tloušťce 3...4 mm. Desky se narovnají, brousí, jednostranně nitridují do hloubky 0,3 ... 0,4 mm a tento povrch se opět brousí do hloubky asi 0,05 ... 0,1 mm. Parametr drsnosti povrchu Ra £ 0,4 µm. Vlivem nitridace se povrchová vrstva stává křehkou.
Vzorky se deformují buď tahem nebo ohybem (stlačením kuličky nebo válce ze strany protilehlé k nitridované). Deformační síla se postupně zvyšuje, dokud se neobjeví charakteristické křupání. V důsledku toho se ve vzorku objeví několik trhlin, které pronikají do celé hloubky nitridované vrstvy.

Tabulka: 9.2
Podmínky pro dosažení požadované citlivosti

Takto vyrobené vzorky jsou certifikovány. Měřícím mikroskopem určete šířku a délku jednotlivých trhlin a zapište je do vzorového formuláře. V příloze formuláře je fotografie vzorku s vyznačením závad. Vzorky jsou uloženy v pouzdrech, aby byly chráněny před kontaminací. Vzorek je vhodný k použití ne více než 15...20krát, poté se trhliny částečně ucpou suchými zbytky penetrantu. Proto má laboratoř obvykle pracovní vzorky pro každodenní použití a kontrolní vzorky pro arbitrážní záležitosti. Vzorky slouží k testování defektoskopických materiálů na efektivitu společného použití, ke stanovení správné technologie (doba impregnace, vývoje), certifikaci defektoskopů a stanovení spodního prahu citlivosti CMC.

§ 9.6. Předměty ovládání
Kapilární metoda kontroluje produkty vyrobené z kovů (hlavně neferomagnetických), nekovových materiálů a kompozitních produktů libovolné konfigurace. Výrobky vyrobené z feromagnetických materiálů jsou obvykle řízeny metodou magnetických částic, která je citlivější, i když kapilární metoda se také někdy používá ke kontrole feromagnetických materiálů, pokud jsou potíže s magnetizací materiálu nebo složitá konfigurace povrchu výrobku vytváří velké gradienty magnetického pole, které znesnadňují detekci defektů. Kontrola kapilární metodou se provádí před ultrazvukovou nebo magnetickou částicovou kontrolou, jinak (v druhém případě) je nutné OK odmagnetizovat.
Kapilární metoda zjišťuje pouze defekty, které vycházejí na povrch, jejichž dutina není vyplněna oxidy nebo jinými látkami. Aby se penetrant z defektu nevyplavil, musí být jeho hloubka výrazně větší než šířka otvoru. Mezi takové vady patří praskliny, neproniknutí svarů, hluboké póry.
Naprostou většinu vad zjištěných kapilární metodou lze odhalit běžnou vizuální kontrolou, zejména pokud je výrobek předleptán (vady zčernají) a jsou použity zvětšovací nástroje. Výhodou kapilárních metod však je, že při jejich použití se úhel pohledu na defekt zvětší 10–20krát (vzhledem k tomu, že šířka indikací je větší než u defektů), a jasový kontrast se zvýší. o 30–50 %. Díky tomu není potřeba důkladná kontrola povrchu a doba kontroly se značně zkracuje.
Kapilární metody jsou široce používány v energetice, letectví, raketové technice, stavbě lodí a chemickém průmyslu. Řídí základní kov a svarové spoje z austenitických ocelí (nerez), titanu, hliníku, hořčíku a dalších neželezných kovů. Třída citlivosti 1 se používá pro ovládání lopatek proudových motorů, těsnících ploch ventilů a jejich sedel, kovových těsnění přírub apod. Třída 2 se používá pro kontrolu těles reaktorů a antikorozních povrchů, obecných kovů a svarových spojů potrubí, ložisek díly. Podle třídy 3 se kontrolují upevňovací prvky řady předmětů, podle třídy 4 - silnostěnné odlitky. Příklady feromagnetických produktů řízených kapilárními metodami: ložiskové klece, závitové spoje.


Rýže. 9.10. Vady na lopatkách:
a - únavová trhlina odhalená luminiscenční metodou,
b - zakov, identifikován metodou barev
Na Obr. 9.10 ukazuje detekci prasklin a okovů na lopatkách letecké turbíny pomocí luminiscenčních a barevných metod. Vizuálně jsou takové trhliny pozorovány při 10násobném zvětšení.
Je velmi žádoucí, aby testovaný objekt měl hladký, například obrobený povrch. Povrchy po lisování za studena, válcování, svařování argonem jsou vhodné pro zkoušení ve třídách 1 a 2. Někdy se pro vyrovnání povrchu provádí mechanická úprava, například se povrchy některých svarových nebo svarových spojů ošetří brusným kotoučem, aby se odstranily zmrzlé svary: tavidlo, struska mezi svarovými housenkami.
Celková doba potřebná ke kontrole relativně malého předmětu, jako je lopatka turbíny, je 0,5...1,4 h, v závislosti na použitých materiálech pro detekci vad a požadavcích na citlivost. Čas strávený v minutách je rozdělen takto: příprava ke kontrole 5...20, impregnace 10...30, odstranění přebytečného penetrantu 3...5, vyvolání 5...25, kontrola 2...5, konečná čištění 0...5. Obvykle se expozice během impregnace nebo vývoje jednoho produktu kombinuje s kontrolou jiného produktu, v důsledku čehož se průměrná doba kontroly produktu zkrátí 5–10krát. V úloze 9.2 je uveden příklad výpočtu doby sledování objektu s velkou plochou řízené plochy.
Automatické řízení se používá ke kontrole malých dílů, jako jsou lopatky turbíny, upevňovací prvky, prvky kuličkových a válečkových ložisek. Instalace jsou komplexem lázní a komor pro sekvenční zpracování OK (obr. 9.11). V takových instalacích se široce používají prostředky pro zintenzivnění řídicích operací: ultrazvuk, zvýšení teploty, vakuum atd. .

Rýže. 9.11. Schéma automatické instalace pro ovládání dílů kapilárními metodami:
1 - dopravník, 2 - pneumatický zdvih, 3 - automatický uchopovač, 4 - kontejner s díly, 5 - vozík, 6 ... 14 - vany, komory a pece na zpracování dílů, 15 - válečkový stůl, 16 - místo pro kontrolu díly UV ozařované, 17 - místo pro kontrolu ve viditelném světle

Dopravník přivádí díly do ultrazvukové čistící lázně, poté do lázně k opláchnutí tekoucí vodou. Vlhkost se odstraňuje z povrchu dílů při teplotě 250...300°C. Horké části jsou chlazeny stlačeným vzduchem. Penetrační impregnace se provádí působením ultrazvuku nebo ve vakuu. Odstranění přebytečného penetrantu se provádí postupně v lázni s čisticí kapalinou, poté v komoře se sprchou. Vlhkost se odstraňuje stlačeným vzduchem. Vývojka se nanáší stříkáním barvy ve vzduchu (ve formě mlhy). Podrobnosti jsou kontrolovány na pracovištích, kde je zajištěno UV záření a umělé osvětlení. Odpovědnou kontrolní operaci je obtížné automatizovat (viz §9.7).
§ 9.7. Perspektivy rozvoje
Důležitým směrem ve vývoji KMK je jeho automatizace. Nástroje diskutované dříve automatizují ovládání stejného typu malých produktů. Automatizace; ovládání výrobků různých typů včetně velkorozměrových je možné s využitím adaptivních robotických manipulátorů, tzn. mít schopnost přizpůsobit se měnícím se podmínkám. Takové roboty se s úspěchem používají v lakovacích operacích, které jsou v mnohém podobné operacím CMC.
Nejobtížněji automatizovatelná je kontrola povrchu výrobků a rozhodování o přítomnosti závad. V současné době se pro zlepšení podmínek pro provádění této operace používají vysoce výkonné iluminátory a UV ozařovače. Pro snížení vlivu na regulátor UV záření se používají světlovody a televizní systémy. To však neřeší problém plné automatizace s eliminací vlivu subjektivních kvalit regulátora na výsledky kontroly.
Vytvoření automatických systémů pro vyhodnocování výsledků řízení vyžaduje vývoj vhodných algoritmů pro počítače. Práce probíhají v několika směrech: stanovení indikační konfigurace (délka, šířka, plocha) odpovídající nepřijatelným vadám a korelační srovnání snímků kontrolované oblasti objektů před a po zpracování s materiály pro detekci vad. Kromě vyznačené oblasti slouží počítače v KMC ke sběru a analýze statistických dat s vydáváním doporučení pro úpravu technologického postupu, pro optimální výběr materiálů pro detekci vad a kontrolní technologie.
Důležitou oblastí výzkumu je hledání nových materiálů pro detekci chyb a technologií pro jejich aplikaci s cílem zvýšit citlivost a produktivitu testování. Bylo navrženo použití feromagnetických kapalin jako penetrantu. V nich jsou v kapalné bázi (například petrolej) suspendovány feromagnetické částice velmi malé velikosti (2 ... 10 mikronů), stabilizované povrchově aktivními látkami, v důsledku čehož se kapalina chová jako jednofázový systém. . Průnik takové kapaliny do defektů je zesílen magnetickým polem a detekce indikací je možná magnetickými senzory, což usnadňuje automatizaci řízení.
Velmi slibným směrem ke zlepšení kapilárního řízení je využití elektronové paramagnetické rezonance. Látky typu stabilních nitroxových radikálů byly získány poměrně nedávno. Obsahují slabě vázané elektrony, které mohou rezonovat v elektromagnetickém poli s frekvencí od desítek gigahertzů do megahertzů a spektrální čáry jsou určeny s vysokou přesností. Nitroxylové radikály jsou stabilní, málo toxické a mohou se rozpouštět ve většině kapalných látek. To umožňuje jejich zavedení do kapalných penetrantů. Indikace je založena na registraci absorpčního spektra v budícím elektromagnetickém poli radiospektroskopu. Citlivost těchto přístrojů je velmi vysoká, umožňují detekovat nahromadění 1012 paramagnetických částic a více. Tím je vyřešena otázka objektivních a vysoce citlivých indikačních prostředků pro detekci kapilárních vad.

Úkoly
9.1. Vypočítejte a porovnejte maximální hloubku penetrační výplně štěrbinové kapiláry s rovnoběžnými a nerovnoběžnými stěnami. Kapilární hloubka l 0=10 mm, šířka ústí b=10 um, penetrant na bázi petroleje s a=3x10-2N/m, cos0=0,9. Atmosférický tlak akceptovat R a-1,013 × 105 Pa. Difuzní plnění je ignorováno.
Řešení. Hloubku plnění kapiláry s rovnoběžnými stěnami vypočítáme pomocí vzorců (9.3) a (9.5):

Řešení je navrženo tak, aby prokázalo, že kapilární tlak je přibližně 5 % atmosférického a hloubka plnění je přibližně 5 % celkové hloubky kapiláry.
Odvoďme vzorec pro vyplnění štěrbiny nerovnoběžnými plochami, které mají v průřezu tvar trojúhelníku. Z Boyle-Mariotteova zákona najdeme tlak vzduchu stlačeného na konci kapiláry R PROTI:

kde b1 je vzdálenost mezi stěnami v hloubce 9,2. Vypočítejte požadovaný počet vadných materiálů ze sady podle pozice 5 tabulky. 9.2 a čas provedení CMC antikorozního nanášení na vnitřní povrch reaktoru. Reaktor se skládá z válcové části o průměru D=4 m, výšky H=12 m s polokulovým dnem (přivařeným k válcové části a tvořící těleso) a víkem, dále čtyřmi tryskami o pr. d=400 mm, délka h=500 mm. Doba pro aplikaci jakéhokoli materiálu pro detekci vad na povrch je τ=2 min/m2.

Řešení. Vypočítejte plochu ovládaného objektu podle prvků:
válcový S1=πD2Н=π42×12=603,2 m2;
Část
dno a kryt S2=S3=0,5πD2=0,5π42=25,1 m2;
trysky (každá) S4=πd2h=π×0,42×0,5=0,25 m2;
celková plocha S=S1+S2+S3+4S4=603,2+25,1+25,1+4×0,25=654,4 m2.

Vzhledem k tomu, že kontrolovaný povrch návaru je nerovný, umístěný převážně svisle, akceptujeme spotřebu penetrantu q=0,5 l/m2.
Proto požadované množství penetrantu:
Qp = S q\u003d 654,4 × 0,5 \u003d 327,2 litrů.
S přihlédnutím k možným ztrátám, opětovné kontrole apod. předpokládáme, že požadované množství penetrantu je 350 litrů.
Potřebné množství vývojky ve formě suspenze je 300 g na 1 litr penetrantu, tedy Qpr=0,3×350=105 kg. Čističe je potřeba 2...3krát více než penetrantu. Bereme průměrnou hodnotu - 2,5krát. Tedy Qoch \u003d 2,5 × 350 \u003d 875 litrů. Kapalina (např. aceton) pro předčištění vyžaduje přibližně 2krát více než Qoch.
Doba regulace se vypočítá s ohledem na skutečnost, že každý prvek reaktoru (kryt, kryt, odbočné potrubí) je řízen samostatně. Expozice, tzn. doba, po kterou je předmět v kontaktu s každým materiálem pro detekci vad, se bere jako průměr norem uvedených v § 9.6. Nejvýznamnější expozice pro penetrant - v průměru t n=20 min. Expozice nebo doba strávená v kontaktu s jinými materiály pro detekci defektů je kratší než u penetrantu a lze ji zvýšit, aniž by byla ohrožena účinnost kontroly.
Na základě toho akceptujeme následující organizaci kontrolního procesu (není jediná možná). Tělo a kryt, kde jsou kontrolovány velké plochy, jsou rozděleny do sekcí, pro každou z nich se doba aplikace jakéhokoli materiálu pro detekci vad rovná t ach = t n = 20 min. Potom doba aplikace jakéhokoli materiálu pro detekci vad nebude kratší než doba expozice pro něj. Totéž platí pro dobu provádění technologických operací nesouvisejících s defektoskopickými materiály (sušení, kontrola atd.).
Plocha takového pozemku Sch = tch/τ = 20/2 = 10 m2. Doba kontroly prvku s velkou plochou se rovná počtu takových ploch, zaokrouhleno nahoru, vynásobené t uch = 20 min.
Plochu těla rozdělujeme na (S1 + S2) / Takové \u003d (603,2 + 25,1) / 10 \u003d 62,8 \u003d 63 sekcí. Čas potřebný k jejich ovládání je 20×63 = 1260 min = 21 h.
Plochu krytu rozdělujeme na S3 / Takový \u003d 25, l / 10 \u003d 2,51 \u003d 3 sekce. Doba kontroly 3×20=60 min = 1 hodina.
Trysky ovládáme současně, t.j. po provedení jakékoliv technologické operace na jedné přejdeme na další, poté také provedeme další operaci atd. Jejich celková plocha 4S4=1 m2 je mnohem menší než plocha jednoho kontrolovaného prostoru. Doba kontroly je určena především součtem průměrných dob expozice pro jednotlivé operace, jako u malého výrobku v § 9.6, plus relativně krátká doba pro aplikaci materiálů pro detekci vad a kontrolu. Celkově to bude přibližně 1 hodina.
Celková doba kontroly je 21+1+1=23 hod. Předpokládáme, že kontrola si vyžádá tři 8hodinové směny.

NEBRZDITELNÉ OVLÁDÁNÍ. Rezervovat. I. Obecné otázky. Penetrační kontrola. Gurvich, Ermolov, Sazhin.

Dokument si můžete stáhnout

kapilární regulace. Detekce barevných vad. Kapilární metoda nedestruktivního zkoušení.

_____________________________________________________________________________________

Detekce kapilárních vad- metoda detekce vad založená na průniku určitých kontrastních látek do povrchových defektních vrstev kontrolovaného výrobku působením kapilárního (atmosférického) tlaku, v důsledku následného zpracování vývojkou světelný a barevný kontrast defektu. plocha se zvětšuje oproti nepoškozené, s identifikací kvantitativního a kvalitativního složení poškození (až tisíciny milimetru).

Existují luminiscenční (fluorescenční) a barevné metody detekce kapilárních vad.

V podstatě podle technických požadavků či podmínek je potřeba odhalit velmi malé vady (do setin milimetru) a běžnou vizuální kontrolou pouhým okem je prostě nelze identifikovat. Použití přenosných optických zařízení, jako je zvětšovací lupa nebo mikroskop, neumožňuje odhalit poškození povrchu z důvodu nedostatečné viditelnosti defektu proti kovovému pozadí a chybějícího zorného pole při více zvětšeních.

V takových případech se používá metoda kapilární regulace.

Při kapilárním testování pronikají indikátorové látky do dutin povrchu a defekty v materiálu testovaných předmětů, následně jsou výsledné indikátorové čáry nebo body zaznamenávány vizuálně nebo pomocí převodníku.

Kontrola kapilární metodou se provádí v souladu s GOST 18442-80 „Nedestruktivní kontrola. kapilární metody. Obecné požadavky."

Hlavní podmínkou pro detekci vad, jako je diskontinuita materiálu kapilární metodou, je přítomnost dutin bez nečistot a jiných technických látek, které mají volný přístup k povrchu předmětu a hloubku, která je několikanásobně větší než šířka jejich otvoru na výstupu. K čištění povrchu před aplikací penetrantu se používá čistič.

Účel kontroly kapilár (detekce kapilárních vad)

Detekce kapilárních vad (kapilární kontrola) je určena k detekci a kontrole povrchových a přes vady neviditelných nebo špatně viditelných pouhým okem (praskliny, póry, nedostatečná penetrace, mezikrystalová koroze, skořápky, píštěle atd.) v kontrolovaných výrobcích, stanovení jejich zpevnění, hloubka a orientace na povrchu.

Aplikace kapilární metody nedestruktivního zkoušení

Kapilární způsob řízení se používá při řízení objektů libovolné velikosti a tvaru, vyrobených z litiny, železných a neželezných kovů, plastů, legovaných ocelí, kovových povlaků, skla a keramiky v energetice, raketové technice, letectví, hutnictví, stavba lodí, chemický průmysl, při stavbě jaderných reaktorů, ve strojírenství, automobilovém průmyslu, elektrotechnice, slévárenství, lékařství, lisovně, přístrojové technice, lékařství a dalších odvětvích. V některých případech je tato metoda jediná pro stanovení technické provozuschopnosti dílů nebo instalací a jejich uvedení do provozu.

Detekce kapilárních vad se používá jako nedestruktivní zkušební metoda také pro předměty z feromagnetických materiálů, pokud jejich magnetické vlastnosti, tvar, druh a místo poškození neumožňují dosáhnout citlivosti požadované GOST 21105-87 metodou magnetických částic popř. metoda zkoušení magnetických částic není povolena podle technických provozních podmínek objektu.

Kapilární systémy jsou také široce používány pro kontrolu těsnosti v kombinaci s jinými metodami při monitorování kritických objektů a objektů v provozu. Hlavní výhody metod detekce kapilárních vad jsou: jednoduchost operací při testování, snadná manipulace se zařízeními, široká škála testovaných materiálů včetně nemagnetických kovů.

Výhodou detekce kapilárních vad je, že pomocí jednoduché kontrolní metody lze nejen detekovat a identifikovat povrchové a průchozí vady, ale také získat jejich umístěním, tvarem, rozsahem a orientací nad povrchem úplnou informaci o povaze poškození a dokonce i některé příčiny jeho vzniku (koncentrovaná napájecí napětí, nedodržení technických předpisů při výrobě apod.).

Jako vyvíjecí kapaliny se používají organické fosfory - látky, které mají jasné vnitřní záření působením ultrafialových paprsků, stejně jako různá barviva a pigmenty. Povrchové vady se zjišťují prostředky, které umožňují odstranění penetrantu z dutiny defektů a detekci na povrchu kontrolovaného výrobku.

Zařízení a vybavení používané při kapilární regulaci:

Sady pro detekci kapilárních vad Sherwin, Magnaflux, Helling (čističe, vývojky, penetranty)
. Stříkací pistole
. Pneumohydroguny
. Zdroje ultrafialového osvětlení (ultrafialové lampy, iluminátory).
. Testovací panely (testovací panel)
. Kontrolní vzorky pro detekci barevných vad.

Parametr "citlivost" v kapilární metodě detekce vad

Citlivost kapilární regulace je schopnost detekovat diskontinuity dané velikosti s danou pravděpodobností při použití specifické metody, technologie regulace a penetračního systému. Podle GOST 18442-80 je třída citlivosti kontroly stanovena v závislosti na minimální velikosti detekovaných vad s příčnou velikostí 0,1 - 500 μm.

Detekce povrchových defektů s velikostí otvoru větší než 500 µm není zaručena metodami kapilární kontroly.

Třída citlivosti Šířka otvoru defektu, µm

II Od 1 do 10

III Od 10 do 100

IV Od 100 do 500

technologické Není standardizováno

Fyzické základy a metoda kapilární regulace metoda

Kapilární metoda nedestruktivního zkoušení (GOST 18442-80) je založena na průniku indikační látky do povrchového defektu a je určena k detekci poškození, které má volný výstup na povrch zkoušeného předmětu. Metoda detekce barevných vad je vhodná pro detekci nespojitostí o příčné velikosti 0,1 - 500 mikronů, včetně průchozích defektů, na povrchu keramiky, železných a neželezných kovů, slitin, skla a dalších syntetických materiálů. Našel široké uplatnění při kontrole integrity adhezí a svarů.

Barevný nebo barvicí penetrant se nanáší štětcem nebo rozprašovačem na povrch testovaného předmětu. Vzhledem ke speciálním kvalitám, které jsou poskytovány na úrovni výroby, volba fyzikálních vlastností látky: hustota, povrchové napětí, viskozita, penetrační činidlo při působení kapilárního tlaku, proniká do nejmenších diskontinuit, které mají otevřený výstup do povrch ovládaného objektu.

Vývojka nanesená na povrch testovaného předmětu v relativně krátké době po pečlivém odstranění neasimilovaného penetrantu z povrchu rozpustí barvivo nacházející se uvnitř defektu a vzájemným pronikáním do sebe „vtlačí“ zbývající penetrant. v defektu na povrchu testovaného předmětu.

Stávající vady jsou viditelné zcela jasně a kontrastně. Indikátorové stopy ve formě čar označují praskliny nebo škrábance, jednotlivé barevné tečky označují jednotlivé póry nebo výstupy.

Proces zjišťování defektů kapilární metodou je rozdělen do 5 fází (provádění kapilární kontroly):

1. Předčištění povrchu (použijte čistič)
2. Aplikace penetrantu
3. Odstranění přebytečného penetrantu
4. Aplikace vývojky
5. Ovládání

kapilární regulace. Detekce barevných vad. Kapilární metoda nedestruktivního zkoušení.

Kapilární kontrolní metody jsou založeny na průniku kapaliny do defektních dutin a její adsorpci nebo difúzi z defektů. V tomto případě existuje rozdíl v barvě nebo záři mezi pozadím a povrchem nad defektem. Kapilární metody se používají ke stanovení povrchových defektů v podobě trhlin, pórů, vlasových linek a jiných nespojitostí na povrchu dílů.

Mezi kapilární metody detekce vad patří luminiscenční metoda a metoda nátěru.

Při luminiscenční metodě se zkoumané povrchy očistí od nečistot a pokryjí se sprejem nebo štětcem s fluorescenční kapalinou. Jako takové kapaliny mohou být: petrolej (90 %) s autol (10 %); petrolej (85 %) s transformátorovým olejem (15 %); petrolej (55 %) s motorovým olejem (25 %) a benzínem (20 %).

Přebytečná tekutina se odstraní otřením kontrolovaných oblastí hadrem namočeným v benzínu. Pro urychlení uvolňování fluorescenčních kapalin v dutině defektu je povrch součásti opylován práškem s adsorpčními vlastnostmi. Po 3-10 minutách po opylení je kontrolovaná oblast osvětlena ultrafialovým světlem. Povrchové defekty, do kterých prošla luminiscenční kapalina, se stanou jasně viditelnými jasným tmavě zeleným nebo zelenomodrým zářením. Metoda umožňuje detekovat trhliny až do šířky 0,01 mm.

Při kontrole metodou barev je svarový šev předčištěn a odmaštěn. Na očištěný povrch svarového spoje se nanese roztok barviva. Jako penetrační kapalina s dobrou smáčivostí se používají červené barvy o složení:

Kapalina se nanáší na povrch stříkací pistolí nebo štětcem. Doba impregnace - 10-20 min. Po této době se přebytečná kapalina setře z povrchu kontrolované oblasti švu hadrem namočeným v benzínu.

Po úplném odpaření benzínu z povrchu dílu se na něj nanese tenká vrstva bílé vyvíjecí směsi. Bílá vyvolávací barva se připravuje z kolódia v acetonu (60 %), benzenu (40 %) a husté zinkové běloby (50 g/l směsi). Po 15-20 minutách se v místech defektů objevují charakteristické světlé pruhy nebo skvrny na bílém pozadí. Trhliny jsou detekovány jako tenké čáry, jejichž stupeň jasu závisí na hloubce těchto trhlin. Póry se objevují ve formě bodů různé velikosti a mezikrystalická koroze ve formě jemné sítě. Velmi malé defekty jsou pozorovány pod lupou se 4-10násobným zvětšením. Na konci kontroly se bílá barva z povrchu odstraní otřením dílu hadrem namočeným v acetonu.