Wykład 002, Studia Politechnika, Semestr IV, Diagnostyka Techniczna
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
BADANIA WIZUALNE
BADANIA WIZUALNE
(
(
Visual
Visual
Testing
Testing
VT)
VT)
W 2. Metody bada
ń
diagnostycznych
(diagnostyki technicznej)
(diagnostyki technicznej)
BADANIA WIZUALNE
- to proces obserwacji prowadzonej
nieuzbrojonym okiem
lub przy uŜyciu róŜnych zestawów pomocniczych
Badania wizualne
Badania penetracyjne
Badania magnetyczne
Badania wiroprądowe
Metody radiologiczne
Metody ultradźwiękowe
Badanie produktów zuŜycia
Diagnostyka termiczna
Diagnostyka wibroakustyczna
Cel bada
ń
–
sprawdzenie czy badany obiekt spełnia wymagania zawarte w
normach przepisach warunkach technicznych.
–
Badania wizualne obejmują równieŜ pomiar rozmiarów wad lub
uszkodzeń elementu czy badanego urządzenia
nale
Ŝą
do metod:
•
badań nieniszczących NDT (
Non - destructive Testing)
•
badań powierzchniowych wykrywanie najbardziej niebezpiecznych
nieciągłości ( np. płaskich lub wąskoszczelinowych)
•
stosowane są zazwyczaj jako badania wstępne przed badaniami
objętościowymi (np. ultradźwiękowymi lub radiograficznymi)
Norma EN 13018
BADANIA WIZUALNE
BADANIA WIZUALNE
(
(
Visual
Visual
Testing
Testing
VT)
VT) -
podsumowanie
podsumowanie
BADANIA PENETRACYJNE
BADANIA PENETRACYJNE
Bezpośredni ogląd elementu lub zdalny
wnętrza maszyny przez układ optyczny
lub wideoskop
Metoda penetracyjna
naleŜy do metod
badań nieniszczących NDT uzupełnienie
badań wizualnych
Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny (konieczne
zatrzymanie maszyny)
MoŜliwe wykrywanie wad
powierzchniowych
Badania wizualne mog
ą
mie
ć
charakter
Ogólny
- ocena
kompletności, inwentaryzacja
natęŜenie oświetlenia E
A
≥
160 lx
Miejscowy
- odchyłki
kształtu, wymiarów
wykrywanie wad i uszkodzeń
eksploatacyjnych (natęŜenie
oświetlenia EA
≥
500 lx)
Specjalney
- np. badanie
wycieków medium
roboczego.
Metoda oparta jest na:
•
wnikaniu
penetranta
(cieczy o małym napięciu powierzchniowym
która zawiera barwne pigmenty ) do cienkich nieciągłości (np. pęknięć)
•
wysysaniu
penetranta przez tzw.
wywoływacz
(biały pigment w
postaci suchego proszku, zawiesiny, roztworu wodnego lub
bezwodnego - na bazie rozpuszczalnika)
•
tworzenie wskaza
ń nieciągłości dzięki oddziaływaniu penetranta z
wywoływaczem.
Kontrola obiektów wykonanych z
róŜnych materiałów
Istotne oświetlenie obiektu i
predyspozycje i doświadczenie badacza
Rozmiary wykrywanych nieciągłości
powierzchniowych:
-
głębokość do 0,1 mm
-
szerokość 0,01 ( 0,001 – 0,0005 mm)
-
długość 0,1 mm (0,3 mm)
BADANIA PENETRACYJNE
BADANIA PENETRACYJNE -
cechy
cechy
Metoda penetracyjna mo
Ŝ
e by
ć
stosowana
do badań
obiektów wykonanych z materiałów:
ferromagnetycznych
: stale ferrytyczne, staliwa, Ŝeliwa
nieferromagnetycznych
: stale austenityczne, miedź,
mosiądz, brąz, magnez, tytan, cyrkon, wolfram,
aluminium i jego stopy aluminium (stosowane w
konstrukcjach lotniczych)
materiałów niemetalicznych
: szkło, ceramika, ceramika
z polewą (izolatory energetyczne), tworzywa sztuczne,
Ŝywice i materiały kompozytowe
BADANIA magnetyczne
BADANIA magnetyczne -
cechy
cechy
STOSOWANE METODY BADAŃ
•
metoda magnetyczno – proszkowa
z zastosowaniem do detekcji wad proszków
i zawiesin magnetycznych
•
metoda pomiarowa
(w której wykorzystuje
się przetworniki pola magnetycznego)
Wnikanie w wady (pęknięcia)
penetrantów -widzialnych lub
fluoryzujących w świetle UV
Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny (konieczne
zatrzymanie maszyny)
MoŜliwe wykrywanie wad
powierzchniowych rzędu milimetrów
szerokość:
1
mm
–
głębokość:
10
mm
–
długość :
1
mm
Zasada: Koncentracja proszku
ferromagnetycznego w okolicy
wad i uszkodzeń
Zastosowanie: nieruchome
elementy konstrukcji, maszyny
(konieczne zatrzymanie maszyny)
MoŜliwe wykrywanie wad
powierzchniowych i
podpowierzchniowych elementów
wykonanych z materiałów
ferromagnetycznych
Stan powierzchni badanych obiektów :
–
gładkie
–
chropowate
–
porowate
Metoda Penetracyjna umo
Ŝ
liwia
kontrolę obiektów, które
nie mog
ą być
badane
–
metodami magnetycznymi
(nieferromagnetyki)
–
metodami wiroprądowymi( materiały
nieprzewodzące prąd)
•
Lokalizacja wady
obecność strumienia
rozproszenia
•
Oszacowanie rozmiaru wady
– informacja zawarta
jest w wartości (amplitudzie SMR)
•
Ograniczenia metody
– stosowana jedynie do
materiałów ferromagnetycznych
•
Zaleta
–
moŜe być stosowana do obiektów o surowej
powierzchni.
Rozmiary wykrywanych wad:
Gł
ę
boko
ś
ci
od
0,1 mm
do
ok..
2-3 mm
Szeroko
ść wady: od
0,001
mm
( 0.0005 mm)
Długo
ść
od :
0,3
mm
1
W 2. Metody bada
ń
diagnostycznych
BADANIA wiropr
ą
dowe
BADANIA wiropr
ą
dowe
BADANIA RADIOLOGICZNE
BADANIA RADIOLOGICZNE
METODY RADIOGRAFICZNE
Radiografia : rentgenowska, izotopowa,
neutronowa
CECHY:
Zasada: tłumienie , odbicie rozproszenie wnikającego
promieniowania lub strumienia neutronów na wadach
Zastosowanie: nieruchome elementy konstrukcji,
maszyny
MoŜliwe wykrywanie wad wewnętrznych materiału
pęknięć, rzadzizn (w spawach odlewach)
Metoda mo
Ŝ
e by
ć
stosowana
do badań obiektów
wykonanych z materiałów przewodzących i
nieprzewodzących prąd elektryczny
Metale:
stale, staliwo, Ŝeliwo, aluminium i jego
stopy, miedź jej stopy nikiel i jego stopy
–
tytan i jego stopy
–
Niemetale:
porcelana, ceramika (cegły ogniotrwałe)
tworzywa sztuczne, fragmenty konstrukcji z betonu,
guma, drewno
Zmiana amplitudy i fazy prądu w okolicy
wad wad i uszkodzeń
•
RADIOGRAFIA
r
adiografia rentgenowska,
gammagrafia, radiografia neutronowa i protonowa,
radiografia barwna, radiografia na papierach
kseroradigrafia, radiografia projekcyjna,
mikroradiografia, stereoradiograia, tomografia,
radiokinematografia
Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny (konieczne
zatrzymanie maszyny)
MoŜliwe wykrywanie wad
powierzchniowych i podpowierzchniowych
elementów wykonanych z materiałów
przewodzących prąd
•
RADIOSKOPIA
ekrany fluoroskopowe fluoroskopia
telewizyjna
•
FLUORORAFIA
•
TECHNIKI RADIOMETRYCZNE
defektometria,
pomiary grubości tomografia komputerowa
.
Ź
ródła promieniowania X
: aparaty rentgenowskie, o napięciach anodowych ( 150 – 450 kV najczęściej 300 kV)
•
Wysokoenergetyczne
ź
ródła promieniowania X
:
- akceleratory liniowe, betatrony, mikrotrony.
• ź
ródła promieniowania
g ( izotopy promieniotwórcze najczęściej stosowane
do badań złączy spawanych)
- źródła promieniowania
mi
ę
kkiego
170
Tm (Tul -170),
155
Eu (Europ-155),
75
Se (Selen-75),
169
Yb (Iterb- 169)
153
- promieniowanie o
ś
redniej energii
137
Cs ( Cez-137), Ir (Iryd-192)
- promieniowanie
twarde
60
Co ( Kobalt-60),
152
Eu ( Europ-152)
BADANIA ultrad
ź
wi
ę
kowe
BADANIE produktów zu
Ŝ
ycia
BADANIE produktów zu
Ŝ
ycia
z
awartych w oleju smarnym lub
cieczy roboczej
BADANIA TERMICZNE
Termometria, termografia,
termowizja
DEFEKTOSKOPIA ULTRAD
Ź
WI
Ę
KOWA
Stosowane metody
–
ECHA
–
PRZEJ
Ś
CIA
–
TOFD
Analizowane jest: tłumienie , odbicie
rozproszenie wiązki fali spręŜystej
ultradźwiękowej wnikającej w badany obiekt
Lokalizacja wad na podstawie czasu przejścia
fali iskanowania powierzchni obiektu
Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny
wykrywanie wad wewnętrznych materiału
pomiary grubości
pomiary napręŜeń w elementach konstrukcji
Da badań metali najczęsiej stosowane są
głowice o częstotliwości w 2-6 MHz
Detekcja i lokalizacja
ź
ródeł sygnału
ultrad
ź
wi
ę
kowego
Pojawienie emisja sygnałów w paśmie
ultradźwiękowym związane jest często
z intesyfikacją procesów tarciowych w
parach kinematycznych, kawitacji,
przepływom o charakterze turbulenym
nieszczelnościom w instalacjach
hydraulicznych i pneumatycznych i
innych.
Systemy pomiarowe - detektory
ulktradźwiękowe wyposaŜane są w
pelengatory kierunkowe (np. anteny
paraboliczne, mikrofony kierunkowe lub
sondy ultradźwiękowe dotykowe).
Urządzenia te dokonują konwersji
sygnałów ultradźwiękowych do pasma
słyszalnego. MoŜliwe jest namierzenie
(lokalizacja źródła ) oraz pomiar
intensywności emisji ultradźwięków.
Metody:
Wkłady filtracyjne
- badanie
ilościowe produktów po odfiltrowaniu
, odwirowaniu)
Korki magnetyczne
przechwytywanie tylko cząstek
ferromagnetycznych
Ferrografia
wszystkie cząstki po
pobraniu próbki oleju
Analiza spektrograficzna oleju
-
moŜliwość rozróŜnienia uszkodzeń
Zliczanie cz
ą
stek
produktów
zuŜycia (w układzie smarowania) –
odczyt bieŜący maszyny mogą być
w ruchu
Zmiana temperatury zazwyczaj
nadmierny jej wzrost jest
symptomem nieprawidłowego
funkcjonowania elementów maszyn
instalacji itp.
Stosowane techniki :
punktowy pomiar temperatury:
kontaktowy (np.termometry,
termopary, termistory) lub zdalny
(np.pirometry)
coraz powszechniej analiza obrazu
obiektu w podczerwieni (
termografia , termowizja)
Zastosowanie: wykrywanie
nieprawidłowej pracy podzespołów
maszyn urządzeń elektronika,
budownictwo, ciepłownictwo.
BADANIA
BADANIA
WIBROAKUSTYCZNE
WIBROAKUSTYCZNE
CECHY
MoŜliwość prowadzenia badań w ruchu
maszyny , bez konieczności zatrzymywania,
bez demontaŜu – metoda nieinwazyjna
Zmiana stanu technicznego objawia się
natychmiast w składzie widmowym
sygnałów wibroakustycznych -
natychmiastowe wykrycie uszkodzenia w
przypadku systemów on-line
MoŜliwość lokalizacji uszkodzonych
podzespołów .
MoŜliwa ocena ogólna stanu technicznego
oraz identyfikacja typu uszkodzenia ( np..
niewywaŜenie, nieosiowość, pęknięcie
zgięcie wirników uszkodzenie łoŜysk itd..
MoŜliwość detekcji uszkodzeń we wczesnej
fazie ich rozwoju, i prognozowania rozwoju
uszkodzenia
Wykorzystuje zaawansowane techniki
pomiaru i analizy sygnałów WA w
dziedzinach: czasu, amplitudy,
częstotliwości, metody analizy czasowo-
widmowej; elementy sztucznej inteligencji:
rozpoznawania obrazów sieci neuronowe,
algorytmy genetyczne
Zjawiska wibroakustyczne obejmują pasmo
częstotliwości od ułamków Hz do MHz
Pomiary i analizy drga
ń mechanicznych
związanych z funkcjonowaniem maszyny
i podzespołów – brak istotnych
ograniczeń w stosowaniu.
Pomiary i analizy hałasu
emitowanego
przez maszyny i urządzenia -
WraŜliwość na zakłócenia środowiska
Analizy pulsacji medium
(cieczy,
gazów) w przestrzeniach roboczych
maszyn niekiedy trudny dostęp do
przestrzeni pomiaru.
Analiza emisji akustycznej
- fal
spręŜystych (dźwięków materiałowych o
wysokiej częstotliwości rzędu MHz)
propagujących się w konstrukcjach,
elementach maszyn pod wpływem
obciąŜenia
2
BADANIA ultrad
ź
wi
ę
kowe
[ Pobierz całość w formacie PDF ]