книги из ГПНТБ / Горбачев В.И. Ксерорадиографический метод дефектоскопии

•спиртом) фотоэлектрические	свойства ксерорадиографиче­
ских пластин обычно восстанавливаются.
Усталость фотополупроводникового слоя можно устранить,
освещая его актиничным светом, нагревая		ксерорадиографн-
ческую пластину или заряжая	ее зарядом	противоположной

полярности по сравнению с зарядом, полученным в процессе электризации [80]. В работе [81] предложен способ устране­ ния усталости ксерорадиографических пластин, который за­ ключается в освещении селенового слоя инфракрасным све­ том одновременно с зарядкой его в поле коронного разряда. При этом •слабапоглощаемый инфракрасный свет высвечивает весь объем слоя и ликвидирует объемный заряд, который, по мнению автора, является причиной усталости.

Процесс восстановления свойств ксерорадиографических пластин осуществляют, когда усталость слоя становится за­ метной, или периодически через определенное количество циклов. Последнее предпочтительней, так как в этом случае гарантируется постоянство электрофизических характеристик •фоточувствительного покрытия.

4.3. ДЕФЕКТЫ КСЕРОРАДИОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

На качество ксерорадиографических снимков влияют мно­ гие факторы, приводящие к появлению дефектов изображе­ ния. Для устранения наиболее распространенных ошибок, до­ пускаемых при освоении ксерорадиографического метода де­ фектоскопии, приведем ксерорадиограммы с типичными де­ фектами изображения.

1. Ксерорадиографический снимок покрыт мелкими белы­ ми точками, равномерно распределенными по всему полю снимка (рис. 4.6). Причина их возникновения — пробой фо­ точувствительного слоя на подложку в местах, где имеются микронеоднородности в селеновом покрытии при зарядке по­ следнего до высокого потенциала.

Способ устранения таких дефектов — зарядка ксерорадиографическоп пластины до меньшего потенциала (уменьшение времени зарядки или потенциала на короиирующем элек­ троде).

2. На ксерорадиограмме в отдельных местах имеются крупные белые точки — «звездочки» (рис. 4.7). Причина их возникновения — пробой фоточувствителыюго слоя на под­ ложку в местах, где имеются макроскопические неоднород­ ности в селеновом слое (поры или включения кристаллической фазы).

Способ устранения таких дефектов — зарядка ксерорадиографическон пластины до меньшего потенциала. Если дефек­ ты не исчезают, то следует заменить ксерорадиографическую пластину.

80

6. Ксерорадиограмма имеет низкую плотность, изображе­ ние бледное, плохо различаются детали снимка. Причины низ­ кого качества снимка могут быть следующими: низкий оста­ точный потенциал фоточувствительного слоя, слабый заряд проявляющего порошка, недопроявление электростатического изображения.

Способ устранения этих дефектов — увеличение начально­ го потенциала фоточувствительного слоя, подбор оптимально­ го режима просвечивания на рентгеновской трубке, очистка зарядного электрода от проявителя, увеличение времени про­ явления или интенсивности подачи проявляющего порошка в камеру проявления.

7. На ксерорадиограмме проявилось предыдущее изобра­ жение (см. рис. 4.5). Причина его возникновения — усталость ксерорадиографической пластины.

Способ устранения этого дефекта описан в § 4.2. На прак­ тике для уменьшения усталости поочередно используют не­ сколько ксерорадиографических пластин: в то время, когда на одной из пластин получают ксерорадиографическое изо­ бражение, остальные «отдыхают».

8. На ксерорадиограмме плотность почернения границ изображения меньше, чем плотность почернения основного поля, а в местах скачкообразного изменения толщины конт­ ролируемой детали имеется окантовка изображения. Причи­ на возникновения таких дефектов — подтравливание в крае­ вой эффект.

Способ их устранения описан в § 4.1.

9. На ксерорадиограмме имеются пятна меньшей плотно­ сти по сравнению с плотностью остальных участков изобра­ жения. Причина их возникновения — неравномерный перенос проявляющего порошка с поверхности фоточувствительного слоя на бумагу из-за низкого качества последней или плохой работы зарядного устройства.

Способ устранения этих дефектов — использование бума­ ги равномерной толщины без вздутий и посторонних включе­ ний; подзарядка проявляющего порошка перед переносом изображения; увеличение потенциала на коронирующем электроде и времени зарядки бумаги 'При (переносе изображе­ ния.

10. Ксерорадиограмма покрыта полосами (рис. 4.10). Причина их возникновения — плохая очистка фоточувстви­ тельного слоя от проявляющего порошка. Способ устранения этих дефектов — тщательная очистка ватным или замшевым тампоном ксерорадиографической пластины от остатков про­ являющего порошка и промывка фоточувствительной поверх­ ности этиловым спиртом. Если на селеновом слое появляются радужные пятна, то промывку поверхности следует повто­ рить.

6*

ад

спективе могут быть устранены; другие связаны с физически­ ми процессами, на которых основана ксерорадиография, и их влияние в лучшем случае можно лишь уменьшить.

К факторам первого типа следует отнести отсутствие серий­ ного выпуска ксерорадиографическнх установок, имеющих вы­ сокую производительность и надежность; ограниченную об­ ласть применения из-за отсутствия гибких фоточувствительных покрытий; сравнительно низкий технический уровень техноло­ гии изготовления ксерорадиографическнх пластин, не дающий возможности получать фотополупроводниковые слои, чувст­

вительные	к проникающему излучению	в заданном диапазо­
не энергий	и обладающие однородными	электрофизическими

свойствами; методические трудности в осуществлении ксерорадиографического процесса.

К факторам второго типа можно отнести низкую чувстви­ тельность метода при повышенных температурах; возникнове­ ние при длительном хранении в аморфных селеновых слоях кристаллических включений; отслаивание фоточувствительных покрытий и возникновение в них трещин при резком перепаде температур; определенные трудности в расшифровке ксерораднограмм из-за подтравливания и краевого эффекта-

лярности 5 и мембранный опылитель 6. Зарядка селенового слоя ксерорадиографической пластины производится с по­ мощью коронирующего электризатора, который представляет собой медную иглу диаметром 2—3 мм, помещенную в ди­ электрическую оправку. Для обеспечения достаточной интен­ сивности коронного разряда угол, под которым заточена игла, не должен превышать 2°, а подаваемое на нее напряжение должно иметь значение 15—18 кв. Зарядку селенового слоя осуществляют, помещая ксерорадиографическую пластину в паз 1 камеры зарядки 2 и подавая высокое напряжение нуж­ ной полярности на игольчатый электризатор. Время электри­ зации составляет обычно 10—15 сек. Площадь равномерной зарядки селенового слоя является достаточной для ксерора­ диографических пластин размером не более 240X300 мм.

Экспонирование на ксерорадиографические пластины про­ водят с помощью любого промышленного рентгеновского ап­ парата. Ксерорадиографическая установка КС-1 применялась в основном для контроля литых алюминиевых деталей, в ме­ дицине, а также для выявления внутреннего строения различ­ ных изделий.

Проявление скрытого электростатического изображения осуществляют, помещая ксерорадиографическую пластину в паз 3 камеры проявления 4, в основании которой расположен мембранный опылитель 6, создающий равномерно распреде­ ленное облако мелкодисперсного проявителя. Мембранный опылитель состоит из последовательно соединенных электро­ магнита, дросселя и батареи конденсаторов, образующих ре­ зонансный контур. Емкость конденсаторов имеет такую вели­ чину, чтобы при поднятом сердечнике ток в цепи был макси­ мальным. Это соответствует резонансу напряжений, при кото­ ром полное сопротивление контура является наименьшим. При увеличении тока в цепи возрастает сила, втягивающая сердеч­ ник в катушку электромагнита, что в свою очередь приводит к увеличению реактивного сопротивления цепи и нарушению резонанса. Поскольку ток в цепи при этом уменьшается, сер­ дечник электромагнита, к которому прикреплена мембрана, под действием пружины поднимается, в результате чего снова

наступает резонанс и весь процесс	повторяется многократно.
В резонансном контуре функцию	дросселя выполняет тран­

сформатор	220/36 в мощностью 50 вт; емкость конденсаторов
составляет 3—4 мкф, резонансная		частота равняется 2 гц, ход
стального	сердечника сечением	2 см2 — 20—30 мм. Время
проявления	изменяется в пределах от 10 до 20 сек.

В качестве проявителя в ксерографической установке КС-1 используется обычно тонкоизмельченный белый порошок таль­ ка, полистирола или полиметилметакрилата. В этом случае полученное порошковое изображение не переносится на бума­ гу и не фиксируется. Заключение о качестве контролируемого

87

изделия дается непосредственно по визуальной' картине на ксерораднографнческой пластине. Если требуется получить документ контроля, в качестве проявителя используется чер­ ный порошок, изготовленный на основе резината кальция и печерского асфальтита.

Недостатком ксерографнческой установки КС-1 является отсутствие узла закрепления, неравномерность зарядки боль­

ших	ксерорадиографических		пластин	и нестабильность	в ра­
боте	игольчатого электризатора			из-за налипания	пыли
на острие		и уменьшения	вследствие этого коронного		раз­
ряда.
Однако		необходимо отметить, что несмотря на указанные

недостатки ксерографическая установка КС-1 оказалась рабо­ тоспособной и с ее помощью были решены многие методические вопросы. Для своего времени она имела высокие технические характеристики и по основным показателям не уступала со­ ответствующим зарубежным аппаратам.

Технические характеристики ксерографнческой установки КС-1:

Размеры ксерорадиографических пластин, мм . . 130X180. 180X240, 240X300,. 300X40Q

Время получения изображения (без учета времени

экспозиции), мин	устройства, кв	1
Потенциал зарядного		18
Напряжение питания,	в	220
Потребляемая мощность, вт		660

Ксерографическая установка КС-1 является стационарной и предназначена для контроля качества изделий в цеховых и лабораторных условиях.

Электрорентгенографический аппарат ЭРГА-С. В отличие от установки КС-1 этот аппарат имеет горизонтальное распо­ ложение основных технологических узлов [72, 83, 84]. Пульт управления аппаратом находится на лицевой панели; с задней стороны расположены раздвижные дверцы для обеспечения доступа к электрической схеме и основным блокам.

Зарядное устройство состоит из электризатора, выполнен­ ного в виде каретки с двумя проволочными разрядниками. Над ними находится заземленный полуцилиндрический экран, который способствует увеличению тока коронного разряда и образованию более равномерного потока ионов по всей длине коронирующей проволочки. Величина тока коронного разряда регулируется изменением расстояния между коронирующей проволочкой и экраном, а также включением в цепь заземле-

88

ния экрана добавочного сопротивления. Равномерность за ­ рядки ксерорадиографнческой пластины достигается за счет перемещения электризатора над селеновым слоем.

Источник высокого напряжения аппарата ЭРГА-С работа­ ет по схеме умножения и обеспечивает на выходе напряжение 5—6 кв при токе 500—800 мка.

Проявляющее устройство, расположенное в правой части аппарата, состоит из камеры проявления, зарядного электро­ да, бункера с проявителем, механического вибратора и штор­ ного механизма. Из бункера проявитель подается в камеру проявления за счет колебаний резиновой мембраны, частота которых задается эксцентриковым вибратором. Зарядка по­ рошкового облака осуществляется с помощью пластинчатого зарядного электрода, на который подается высокое напряже­ ние. Шторный механизм закрывает сверху камеру проявления для ограничения распространения проявляющего порошка при вынутой кассете. Из пространства между шторкой и ксерора­ диографнческой пластиной проявляющий порошок удаляется с помощью пылесоса.

Перенос изображения с селеновой пластины на бумагу осу­ ществляется электростатическим методом. Закрепление про­ водится в парах органического растворителя.

В аппарате ЭРГА-С имеется узел очистки селеновых слоев ксерорадиографических пластин. Очистка осуществляется с помощью вращающихся меховых щеток при поперечном пере­ мещении кассеты.

Технические		характеристики		электрорентгенографического-
аппарата	ЭРГА-С:
Размеры ксерорадиографических				пластин,
мм						400X300,
						400X150,
						400X80,	•
						300X240,
						300X150,
						300X80
Время	получения изображения			(без	учета
времени		экспозиции),	мин .	.	. .	Не более	3
Напряжение		питания, в	вт			220
Потребляемая мощность,						600
Габариты, мм						1200X1200X815
Вес, кГ						180

Электрографическая установка ЭГУ-3. Установка ЭГУ-3 (рис. 5.3) относится к аппаратам стационарного типа и пред­ назначена для контроля качества материалов и изделий в ла­ бораторных и цеховых условиях. Она состоит из пяти блоков:.