2.2. Приборы радиоволнового неразрушающего контроля.

По назначению можно выделить следующие радиоволновые приборы НК:

Радиоволновые толщиномеры. Радиоволновые методы позволяют контролировать толщину диэлектрических материалов, слоев диэлектриков на металле и металлических листов. Информация о толщине может содержаться в амплитуде, фазе, смещении резонансной кривой и т. д. Наиболее важными параметрами объекта, влияющими на прошедший или отраженный сигнал, являются толщина и диэлектрическая проницаемость материала. Чем однороднее материал, тем точнее измеряется толщина.

На рис. 47 представлена одна из схем такого прибора.

Рис. 47. Схема резонансно-фазового прибора (толщиномер для измерения толщины прокатываемого металлического листа) 1 - узел обработки сигналов и выдачи их на индикацию и управление .2 - клистрон-генератор СВЧ сигналов, 3 – тройник, 4, 18 - вентили, 8, 14 - направленные ответвления, 5,17 - согласующие нагрузки, 6, 15 - детекторные секции, 9,13 - излучающие и приемные антенны (рупоры),10, 12 - линзы, 7, 15 - подстроечные закорачивающие плунжеры,

Генерируемые сигналы СВЧ через тройник 3 и вентили 4 и 18 поступают на ответвители 8 и 14, а затем на рупорные антенны 9 и 13 с линзами 10 и 12. Сигналы, отражаясь от поверхностей измеряемого объекта 11, образуют стоячие волны. Резонаторы отраженных волн настраиваются в резонанс посредством короткозамкнутых плунжеров 7 и 15.

Радиоволновые дефектоскопы. Эти приборы применяются для контроля трещин, воздушных включений, инородных включений, неоднородностей, дефектов склеивания и др. в диэлектрических материалах.

Радиоволновые дефектоскопы строятся на принципе прохождения или отражения волны, которая несет информацию о толщине слоев и показателя преломления, т. е. о физических параметрах слоев (плотность, пористость, влажность, состав и т. д.).

Рис. 48. Радиоволновый дефектоскоп

Радиоволновой измеритель роста обледенения. Принцип действия прибора основан на измерении зависимости резонансной частоты поверхностного волновода от толщины льда. Преобразователь прибора содержит резонансный поверхностный волновод, на котором нарастает лед. Волновод состоит из слоя диэлектрического материала (полиэтилена), имеющего диэлектрическую постоянную, равную постоянной льда.

На подобном принципе могут быть построены приборы для измерения других параметров (влажности, толщины и строения материалов).

Глава 3. Ионизирующие (радиационные) методы и средства нк.

Радиационные методы НК основаны на использовании свойства ослабления ядерных излучений при прохождении через контролируемый объект. Интенсивность принятых сигналов зависит от плотности, толщины, наличия трещин, пустот, неоднородностей и т. д.

По виду используемых излучений радиационные методы делятся на рентгеновские, изотопные, α-, β- и -γ- методы, нейтронные, электронные, позитронные.

Рассмотрим некоторые приборы и особенности их применения для определения дефектов в контролируемых объектах.

Приборы радиоскопического контроля.

В приборах этого типа рентгеновское, γ – излучение или излучение другого вида, прошедшее через контролируемый объект, воспринимается детектором, а затем сигнал преобразуется в видимое световое излучение, воспроизводимое на телевизионных или иных экранах и воспринимаемое глазом оператора.

Радиоскопические приборы применяются для контроля качества литья, сварных соединений, пайки, сборки, а также для контроля состояния машин и механизмов без их разборки. В качестве источников излучения применяют радиоактивные изотопы и бетатроны, а в качестве детекторов — электроннооптические преобразователи, сцинтилляционные кристаллы и флуороскопические экраны.

Рис. 49. Схема радиоскопического прибора.

1 - контролируемый объект; 2 - сцинтиллятивный экран; 3 – зеркало; 4 – линза; 5 - трехкаскадный ЭОУС; оптическая система (6 - перекидное зеркало; 7 - суперортикон; 8 - блок телевизионного канала; 9 - телеконтрольное устройство); 11— глаз оператора 10 -киноаппаратура.

Приборы радиометрического контроля. В радиометрических приборах производится измерение ослабленного пучка излучения, прошедшего через контролируемый объект. Интенсивность пучка за объектом измеряют сцинтилляционным, полупроводниковым, газоразрядным счетчиком или ионизационной камерой.

Радиометрические приборы применяются для контроля массовых деталей в процессе производства. Используя измерительные сигналы, выдаваемые этими приборами, для управления процессом контроля, можно осуществить автоматизацию процесса (разбраковку, воздействие на ход технологического процесса и т. д.).

Рис. 50. Схема радиометрического прибора с телевизионной системой.

1 - источник излучения; 2 - контролируемый объект; 3 - преобразователь излучения; 4 - оптическим устройство; 5 - передающая телевизионная трубка; 6 - телевизионный канал; 9 - видеоконтрольное устройство; 7 - блок обработки видеосигналов; 8 - исполнительное устройство; 2 - объект контроля.

Приборы строборадиографического контроля. Стробирование световыми импульсами периодически движущегося объекта, синхронизированными с периодом движения, позволяет наблюдать изображение объекта неподвижным. Частота вибраций объекта может достигать 10 кГц.

При проведении неразрушающего контроля турбин, авиационных двигателей, атомных реакторов и др. применяют приборы, основанные на использовании потоков нейтронов, протонов, позитронов и др.

При использовании радиационных приборов особое внимание должно быть обращено на радиационную безопасность обслуживающего персонала.