- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2.2.1.Тематический план дисциплины для очной формы обучения
- •2.2.2.Тематический план дисциплины для очно-заочной формы обучения
- •2.2.3.Тематический план дисциплины для заочной формы обучения
- •3.2. Опорный конспект
- •Введение
- •3.2.1. Общие вопросы
- •Вопросы для самопроверки
- •3.2.2. Стандартизация и метрологическое обеспечение нкфмх и см
- •Вопросы для самопроверки
- •3.2.3. Основные физико-механические свойства материалов и изделий
- •Виды материалов
- •Прочностные характеристики
- •Упругие характеристики
- •Твердость
- •Электрические и магнитные свойства
- •Плотность, пористость, кажущаяся плотность, влажность
- •Термические свойства, способность поглощать и рассеивать гамма-излучение
- •Взаимосвязь между различными физико-механическими характеристиками
- •Вопросы для самопроверки
- •3.2.4. Основные методы нкфмх и см
- •3.2.4.1. Акустические методы
- •Выбор параметров для измерений при акустическом нкфмх и см
- •Классификация методов акустического контроля
- •Импульсные ультразвуковые (узк) методы
- •Методы собственных частот
- •3.2.4.2. Электромагнитные методы контроля.
- •3.2.4.3. Вихретоковые методы контроля
- •3.2.4.4. Радиоволновые методы контроля
- •3.2.4.5. Тепловые методы контроля
- •3.2.4.6. Радиационные методы контроля
- •Вопросы для самопроверки
- •3.2.5. Основные области применения методов нкфмх и см
- •3.2.5.1. Контроль строительных материалов
- •3.2.5.2. Контроль абразивных изделий
- •3.2.5.3. Контроль огнеупорных изделий.
- •3.2.5.4. Контроль углеграфитовых изделий
- •3.2.5.5. Контроль заготовок из чугуна
- •3.2.5.6. Контроль изделий из высокопрочной керамики и синтетических высокотвердых материалов
- •3.2.5.7. Определение упругих констант материалов
- •3.2.5.8. Дефектоскопия изделий
- •Вопросы для самопроверки
- •3.3 Практический блок
- •3.3.1. Перечень лабораторных работ
- •3.3.2. Методические указания к выполнению лабораторных работ Лабораторная работа № 1 «Неразрушающий акустический контроль качества изделий с помощью измерителя частот собственных колебаний «Звук-203».
- •Метод испытания
- •Характеристика испытуемых изделий
- •Порядок проведения измерений
- •Рекомендации по обработке полученных результатов
- •Вспомогательные материалы
- •Рекомендуемая форма отчета по лабораторной работе «Неразрушающий акустический контроль качества изделий с помощью измерителя частот собственных колебаний «Звук-203»
- •Лабораторная работа № 2 «Неразрушающий акустический контроль качества изделий с помощью измерителя частот собственных колебаний «Звук-110м» Метод испытания
- •Характеристика испытуемых изделий
- •Порядок проведения измерений
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению
- •Теоретические вопросы
- •Задача 1
- •Задача 2
- •4.2. Текущий контроль
- •4.3. Итоговый контроль
- •4.4. Итоговое тестирование
- •Глоссарий
- •Содержание
- •3.3.2. Методические указания к выполнению лабораторных работ 45
- •4. Блок контроля освоения дисциплины 58
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
3.2.4.3. Вихретоковые методы контроля
ВИХРЕТОКОВЫЕ МЕТОДЫ контроля основаны на анализе взаимодей-ствия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромаг-нитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом изделии. Этот метод применяется только для контроля изделий из электропроводящих материалов. В качестве преобразователей для возбуждения вихревых токов используют индуктивные катушки, питаемые переменным или импульсным током. Приемным преобразователем (измерителем) служит та же или другая катушка. Возбуждающую и приемную катушки располагают либо с одной стороны, либо по разные стороны изделия.
Интенсивность и распределение токов в изделии зависят от его размеров, электрических и магнитных свойств материала, от наличия дефектов, от взаимного расположения преобразователей и изделия, т. е. от многих факторов. Это определяет большие возможности метода как средства контроля, но, в то же время, затрудняет его применение, так как при контроле одного параметра другие являются мешающими факторами.
При вихретоковом контроле производят измерение фазы, частоты, амплитуды, спектральный анализ полученных сигналов. Выбор того или иного из этих параметров в качестве информативного зависит от цели контроля, формы и размеров изделия, свойств материала. При правильном выборе информативного параметра по нему можно определять следующие физико-механические свойства материала: химсостав, структуру, твердость, внутрен-ние напряжения. Возможно производить сортировку изделий по маркам стали, содержанию углерода, качеству термообработки, если заранее известна связь этих свойств с электрическими и магнитными параметрами для данного вида изделий. Вихретоковая структуроскопия изделий из неферромагнитных материалов базируется на связи удельной электрической проводимости с их физико-механическими свойствами. С помощью прибора производят измерение удельной электрической проводимости, по значению которой производят сортировку изделий и следят за изменением его свойств.
Контроль вихревыми токами можно выполнять без непосредственного механического контакта преобразователей с контролируемым изделием, что дает большие преимущества данному методу по сравнению со многими другими. Возможен контроль при взаимном перемещении преобразователя и изделия с большой скоростью. Наиболее часто вихретоковый метод исполь-зуется для контроля протяженных цилиндрических и плоских объектов (труб, проволоки, стальных листов и т. п.).
3.2.4.4. Радиоволновые методы контроля
РАДИОВОЛНОВЫЕ МЕТОДЫ контроля основаны на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодей-ствующих с контролируемым изделием. Обычно применяют волны сверхвысо-кого диапазона (СВЧ) длиной 1-100 мм (частота 30 – 0,3 ГГц) и контролируют изделия из материалов, в которых эти волны не очень сильно затухают: диэлектрики (пластмассы, керамика, стекловолокно), магнитодиэлектрики (ферриты), полупроводники, тонкостенные металлические объекты. Метод может быть использован как для контроля твердых, так и сыпучих материалов.
Первичными информативными параметрами служат амплитуда, фаза, поляризация, частота, геометрия распространения вторичных волн, время их прохождения и др. По характеру взаимодействия с объектом контроля различают методы прошедшего, отраженного, рассеянного излучения и резонансный.
Радиоволновые средства контроля включают следующие основные блоки: генератор СВЧ колебаний (клистроны, магнетроны и др.), устройства для передачи и приема радиоволн (волноводы, антенны); преобразователи, предназначенные для формирования сигналов регистрации и управления.
СВЧ приборы могут быть использованы для контроля плотности, влажности, гомогенности (однородности состава), вязкости полимерных материалов и связующих, содержания компонентов и процесса отвердения связующего. Большинство применений радиоволнового метода основано на корреляции между искомым параметром и диэлектрическими свойствами среды.