1651

П р и л о ж е н и е 3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОТНОСЯЩИЕСЯ

К ОПТИЧЕСКИМ МЕТОДАМ

Оптический неразрушающий контроль; оптический контроль –

неразрушающий контроль, основанный на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом контроля.

Контраст дефекта – отношение разности энергетических яркостей дефекта и окружающего его фона к одной из них либо их сумме.

Видимость дефекта – отношение фактического контраста дефекта к его пороговому значению в заданных условиях.

Методы оптического неразрушающего контроля

Метод прошедшего оптического излучения; метод прошедшего излу> чения – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров оптического излучения, прошедшего сквозь объект.

Метод отраженного оптического излучения – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров оптического излучения, отраженного от объекта контроля.

Метод рассеянного оптического излучения; метод рассеянного излу> чения – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров оптического излучения, рассеянного от объекта контроля.

Метод собственного оптического излучения; метод собственного излучения – метод оптического неразрушающего контроля, основан7 ный на регистрации параметров собственного излучения объекта контроля.

Метод индуцированного оптического излучения; метод индуциро> ванного излучения – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров оптического излучения, генерируемого объектом контроля при постороннем воздействии.

Спектральный метод оптического излучения; спектральный метод –

метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе спектра оптического излучения после его взаимодействия с объектом контроля.

Когерентный метод оптического излучения; когерентный метод –

метод оптического неразрушающего контроля, основанный на измере7 нии степени когерентности оптического излучения после его взаимо7 действия с объектом контроля.

251

П р о д о л ж е н и е п р и л . 3

Амплитудный метод оптического излучения; амплитудный метод –

метод оптического неразрушающего контроля, основанный на реги7 страции интенсивности оптического излучения после его взаимодей7 ствия с объектом контроля.

Временной метод оптического излучения; временной метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации времени прохождения оптического излучения через объект контроля.

Геометрический метод оптического излучения; геометрический метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации направления оптического излучения после его взаимодействия с объектом контроля.

Поляризационный метод оптического излучения; поляризационный метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации степени поляризации оптического излучения после его взаимодействия с объектом контроля.

Фазовый метод оптического излучения; фазовый метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации фазы оптического излучения после его взаимодействия с объектом контроля.

Интерференционный метод оптического излучения; интерферен> ционный метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе интерференционной картины, получаемой при взаимодействии когерентных волн, опорной и модулированной объек7 том контроля.

Дифракционный метод оптического излучения; дифракционный метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе дифракционной картины, получаемой при взаимодействии когерентного оптического излучения с объектом контроля.

Рефракционный метод оптического излучения; рефракционный метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе параметров преломления оптического излучения объектом контроля.

Абсорбционный метод оптического излучения; абсорбционный метод –

метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе параметров поглощения оптического излучения объектом контроля.

Визуально>оптический метод оптического излучения; визуально> оптический метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на наблюдении объекта контроля или его изображения с помощью оптических или оптико7электронных приборов.

252

П р о д о л ж е н и е п р и л . 3

Фотохимический метод оптического излучения; фотохимический метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе параметров фотохимических процессов, возникающих при взаимодействии оптического излучения с объектом контроля.

Оптико>акустический метод оптического излучения; оптико>аку> стический метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе параметров оптико7акустического эффекта, возникающего при взаимодействии оптического излучения с объектом контроля.

Фотолюминесцентный метод оптического излучения; фотолюмине> сцентный метод – метод оптического неразрушающего контроля, осно7 ванный на анализе параметров люминесценции, возникающей при взаимодействии оптического излучения с объектом контроля.

Электрооптический метод оптического излучения; электроопти> ческий метод – поляризационный метод оптического неразрушающего контроля, основанный на дополнительном воздействии на объект контроля внешнего электрического поля.

Магнитооптический метод оптического излучения; магнитоопти> ческий метод – поляризационный метод оптического неразрушающего контроля, основанный на дополнительном воздействии на объект контроля магнитного поля.

Метод согласованной фильтрации оптического излучения; метод согласованной фильтрации – метод оптического неразрушающего кон7 троля, основанный на анализе изображения объекта контроля с помощью оптического согласованного фильтра.

Метод разностного оптического изображения; метод разностного изображения – метод оптического неразрушающего контроля, осно7 ванный на регистрации различий в изображениях объекта контроля и контрольного образца.

Метод фотоэлектрического оптического излучения; метод фото> электрического излучения – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе параметров фотоэлектрического эффекта, возникающего при облучении объекта контроля оптическим излучением.

Метод спекл>интерферометрии оптического излучения; метод спекл>интерферометрии – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на использовании пространственной корре7 ляции интенсивности диффузно7когерентного оптического излучения для получения интерференционных топограмм объекта контроля.

253

П р о д о л ж е н и е п р и л . 3

Метод спекл>структур оптического излучения; метод спекл>струк> тур – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на анализе спекл7структур, образующихся при отражении когерентного оптического излучения от шероховатости поверхности объекта контроля.

Метод муаровых полос – метод оптического неразрушающего кон7 троля, основанный на анализе топограмм объекта контроля, получае7 мых с помощью оптически сопряженных растров.

Фотоимпульсный метод контроля геометрических размеров изде> лия; фотоимпульсный метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на измерении длительности импульсов оптиче7 ского излучения, пропорциональных геометрическим размерам объек7 та контроля и получаемых с помощью сканирования его изображения.

Фотокомпенсационный метод контроля геометрических размеров изделия; фотокомпенсационный метод – метод оптического неразру7 шающего контроля, основанный на измерении изменений интенсив7 ности оптического излучения, вызванных отклонением геометрических размеров объекта контроля от контрольного образца.

Фотоследящий метод контроля геометрических размеров изделия; фотоследящий метод – метод оптического неразрушающего контроля, основанный на регистрации перемещений фотоследящего устройства, пропорциональных изменению геометрических размеров объекта контроля.

Средства оптического неразрушающего контроля Прибор неразрушающего контроля оптический – система, состоя7

щая из осветительных, оптических и регистрирующих устройств, а также средств калибровки и настройки, предназначенная для оптиче7 ского неразрушающего контроля. При наличии у прибора оптического неразрушающего контроля нормируемых метрологических характе7 ристик он может использоваться в качестве измерительного прибора.

Источник излучения прибора оптического неразрушающего контро> ля; источник излучения – часть прибора оптического неразрушающего контроля, предназначенная для облучения или освещения объекта контроля.

Оптическая система – часть прибора оптического неразрушающего контроля, предназначенная для формирования пучков оптического излучения, несущих информацию об объекте контроля.

254

П р о д о л ж е н и е п р и л . 3

Приемное устройство – часть прибора оптического неразрушаю7 щего контроля, предназначенная для регистрации первичного инфор7 мативного параметра оптического излучения после его взаимодействия с объектом контроля. В зависимости от вида регистрации различают фотоэлектрическое, фотографическое и другие приемные устройства.

Оптический дефектоскоп – прибор оптического неразрушающего контроля, предназначенный для обнаружения несплошностей и неоднородностей материалов и изделий.

Лазерный эллипсометр – прибор оптического неразрушающего контроля, предназначенный для измерения толщины и (или) показа7 теля преломления прозрачных пленок поляризационным методом.

Оптический структуроскоп – прибор оптического неразрушаю7 щего контроля, предназначенный для анализа структуры и (или) физико7химических свойств материалов и изделий.

Оптический толщиномер – прибор оптического неразрушающего контроля, предназначенный для измерения толщины объектов контроля и (или) глубины залегания дефектов.

Световое сечение – освещение объекта контроля плоским пучком света для получения изображения его рельефа.

Темное поле – освещение объекта контроля, при котором яркость его дефектов больше яркости поверхности, на которой они распо7 ложены.

Светлое поле – освещение объекта контроля, при котором яркость его дефектов меньше яркости поверхности, на которой они распо7 ложены.

Стробоскопическое облучение – облучение объекта контроля модулизированным оптическим излучением, частота и фаза которого синхронизированы с движением объекта контроля.

Когерентное облучение – облучение объекта контроля когерентным излучением.

Монохроматическое облучение – облучение объекта контроля монохроматическим излучением

Полихроматическое облучение – облучение объекта контроля полихроматическим оптическим излучением.

Сканирующее облучение – облучение объекта контроля оптическим излучением с применением сканирования.

Телецентрическое облучение – облучение объекта контроля параллельным пучком оптического излучения.

Стигматическое облучение – облучение объекта контроля точечным источником оптического излучения.

255

О к о н ч а н и е п р и л . 3

Спекл>структура – случайное распределение интенсивности, характерное для диффузно7когерентного излучения.

Сканирование – анализ исследуемого пространства путем последовательного его просмотра при передвижении мгновенного поля зрения по полю обзора.

ПРИБОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ОПТИЧЕСКОМ НЕРАЗРУШАЮЩЕМ КОНТРОЛЕ

Эндоскоп – оптический прибор, имеющий осветительную систему и предназначенный для осмотра внутренних поверхностей объекта контроля.

Оптический компаратор – оптический прибор, предназначенный для одновременного наблюдения объекта контроля и контрольного образца.

Субтрактивный видеоанализатор – оптический прибор для фор7 мирования разностного изображения объекта контроля и контрольного образца.

Оптический дисдрометр – оптический прибор для анализа объем7 ного распределения микрочастиц в контролируемой среде.

256

П р и л о ж е н и е 4

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЕФЕКТОСКОПА

И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ПЛОЩАДИ ВЫЯВЛЕННОГО ДЕФЕКТА УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ ПО ОБРАЗЦУ

С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ОТВЕРСТИЕМ

Предельную чувствительность (Sп) в квадратных миллиметрах дефектоскопа с наклонным преобразователем (или эквивалентную площадь Sэ выявленного дефекта) определяют по стандартному образ7 цу предприятия с цилиндрическим отверстием или по стандартному образцу СО72А или СО72 в соответствии с выражением

где N0 – показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо7 сигнала от бокового цилиндрического отверстия в стандарт7 ном образце предприятия или в стандартном образце СО72А, или СО72 до уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ;

Nx – показание аттенюатора, при котором оценивают предельную чуствительность дефектоскопа Sп или при котором ампли7 туда эхо7сигнала от исследуемого дефекта достигает уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ;

N – разность между коэффициентами прозрачности границы призма преобразователя – металл контролируемого соеди7 нения и коэффициентом прозрачности границы призма преобразователя – металл стандартного образца предприятия или стандартного образца СО72А (или СО72), дБ ( N 0). При эталонировании чувствительности по стандартному образцу предприятия, имеющему форму и чистоту поверх7 ности такую же, как и контролируемое соединение, N=0;

b0 – радиус цилиндрического отверстия, мм;

ct2 – скорость поперечной волны в материале образца и контролируемого соединения, м/с;

f – частота ультразвука, МГц;

r1 – средний путь ультразвука в призме преобразователя, мм;

257

П р о д о л ж е н и е п р и л . 4

cl1 – скорость продольной волны в материале призмы, м/с;

и – угол ввода ультразвукового луча в металл и угол призмы преобразователя соответственно, град;

Н– глубина, для которой оценивается предельная чувствитель7 ность или на которой расположен выявляемый дефект, мм;

H0 – глубина расположения цилиндрического отверстия в об7 разце, мм;

t – коэффициент затухания поперечной волны в металле контролируемого соединения и образца, мм71.

Для упрощения определения предельной чувствительности и экви7 валентной площади рекомендуется рассчитать и построить диаграмму (SKH7диаграмму), связывающую предельную чувствительность Sп (эквивалентную площадь Sэ), условный коэффициент K выявляемости дефекта ( K Nx N0 N ) и глубину H, для которой оценивается

(настраивается) предельная чувствительность или на которой распо7 ложен выявленный дефект.

Сходимость расчетных и экспериментальных значений Sп при= (50 +/7 5)° не хуже 20 %.

Пример построения SKH7диаграммы и определения предельной чувствительности Sп и эквивалентной площади Sэ представлен ниже.

258

П р о д о л ж е н и е п р и л . 4

ПРИМЕРЫ

Контроль швов стыковых сварных соединений листов толщиной 50 мм из малоуглеродистой стали выполняют при помощи наклонного преобразователя с известными параметрами: , r1, cl1 . Частота ультра7

звуковых колебаний, возбуждаемых преобразователем, лежит в пределах 26,5 МГц +/7 10 %. Коэффициент затухания t = 0,001 мм71.

При измерении по стандартному образцу СО72 установлено, что= 50°. SKH7диаграмма, рассчитанная для изложенных условий и b = 3 мм, H0 = 44 мм по формуле, приведенной выше, показана на чертеже.

Пример 1.

Измерением установлено, что f = 2,5 МГц. Эталонирование осуще7 ствляется по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием диаметром 6 мм, расположенным на глубине H0 = 44 мм, форма и чистота поверхности образца соответствует форме и чистоте поверхности контролируемого соединения.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослабле7 нию, при котором еще звуковым индикатором регистрируется эхо7 сигнал от цилиндрического отверстия в образце, составляет N0 =38 дБ.

Требуется определить предельную чувствительность при данной настройке дефектоскопа (Nx=N0=38 дБ) и поиске дефектов на глубине Н = 30 мм.

Искомое значение предельной чувствительности на SKH7диаграмме соответствует точке пересечения ординаты H = 30 мм с линией K=Nx=N0=0 и составляет Sп 5 мм2.

Требуется настроить дефектоскоп на предельную чувствительность Sп = 7 мм2 для глубины расположения искомых дефектов H = 65 мм,

N0 = 38 дБ.

Заданным значениям Sп и H по SKH7диаграмме соответствует

K=Nx=N0 = 79 дБ.

Тогда Nx=K+N0 = 79 + 38 = 29 дБ.

Пример 2.

Измерением установлено, что f = 2,2 МГц. Настройка осуще7 ствляется по стандартному образцу СО72 (H0 = 44 мм). Путем сопо7 ставления амплитуд эхо7сигналов от одинаковых цилиндрических отверстий в листах контролируемого соединения и в стандартном образце СО72 установлено, что N = 76 дБ.

259

О к о н ч а н и е п р и л . 4

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаб7 лению, при котором еще звуковым индикатором фиксируется эхо7 сигнал от цилиндрического отверстия в СО72, составляет N0 = 43 дБ.

Требуется определить эквивалентную площадь выявленного де7 фекта. В соответствии с измерениями глубина расположения дефекта H = 50 мм, а показание аттенюатора, при котором еще фиксируется эхо7 сигнал от дефекта, Nx = 37 дБ.

Искомое значение эквивалентной площади Sэ выявленного дефекта на SKН7диаграмме соответствует точке пересечения ординаты H = 50 мм с линией K Nx N0 N = 37 – (43 – 6) = 0 дБ и составляет Sэ 14 мм2.

260