Đo kiểm tra không phá hủy NDT1

10 16 0
  • Loading ...
1/10 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 14/04/2018, 01:39

Mục Lục ĐO KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY Non Destructive Testing - NTD Chương Giới thiệu đo kiểm tra không phá hủy Khái niệm 2 Nguyên lý phương pháp NTD Phân loại phương pháp NDT Lĩnh vực ứng dụng xu hướng phát triển phương pháp NDT Chương Các phương pháp kiểm tra NDT Phương pháp kiểm tra quang học ( Visual Testing – VT ) Phương pháp kiểm tra thẩn thấu lỏng Phương pháp kiểm tra NDT từ trường Phương pháp kiểm tra dòng điện xốy ( Eddy Curent Testing ) Phương pháp kiểm tra chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật liên quan ( Radiographic Testing ) Phương pháp kiểm tra siêu âm ( Ultrasonic testing ) Phương pháp kiểm tra chụp ảnh hồng ngoại ( hình ảnh nhiệt – Infrared Thermal testing ) 10 Chương Giới thiệu đo kiểm tra không phá hủy Khái niệm - NTD ( đo kiểm tra không phá hủy ) cách kiểm tra dựa tra việc sử dụng phương pháp vật lý đẻ pháy đánh giá khuyết tật bề mặt bên caaus trúc vật cần kiểm trakhông ảnh hưởng đến tính chất, cấu trúc, đặc điểm khả hoạt động vật kiểm tra sau tiến hành kiểm tra - Các phương pháp kiểm tra NDT: áp dụng tất giai đoạn q trình sản xuất hay vòng đời sản phẩn từ việc kiểm tra:     Các vật liệu đầu vào Các bán thành phẩn, thành phẩn hoán chỉnh Kiểm tra sản phẩn sau lắp ráp, bàn giao Kiểm tra sản phẩn trình vận hành, sử dụng Nguyên lý phương pháp NTD  Làm bật, làm tăng tương phản khuyết tật so với phần lại vật cần kiểm tra hay nói cách khác làm bật thay đổi cục tính chất vật lý khu vực có khuyết tật so với khu vực lại  Phương pháp NDT gồm bước bản:  B1: Lựa chọn áp dụng trình, tượng vật lý thích hợp đẻ kiểm tra  B2: Xem xét đáp ứng thay đổi tượng lý khu vực có khuyết tật so với khu vực khác  B3: Ghi nhận thay đổi B2 cảm biến phương thức thích hợp ( điện, từ )  B4: Xử lý tín hiệu thu diễn giải kết Phân loại phương pháp NDT  Phân loại khuyết tật phương pháp kiểm tra NDT theo tiêu chí:  Theo vị trí khuyết tật: bề mặt, bề mặt sâu bên thể tích  Theo hình dạng khuyết tật:  Dạng điểm  Dạng phẳng ( dạng diện tích S – tương đối )  Dạng khối ( dạng thể tích V – tương đối ) Lĩnh vực ứng dụng xu hướng phát triển phương pháp NDT  Ứng dụng: phương pháp đo kiểm tra NDT ứng dụng rộng rãi nhiều ngành khác như: vật liệu, điện, điện tử, khí, giao thơng, đóng gói sản phẩn  Xu hướng phát triển: ưu tiển phát triển phương pháp sử dụng công nghệ cao thân thiện với môi trường có khả tự động hóa Chương Các phương pháp kiểm tra NDT Phương pháp kiểm tra quang học ( Visual Testing – VT )  Phương pháp kiểm tra quang học việc sử dụng đơi mắt nhân viên để tìm kiếm, phát đánh giá cách trực tiếp có sử dụng cơng cụ hỗ trợ  Phương pháp kiểm tra quang học thường tiến hành qn trình tính đơn giảm tổng quát  Phương pháp kiểm tra hình dáng kích thước, vật liệu, màu sắc, phương thức chế tạo phương thức chế tạo, cách thức gia cơng Từ dựa kết kiểm tra mắt đư kết luận trực tiếp đưa phương thức kiểm tra phù hợp  Dụng cụ hỗ trợ:  Các loại thước: thước thẳng, thước dây, thước kẹp, thước góc…  Các loại kính lúp, kính hiển vi  Các hệ thống gương, ống nội soi, hệ thổng camera với hình  Điều kiện chiếu sáng khả nhìn mắt:  Điều kiện chiếu sáng:  Độ rọi E ≥ 300 lux  Màu ánh sáng: ánh sáng màu vàng có bước sóng = 0,56  Phương thức chiếu sáng: chiếu sáng thẳng góc chiếu sáng nghiêng với góc hay dùng ánh sáng tập chung ánh sáng phân tán  Khả nhìn mắt:  Khoảng cách quan sát khoảng 25cm → nhìn thấy kích thước cỡ 50 góc nhìn 0.5÷1°  Ưu nhược điểm phương pháp kiểm tra mắt:  Ưu điểm:  Kiểm tra nhanh, đơn giản, dễ thực  Tính tổng quát cao  Sử dụng cơng cụ gọn nhẹ, tính động cao  Khơng có tác động lên vật cần kiểm tra  Nhược điểm:  Thường phát khuyết tật bề mặt Các khuyết tật bề mặt tiếp cận công cụ hỗ trợ  Nhân viên kiểm tra phải có kinh nghiệm tốt  Tính lặp lại kết kiểm tra độ xác không cao  Một số lỗi thường dùng phương pháp kiểm tra quang học ( Ứng dụng ):  Các lỗi hình dạng hình học, kích thước, màu sắc  Các hư hỏng học như: xước, méo…  Phát nhuộn màu đổi màu lẫn tạp chất  Phát vết rỗ, lỗi không liên kết ( đứt, nứt, gẫy… ) Phương pháp kiểm tra thẩn thấu lỏng  Khái niệm: phương pháp kiểm tra NDT dựa nguyên tắc kiểm tra quang học Phương pháp làm tăng khả nhìn thấy khuyết tật mà điều kiện thường không phát  Các bước thực hiện:  Làm kỹ bề mặt cần kiểm tra  Phủ lớp chất lỏng lên bề mặt cần kiểm tra  Chờ thời gian để lớp chất lỏng ngấm vào đối tượng kiểm tra Thời gian chờ phụ thuộc vào: loại vật liệu, kích thước khuyết tật, tính chất chất lỏng sử dụng, điều kiện môi trường nơi kiểm tra (t℃, )  Làm trung gian: loại bỏ lớp chất lỏng bề mặt giữ lại lớp chất lỏng ngấm vào đối tượng kiểm tra  Phủ lên bề mặt kiểm tra lớp chất ( chất tương phản )  Làm sạch, sấy khô, quan sát đánh giá kết  Hệ thống chất sử dụng:  Các chất làm  Các chất lỏng kiểm tra ( chất thân nhập ) ①  Chất ( chất tương phản ) ① ① Có loại: + Tương phản màu: thường kiểm tra ánh sáng ban ngày, ánh sáng có E ≥ 500 lux phát cỡ 80 + Huỳnh quang phát sáng: dùng để kiểm tra bề mặt kim loại, kiểm tra bóng tối ánh sáng cực tín phát khuyết tật cỡ 10  Độ nhạy phương pháp: Huỳnh quang phát sáng 80 có độ nhạy cao phương pháp tương phản màu 10  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm:  Cách thực đơn giảm, chi phí thấp  Áp dụng cho nhiều loại vật liệu chi tiết khác  Nhược điểm: ( ? điều kiện kiểm tra hương pháp thẩn thấu )  Thời gian kiểm tra lâu ( vài chục phút )  Phải có tiếp cận với bề mặt kiểm tra  Chỉ kiểm tra khuyết tật mở bề mặt khơng xun thấu tồn chi tiết  Khơng áp dụng với vật liệu rỗ, xốp, vật liệu có dạng sợ không áp dụng với loại vật liệu có phản ứng hóa học với chất sử dụng  Yêu cầu tiến hành kiểm tra: vật liệu cần kiểm tra phải làm kỹ, sơn phủ, lớp dầu mỡ, gỉ sét, bụi bẩn  Nhiệt độ tiến hành kiểm tra thông thường 10-50℃, nằm nhiệt độ phải sử dụng đặc biệt  Ứng dụng: rộng rãi để tìm kiếm phát nhanh vết nứt, lỗi không liên kết bề mặt cho nhiều loại vật liệu khác Phương pháp kiểm tra NDT từ trường  Khái niệm: phương pháp để kiểm tra khuyết tật bề mặt bề mặt chi tiết kim loại có tính chất sắt từ Đây phương pháp thực nhanh đáng tin cậy để pháp định vết nứt  Nguyên lý: từ hóa vật liệu kiểm tra kim loại sắt từ * Cách thực hiện:  Xác định vật kiểm tra vật liệu sắt từ  Từ hóa vật kiểm tra nam châm, gơng từ, cho dòng điện chạy qua Khi vật cần kiểm tra xuất đường sức từ song song Nếu vật kiểm tra có khuyết tật khe hở tạp chất đường sứ từ bị gián đoạn  Hình ảnh hóa phân bố đường sức từ cách sử bột từ rắc lên bề mặt kiểm tra Nếu vật kiểm tra khuyết tật hạt sắt từ phân bố đặn Ngược lại có khuyết tật đường sức từ bị gián đoạn làm cho hạt sắt từ tập chung cách cục khu vực có khuyết tật  Nhân viên kiểm tra xem xét phân bố hạt sắt từ để đưa luận đánh giá xem có khuyết tật khơng * Lưu ý từ hóa:  Dùng nam châm, gơng từ, cho dòng điện chiều xoay chiều chạy qua  Phương đường sức từ phải vng góc với phương khuyết tật cho kết tốt  cường độ từ trường phải ≥ 1000A/m, với chi tiết độ nhạy cao cường độ từ trường phải ≥ 10.000-15.000A/m  Độ nhạy phương pháp phụ thuộc vào loại bột từ sử dụng:  Bột từ kiểu nhuộn màu  Bột từ dạng huỳnh quang phát sáng  Bột từ hòa dung dịch * Kích thước bột sắt từ: - Hạt sắt từ thô 50-100 - Hạt sắt từ mịn ≈  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm:  Có thể kiểm tra khuyết tật bề mặt  Thực nhanh đơn giản, kết thể bề mặt  Các yêu cầu làm bề mặt khơng q quan trọng  Chi phí cho việc kiểm tra khôn cao  Nhược điểm:  Chỉ kiêm tra vật liệu sắt từ, không kiểm tra kim loại màu  Có sủ dụng chất tiêu hao ( bột sắt từ )  Khi kiêm tra kết cấu lớn đòi hỏi có nguồn từ hóa đặc biệt ( gông từ to, nguồn điện công suất lớn )  Độ nhạy khả phát khuyết tật bị hạn chế theo chiều sâu ( sâu tối đa cỡ 15mm ) Để tăng độ nhạy nhiều trường hợp ta phải bỏ lớp sơn phủ  Thông thường phải khử từ trước sau kiểm tra ( t℃ nhiễu từ ngược với phương từ dư )  Việc định hướng phương đường sức từ so với khuyết tật quan trọng ( tốt vng góc với phương khuyết tật )  Điều kiện sử dụng phương pháp:  Vật kiểm tra phải có tính chất sắt từ với độ từ thẩm lớn > 300  Phải có tiếp cận từ phía với bề mặt cần kiểm tra  Vật kiểm tra phải từ hóa  Nhiệt độ tiến hành kiểm tra không cao < 300℃  Các lớp sơn phủ có khơng q dày cỡ 150  Ứng dụng: dùng để kiểm tra pháp vế nứt, khe hở, lỗi không liên kết Các tạp chất bề mặt bề mặt vật liệu kiểm tra kim loại sắt từ Phương pháp kiểm tra dòng điện xốy ( Eddy Curent Testing )  Khái niệm: phương pháp kiểm tra NDT không tiếp xúc để kkieemt tra phát khuyết tật bề mặt bề mặt chi tiết kim loại  Nguyên lý: dựa tượng cảm ứng điện từ, cụ thể xuất dòng điện xốy cảm ứng bề mặt kim loại có từ trường biến thiên  Cách thực hiện:  Sử dụng đầu cuộn dây có hình dạng kích thước phù hợp với loại ứng dụng cụ thể, kích thích dòng điện xoay chiều có tần số phù hợp Khi có dòng điện xoay chiều chạy cuộn dây sinh từ trường biến thiên theo thời gian gọi từ trường cuộn dây Đây từ trường sơ cấp hay từ trường kích thích Khi đưa cuộn dây lại gần vật dẫn kim loại bề mặt kim loại xuất dòng điện xốy cảm ứng < dòng khép kín biến thiên > Bản thân dòng điện xốy sinh từ trường xốy gọi từ trường thứ cấp Đầu xác định từ trường thơng qua thay đổi trở kháng cuộn dây  Bình thường vật kiểm tra đồng dòng điện xốy sinh đồng khơng đổi khắp bề mặt kiểm tra Ngược lại vật kiểm tra có khuyết tật dòng điện xốy cảm ứng bị nhiễu thay đổi dẫn đến từ trường dòng điện xốy thay đổi Khi từ trường tổng thay đổi, qua ta phát khuyết tật nhờ đo thay đổi trở kháng cuộn dây  Chiều dày pháp phương pháp: 500 = Trong đó: ℎ ề â ó ℎể đ đượ độ ℎẩ ươ đố ; ủ àđ ệ ℎ ế ẫ ể ủ ậ ; ệ ầ ể ố (Ω ) ; đệ  Các thông số kiểm tra phương pháp dòng điện xốy:  Các thơng số liên quan tới vật liệu kiểm tra, chi tiết kiểm tra: điện dẫn, dộ từ thẩm, hình dạng kích thước chi tiếp  Các thơng số liên quan đến dòng điện kích thích:  Thơng số liên quan đến sơ đồ kiểm tra như: khoảng cách đầu chi tiết, đường kính ngồi so với kích thước đầu  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm:  Kiểm tra nhanh, kết đáng tin cậy  Khơng sử dụng chất tiêu hao, khơng có tiếp xúc với bề mặt kiểm tra  Có thể kiểm tra nơi chật hẹp khó tiếp cận sử dụng phương pháp khác  Khôn yêu cầu … làm bề mặt  Có xác định loại khuyết tật độ sâu khuyết tật nhờ theo dõi tín hiệu hình kiểm tra  Nhược điểm:  Chỉ kiểm tra loại vật liệu dẫn điện  Thường áp dụng cho chi tiết, bề mặt có bề dầy hạn chế  Ứng dụng: phương pháp mạnh phổ biến có độ nhạy cao, kiểm tra nhanh, dùng để phát khuyết tật bề mặt bề mặt kim loại như:  Vết nứt bề mặt, gần bề mặt  kiểm tra lẫn tạp chất gần bề mặt  Đo chiều dày lớp phủ bề mặt kim loại quý: Vàng, Titan…  Đánh giá ăn mòn bề mặt, độ dẫn điện Phương pháp kiểm tra chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật liên quan ( Radiographic Testing )  Khái niệm: phương pháp kiểm tra chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật liên quan việc sử dụng tia xạ lượng lớn hướng tới vật kiểm tra xuyên qua tạo ảnh phim đặt sau vật cần kiểm tra Sau phim đem rửa hình ảnh kiểm tra lên phim  Các tia xạ sử dụng: dạng sóng điện từ có bước sóng cực ngắn ( tần số cao ) lượng sóng điện từ tính theo cơng thức: ℎ 1,24 = =  Khả đâm xuyên xạ tỷ lệ với mức lượng chúng  Các mức lượng sử dụng kiểm tra NDT 50 ÷ 2MeV Vd: dùng 2MeV xun 16mm Al; 20mm Fe; 14mm Pb  Cách thực hiện: vật kiểm tra đặt nguồn phát tia xạ phim Tùy theo cấu trúc hình dạng, mật độ vật liệu mà lượng tia xạ truyền tới phim sau xuyên qua vật cần kiểm tra nhiều hay Màu phim thay đổi tùy theo lượng tia xạ truyền tới cho biết hình ảnh vật cần kiểm tra phim dạng màu sáng tối với kiểu chụp thơng thường Sau nhân viên kiểm tra đọc kết phim đưa kết luận  Ứng dụng: dùng để phát lỗi không liên kết ( bề mặt bên vật kiểm tra ), lấn tạp chất, vết nứt, gẫy, không gian rỗng q trình co ngót vật liệu  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm:  Không bị giới hạn loại vật liệu, mật độ vật liệu  Có thể kiểm tra kết cấu lắp ráp, phát khuyết tật sâu bên cấu trúc, kiểm tra hệ thống vận hành  Không yêu cầu vệ sinh bề mặt hay làm chi tiết  Phương pháp đặc biệt nhạy cảm với thay độ dày khoảng trống, vết đứt, gẫy Nhạy cảm với loại vật liệu mật độ vật liệu  Phương pháp cung cấp lưu giữ kết sau kiểm tra  Nhược điểm:  Ta cần có tiếp cận từ hai phía đối vật kiểm tra  Sự định hướng tia xạ so với khuyết tật quan trọng, thông thường phải chụp theo nhiều phương khác để phát khuyết tật đánh giá xác kích thước cách xác  Chi phí đầu tư thiết bị đắt phí kiểm tra cao  Do việc sử dụng máy móc phức tạp việc sử dụng tia xạ mạnh nên đòi hỏi phải áp dụng biện pháp an toàn, nhân viên kiểm tra phải đào tạo  Kích thước vật kiểm tra bị hạn chế kích thước phim phim không tái sử dụng ⇒ Các nhược điểm khắp phục cách chụp ảnh vi tính hóa Phương pháp kiểm tra siêu âm ( Ultrasonic testing )  Khái niệm: kiểm tra siêu âm việc sử dụng sóng âm ( sóng đàn hồi ) truyền vào vật liệu chi tiết cần kiểm tra nhằm xác định khuyết tật, đo bề dày vật liệu để xác định độ ăn mòn Sóng âm sử dụng kiểm tra NDT sóng siêu âm có bước sóng ngắn ( tần số cao ) Tần số thường dùng để kiểm tra NDT 1÷10MHz  Cơ sở vật lý: phương pháp kiểm tra dựa nguyên lý truyề sóng âm vật thể cần kiểm tra Nhờ sóng âm lan truyền với vận tốc không đổi chạm vào bề mặt chỗ tiếp giáp hai vật liệu Tại phần tiếp giáp phần lượng sóng âm phản xạ lạ, số khác truyền qua Bằng cách thu phần lượng phản xạ truyền qua sóng cho ta thơng tin kích thước bề mặt phản xạ Mặt khác thời gian truyền âm bên vật thể đo vận tốc truyền âm biết trước Từ ta tính khoảng cách mà âm truyền qua việc xác định chiều dày vị trí khuyết tật  Trong kỹ thuạt kiểm tra siêu âm thường dùng sơ đồ kiểm tra chính: Kiểm tra xung tiếng dội truyền qua:  Sơ đồ xung tiếng dội:  Đây kỹ thuật áp dụng phổ biến Trong kỹ thuật sử dụng đầu vừa đóng vai trò phát vừa đóng vai trò thu sóng siêu âm  Với kỹ thuật xung tiếng dội kích thước khuyết tật biết cách theo dõi tín hiệu hình Vị trí khuyết tật xác định việc tính thời gian truyền âm tính quãng đường âm qua Tuy nhiên phương pháp không áp dụng để kiểm tra phát vật mà khơng có tượng phản xạ phản xạ  Kỹ thuật truyền qua:  Được áp dụng tính chất bề mặt phản xạ khơng có tượng phản xạ mà truyền qua  Kỹ thuật truyền qua sử dụng hai đầu đặt so le đối diện Hai đầu đầu đóng vai trò phát, đầu đóng vai trò thu  Bằng kỹ thuật truyền qua ta xác định kích thước, chiều dài khuyết tật không xác định vị trí khuyết tật  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm:  Không bị giới hạn loại vật liệu, vị trí khuyết tật  Phương phát có độ động tốt, điều kiện xác định xác định hệ thống không, hệ thống lắp ráp  Kết thường số hóa lưu trữ  Ứng dụng:  Thường dùng để kiểm tra chi tiết, kết cấu kim loại,  Dùng để phát khuyết tật vết nứt, lỗi không liên kết, không gian rỗng, xác định chiều dày, đánh giá lớp phủ độ ăn mòn  Gần phương pháp dùng để kiểm tra vật liệu tổng hợp nhờ phát triển vật lý kỹ thuật máy tính Các loai vật liệu trước không kiểm tra phương pháp siêu âm tính đẳng hướng, tính đồng tốt Phương pháp kiểm tra chụp ảnh hồng ngoại ( hình ảnh nhiệt – Infrared Thermal testing )  Nguyên Lý: dựa nguyên lý trao đổi lượng dạng xạ nhiệt  Thiết bị: có hệ thống để thu tia hồng ngoại  Ứng dụng: ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực  Kiểm tra dây dẫn, khí cụ điện, MBA…  Kiểm tra máy điện quay: máy phát, động cơ…  Cơ khí, xây dựng  Mạch điện tử  Ưu nhược điểm:  Khơng có tác động lên bề mặt vật kiểm tra, kiểm tra nhanh, đơn giảm có kết hình, kiểm tra nhiều loại vật liệu  Chỉ kiểm tra sơ ban đầu, phải dùng pp khác để kểm tra tiếp 10
- Xem thêm -

Xem thêm: Đo kiểm tra không phá hủy NDT1, Đo kiểm tra không phá hủy NDT1

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay