Дефектоскопия и интероскопия тепловыми методами

ВВЕДЕНИЕ

В тепловых методах неразрушающего контроля в качестве пробной энергии используется тепловая энергия, распространяющаяся в объекте контроля. Температурное поле поверхности объекта является источником информации об особенностях процесса теплопередачи, которые, в свою очередь, зависят от наличия внутренних или наружных дефектов. Под дефектом при этом понимается наличие скрытых раковин, полостей, трещин, непроваров, инородных включений и т.д., всевозможных отклонений физических свойств объекта от нормы, наличия мест локального перегрева (охлаждения) и т.п.

Методы неразрушающего контроля теплового вида (ГОСТ 18353 - 79) используют при исследовании тепловых процессов в изделиях. При нарушении термодинамического равновесия объекта с окружающей средой на его поверхности возникает избыточное температурное поле, характер которого позволяет получить информацию об интересующих свойствах объектов. Методы теплового контроля основаны на взаимодействии теплового поля объекта с термодинамическими чувствительными элементами (термопарой, фотоприемником, жидкокристаллическим индикатором и т.д.), преобразовании параметров поля (интенсивности, температурного градиента, контраста, лучистости и др.) в электрический сигнал и передаче его на регистрирующий прибор. (4)

Необходимое условие применений ТК – отличие интегральной или локальной температуры изделий от температуры изделий окружающей среды, которое создаётся либо искусственно с помощью внешних источников теплового нагружения (ИНТ), либо в силу естественных причин при изготовлении или функционировании изделий.

В месте механического соединения токоведущих элементов путём опрессовки, скрутки, пайки, сварки или с помощью болтов возникает дополнительное электрическое сопротивление, которое обусловливает нагрев этого участка в соответствии в законом Джоуля-Ленца. При ухудшении контакта вследствие окисления, коррозии или ослабления натяжения возрастание сопротивления приводит к аномальному повышению температуры (для некоторых контактов в энергетике на 200 К). (2)

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ МЕТОДОВ

Тепловые методы делятся на одно- и двусторонние. В односторонних методах инфракрасная камера контролирует нагреваемую поверхность. В этом случае дефекты снижают скорость распространения тепла, и поэтому они имеют вид горячих пятен. Переходные процессы можно изучать путём подачи тепла к одной поверхности и регистрации температуры на другой поверхности ламината. Такие методы называют двусторонними, и дефекты в этом случае выглядят холодными пятнами. Аналогично изучают переходные процессы при охлаждении, которое производится путём распыления охлаждающего аэрозоля по исследуемое поверхности. Чувствительность односторонних методов снижается при увеличении глубины дефекта. Двусторонние методы позволяют обнаружить глубоко лежащие дефекты.