Файл: Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений.pdf

мещен с усилителем яркости; чувствительность их порядка

способность установок с ЭОП выше, чем установок с флюоре­ сцирующими экранами, все же применить их для контроля точечной сварки в настоящее время не представляется воз­ можным. Так, проведенное опробование ЭОП фирмы «Филлипс» и отечественной конструкции показало, что выявить ликвационные кольца в сварных точках невозможно. Тре­ щины, поры, раковины и выплески при этом выявляются.

Телевизионные установки для прямого преобразования рентгеновских изображений в видеосигналы не отличаются по принципиальной схеме от установок, чувствительных к видимой области спектра. Однако в телевизионных уста­ новках отсутствует оптический узел. Принцип работы рентгеночувствительного видикона такой же, как и обычного, чувствительного к видимому свету. Однако на фотослой мишени рентгеночувствительного видикона вместо свето­ вого изображения проектируется рентгеновское. Фото­ слой мишени изготовляется из высокоомных фотопровод­ ников, чувствительных к рентгеновскому излучению. Для увеличения поглощения толщину фотослоя делают зна­ чительно большей, чем у обычных видиконов. В установке [4], собранной на базе телетракта испытателя видиконов И-23, рентгеновского аппарата РУП-120-5-1, видикона со стеклянным входным окном и фотослоем из аморф­ ного селена, получена максимальная контрастная чувст­ вительность в 5% и разрешение, наблюдаемое на установ­ ленных отдельно проволочках, в 30 мк.

Определить качество точечной сварки на этой установке не удалось ввиду отсутствия видиконов, чувствительных к мягкому рентгеновскому излучению, и сравнительно низкой их контрастной чувствительности. В отечественных видиконах входное окно сделано из стекла и поэтому оно поглощает мягкое излучение. Для контроля точечной сварки с помощью рентгеновидиконов необходимо создать видиконы с берилиевым входным окном, повысить их

контрастную чувствительность, разрешающую способность и уменьшить инерционность.

Таким образом, в результате исследований, а также обобщения литературных данных (табл. 17) установлено, что телевизионные устройства на основе накопления сиг­ налов в настоящее время еще не могут решить ряд проблем контроля качества точечной сварки.

Таблица 17

Характеристика методов получения рентгеновского изображения

Системы с бегущим рентгеновским лучом [84] являются системами без накопления. В этих системах соотношение сигнал/шум, при прочих равных условиях, уменьшается пропорционально росту числа элементов разложения изображения. Поэтому при помощи систем с бегущим лу­ чом трудно получить изображение высокого качества. Однако, если можно ограничиться малым числом элемен­ тов разложения, например за счет уменьшения размера просматриваемого поля, то такая система может оказаться эффективной.

66

В связи с тем, что метод бегущего луча недостаточно изучен, целесообразно исследовать возможность создания устройств для контроля точечной сварки, в основу которых положен этот метод.

Разработанные в последние годы чувствительные инди­ каторы рентгеновского и -^-излучения на основе счета сцинтилляций приемлемы для контроля точечной сварки, по крайней мере при небольшом числе элементов разло­ жения изображения.

мого изделия относительно щели интенсивность рентге­ новского излучения, измеряемая сцинтилляционным счет­ чиком, будет изменяться в соответствии со степенью по­ глощения рентгеновских лучей тем участком контроли­ руемого изделия, который находится в данный момент времени против щели.

Для обнаружения ликвационных колец при точечной сварке ширина щели должна быть меньше, чем ширина ликвационного кольца, а длина щели в несколько раз меньше диаметра сварной точки. Кривые зависимости интен? сивности рентгеновского излучения, регистрируемого счет-

.чиком, от положения сварной точки относительно щели

показаны на рис. 29. Отрицательные импульсы (рис. 29, а) объясняются большим поглощением рентгеновских лучей в области белого ликвационного кольца, широкий положи­ тельный импульс—утонением материала в месте сварки, а узкие положительные выбросы (пики) — меньшим погло­ щением рентгеновских лучей в области черного ликва­ ционного кольца.

На рис. 29, б отрицательных импульсов и положитель­ ных «пиков» нет, так как из-за непровара ликвационные кольца отсутствуют. При наличии трещин, раковин и пор в литом ядре амплитуда положительного импульса зна-

(рис. 29, б), так как в области этих дефектов резко умень­ шается поглощение рентгеновских лучей.

Хотя описанный метод в принципе весьма прост, однако при техническом осуществлении встречается ряд серьез­ ных трудностей, связанных, в первую очередь, с тем, что изменение интенсивности рентгеновского излучения за счет большого коэффициента поглощения рентгеновских лучей в области ликвационных колец составляет единицы, а иногда и доли процентов.

Для исследования технических возможностей пред­ ложенного метода была собрана установка, принципиаль­ ная схема которой показана на рис. 30.

В качестве источника рентгеновского излучения / была использована установка для рентгеноструктурного анализа УРС-70 с трубкой типа БСВ1-Мо, имеющей молиб­ деновый анод. Источник излучения облучал образец 2, выполненный точечной сваркой из дюралюминия. Обра­ зец располагался на фокусном расстоянии 400—500 мм.

68

Между образцом 2 и приёмником рентгеновского излу­ чения 6 помещалась диафрагма 4 толщиной 5 мм, изготов­ ленная из свинца. В диафрагме была прорезана щель 5 размером 0,5 х 1,5 мм. Образец 2 с помощью микромет­ рического винта 3 перемещался относительно щели и таким образом определялась степень поглощения рентгеновских лучей различными участками сварной точки. Приемник рентгеновского излучения 6 представлял собой комбина­ цию кристалла сцинтиллятора — йодистого натрия, акти­ вированного таллием, и фотоэлектронного умножителя типа ФЭУ-25, обладающего относительно малым уровнем собственных шумов.

Рис. 30. Принципиальная схема установки для контроля точечной сварки с помощью сцинтилляционного счетчика.

Интенсивность рентгеновского излучения определяли двумя способами: 1) по изменению средней составляющей анодного тока фотоумножителей; 2) по числу импульсов, возникающих за определенное время.

Для измерения средней составляющей анодного тока умножителя сигнал с нагрузки ФЭУ подавался на баланс­ ный усилитель / / . Образец устанавливался так, чтобы сварная точка не попадала на щель 5. В этом положении включался рентгеновский аппарат и схема балансировалась путем установки нулевых показаний микроамперметра 10. Затем образец перемещался относительно щели. Через каждые 0,5 мм перемещения регистрировались показания микроамперметра.

Этот способ обладает малой эффективностью, так как ток ФЭУ пропорционален величине напряжения в шестой—• седьмой степени. Поэтому колебания напряжения пита­ ния ФЭУ на 1% приводят к изменению тока на 6—7%.

69