Файл: Контроль качества продукции машиностроения учебное пособие..pdf

ствительного слоя пластинки пудрой (диаметр частиц 5—40 мкм) — электронографическим порошком.

При опылении частицы порошка заряжаются за счет трибо­ электрического эффекта и выявляют на пластинке изображе­ ние детали. После рассмотрения изображения его стирают, а ксерографическая пластинка может быть повторно использо­ вана до 600— 1000 раз.

При необходимости сохранения изображения контролируе­ мой детали его фотографируют или переносят на обычную бу­ магу. Для этого применяется специальный порошок, приготов­ ленный из легкоплавкой смолы, который закрепляется на бу­ маге подогревом.

Производительность ксерографического метода регистра­ ции изображения намного выше производительности обычного метода регистрации на рентгеновской пленке, так как требует не более 2—3 мин для получения готового отпечатка. Этот метод экономичен, поскольку не требует расхода фотоматериа­ лов и реактивов, а также отпадает необходимость в специаль­ ном темном помещении. Однако метод не лишен и недостатков: сложность хранения чувствительных пластин, так как уже при температуре 24° С в течение полутора лет селен из аморфного переходит в кристаллическое состояние и теряет свойство фо­ топроводимости; контрастность ксерографического изображе­ ния уменьшается с увеличением энергии излучения.

Расшифровка рентгеновских и гамма-снимков заключается в установлении причин, вызвавших различную плотность почер­ нения пленки на разных ее участках. Причинами могут быть дефекты изделий — трещины, пористость, непровары, ликва­ ция, коррозия и др. Обычно негатив легко расшифровывается. Однако на снимке могут быть и дефекты самой пленки, а так­ же дефекты, возникшие в процессе ее обработки. Если такие дефекты вызывают сомнение, то приходится повторить снимок. Иногда просвечивание делается одновременно на две пленки. В этом случае путем сравнения полученных снимков пороки пленки легко устанавливаются.

Значительно облегчает расшифровку рентгенограмм нали­ чие эталонных снимков.

§ 60. Визуальный метод

Визуальный метод рентгеновской дефектоскопии — рентге­ носкопия, широко используемая в медицине, в промышленной дефектоскопии не нашел широкого применения. Это объясняет­ ся тем, что при наблюдении за изображением на флюоресци­ рующем экране оператор должен быть защищен от рентгенов­ ского излучения, что весьма затруднительно при используемых

366

в промышленности жестких рентгеновских лучах. Кроме того, низкая яркость изображения на экране требует тщательного затемнения помещения, а для полной адаптации глаза операто­ ра ему необходимо находиться в темноте до начала работы

30—40 мин.

Вместе с тем рентгеноскопия по сравнению с рентгеногра­ фией имеет ряд преимуществ: производительность процесса дефектоскопии значительно выше, представляется возмож­ ность наблюдения движущихся объектов и т. д.

Однако достижения электроники и применение новых мето­ дов преобразования рентгеновского изображения в видимое открывают весьма широкие возможности для использования рентгеноскопии в промышленности.

Применение обычной телевизионной установки для переда­ чи рентгеновского изображения изделия с флюоресцирующего экрана позволяет рассматривать его без затемнения, а при не­

Примером использования телевизионной установки для пе­ редачи рентгеновского изображения с флюоресцирующего экрана могут служить установки, разработанные конструктор­ ским бюро «Газоприборавтоматики». В рентгено-телевизион­ ных установках «Экран-1», «Луч-1» и «Луч-2» использованы серийные промышленные телевизионные и рентгеновские устаноки с медицинскими флюоресцирующими экранами. Установ­ ки предназначены для контроля качества сварки труб с тол­ щиной стенок не более 16 мм, имеющих разный диаметр. Чув­ ствительность этих рентгено-телевизионных установок при про­ свечивании стали толщиной 5—16 мм составляет 3—5%.

Преобразование рентгеновского или гамма-изображения в видимое можно осуществлять и другими путями: с помощью сцинтилляционных монокристаллов, рентгеновских электронно­ оптических преобразователей и специальных передающих рент­ гено-телевизионных трубок.

В установках, использующих сцинтилляционные монокри­ сталлы, экран, на котором получается рентгеновское изображе­ ние изделия, изготовляется в виде пластин из йодистого натрия или йодистого цезия. Такие экраны, при использовании излу­ чения с энергией выше 200 кэВ, имеют более высокую разре­ шающую способность по сравнению с обычными флюороскопическими. Так, рентгено-телевизионный интроскоп РТИ-1 пред­ назначен для контроля качества сварных швов и литых изде­

367

лий из стали толщиной до 30 мм. Просвечивание деталей про­ изводится серийной рентгеновской установкой с максималь­ ным напряжением до 150 кВ. Преобразующая часть интроскопа РТИ-1 состоит из монокриталлического экрана, объектива «Юпитер-3» и серийной передающей телевизионной установки ПТУ-1 И. Чувствительность такого интроскопа составляет 2—4%, а скорость контроля сварных швов — 0,5—4 м/мин.

Недостаточная яркость изображения на экранах как обыч­ ных, так и монокристаллических сцинтилляционных установок существенно ограничивает толщины контролируемых изделий.

Рис. 118. Схема электронно-оптического преобразователя:

1 — и с то ч н и к р е н т г е н о в с к и х и л и г а м м а - л у ч е й ; 2 — д и а ф р а г м а ; 3 — к о н т р о л и р у е м о е и з ­ д е л и е ; 4 — к о р п у с Э О П : 5 — ф л ю о р е с ц и р у ю щ и й сл о й в х о д н о г о э к р а н а ; 6 — ф о т о к а т о д ; 7 — п р о в о д я щ и й с л о й ; 8 — а л ю м и н и е в ы й к о р п у с а н о д а ; 9 — в ы х о д н о й ф л ю о р е с ц и р у ю ­ щ и й э к р а н

Расширение диапазона контролируемых толщин изделий и одновременное увеличение чувствительности метода и ярко­

преобразователя. Пучок рентгеновских или гамма-лучей, огра­ ниченный диафрагмой, проходит через контролируемое изде­ лие и попадает на флюоресцирующий экран ЭОП, вызывая его свечение. В непосредственном контакте с экраном находится фотокатод. Световое изображение на экране вызывает эмиссию электронов фотокатода, т. е. преобразуется в электронное изо­ бражение. Полученные фото-электроны ускоряются приложен­ ным высоким напряжением и с помощью системы электродов фокусируются на втором — выходном флюоресцирующем экра­

368

не. Второй экран по сравнению с первым имеет значительно' меньшую поверхность. Полученное на выходном экране изо­ бражение имеет значительно более высокую яркость по сравне­ нию с яркостью первоначального изображения.

Увеличение яркости изображения на выходном экране ЭОП достигается за счет увеличения потока электронов под действием высокого напряжения и электронно-оптического уменьшения размеров изображения.

Изображение на выходном экране ЭОП рассматривается с помощью увеличивающего оптического прибора, что позволяет наблюдать контролируемое изделие и его отдельные участки в натуральную величину или в увеличенном виде.

Разрешающая способность ЭОП несколько меньше обыч­ ного фотографического метода.

В настоящее время разработаны установки, совмещающиеприменение ЭОП и промышленных телевизионных установок. Например, установка РЭТУ-1 состоит из рентгеновского аппа­ рата, усилителя яркости рентгеновского изображения УРИ-135Г и промышленной телевизионной установки ПТУ-111. Основной частью УРИ-135Т является рентгеновский электрон­ но-оптический преобразователь типа РУ-135 со следующими, характеристиками: диаметр рабочего поля входного экрана 135 мм; выходного экрана— 13,5 мм; коэффициент усиления яркости порядка 2500; рабочее напряжение 25 кВ.

Установка РЭТУ-1 предназначена для поточного контроля качества сварных швов стальных труб диаметром от 529 до 1420 мм, с толщиной стенок до 30 мм; наибольшая скорость пе­ ремещения контролируемых труб — 2 м/мин.

Чувствительность установки при просвечивании стали тол­ щиной 5—30 мм составляет 3—7%, т. е. ниже чувствительности фотографического метода.

Повышение чувствительности ЭОП откроет широкие воз­ можности для применения рассматриваемого метода в про­ мышленности и позволит автоматизировать процесс контроля.

В последние годы ведется разработка аппаратуры для пря­ мого преобразования рентгеновского изображения в телевизи­ онное с помощью рентгено-видиконов передающих телевизион­ ных трубок, чувствительных к рентгеновскому и гамма-излу­ чению с экраном из аморфного селена.

§ 61. Техника безопасности

Рентгеновские лучи и гамма-лучи в случае превышения до­ пустимых доз облучения могут вызвать в организме человека тяжелые заболевания. В связи с этим помещения, предназна­ ченные для выполнения рентгеновской или гамма-дефектоско­

лии, должны удовлетворять правилам № 366—61 и санитарным правилам № 233—60, а сотрудники, работающие с источника­ ми проникающей радиации, самым строгим образом выполнять указанные правила.

Для индивидуального дозиметрического контроля исполь­ зуются различные типы дозиметров, в частности малогабарит­ ные ионизационные камеры, входящие в комплект приборов типа КИД-1 и КИД-3, регистрирующие суммарную дозу облу­ чения за определенный промежуток времени.

и гамма-установки, вентиляция должна обеспечивать необхо­ димый обмен воздуха.

Персонал, работающий с источниками ионизирующих излу­ чений, должен ежеквартально проходить специальный ин­ структаж и периодически, в соответствии с санитарными пра­ вилами j\° 333—60, подвергаться медицинскому осмотру.

Г л а в а XVI

ПРИМЕНЕНИЕ НЕРАЗРУШАЮЩИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПРИ СОРТИРОВКЕ МЕТАЛЛОВ ПО МАРКАМ

§62. Характеристика методов сортировки металлов по маркам

Установление марки материала и ее соответствие требова­ ниям чертежа при изготовлении деталей машин и ремонте — необходимое условие обеспечения их надежной работы.

При изготовлении деталей ответственного назначения про­ водится сплошной входной контроль исходного материала, цель которого не только обнаружение дефектов в исходном ма­ териале (прутки, штучные заготовки и др.), но и выявление соответствия материала марке, указанной в сопроводительной документации, т. е. заданному химическому составу.

370