Авиация: световая пирометрия лопаток ТТД, аэродинамический эксперимент, контроль теплового режима бортовых РЭА.

Медицина: термодиагностика сосудистых заболеваний, онкологии, кожных заболеваний.

Тепловизионная техническая диагностика с использованием пассивного метода получила широкое распространение в энергетике, строительстве и промышленности. Основное преимущество метода — контроль объектов без вывода из эксплуатации и без какого-либо воздействия на них. Очевидно, что успешному внедрению теплового метода контроля способствует развитие средств измерений, в основном тепловизионной техники. Доля задач теплового контроля, решаемая с помощью тепловизоров настолько велика, что часто употребляется термин тепловизионный контроль.

Методы и средства теплового неразрушающего контроля.

Вибротепловизионные метод

Вибротепловизионный метод особенно перспективен для анализа изделий, работающих в условиях вибрации. В материалах с дефектами структуры под воздействием вибрации возникают температурные поля, что обусловлено рассеянием энергии колебаний на дефектах и превращением ее в теплоту за счет внутреннего перегрева в материале. В областях нарушения гомогенности структуры возникают локальные зоны перегрева объекта. На термограммах вибрирующих пластин и других объектов четко выявляются дефекты типа расслоений, несплошноностей и т.п.

Метод тепловой томографии

Тепловая томография - метод визуализации внутренних сечений объекта с помощью тепловых эффектов. Его можно реализовать импульсным облучением объекта плоским равномерным пучком излучения и последовательной регистрацией " тепловых отпечатков "дефектов или неоднородностей теплофизических параметров контролируемой структуры на противоположной стороне изделия с помощью быстродействующего тепловизора.

Методы теплового контроля на основе термофотоупругости

В современной технологии, особенно лазерной, широко применяются высокопрозрачные оптические кристаллы, например в качестве линз для фокусировки форсированного излучения, резонаторов мощных лазеров, защитных иллюминаторов, материалов для вытяжки ИК световодов и т.п. Важнейшей характеристикой подобных материалов является абсолютное значение натурального показателя поглощения оптического излучения , который , в свою очередь, определяет долю энергии, поглощенную в материале при прохождении через него мощного потока излучения. Эта характеристика позволяет прогнозировать лучевую прочность материалов, динамику их разогрева в процессе облучения, потери в линиях световодной связи и т.п.

Вихретокотепловой метод

Вихретокотепловой метод основан на радиоимпульсном возбуждении металлических объектов полем индуктора, приеме теплового отклика приповерхностным преобразователем вовремя и после теплового воздействия и анализе амплитудно-временной информации. Ход теплового процесса определяется теплофизическими и одновременно электромагнитными параметрами объекта, что позволяет в одном эксперименте проводить исследования как тепловыми, так и вихретоковыми методами. В частности, коэффициент температуропроводности чувствителен к химическому составу, тепловому старению, термообработке, размерам зерна сплавов. С помощью метода ВТТ возможна так же тепловая толщинометрия ферромагнитных и тонкостенных изделий, изделий с грубой поверхностью и др.

Теплографический ТНК композитов

Контроль тонкостенных оболочек из полимерных композиционных материалов, прочность которых существенно зависит от дефектов типа воздушных расслоений, "слипнутых" отслоений и т.д., эффективен с помощью комбинированного теплоголографического метода. Он заключается в нагреве(тепловом нагружении) изделия и совместной регистрации термограмм и голографических интерферограмм нагретой поверхности. При этом обнаружение дефектов производится по наличию аномалий интерференционных полос, а их протяженность и глубина залегания на основании анализа термограмм контролируемой зоны изделия при его нагреве галогенными лампами.

Приборы тепловизионного контроля.

Среди приборов, осуществляющих тепловой контроль, пожалуй, одним из самых популярных являются тепловизоры. Широкую известность они получили благодаря возможности использования их в самых разнообразных отраслях, это и строительство, и электрооборудование, и энергетика, и нефтегазовая сфера, металлургия, химическая, автомобильная, пищевая промышленность, электронная техника, судостроение, авиакосмическая и военная техника, железнодорожный транспорт, метрополитен, ветеринария, медицина, обеспечение охраны и безопасности, и даже используется в сфере искусства, с целью контроля за состоянием мировых шедевров живописи и кинематографии. Тепловизоры удобны в применении, компактны и малогабаритны. Они представляют собой тепловизионную матрицу, объектив и блок обработки информации. Тепловизоры отслеживают даже самые незначительные изменения и перепады в температурном поле объекта, информация об изменениях сохраняется в виде статичного изображений или видео. При этом определённый цвет сигнализирует об определённом уровне температуры.

Пирометр – прибор, предназначенный для дистанционного определения температуры объектов, он обеспечивает безопасность для определения температуры сильно раскалённых объектов, в случаях отсутствия возможности непосредственного физического взаимодействия с наблюдаемым объектом. Выделяют два вида пирометров – пирометр стационарный и пирометр переносной. Стационарные пирометры предназначены в основном для крупных предприятий для беспрерывного контроля над технологическим процессом. Переносной пирометр инфракрасный отличается мобильностью, оснащён небольшим дисплеем, на котором отображается графические и текстово-цифровые данные.

Логгеры данных используются для измерения температуры и влажности. Логгеры данных подходят для долгосрочного измерения и представляют собой компактное малогабаритное устройство, оснащённое дисплеем для работы с полученными данными, картой памяти, высокопрочным и водонепроницаемым корпусом, возможностью программирования момента начала и конца измерений, конфиденциальность информации обеспечивается навесным замком.

Измерители плотности тепловых потоков и температуры предназначены для работ узконаправленного профиля. Их используют в строительстве и эксплуатации зданий и сооружений для определения плотности тепловых потоков, проходящих через однослойные и многослойные ограждающие конструкции зданий и сооружений по ГОСТ 25380, через теплоизоляцию и облицовку энергетических объектов. Полученные данные передаются на ПК, где происходит их автоматическая архивация и хронологизация по дате и времени измерения.

Рис. 17.2. Результаты тепловизионного контроля

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Щербинский В.Г., Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных соединений. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 496 с.

2. Алёшин Н.П.Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений: учебное пособие. – М.:Машиностроение, 2006. -368 с.

3. Алешин Н. П., Щербинский В. Г. Радиационная, ультразвуковая и магнитная дефектоскопия.. М., Высшая школа, 1989.- 250 с.

4. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 1982. – 335 с.

5. Элементарный учебник физики: учебное пособие. В 3 т./Под ред. Г.С. Ландсберга: Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. – 14-е изд. – М: ФИЗМАТЛИТ, 2010 – 612 с.

6. Элементарный учебник физики: учебное пособие. В 3 т./Под ред. Г.С. Ландсберга: Т. 2. Электричество и магнетизм. – 13-е изд. – М: ФИЗМАТЛИТ, 2008 – 480 с.

7. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. - М.: Наука, 1973. – 344 с.

8. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. - М.: Издательство иностранной литературы, 1957. – 726 с.

9. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах.- М.: Наука, 1981. – 288 с.

10. Викторов И.А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. - М.: Наука, 1966. - Гл. 1. - С. 5 – 77.

11. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. - М.: Металлургия, 1965. – 391 с.

12. Выборнов Б.И. Ультразвуковая дефектоскопия. - М.: Металлургия, 1974. –240 с.

13. Кайно Г. Акустические волны. - М. :Мир, 1990. - 656 с.

14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. - М.: Наука,1965. – 202 с.

15. Гурвич А.К., Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. – Киев: Техника, 1972. – 460 с.

16. Григорьев М.В., Гуревич А.К., Гребенников В.В. Ультразвуковой способ определения размеров трещин // Дефектоскопия. - 1979. - № 6. - С. 50 – 56.

17. Горная С.П. Физические основы ультразвуковых методов контроля. -М.: Машиностроение-1, 2007. – 75 с.

18. Ермолов И.Н. Контроль ультразвуком: Краткий справочник. – М.: НПО ЦНИИТМАШ, 1992. – 86 с.

19. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. – М.: Машиностроение, 1981. – 240 с.

20. Кретов Е.Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении: Учебное пособие. – С.-Петербург: Издательство «Радиовионика», 1995. – 336 с.

21. Лепендин Л.Ф. Акустика. – М.: Высшая школа, 1978.- 448 с.

22. Партон В.З., Перлин П.И. Методы математической теории упругости.- М.: Наука, 1981. - 625 с.

23. Ермолов И.Н., Останин Ю.Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества: Учеб. пособие для инженерно-техн. спец. вузов.-М.: Высшая школа, 2003. - 368 с.

24. Ермолов И. Н. Теория и практика ультразвукового контроля. - М. : Машиностроение, 1981. - 240 с.

25. Гусев В.Э., Карабутов А.А. Лазерная оптоакустика. – М., Наука, 1991.- 304 с.

26. Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов: практическое пособие. М.: НТЦ «Эксперт, 1995».

27. Логин В.В. Контроль и испытания в машиностроении. Учебное пособие/ М.: МИИТ, 2003.

28. Маслов Б.Г. Неразрушающий контроль сварных соединений и изделий в машиностроении. Учебное пособие для вузов.- М.: Машиностроение, 2008.- 272с.

29. В.И. Капустин, В.М. Зуев, В.И. Иванов, А.В. Дуб Радиографический контроль. Информационные аспекты. – М. Научтехиздат, 2010. – 367 с.

30. В.И. Горбачев, А.П. Семенов Радиографический контроль сварных соединений. – М. Компания «Спутник», 2009. – 454

31. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 1: В 2 кн. Кн. 1: Ф.Р. Соснин. Визуальный и измерительный контроль. Кн. 2: Ф.Р. Соснин. Радиационный контроль. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 560 с.: ил.

32. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 2: В 2 кн. Кн. 1: А.И. Евлампиев, Е.Д. Попов, С.Г. Сажин, Л.Д. Муравьева С.А. Добротин, А.В. Половинкин, Ю.А. Кондратьев. Контроль герметичности. Кн 2: Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я. Останин Вихретоковый контроль. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 688 с.: ил.

33. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 3: И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. Ультразвуковой контроль. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 864 с.: ил.

34. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 4: В 3 кн. Кн. 1: В.А. Анисимов, Б.И. Каторгин, А.Н. Куценко и др. Акустическая тензометрия. Кн. 2: Г.С. Шелихов. Магнитопорошковый метод контроля. Кн. 3: М.В. Филинов. Капиллярный контроль. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 736 с.: ил.

35. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 5: В 2 кн. Кн. 1: В.П. Вавилов. Тепловой контроль. Кн. 2: К.В. Подмастерьев, Ф.Р. Соснин, С.Ф. Корндорф, Т.И. Ногачева, Е.В. Пахолкин, Л.А. Бондарева, В.Ф. Мужицкий. Электрический контроль. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 679 с.: ил. и цветная вкладка 24 с.

36. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 6: В 3 кн. Кн. 1: В.В. Клюев, В.Ф. Мужицкий, Э.С. Горкунов, В.Е. Щербинин. Магнитные методы контроля. Кн. 2: В.Н. Филинов, А.А. Кеткович, М.В. Филинов. Оптический контроль. Кн. 3: В.И. Матвеев. Радиоволновой контроль. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 832 с.: ил.

37. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 7: В 2 кн. Кн. 1: В.И. Иванов, И.Э. Власов. Метод акустической эмиссии. Кн. 2: Ф.Я. Балицкий, А.В. Барков, Н.А. Баркова и др. Вибродиагностика. – 2-е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 829 с.: ил.

38. Алешин Н.П., Баранов В.Ю., Могильнер Л.Ю. Повышение выявляемости объемных дефектов // Дефектоскопия. – 1985. - № 7. – С. 24 – 32.

39. Алешин Н.П., Волков С.А., Мартыненко С.В. Расчет поля рассеяния на плоскостных дефектах // Дефектоскопия. – 1984. - № 11. - С. 3 – 10 .

40. Алешин Н.П., Могильнер Л.Ю. Анализ упругого поля ультразвуковых волн, рассеянных на цилиндрической полости // Дефектоскопия.- 1982.- № 12. - С. 18 – 30.

41. Б.-К. Жэн, Л. Лу. Нормальные волны в упругом слоистом полупространстве // Акустический журнал. - 2003 . - Т. 49, № 4. – С. 501-513.

42. Lehfeldt W. Ultrasonic testing of sheet with Lamb waves // Mater. test. -1962. - № 9. - Р. 331 – 337.

43. Gringsby T.N., Tajchman E. J. Properties of Lamb waves relevant to the ultrasonic inspection of thin plates // Ultrasonic Engng. – 1961. - № 1. – Р. 26 – 33.

44. Frederick C.L., Worlton D.C. Ultrasonic thickness measurements with Lamb waves // Nondestruct. test. – 1962. - №1. – Р. 51 – 55.

45. Карабутов А.А., Пеливанов И.М., Подымова Н.Б., Скипетров С.Е. Измерение оптических характеристик рассеивающих сред лазерным оптико-акустическим методом. // Квантовая электроника, 1999, т.29, N3, С. 215-220.

46. Карабутов А.А., Матросов М.П., Подымова Н.Б., Пыж В.А. Импульсная акустическая спектроскопия с лазерным источником звука. // Акуст. журн., 1991, т.37, N2, С.311-323.

47. Карабутов А.А., Мурашов В.В., Подымова Н.Б. Диагностика слоистых композитов с помощью лазерного оптико-акустического преобразователя. // Механика композитных материалов, 1999, т.35, N1, С.125-134.

48. Карабутов А.А., Пеливанов И.М., Подымова Н.Б. Неразрушающий контроль дефектов структуры графитоэпоксидных композитов лазерным ультразвуковым методом. // Механика композитных материалов, 2000, т.36, N6, С.831-838.

49. ГОСТ 18353-79 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. М.: Издательство Стандартов, 1979.

50. ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. - М.: Издательство Стандартов, 1986.

51. ГОСТ 20426-82 Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения. - М.: Издательство Стандартов, 1982.

52. ГОСТ 23055-78 Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля. - М.: Издательство Стандартов, 1978.

53. ГОСТ 24034-80 Контроль неразрушающий радиационный. Термины и определения. - М.: Издательство Стандартов, 1980.

54. ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод. - М.: Издательство Стандартов, 1982.

55. ГОСТ 24450-80 Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения. - М.: Издательство Стандартов, 1980.

56. ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. - М.: Издательство Стандартов, 1987.

57. ГОСТ 8.283-78 Дефектоскопы электромагнитные. Методы и средства поверки. - М.: Издательство Стандартов, 1978.

58. ГОСТ 26697-85 Контроль неразрушающий. Дефектоскопы магнитные и вихретоковые. Общие технические требования. - М.: Издательство Стандартов, 1985.

59. ПБ 03-593-03 Правила организации и проведения акустико-эмиссионного
    контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов. – М: ПИО ОБТ, 2003.

60. URL: http://www. www.welding.su (дата обращения: 04.03.2013).

61. URL: http://www. www. neftegas.info (дата обращения: 04.03.2013).

62. URL: http://www. www. kipinfo.ru (дата обращения: 04.03.2013).

244