Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Достоинством термопар является их простота, малые габариты, помехоустойчивость, дешевизна. Однако они являются контактными преобразователями и поэтому уступают бесконтактным приемникам инфракрасного излучения — фотосопротивлениям. Другие контактные преобразователи теплового поля, такие, как термоиндикаторы, изменяющие свой цвет или агрегатное состояние прн нагреве, люминофоры, жидкие кристаллы и другие могут получить более широкое применение дли контроля сварных соединений в будущем. Качество контактной электросварки также можно оценить по измерению температуры в непосредственной близости от места сварки.
В этих случаях приемник инфракрасного излучения устанавливают непосредственно после роликового электрода и его показания сравнивают с сигналом второго аналогичного приемника, удаленного на расстояние 50 см и более. Таким образом удается выявля гь дефекты типа непроваров. Качество сварки гарантируется тогда, когда первый приемник показывает установленный диапазон температур, а второй— допустимую разность температур. Тепловое излучение контролируемого участка фокусируется оптической системой и модулируется для удобства его преобразования в электрический сигнал приемником излучения. В качестве приемников излучения применяют неохлажденные и охлажденные жидким азотом фотосопротивления: сернисто-свинцовые, индий-сгибиум, германневые н др. Недостатком применения приемников теплового излучения является зависимость их выходного сигнала от коэффициента излучения поверхности образца.
Всевозможные неровности, а также наличие окислов, копоти и других загрязнений поверхности приводят к помехе, для уменьшения которой поверхность сварнваемых деталей следует подвергать химической обработке (обезжиринанию и последуюшей кислотной и щелочной очистке). Каниллярные, металлографические и другие методы контроля Методы контроля герметичности а. Т~хническая карактернстика тепловизоров АГА-750 (Швецигг) БТ-! От — 2 гг до + яоо ц2 20Х 20 25 з 280 — 19» От +ЗО до +зов оз гохз г2,5 3 75 — !эб От +30 до +200 0,4 4,эх 4,5 16 л гоо — !96 Диапазон регистрируемих температур, 'С Чувствительность, 'С Поле обзора, градусы Число кадров в ! с Мгновенный угол зрения, ырад Число строк Рабочая температура приемника излучения, 'С П р и м е ч а и и е.
Питание — сеть переменного тока: напряжение 220 В; час|ота зо Гц. Излучательную способность поверхности можно выравнивать, нанеся специальную краску с высоким коэффициентом излучения на некотором расстоянии от мак ета сварки (во избежание загрязнения места сварки), что уменьшает относительные помехи дуги. Прн размещении преобразователя со стороны электрода излучение дуги также является помехой. Эту помеху уменьшают установкой экрана между дугой и преобразователем теплового излучения, а также использованием инфракрасных фильтров (например, из РЬБ), которые не пропускают излучение с длиной волны менее 2,5 мкм. Перспективным представляется способ получения информации о температуре поверхности с помощью стекловолоконной оптики. В этом случае устраняется влияние посторонних источников тепла. Стекловолокно размещается в электроде.
Оплавление электрода при сварке сопровождается оплавлением стекловолокна с той же скоростью, обеспечивая тем самым постоянный контакт стекловолокна с поверхностью изделия в месте сварки. Так как температура места сварки обычно достаточно высокая, то информацию получают в видимой и ближней инфракрасной области спектра. Г!ри таком способе вывода информации к приемнику радикальным образом решается проблема, связанная с изменением коэффициента излучения поверхности. При тепловом контроле готовых сварных соединений используют нагрев движущимся относительно участка контроля точечным источником тепла и статический нагрев. Источником нагрева служат лампы накаливания, плазмотроны, оптические квантовые генераторы. Исследуемый локальный участок сварного шва нагревается плазмотроном, а тепловое излучение регистрируется радиометром. Более полную информацию о распределении температур по поверхности сварного соединения дают тепловизоры. Оптическая система тепловизора представляет собой линзовый объектив, который формирует оптическое изображение объекта по его инфракрасному излучению и фокусирует тепловой поток на поверхность приемника излучения.
Приемник излучения преоьразует падающий на его поверхность лучистый поток в электрический сигнал, который после усиления подается в блок индикации. В целях снижения шумов и влияния температуры окружающей среды на результаты измерений в тепловизорах, как правило, применяют охлаждение приемника жидким азотом. Наиболее сложными устройствами в тепловизоре являются системы разверток изображения теплового излучения объекта с помощью вращающейся призмы и колеблюгцегося зеркала оптико-механической системы.
Видимое изображение теплового рельефа градиента температур получают на экране электронно-лучевой трубки блока индикации. Рабочий диапазон длин волн приемной камеры тепловизора 2,0 — 5 мкм. Линии одинаковой энергии инфракрасного излучения (изотермы) можно анализировать раздельно. Техническая характеристика тепловизоров приведена в табл. 5. Для бесконтактного дистанционного контроля температурных перепадов различных объектов применяются приборы-радиометры. Их принцип работы основан на регистрации потока теплового излучения с площадки поверхности контролируемого объекта, размеры которой определяются мгновенным углом поля зрения радиометра и расстоянием до объекта.
Вывод информации производится в аналоговой форме на самописеп или цифровой вольтметр. В состав прибора входят: оптический блок с объективом, модулятор, приемник излучения, охлаждаемый жидким азотом, измерительный усилитель, индикатор, Диапазон регистрируемых температур для радиометров типа ИК-10Р, ИК-20Р— 30 — 700' С температурная чувствительность 0,5-г-2" С на уровне в О 30' С, максимальная погрешность измерения температуры 5,4.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ Основы применения методов контроля герметичности изложены в ГОСТ 3242 — 6, 42 69 ГОСТ 5197 — 70 и ГОСТ 18353 — 73. Для определения дефектов сварных соединений труб, а также сосудов и замкнутых систем, работающих под давлением, применяют гидравлические испытания, Сущность их заключается в том, что в изделие подается вода под высоким давлением и после определенной выдержки контролируют наличие течи. Испытания проводят на гидравлических прессах, как правило, с масляным приводом.
Для контроля сварных труб диаметром от 6 до 2520 мм используют прессы типа П9225, П921, ПА9229, ПА019, П923, ПГэ9337, П9240, П9347 и др., которые позволяют создавать давление в пределах 20 — !30 кгс7см' и имеют в зависимости от диаметра и длины труб производительность от 12 до 1200 шт/ч. Диаметр выявляемых дефектов до 0,001 мм. Открытые изделия — баки, цистерны и т. п. подвергают контролю наливом воды до определенного уровня и выявлению места течи после определенной выдержки (0,5 — 24 ч).
Перед контролем сварные швы изделия протирают и сушаг с йомощью воздуха. Герметичность сварных и заклепочных соединений определяют также поливом воды под давлением 1 — 10 кгс/см' с одной стороны и осмотром места течи с другой стороны соединения. При контроле наливом и поливом воды выявляют дефекты диаметром 0,5 мм. Широкое применение получил способ контроля герметичности сварных соединений керосином. Одну сторону сварного соединения покрывают меловой обмазкой (350 — 450 г мела или каолина на 2 л воды), а противоположную — обильно смачивают керосином.
Места утечки обнаруживают по пятнам керосина на меловой обмазке. Для повышения чувствительности метода в керосине растворяют краски ярких цветов, что позволяет выявлять дефекты диаметром более О,1 мм. Более высокую чувствительность имеют люминесцентные методы контроля герметичности, основанные на использовании люминесцентных жидкостей (типа шубекол, ЛЖ-1, Л7К.2, ЛЖ-4, ЛЖ-5 и др.) и ультрафиолетовых осветителей, указывающих их проникновение через несплошность сварного соединения.
В качестве источников ультрафиолетового света применяют лампы типа ПРК-, РК 2 ПРК-4, ДРШ-250 и др. При люмииесцентном контроле могут быть выявлены дефекты диаметром до 3 — 5 мкм. Катарометрические течеискатели типа ТП7!01, ТП7101М, ТП7102 работают на принципе измерения электрического сопротивления нагретой проволоки, изменяющегося в присутствии пробного (избирательного регистрируемого) газа.
В качестве пробных газов выбирают водород, гелий, углекислый газ, азот, фреон и т. п., теплопроводность которых существенно отличается от теплопроводности воздуха. Абсолютная чувствительность катарометрических течеискателей к потоку Глава 18 СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Каяиллярные, металлографические и другие методы контроля водорода достигает 2,66 10 ' Вт. Чувствительным элементом галогенных тече- искателей является платиновый диод, ионный ток которого значительно возрастает при пропускании через промежуток анод — коллектор газов, содержащих галоиды (фреон, четыреххлористый углерод и др,).
Чувствительность галогенных тече- искателей (тнпа ГТИ-ЗА, ГТИ-6, БГТИ-5) к утечкам фреона в атмосферу 1,33*10 ' Вт. Наиболее чувствительными являются масс-спектрометрические течеискатели типа ПТИ-7А, ПТИ-9, СТИ-11, СТИ-1, СТИ-8 и ПТИ-10. Чувствительность их к утечке гелия в вакуумированных объектах достигает 6,65.10 1а Вт. В последнее время появились новые модели течеискателей, в которых в качестве измерительных преобразователей используют инфракрзсные абсорбционные газоанализаторы. Инфракрасный течеискатель типа ИГТ-1 имеет чувствительность 1,33 10 а Вт и использует в качестве индикаторной среды закись азота.
На регистрации локальных утечек в виде пузырьков газа основаны разновидности пузырькового метода контроля герметичности: пневматический, пневмогидравлический и вакуумный. При пневматическом методе используют воздух под давлением, равным 1 — 1,2 рабочего давления, и пенообразующие индикационные вещества на основе мыла, глицерина, порошка лакричного корня, МаС1, СаС! и т. д, Вакуумный метод основан на применении переносных вакуумных камерприсосок, нзкладываемых на участок контролируемого сварного соединения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
