Н.П. Алешин, А.Л. Ремизов, А.А. Дерябин - лекции по ККСС (1050136), страница 13
Текст из файла (страница 13)
При радиографии применяют флуорометаллические усиливающие экраны в виде свинцовой подложки с нанесенным на нее слоем люминофора. Они имеют больший коэффициент усиления, чем металлические, и обеспечивают лучшую чувствительность, чем флуоресцентные экраны.
Усиливающие экраны используют в виде заднего и переднего экранов, между которыми размещены радиографические пленки. При этом увеличивается коэффициент усиления и уменьшается влияние рассеянного излучения на пленку. Толщину металлических экранов, а также материал люминофора и его количество в составе флуоресцентных экранов выбирают в зависимости от типа источника излучения.
Флуоресцентные экраны с малым количеством люминофоров на поверхности при меняют с низкоэнергетическими источниками излучения, а экраны с большим количеством люминофора - с высокоэнергетическими источниками. Ввиду крупнозернистости последних экранов существенно уменьшается разрешающая способность изображения (до 1,5 - 3 раз). Экраны выполняются в виде свинцовой фольги, которая наклеивается на гибкую пластиковую подложку, обеспечивающую их сохранность и хорошее состояние поверхности.
Тип пленки. В зависимости от типа пленки, обусловленного размером зерна и реакцией к излучению, чувствительность радиографического контроля при прочих равных условиях (энергия излучения, рода и толщины материала) может изменяться от 0,5 % (РТ-5) до 3 % (РТ). Пленки, обеспечивающие лучшую чувствительность, имеют мелкозернистую структуру и слабую реакцию к излучению, но требуют большего времени для просвечивания.
Радиографическая пленка реагирует на прошедшее через объект излучение. В процессе экспонирования изменяются параметры чувствительного слоя, обеспечивая регистрацию изменения интенсивности излучения. Пленки обладают интегрирующей способностью регистрировать чрезвычайно низкие потоки излучения за длительное время просвечивания в широком диапазоне энергий. Фотографическая эмульсия содержит чувствительную к излучению галоидную соль серебра (обычно бромистое серебро с небольшой примесью йодистого), равномерно в виде зерен распределенную в тонком слое желатина. Эмульсию наносят на подложку (целлюлозу, стекло, бумагу и т.д.) с обеих сторон. При облучении пленки проникающим излучением в кристаллах бромистого серебра происходят изменения, благодаря которым кристалл становится способным к проявлению, Т.е. восстановлению, металлического серебра под действием проявителя.
Радиографическая пленка подразделется на два класса (см. табл. 1):
-
безэкранные, предназначенные для использования без флуоресцентных экранов, или с металлическими усиливающими экранами;
-
экранные радиографические пленки, рассчитанные на применение с флуоресцентными усиливающими экранами в связи с их высокой чувствительностью к видимой и ультрафиолетовой частями спектра.
Пленка, имеющая плотность почернения D и рассматриваемая в падающем на нее свете с интенсивностью I, ослабляет этот свет. Вследствие этого интенсивность прошедшего света Iп становится <1. Фотографическая плотность почернения пленки определяется соотношением D = Ig I / Iп , Кривую зависимости плотности почернения D пленки от логарифма относительной экспозиции Δlg Х называют характеристической кривой (рис. 8.11). Ее можно разделить на несколько участков: АВ область недодержек; ВС и CD - области нормальных экспозиций; DE - область передержек. Область нормальной экспозиции в первом приближении представляет собой прямолинейный участок, для которого справедливо уравнение
ΔD= D - Do = γ(lg X - Ig Хо )
где γ - средний градиент пленки (тангенс угла наклона прямолинейного участка характеристической кривой); Х и Хo - экспозиционные дозы, вызывающие почернение пленки D и Do соответственно.
Строго говоря, любая радиографическая пленка подобного прямолинейного участка не имеет. Вследствие этого контрастность пленки (тангенс угла наклона касательной к характеристической кривой) определяется соотношением γD =dD / D(lgX)
Рис. 8.11 Характеристическая кривая радиографической пленки
Контрастность пленки является функцией плотности почернения и экспозиции, и для пленок различного типа эта зависимость непостоянна (рис. 8.12). Контрастность безэкранных пленок увеличивается с ростом плотности почернения. Именно поэтому наивыгоднейшая плотность почернения пленок этого типа та, при которой можно просмотреть ее на расшифровочном оборудовании. Максимальная контрастность пленок экранного типа соответствует плотности почернения D = 1,8 ... 2,2, т.е. лучшую радиографическую чувствительность можно получить именно при этих значениях D. В данном диапазоне плотностей почернения контрастность пленки γD можно принимать равной среднему градиенту γ (см. табл. 1). Одной из важнейших характеристик радиографических пленок является разрешающая способность, которая характеризуется числом различных штриховых линий одинаковой толщины на длине 1 мм. Мелкозернистые пленки типа РТ-5, РТАМ имеют более высокую разрешающую способность в отличие от крупнозернистых пленок типов РТ-3, РТ-1 и РТ-2 (см. табл. 1).
Рис. 8.12 Зависимость контрастности радиографической пленки от плотности почернения
Таблица 1. Радиографическая пленка: классификация и основные характеристики
Класс | Группа | Тип пленки | Средний градиент γ для Dmax = 1.5 ... 2,5 | Разрешающая способность R, линий/мм | ||||
РТ (Россия) | Kodak | AGFA (Германия) | ||||||
Безэкранные пленки | Высококонтрастные | РТ-5, РТ-5D | Микротекс | D2 | 4 ...4,5 | 140... 180 | ||
РТ-4М, РНТМ-1В | Кристаллекс | D4 | 3,5 ...4 | 110... 140 | ||||
Высокочувствительные | РТ-3 | Индастрекс | D7 | 3... 3,5 | 80... 110 | |||
РТ-1, РТ-1D | D10 | 2,5 ... 3 | 68... 73 | |||||
Экранные пленки | С флуоресцентными экранами | РТ-2 | Индастрекс | S | 3... 3,1 |
Эталон чувствительности. Для определения относительной чувствительности радиографического контроля используют специальные эталоны. Эталон представляет собой пластину с идеальными дефектами, контуры которых резко очерчены. На границе дефектов эталона резко изменяется суммарная толщина просвечиваемогo материала, в то время как в реальном металле - постепенное изменение его толщины на границе дефект - бездефектная зона. Кроме того, реальные дефекты часто рассредоточены и имеют неправильные очертания.
Вследствие этого поры или шлаковые включения, диаметры которых равны соответственно высоте прорези или диаметру проволоки эталона, могут быть не выявлены несмотря на то, что изображения искусственных дефектов четко видны.
В практике радиационной дефектоскопии применяют несколько типов эталонов чувствительности (табл. 2). Чаще других используют канавочные и проволочные эталоны четырех типоразмеров каждый. На канавочном эталоне имеется шесть канавок, глубина рядом расположенных канавок различается в 1,39 раза. Проволочный эталон представляет собой пластиковый чехол с семью проволоками различного диаметра, соседние проволоки различаются размерами в 1,25 раза. Материал эталона должен быть аналогичен материалу контролируемого изделия. Эталоны маркируют свинцовыми буквами и цифрами. Буквы обозначают материал эталона, цифры - его номер, например Сu2, Fe1, А13, Ti4. Оба вида эталона равнозначны по чувствительности, выбор их определяется условиями работы и удобством использования.
Таблица 2. Эталон чувствительности.
Тип эталона | Эскиз | Чувствительность, в % для δ=10... 50мм | Стандарты |
Проволочный1 |
| 1 | Европейских стран, Великобритании, Японии |
Канавочный с канавками постоянной ширины и переменной глубины2 |
| 0.5 | Европейских стран |
Канавочный с канавками переменных ширины и глубины |
| 1 | РФ |
Пластинчатый эталон чувствительности с отверстиями |
| 1,5 ... 2,0 | США, ASME Code, РФ |
Ступенчатый эталон чувствительности с отверстиями |
| 2,0... 2,5 | Международного института сварки (МИС) |
1 Геометрический ряд значений d с основанием 1,25.
2 Арифметический ряд значений Δδ.
8.2. Радиографический контроль сварных соединений
Радиографический контроль сварных соединений имеет такую последовательность выполнения основныx операций:
-
выбор источника излучения,
-
выбор радиографической пленки + опредeление оптимальных режимов просвечивания;
-
просвечивание объeкта;
-
проведение фотообработки снимков и иx расшифровки;
-
офоpмление результатов контроля.
Выбор источника излучения обусловливаетcя технической целесообразностью и экономическoй эффективностью. Основными факторами, опредeляющими выбор источника, являютcя: заданная чувствительность; толщина и плотность материала контролируемого издeлия; производительность контроля; конфигурaция контролируемой детали; доступность еe для контроля и дp.
Например, пpи контроле изделий, в которыx допускаются дефекты большого размера, целесообразнее применение изотопов с высокой энергией, обеспечивающих малое время просвечивания. Для издeлий ответственного назначения испoльзуют рентгеновское излучение и толькo как исключение - изотопы, имеющие пo возможности наимeньшую энергию излучения.
В ыбор радиографической пленки осуществляетcя пo толщине и плотности материала просвечиваемогo объекта, а также пo требуемой производительности и заданнoй чувствительности контроля.