مراقبة جودة المنتجات جزء أساسي من نظام إدارة الممتلكات. في كل مرحلة من مراحل الإنتاج ، هناك متطلبات محددة لأنواع مختلفة من المنتجات ، وبالتالي للمواد المستخدمة. في البداية ، كانت المتطلبات الرئيسية هي الدقة والقوة بشكل أساسي ، ولكن مع تطور الصناعة وتعقيد المعدات المصنعة ، زاد عدد الخصائص التي يمكن رفضها عدة مرات.
أصبح التحقق من القدرات الوظيفية للمنتجات دون تدميرها ممكنًا بفضل تحسين طرق الاختبار غير المدمرة. تسمح لك أنواع وطرق إجرائه بتقييم مجموعة متنوعة من المعلمات دون انتهاك سلامة المنتج ، وبالتالي ، بأكبر قدر ممكن من الدقة. اليوم ، لا يحق لأي عملية تكنولوجية واحدة لإنتاج منتجات مسؤولة بدون نظام تحكم جيد التشكيل أن تدخل الصناعة.
مفهوم الاختبار غير المتلف
تُفهم هذه العملية على أنها مجموعة منالاختبارات التي يتعرض لها الكائن بشكل مباشر ، مع الحفاظ على أدائه دون أي ضرر للمادة. جميع أنواع وطرق الاختبار غير المتلف الموجودة اليوم لها غرض رئيسي هو ضمان السلامة الصناعية من خلال مراقبة الحالة الفنية للمعدات والمباني والهياكل. يتم تنفيذها ليس فقط في مرحلة الإنتاج (البناء) ، ولكن أيضًا من أجل الصيانة والإصلاح عالية الجودة في الوقت المناسب.
وهكذا ، يمكن لأنواع مختلفة من الاختبارات غير المدمرة وفقًا لـ GOST قياس المعلمات الهندسية للمنتجات ، وتقييم جودة المعالجة السطحية (على سبيل المثال ، الخشونة) ، وهيكل المادة وتكوينها الكيميائي ، ووجودها من عيوب مختلفة. تتيح لك دقة توقيت وموثوقية البيانات التي تم الحصول عليها تعديل العملية التكنولوجية وإنتاج منتجات تنافسية ، فضلاً عن منع الخسائر المالية.
متطلبات التفتيش
من أجل أن تكون نتائج جميع أنواع الاختبارات غير المتلفة ذات صلة وفعالة ، يجب أن تفي بمتطلبات معينة:
- امكانية تنفيذه في جميع مراحل التصنيع اثناء تشغيل واصلاح المنتجات
- يجب تنفيذ التحكم على أقصى عدد ممكن من المعلمات المحددة لإنتاج معين ؛
- يجب أن يكون الوقت المستغرق في الفحص مرتبطًا بشكل معقول بالخطوات الأخرى في عملية الإنتاج ؛
- يجب أن تكون موثوقية النتائج عالية جدًا ؛
- بقلميجب أن تكون فرص التحكم في العمليات التكنولوجية مؤتمتة وآلية ؛
- موثوقية الأجهزة والمعدات المستخدمة في الاختبارات غير المدمرة ، يجب أن تتنوع أنواع وشروط استخدامها ؛
- بساطة الأساليب والتوافر الاقتصادي والتقني
التطبيقات
يتم استخدام مجموعة متنوعة كاملة من أنواع وطرق الاختبار غير المدمر وفقًا لـ GOST للأغراض التالية:
- اكتشاف العيوب في الأجزاء والتجمعات الحيوية (المفاعلات النووية ، والطائرات ، والمراكب المائية تحت الماء والسطحية ، والمركبات الفضائية ، وما إلى ذلك) ؛
- التنظير العيب للأجهزة المصممة للتشغيل طويل الأمد (مرافق الموانئ والجسور والرافعات ومحطات الطاقة النووية وغيرها) ؛
- البحث عن طريق طرق الاختبار غير المدمر للمعادن وأنواع هياكلها والعيوب المحتملة في المنتجات لتحسين التكنولوجيا ؛
- السيطرة المستمرة على حدوث عيوب في الوحدات والأجهزة ذات المسئولية القصوى (مثل غلايات محطات الطاقة النووية).
تصنيف أنواع الاختبارات غير المتلفة
بناءً على مبادئ تشغيل المعدات والظواهر الفيزيائية والكيميائية ، تنقسم جميع الطرق إلى عشرة أنواع:
- صوتي (على وجه الخصوص ، بالموجات فوق الصوتية) ؛
- vibroacoustic ؛
- مع اختراق المواد (الشعيرات الدموية والتحكم في التسرب) ؛
- مغناطيسي (أو جسيم مغناطيسي) ؛
- بصري (بصري-بصري) ؛
- إشعاع ؛
- موجة راديو ؛
- حراري
- كهربائي ؛
- تيار إيدي (أو كهرومغناطيسي).
وفقًا لـ GOST 56542 ، يتم تقسيم أنواع وطرق الاختبار غير المدمر المذكورة أعلاه بشكل إضافي وفقًا للميزات التالية:
- خصائص تفاعل المواد أو المجالات المادية مع كائن خاضع للرقابة ؛
- توفر المعلمات الأساسية المعلومات ؛
- الحصول على المعلومات الأساسية.
الأساليب الصوتية
وفقًا لتصنيف أنواع وطرق الاختبار غير المدمر وفقًا لـ GOST R 56542-2015 ، يعتمد هذا النوع على تحليل الموجات المرنة المثارة و (أو) التي تنشأ في كائن خاضع للرقابة. إذا تم استخدام نطاق تردد أكبر من 20 كيلو هرتز ، فيمكن استخدام مصطلح "فوق صوتي" بدلاً من "صوتي".
ينقسم النوع الصوتي للاختبار غير المتلف إلى مجموعتين كبيرتين.
أولاً - طرق تعتمد على انبعاث واستقبال الموجات الصوتية. للتحكم ، يتم استخدام موجات السفر والوقوف أو الاهتزازات الرنانة للكائن المتحكم فيه. وتشمل هذه:
- طريقة الظل. تم الكشف عن وجود عيب نتيجة توهين الإشارة المستقبلة أو التأخير في تسجيلها بسبب تقريب العيب بواسطة الموجات فوق الصوتية.
- طريقة الصدى. يتحدد وجود الخلل بوقت وصول الإشارة المنعكسة بالعيب وأسطح الجسم ، مما يجعل من الممكن تحديد موقع الخلل في حجم المادة.
- طريقة الظل المرآة. إنها تباين في طريقة الظل ، والتي تستخدم معدات منطريقة الصدى. الإشارة الضعيفة هي أيضًا علامة على وجود خلل.
- طريقة المعاوقة. إذا كان هناك عيب في المنتج ، فإن مقاومة منطقة معينة من سطحه تنخفض ، كما لو كانت تلين. يؤثر هذا على سعة اهتزازات القضيب ، والضغط الميكانيكي في نهايته ، وطور التذبذبات والتحول في ترددها.
- طريقة الرنين. مهم لقياس سماكة طلاء الفيلم. يتم العثور على الخلل عن طريق تحريك جهاز الكشف على طول سطح المنتج ، مما يشير إلى ضعف الإشارة أو اختفاء الرنين.
- طريقة الاهتزازات الحرة. أثناء الاختبار ، يتم تحليل ترددات التذبذبات الطبيعية للعينة التي تحدث نتيجة التأثير عليها.
المجموعة الثانية تتضمن طرقًا تعتمد على تسجيل الموجات الناشئة في المنتجات والمواد:
- انبعاث صوتي. يعتمد على تسجيل الموجات التي تحدث أثناء تكون الشقوق وتطورها. تؤدي العيوب الخطيرة إلى زيادة تردد واتساع الإشارات في نطاق تردد معين.
- طريقة الضوضاء والاهتزاز. يتكون من مراقبة الطيف الترددي للآلية أو أجزائها أثناء التشغيل.
تُستخدم أنواع وطرق الاختبار غير المتلف من التصنيف المذكور أعلاه لمجموعة متنوعة من الأغراض. لتحديد معلمات المعدن المدلفن ذو السماكة الصغيرة ، والمنتجات المطاطية ، والألياف الزجاجية ، والخرسانة ، فإن طريقة الظل هي الأنسب. عيبه الكبير هو الحاجة إلى الوصول إلى المنتج من جانبين. مع وصول أحادي الاتجاه إلىيمكن للعينة أن تستخدم أساليب الظل المرآة أو الرنين. هذان النوعان مناسبان تمامًا للاختبار غير المدمر للوصلات الملحومة ، وكذلك الانبعاثات الصوتية. طريقة المعاوقة ، وكذلك طريقة الاهتزاز الحر ، تتحقق من جودة المنتجات الملصقة والملحومة المصنوعة من الزجاج والمعدن والبلاستيك.
الأساليب الشعرية
وفقًا لتصنيف أنواع وطرق الاختبار غير المتلف وفقًا لـ GOST R 56542-2015 ، ترتبط الطرق الشعرية بالفحص عن طريق المواد المخترقة.
تعتمد على تغلغل قطرات من السوائل الخاصة ، تسمى المؤشر ، في تجويف العيوب. يتم تقليل الطريقة لتنظيف سطح الجزء وتطبيق سائل اختراق عليه. في هذه الحالة ، تمتلئ التجاويف ، وبعد ذلك يتم إزالة السائل من السطح. يتم الكشف عن الباقي باستخدام مطور ، والذي يشكل نمط مؤشر لموقع العيوب.
حساسية النوع الشعري للاختبار غير المتلف تعتمد إلى حد كبير على اختيار مواد الكشف عن الخلل ، مما يجعل التحقق الأولي منها إلزاميًا. يتم فحص قدرات مؤشر الحلول مقابل بعض الحلول القياسية. يتم فحص بياض المطورين بالمقارنة مع لوح الباريت (معيار البياض).
ميزة الطرق الشعرية هي إمكانية استخدامها في الظروف الميدانية والمختبرية بدرجات حرارة محيطة مختلفة. ومع ذلك ، فهم قادرون فقط على اكتشاف العيوب السطحية ذات التجاويف غير المملوءة. طرق الشعيرات الدموية قابلة للتطبيق لكشف عيوب الاجزاء المعدنية و غير المعدنية بمختلف اشكالها
الطرق المغناطيسية
تعتمد على تسجيل المجالات المغناطيسية الناشئة فوق الخلل ، أو على تحديد الخصائص المغناطيسية للمنتجات المدروسة. تسمح لك الطرق المغناطيسية بالعثور على الشقوق واللفائف والعيوب الأخرى ، مثل السمات الميكانيكية للفولاذ المغنطيسي والحديد المصبوب.
يوفر تصنيف الأنواع وطرق التحكم غير المدمرة المتوفرة في GOST تقسيم المغناطيسية إلى الأنواع الفرعية التالية:
- مغناطيسي (يتم تسجيل الحقول باستخدام فيلم مغناطيسي حديدي كمؤشر) ؛
- جسيم مغناطيسي (يتم تحليل المجالات المغناطيسية بمسحوق مغناطيسي أو تعليق مغناطيسي) ؛
- المقاوم المغناطيسي (يتم تسجيل المجالات المغناطيسية الشاردة بواسطة مقاومات مغناطيسية) ؛
- نوع الحث للاختبار المغناطيسي غير المدمر (يتم مراقبة حجم أو مرحلة EMF المستحث) ؛
- ponderomotive (يتم تسجيل قوة استدعاء المغناطيس من جسم خاضع للرقابة) ؛
- مسبار حديدي (بناءً على قياس شدة المجال المغناطيسي باستخدام بوابات التدفق) ؛
- طريقة تأثير القاعة (المجالات المغناطيسية مسجلة بواسطة مستشعرات القاعة).
الطرق البصرية
نوع الاختبار غير المدمر القائم على عمل إشعاع الضوء على جسم مع تسجيل نتائج هذا الإجراء يسمى بصري. تقليديًا ، هناك ثلاث مجموعات من الأساليب:
المرئية (وكذلك الطريقة البصرية البصرية) تعتمد على الصفات الشخصية للمشغل (مساعد المختبر): الخبرة ، المهارة ، الرؤية.إنه سهل الوصول إليه وسهل الأداء ، مما يفسر انتشاره في كل مكان. يتم التحكم البصري بدون أي وسيلة بصرية. إنه فعال على الأجسام الكبيرة لاكتشاف العيوب الجسيمة وانتهاكات الهندسة والأبعاد. يتم إجراء التحليل البصري البصري باستخدام مساعدات بصرية مثل العدسة المكبرة أو المجهر. إنه أقل إنتاجية ، لذلك عادة ما يتم دمجه مع المرئي
- تعتمد أساليب قياس الضوء والكثافة والطيفية والتلفزيون على قياسات مفيدة وتتميز بقلة الذاتية. هذه الأنواع من الاختبارات البصرية غير المدمرة لا غنى عنها لقياس الأبعاد الهندسية ، ومساحات السطح ، والتحكم في معامل التوهين ، وتقييم الإرسال أو الانعكاسية ، واكتشاف الخلل.
- التداخل ، الانعراج ، تباين الطور ، مقياس الانكسار ، مقياس النوى ، الاستقطاب ، الاصطرابي ، طرق التصوير المجسم تعتمد على الخصائص الموجية للضوء. بمساعدتهم ، يمكنك التحكم في المنتجات المصنوعة من مواد شفافة أو شفافة للإشعاع الضوئي.
طرق الإشعاع
بناءً على تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي المؤين على جسم ما ، يليه تسجيل معلمات هذا الإجراء وتلخيص نتائج التحكم. بالنسبة لنوع الإشعاع للاختبار غير المدمر ، يتم استخدام إشعاعات مختلفة ، مما يجعل من الممكن وصف كماتها بالكميات الفيزيائية التالية: التردد أو الطول الموجي أوالطاقة.
المرور عبر المنتج أو الأشعة السينية أو أشعة جاما ، بالإضافة إلى تدفقات النيوترينو ، يتم تخفيفها بدرجات متفاوتة في أقسام بها عيوب وبدون عيوب. إنها تسمح لك بالحكم على الوجود الداخلي للعيوب. يتم استخدامها بنجاح للتحقق من اللحامات الملحومة والملحومة والمنتجات الملفوفة.
أنواع الإشعاع من الاختبارات غير المدمرة تحمل خطرًا بيولوجيًا ، وتتصرف في الخفاء. هذا يتطلب الامتثال للمعايير التنظيمية والصحية لحماية العمل ولوائح السلامة.
الطرق الحرارية
معلمة مهمة هي تسجيل التغييرات التي تحدث في المجالات الحرارية أو درجة الحرارة للعينة التي تم تحليلها. للتحكم ، يتم قياس درجة الحرارة والاختلافات في الخصائص الحرارية للجسم.
يمكن أن يكون العرض الحراري NDT سلبيًا أو نشطًا. في الحالة الأولى ، لا تتأثر العينات بمصادر الحرارة الخارجية ، ويتم قياس مجال درجة الحرارة في آلية التشغيل. قد تشير الزيادة أو النقصان في درجة الحرارة في بعض الأماكن إلى وجود نوع من العيوب ، مثل تشققات في المحركات. مع التحكم الحراري النشط ، يتم تسخين المواد أو المنتجات أو تبريدها ، ويتم قياس درجة الحرارة من جانبين متقابلين.
للحصول على بيانات دقيقة وموضوعية ، يتم استخدام محولات القياس الأولية التالية للإشعاع الحراري: موازين الحرارة ، والمزدوجات الحرارية ، والمقاومات الحرارية ، وأجهزة أشباه الموصلات ، وأجهزة التفريغ الإلكترونية ، والعناصر الكهروحرارية. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مؤشرات المجالات الحراريةالصفائح والمعاجين وأفلام المواد الحساسة للحرارة التي تتغير عند الوصول إلى درجات حرارة معينة. لذلك ، يتم عزل المؤشرات الحرارية الذائبة والمؤشرات الحرارية المتغيرة اللون والفوسفور.
من خلال استخدام معدات خاصة ، تتيح الطرق الحرارية قياس المعلمات الفيزيائية والهندسية للأشياء دون ملامسة على مسافات كبيرة إلى حد ما. كما أنها تسمح باكتشاف التلوث الكيميائي والفيزيائي ، والخشونة ، والطلاء على أسطحها ، بناءً على قيم الانبعاث الحراري.
طرق كشف التسرب
وفقًا للتصنيف الرئيسي لأنواع الاختبارات غير المتلفة ، تشير هذه الطريقة إلى اختبار العينات بسوائل اختراق. يكشف كشف التسرب عن وجود عيوب في المنتجات والهياكل من خلال اختراق مواد الاختبار من خلالها. يشار إليها غالبًا باسم التحكم في التسرب.
السوائل ، بعض الغازات ، أبخرة السوائل يمكن أن تكون بمثابة مواد اختبار. وفقًا لهذه المعلمة ، يتم تقسيم طرق التحكم في اكتشاف التسرب إلى سائل وغاز. توفر الغازات حساسية أكبر ، مما يعني أنها تستخدم في كثير من الأحيان. أيضًا ، تتأثر حساسية الطريقة بالمعدات المستخدمة. تقنية الفراغ في هذه الحالة هي الخيار الأفضل.
لاكتشاف التسريبات ، هناك حاجة إلى أجهزة خاصة تسمى كاشفات التسرب ، ولكن في بعض الحالات تكون الطرق غير الجهازية لاكتشاف التسرب مناسبة أيضًا. للتحكم في هذه الطريقة ، يتم استخدام كاشفات التسرب التالية:
- مطياف الكتلة - يتميز بأكبر قدرالحساسية والتنوع ، يسمحان لك بفحص المنتجات ذات الأبعاد المختلفة. كل هذا يفسر تطبيقه الواسع. لكن مطياف الكتلة هو أداة معقدة للغاية وضخمة تتطلب فراغًا للعمل.
- هالوجين ، التي يعتمد عملها على زيادة حادة في انبعاث الكاتيونات الفلزية القلوية عند ظهور الهالوجينات في مادة الاختبار.
- الفقاعة - تستند إلى اكتشاف فقاعات غاز الاختبار المنبعثة من التسرب أثناء اختبار ضغط الغاز لجسم خاضع للرقابة ، مع تطبيق سائل على سطحه أو مغمور في خزان. هذه طريقة بسيطة إلى حد ما لا تتطلب أدوات معقدة وغازات خاصة ، ولكنها توفر حساسية عالية.
- Manometric - يسمح لك بتقييم ضيق كائن الاختبار باستخدام مقاييس الضغط التي تقيس ضغط غازات الاختبار.
الطرق الكهربائية
يعتمد هذا النوع من الاختبارات غير المدمرة وفقًا لـ GOST R 56542-2015 على تحليل معلمات المجال الكهربائي (أو التيار) الذي يعمل على الكائن المتحكم فيه أو الذي ينشأ في الكائن بسبب التأثير الخارجي.
معلمات إعلامية في هذه الحالة - السعة الكهربائية أو الإمكانات. للتحكم في المواد العازلة أو أشباه الموصلات ، يتم استخدام الطريقة السعوية. يسمح لك بتحليل التركيب الكيميائي للبلاستيك وأشباه الموصلات ، واكتشاف الانقطاعات فيها ، وتقييم محتوى الرطوبة في المواد السائبة.
يتم التحكم في الموصلات بطريقة الجهد الكهربائي. في هذه الحالة ، سمك الطبقة الموصلة ، وجود الانقطاعاتبالقرب من سطح الموصل يتم التحكم فيه عن طريق قياس الانخفاض المحتمل في منطقة معينة.
طريقة إيدي الحالية
له اسم آخر - طريقة إيدي الحالية. يعتمد على التغييرات في عمل المجال الكهرومغناطيسي للملف مع مجال التيارات الدوامة التي يسببها هذا الملف في كائن متحكم فيه. مناسب للكشف عن العيوب السطحية للأجزاء المغناطيسية وغير المغناطيسية والمنتجات شبه المصنعة. يتيح لك أيضًا العثور على تشققات في المنتجات ذات التكوينات المختلفة.
قيمة طريقة التيار الدوامي هي أنه لا الرطوبة ولا الضغط ولا تلوث البيئة ولا الإشعاع المشع ، وحتى تلوث الجسم بمواد غير موصلة ليس لهما أي تأثير عمليًا على إشارة القياس. مجالات تطبيقه هي كما يلي:
- التحقق من الأبعاد الخطية للمنتجات (على سبيل المثال ، قطر القضيب والأنابيب وسمك الصفائح المعدنية وسماكة جدار الجسم).
- قياس سمك الطلاء المطبق (تتراوح من ميكرومتر إلى عشرات المليمترات).
- تحديد الانحرافات في تكوين وهيكل المعادن والسبائك.
- تحديد قيم الإجهاد الميكانيكي.
مزايا وعيوب الطرق غير المدمرة
على الرغم من حقيقة أن كلا النوعين من الاختبار ، المدمر وغير المدمر ، لهما إيجابيات وسلبيات ، إلا أنه في ظروف الإنتاج الحديثة ، يتمتع الأخير بعدد من المزايا:
- يتم إجراء الاختبارات على الفور على المنتجات التي سيتم استخدامها في ظروف العمل.
- يمكن إجراء الاستبيان على أي جزء أو تجميع فرعي مخصص للاستخدام في العالم الحقيقي ، ولكنإذا كان له ما يبرره اقتصاديًا. في كثير من الأحيان يمكن القيام بذلك حتى عندما تتميز الدفعة باختلافات كبيرة بين الأجزاء.
- يمكنك اختبار الجزء بأكمله أو أخطر أجزاء منه فقط. اعتمادًا على ملاءمة التوصيل أو الظروف التكنولوجية ، يمكن إجراؤها في وقت واحد أو بالتتابع.
- يمكن اختبار نفس الكائن من خلال العديد من طرق الاختبار غير المدمرة ، وكل منها سيكون حساسًا لخصائص أو أجزاء معينة من الجزء.
- يمكن تطبيق الأساليب غير المدمرة على الوحدة في ظل ظروف التشغيل ولا داعي لإيقاف تشغيلها.
- يسمح لك الاختبار بإعادة فحص نفس الأجزاء بعد أي فترة زمنية. هذا يجعل من الممكن إنشاء اتصال بين أوضاع التشغيل والضرر الناتج ودرجتها.
- يسمح الاختبار غير المتلف بعدم تلف الأجزاء المصنوعة من مواد باهظة الثمن.
- كقاعدة عامة ، يتم إجراء الاختبارات دون معالجة مسبقة للعينات. العديد من الأجهزة التحليلية محمولة وسريعة ، وغالبًا ما تكون آلية.
- تكلفة الاختبار غير المتلف أقل من تكلفة الطرق التدميرية.
- معظم الطرق سريعة وتحتاج إلى ساعات عمل أقل. يجب استخدام هذه الأساليب لتحديد جودة جميع التفاصيل إذا كانت تكلفتها أقل من تكلفة إجراء مسح مدمر أو يمكن مقارنتها.فقط نسبة صغيرة من الأجزاء في الدفعة بأكملها.
لا تسبب اضطرابات و تغيرات في خصائص الاجزاء
لا توجد عيوب كثيرة لطرق الاختبار غير المدمرة:
- عادة ، يتم تحليل الخصائص غير المباشرة التي ليس لها ارتباط مباشر بالقيم أثناء العملية. من أجل موثوقية النتائج ، تم العثور على علاقة غير مباشرة بين البيانات التي تم الحصول عليها والموثوقية التشغيلية.
- معظم الاختبارات لا تشير إلى عمر الكائن ، لكنها قادرة فقط على متابعة عمليات التدمير.
- لفك وتفسير نتائج العمل التحليلي ، من الضروري أيضًا إجراء نفس الدراسات على عينات خاصة وفي ظل ظروف خاصة. وإذا لم يكن الارتباط بين هذه الاختبارات واضحًا ومثبتًا ، فقد لا يوافق عليه المراقبون.
قمنا بتحليل أنواع الاختبارات غير المدمرة ومميزاتها وعيوبها.
