Cлайды, которые теоретически могут помочь сдать общий экзамен на 1-2 уровень по ультразвуковому контролю.
Сокращения:
НК - неразрушающий контроль
ОК - объект контроля
Термины и определения:
Качество продукции
- совокупность свойств продукции, обуславливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением
Контроль (технический контроль)
- проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям
Вид контроля
- классификационная группировка контроля по определенному признаку
Метод контроля
- правила применения определенных принципов и средств контроля
Метод неразрушающего контроля (НК)
- метод контроля, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта к применению
Система контроля
- совокупность средств контроля, исполнителей и определенных объектов контроля, взаимодействующих по правилам, установленным соответствующей нормативной документацией
Средство контроля
- техническое устройство, вещество и (или) материал для проведения контроля
Контролепригодность
- свойство изделия, обеспечивающее возможность, удобство и надежность его контроля при изготовлении, испытаниях, техническом обслуживании и ремонте
Входной контроль
- контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю или заказчику, и предназначенный для использовании при изготовлении, ремонте или эксплуатации продукции
Операционный контроль
- контроль продукции или процесса во время выполнения или после завершения технологической операции
Приемочный контроль
- контроль продукции, по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставкам и (или) использованию
Дефект
- каждое отдельное несоответствие объекта установленным требованиям (ГОСТ 15467-79)
Несплошность
- нарушение однородности материала, вызывающее скачкообразное изменение одной или нескольких его физических характеристик (плотности, магнитной проницаемости, скорости звука, волнового сопротивления и проч.)
Дефектное изделие
- изделие, имеющее хотя бы один дефект
Критический дефект
- дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо
Значительный дефект
- дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению и (или) на ее долговечность, но не является критическим
Малозначительный дефект
- дефект, который существенно не влияет на использование продукции по назначению и ее долговечность
Достоверность контроля
- характеристика (качественная или количественная) контроля, показывающая на основе предварительно установленных критериев близость к ситуации, исключающей как перебраковку, так и недобраковку
Перебраковка
- отсутствие дефектов хотя бы в одном из забракованных по результатам контроля объектов
Недобраковка
- наличие дефекта хотя бы в одном из объектов, признанных годными по результатам контроля
Как известно из ГОСТ 18353-79, существуют 9 видов НК:
1. Магнитный
- вид НК, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с ОК)
2. Электрический
- вид НК, основанный на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с ОК или возникающего в ОК в результате внешнего воздействия
3. Вихретоковый
- вид НК, основанный на анализе взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в ОК
4. Радиоволновой
- вид НК, основанный на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодействующих с ОК
5. Тепловой
- вид НК, основанный на регистрации изменений тепловых или температурных полей ОК, вызванных дефектами
6. Оптический
- вид НК, основанный на регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с ОК
7. Радиационный
- вид НК, основанный на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия с ОК
8. Акустический
- вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых и (или) возникающих в ОК
9. Проникающими веществами
(капиллярный и течеисканием) - вид неразрушающего контроля, основанный на проникновении веществ в полости дефектов ОК
Методы каждого вида НК классифицируются по следующим признакам:
характеру взаимодействия физических полей или вещества с ОК;
первичным информативным параметрам;
способам получения первичной информации.
Классификация методов в соответствии с ПБ 03-440-02
немного отличается.
«Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля» ПБ 03-440-02 устанавливают порядок аттестации персонала, выполняющего НК технических устройств, зданий и сооружений на опасных производственных объектах. Аттестация персонала в области НК проводится в целях подтверждения достаточности теоретической и практической подготовки, опыта, компетентности специалиста, т.е. его профессиональных знаний, навыков, мастерства и предоставления права на выполнение работ по одному или нескольким видам (методам) НК. Специалисты НК в зависимости от их подготовки и производственного опыта аттестуются по трем уровням профессиональной квалификации – I, II, III.
Аттестации подлежит персонал, проводящий контроль объектов с применением следующих видов (методов) НК:
1. Радиационный РК (RT)
1.1. Рентгенографический
1.2. Гаммаграфический
1.3. Радиоскопический
2. Ультразвуковой УК (UT)
2.1. Ультразвуковая дефектоскопия
2.2. Ультразвуковая толщинометрия
3. Акустико-эмиссионный АЭ (AT)
4. Магнитный МК (MT)
4.1. Магнитопорошковый
4.2. Магнитографический
4.3. Феррозондовый
4.4. Эффект Холла
4.5. Магнитной памяти металла
5. Вихретоковый ВК (ET)
6. Проникающими веществами
6.1. Капиллярный
6.2. Течеискание
7. Вибродиагностический ВД
8. Электрический ЭК
9. Тепловой ТК
10. Оптический ОК
11. Визуальный и измерительный ВИК (VT)
12. Контроль напряженно-деформированного состояния НДС
12.1. Радиационный
12.2. Ультразвуковой
12.3. Магнитный
12.4. Вихретоковый
Кандидат, претендующий на прохождение аттестации на один из трех уровней квалификации, аттестуется по конкретным методам НК. Областью аттестации каждого кандидата является сфера его деятельности по контролю конкретных объектов:
1. Объекты котлонадзора
2. Системы газоснабжения (газораспределения):
3. Подъемные сооружения
4. Объекты горнорудной промышленности
5. Объекты угольной промышленности
6. Оборудование нефтяной и газовой промышленности
7. Оборудование металлургической промышленности
8. Оборудование взрывопожароопасных и химически опасных производств
9. Объекты железнодорожного транспорта
10. Объекты хранения и переработки зерна
11. Здания и сооружения (строительные объекты)
12. Оборудование электроэнергетики
Теперь перейдем к определениям из раздела "Колебания и волны".
Колебание
- движение вокруг некоторого среднего положения, обладающее повторяемостью во времени
Волна
- колебательные движения, распространяющиеся в пространстве: колебания одной точки среды передаются соседней и так далее
В акустике рассматривают упругие колебания и волны, в других видах неразрушающего контроля используются электромагнитные колебания и волны.
Упругость
- свойство точек среды возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения воздействия силы
Колебания характеризуются частотой и амплитудой.
Частота
- количество периодов (циклов) колебаний в единицу времени (обычно секунду)
Колебания от точки к точке среды передаются с определенной скоростью – скоростью распространения звука.
Длина волны
- минимальное расстояние между двумя точками, колеблющимися в одной фазе
Скорость звука во многих металлах около 6000 м/с. При частоте 6 МГц длина волны равна 1 мм. При ультразвуковом контроле металлов обычно используют волны длиной от 0,06 до 12 мм. Ультразвуковая волна
- процесс распространения упругих колебаний ультразвуковой частоты в материальной среде Объемные волны
Продольная волна
существует а твердых телах, жидкостях и газах. Поперечные волны
существуют только в твердом теле. Поверхностные волны
Волны в ограниченных твердых телах
1-й критический угол
2-й критический угол
3-й критический угол
Ультразвуковое поле
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное образовательное учреждение Среднего профессионального образования Пензенский техникум железнодорожного транспорта Неразрушающий контроль узлов и деталей,
системы технического диагностирования
Контрольная работа Вопрос № 1. Общие положения неразрушающего контроля Вопрос № 2. Магнитный вид неразрушающего контроля Вопрос № 3. Задачи средств и классификация систем технического диагностирования Вопрос № 1. Общие положения неразрушающего контроля
Техническая диагностика
- область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов (ГОСТ 20911-89) (17). Техническое диагностирование
- процесс установления технического состояния объекта с указанием места, вида и причин возникновения дефектов и повреждений. Система технического диагностирования
ПС представляет собой совокупность объектов, методов и средств, а также исполнителей, позволяющую осуществить диагностирование по правилам, установленным соответствующей нормативно-технической документацией. Эта система предназначается для решения следующих задач: диагноза
(от греческого «диагнозис» - распознавание, определение) - оценки технического состояния ПС или сборочной единицы в настоящий момент времени (при этом определяется качество изготовления или ремонта вагонов и локомотивов); прогнозирования
(от греческого «прогнозис» - предвидение, предсказание) технического состояния, в котором окажется подвижная единица через некоторый период эксплуатации (например, на пунктах технического обслуживания (ПТО) вагонов не только определяется техническое состояние, но и решается вопрос о возможности следования вагонов до следующего ПТО без возникновения отказов); генезиса
(происхождение, возникновение, процесс образования) - установления технического состояния ПС в прошлом (например, перед аварией, крушением, другими чрезвычайными событиями); решение задач этого типа называется технической генетикой. Диагностирование выполняется на каждой стадии жизненного цикла ПС: на стадии проектирования, при производстве, в режиме эксплуатации и при всех плановых видах ремонта. Вагон, локомотив, сборочная единица или деталь как объекты диагностирования (ОД) испытывают эксплуатационные воздействия при обычном их функционировании и тестовые воздействия от средств технического диагностирования (СТД), имитирующих условия работы ПС, близкие к эксплуатационным. О техническом состоянии ОД можно судить по диагностическим параметрам (ДП). Рис. 1 Структурная схема системы технического диагностирования вагонов и локомотивов. Информация от СТД, измеряющих и преобразующих параметры по заранее разработанному алгоритму диагностирования (АД), поступает к оператору (О) для принятия решения. На стадии проектирования ПС разрабатывается математическая модель объекта диагностирования, определяется тактика управления работоспособностью, формулируются требования к диагностируемости и технологии ее выполнения, назначается последовательность профилактических и ремонтных работ на объекте. По назначению системы диагностирования разделяются на системы для проверки работоспособности (исправен или неисправен вагон, локомотив или сборочная единица), правильности функционирования (соответствуют ли параметры его работы исправному техническому состоянию), наличия дефекта (определение места, типа и вида дефекта, причин его возникновения). Системы технического диагностирования разделяются также на общие (для оценки технического состояния сборочных единиц и деталей), функциональные в процессе эксплуатации вагонов, тестовые (когда на ПС или сборочную единицу воздействуют СТД)
и комбинированные (сочетание функционального и тестового методов диагностирования). Вопрос № 2. Магнитный вид неразрушающего контроля
Магнитный вид НК основан на анализе взаимодействия объекта контроля с магнитным полем и применим лишь к деталям из металлов или сплавов, способных намагничиваться. Им контролируют свободные детали или открытые для доступа части деталей с целью выявления поверхностных или подповерхностных дефектов. На железнодорожном транспорте магнитному контролю подвергают следующие объекты подвижного состава: детали ударно-тягового и тормозного оборудования, рамы тележек различных моделей в сборе и по элементам, шкворни, оси колесных пар всех типов, как в сборе, так и в свободном состоянии, диски, гребень и спицы локомотивных колес, свободные кольца буксовых подшипников, а также внутренние кольца, напрессованные на шейки оси, венцы зубчатых колес и шестерни тягового редуктора, валы генераторов, тяговых двигателей и шестерен в сборе, упорные кольца, стопорные планки, пружины, болты и т.п. Говорят, что в «пустом» пространстве существует силовое поле, если на предмет, находящийся в этом пространстве, действует сила. Например, человек постоянно испытывает действие гравитационного поля: где бы он ни находился, Земля притягивает его с одной и той же по величине и направлению силой. Для всех силовых полей структура формулы для определения силы поля одинакова. В ней всегда фигурирует произведение одной или нескольких величин, характеризующих тело (масса, заряд, скорость и т.д.), на векторную величину, которая характеризует поле в точке, где находится тело. Эта величина называется напряженностью
поля. Каждое силовое поле создается теми и только теми телами, на которые оно может действовать. Например, любой предмет независимо от размера, массы, цвета и др. создает вокруг себя гравитационное поле, которое притягивает к себе другие предметы вдоль линии, соединяющей их центры тяжести. Возьмем другое по физической природе, электростатическое (кулоновское) поле. Подчеркнем, что электростатическое поле более избирательно, оно создается только заряженными телами, заряды которых могут быть и положительными, и отрицательными, масса же всегда положительна. Но построение формул одно и то же: чтобы получить силу, надо определенную величину, относящуюся к телу, умножить на напряженность поля в этой точке. Силовые поля описываются силовыми линиями. Главное свойство силовой линии любого поля состоит в том, что в любой точке, через которую она проходит, направление вектора напряженности совпадает с направлением касательной к ней в этой же точке, а длины векторов, т.е. значения напряженностей во всех точках силовой линии одинаковы. Напряженность поля по величине больше там, где линии будут гуще.
По совокупности линий можно судить не только о направлении, но и о величине напряженности поля в каждой точке. Поле, напряженность которого одинакова во всех точках, называется однородным. В противном случае оно неоднородно. Магнитное поле - это один из видов силовых полей. Но в отличие от электростатического оно еще более избирательно - действует только на движущиеся заряды. На неподвижные заряженные предметы даже в самых сильных магнитных полях никакая сила не действует. Становится очевидным, что «конструкция» формулы для определения силы, действующей на движущееся тело в магнитном поле, должна быть сложнее предыдущих. Магнитные методы контроля можно использовать только для деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Они основаны на обнаружении или измерении магнитных полей рассеивания, которые возникают на поверхности намагниченной детали в местах, где имеются нарушения целостности материала или включения с другой магнитной проницаемостью. Данный метод контроля состоит из следующих технологических операций: подготовка изделия к контролю; намагничивание изделия или его части; нанесение на поверхность изделия ферромагнитного порошка (сухой метод) или суспензии (мокрый метод); исследование поверхности и расшифровка результатов контроля; размагничивание. Подготовка изделий к контролю заключается в его тщательной очистке. Существует три способа намагничивания: полюсное (продольное) бесполюсное (циркулярное) и комбинированное. При полюсном намагничивании применяются электромагниты и соленоиды. При намагничивании через деталь пропускается большой ток низкого напряжения.Если деталь полая, то используют электродный метод намагничивания. Комбинированный способ представляет собой комбинацию бесполюсного и полюсного способов намагничивания.
При полюсном намагничивании образуется продольное поле, при котором обнаруживаются поперечные трещины. При бесполюсном намагничивании выявляютсяпродольные дефекты (трещины, волосовины и др.) и радиальные трещины на торцовых поверхностях. При комбинированном намагничивании изделие находится под воздействием одновременно двух взаимно-перпендикулярных магнитных полюсов, что дает возможность обнаружить дефекты любых направлений. Для намагничивания изделий может использоваться переменный и постоянный, а также импульсный ток. В качестве магнитных порошков применяют магнезит (закись-окись железа Fe3O4) черного или темно-коричневого цвета для контроля изделий со светлой поверхностью. Окись железа (Fe2O3) буро-красного цвета применяют для контроля изделий с темной поверхностью. Лучшими магнитными свойствами обладают опилки из мягкой стали. Для контроля изделий с темной поверхностью применяют также окрашенные порошки. Жидкой основой для смесей (суспензий) служат органические масла. При приготовлении смеси обычно в 1 л жидкости добавляют 125-175 г порошка из окиси железа или 200 г опилок. В зависимости от магнитных свойств материала контроль можно производить по остаточной намагниченности изделия или в приложенном магнитном поле. В первом случае порошок наносят на деталь при выключенном дефектоскопе, а во втором - при включенном. При наличии дефекта частицы порошка, оседая в зоне краев трещины, обрисовывают ее контур, т.е. показывают ее месторасположение, форму и длину. Детали, обладающие большим остаточным магнетизмом, могут длительное время притягивать к себе продукты истирания, которые могут вызвать повышенный абразивный износ. Поэтому указанные детали обязательно размагничивают. Вопрос № 3. Задачи средств и классификация систем технического диагностирования
Под средствами технической диагностикипонимается комплекс технических средств для оценки технического состояния объекта контроля. В зависимости от поставленных задач и области применения, средства технической диагностики можно квалифицировать по разным признакам. С точки зрения области применения СТД можно подразделить на штатные и специальные. Штатные СТД в основном предназначены для функциональной диагностики, т.е. для обычного текущего контроля технического состояния. К ним относятся стенды, микрометрический инструмент, индикаторы, дефектоскопы, приборы для измерения различных физических величин. По назначению СТД подразделяются на универсальные (общего назначения) и специализированные. УниверсальныеСТД предназначены для измерения параметров (электрического тока, напряжения, напряженности и индукции магнитного поля, спектрального анализа вибрации и шума, средства дефектации и т.д.) технического состояния ПС различного конструктивного исполнения. СпециализированныеСТД создаются для диагностики конкретных элементов машин, однотипных вагонов и локомотивов. СТД состоят, как правило, из источников воздействия на контролируемый объект (при тестовом методе), преобразователей, каналов связи, усилителей и преобразователей сигналов, блоков измерения, расшифровки и регистрации (записи) диагностических параметров, блоков накопления и обработки информации на основе микропроцессорной техники, совместимой с персональным компьютером. С точки зрения мобильности СТД подразделяются на встроенные и переносные. ВстроенныеСТД компонуются в общей конструкции объекта контроля (например, датчики нагрева буксовых подшипников пассажирских вагонов) и применяются для непрерывного контроля сборочных единиц, отказы которых угрожают безопасности движения поездов или техническое состояние которых может быть определено только при рабочих нагрузках (параметры работающего дизеля, компрессора). PAGE_BREAK-- ВнешниеСТД выполняют в виде стационарных, передвижных установок, переносных приборов, подключаемых к вагону в период контроля. По видам диагностирования методы и средства диагностирования подразделяются на функциональные и тестовые.Функциональные методы заключаются в измерении сигналов, возникающих при работе ПС или сборочных единиц в обычных условиях эксплуатации. При тестовом методе сигналы образуются как отражение внешнего воздействия диагностического средства. Современные диагностические установки представляют собой компактные комплексы специализированных ЭВМ, внутри которых предусмотрены соответствующие блоки (структура Д-У-ЭВМ). Наметились две тенденции построения СТД: в виде многопараметрических структур и систем с углубленной дешифровкой информации. В первом случае на объект диагностирования устанавливают по определенной схеме большое количество различных преобразователей, с помощью которых регистрируют много параметров для оценки технического состояния объекта. Такой подход требует значительных затрат времени и снижает вероятность безотказной работы системы диагностирования. Вторая тенденция заключается в установке минимального количества преобразователей, но более углубленном анализе получаемой информации за счет выделения сигналов - помех и полезных сигналов от контролируемого объекта, по которым принимается решение о его техническом состоянии. Современные СТД позволяют реализовать вторую тенденцию, при которой, несмотря на усложнение общей схемы диагностирования, можно достигнуть значительного сокращения материальных затрат при высокой достоверности контроля. Основные СТД, применяемые в эксплуатации и при плановых видах ремонта вагонов, представлены в таблице. Для контроля вагонов в прибывающих поездах разработана аппаратура АРМ-ОВ- автоматизированного рабочего места осмотрщика вагонов. Планом перспективного развития вагонного хозяйства предусматривается применение высокоэффективных безотходных технологий технического обслуживания и ремонта вагонов с широким применением автоматизированных диагностических комплексов контроля технического состояния сборочных единиц: Автоматизированный бесконтактный комплекс контроля колесных пар подвижного состава на ходу «Экспресс-Профиль»; Автоматизированный диагностический комплекс для измерения колесных пар вагонов на подходах к станции «Комплекс»; Система определения качества загрузки вагонов; Автоматическое устройство контроля колес и сползания буксы; Комплексная система контроля заторможенных колес, ползунов, наваров, выщербин, неравномерного проката, тонкомерного гребня, трещины колеса; Система контроля открытых незафиксированных, деформированных люков и дверей грузовых вагонов; Автоматизированная система обнаружения вагонов с отрицательной динамикой (АСООД) на подходе к станции. Оборудование пунктов технического обслуживания сетевого значения автоматизированными диагностическими комплексами обеспечит безопасное проследование поездов массой до 14 тыс, тонн на увеличенных гарантийных участках. Литература
Неразрушающий контроль в вагонном хозяйстве. Д.А. Мойкин. 2. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов подвижного состава железнодорожного транспорта. Криворудченко В.Ф., Ахмеджанов Р.А. 3. Неразрушающий контроль в вагонном хозяйстве. Д.А. Мойкин. 4. Технология ремонта вагонов. Б.В. Быков, В.Е. Пигарев. «Неразрушающие виды контроля качества сварных соединений»
Необходимо выбрать правильный ответ: 1.
С какой целью выполняют осмотр сварного соединения?
а) для устранения дефекта; б) для проверки своих действий в процессе выполнения сварного соединения; в) для того и другого; 2. Что включает в себя зона осмотра сварного соединения?
а) шов по всей длине; б) шов с двух сторон и прилегающие зоны; в) отдельные части шва; 3. Какое назначение предварительного контроля
?
а) предупреждение образования дефектов в сварном соединении; б) экономия времени на сварку; в) выявление дефектов в сварном соединении 4. Какие методы контроля предназначены для обнаружения поверхностных дефектов?
а) гамма-просвечивание; б) капиллярные; в) гидравлические; 5. Контролируемая зона при визуальном контроле включает в себя?
а) сварной шов; б) сварной шов и околошовную зону; в) сварной шов и околошовную зону со стороны усиления и со стороны корня; 6. Какой метод контроля наиболее надежно выявляет внутренние дефекты?
а) люминисцентный; б) радиоционный; в) механические испытания; 7. Какая цель металлографических исследований
?
а) выявление дефектов в сечении сварного соединения; б) определение механических свойств сварного соединения; в) то и другое 8. От чего зависит выбор метода контроля?
а) от условий эксплуатации; б) от квалификации сварщика; в) от размеров конструкции; 9. Могут ли свищи быть обнаружены при гидравлических испытаниях?
в) да, если они сквозные; 10. В качестве источника гамма- излучения используют?
а) рентгеновскую трубку; б) радиоактивные вещества, которые помещены в свинцовые капсулы; в) инфракрасные лучи. Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ им. В.В. Куйбышева)
Утверждаю:
Заместитель председателя президиума
Дальневосточного учебно – методического центра
Профессор ___________________ А.А.Белоусов
«______» ______________ 2007г.
Контрольно-измерительные материалы
для оценки уровня знаний студентов
специальности «Акустические приборы и системы»
по дисциплине «Неразрушающие методы контроля»
Разработаны доцентом кафедры ГА
Сальниковой Е.Н.
Владивосток
2007
Дисциплина «Неразрушающие методы контроля» является одной из
дисциплин специализации при подготовке студентов по специальности
«Акустические приборы и системы». Неразрушающие методы контроля
(НМК), или дефектоскопия, – это обобщающее название методов контроля
материалов (изделий), используемых для обнаружения нарушения
сплошности или однородности макроструктуры, отклонений химического
состава и других целей, не требующих разрушения образцов материала и/или
изделия в целом.
Улучшение качества промышленной продукции, повышение
надежности и долговечности оборудования и изделий возможно при условии
совершенствования производства и внедрения системы управления
качеством.
Важными критериями высокого качества деталей машин, механизмов,
приборов являются физические, геометрические и функциональные
показатели, а также технологические признаки качества, например,
отсутствие недопустимых дефектов; соответствие физико-механических
свойств и структуры основного материала и покрытия; соответствие
геометрических размеров и чистоты обработки поверхности требуемым
нормативам и т.п.
Широкое применение неразрушающих методов контроля, не
требующих вырезки образцов или разрушения готовых изделий, позволяет
избежать больших потерь времени и материальных затрат, обеспечить
частичную или полную автоматизацию операций контроля при
одновременном значительном повышении качества и надежности изделий. В
настоящее время ни один технологический процесс получения ответственной
продукции не внедряется в промышленность без соответствующей системы
неразрушающего контроля. Дисциплина «Неразрушающие методы
контроля» призвана подготовить выпускника к решению следующих
профессиональных задач в области проектно – конструкторской
деятельности: разработка функциональных и структурных схем приборов и
систем с определением физических принципов действия устройств, их
структур и установлением требований на отдельные блоки и элементы;
оценка технологичности конструкторских решений, составление технической
документации, включая инструкции по эксплуатации, программы испытаний,
технические условия и другое, а также в области производственно –
технологической деятельности: разработка и внедрение технологических
процессов и методов изготовления, контроля качества элементов и узлов
приборов различного назначения.
Дисциплина читается в 9 семестре в объеме 51 час. лекций по
рабочему учебному плану 2002г. и 34 час. – по плану 2005г.
Назначение контрольно-измерительных материалов – текущий
контроль усвоения материала дисциплины «Неразрушающие методы
контроля». В соответствии с рабочими учебными программами дисциплины
предусмотрено выполнение 8 экспресс-опросов после каждой из основных
тем, 1 теста, 2 контрольных работ – рубежной и итоговой, а также 1
2
индивидуального задания. При успешном выполнении ИДЗ студент получает
4 балла, теста – 3 балла, каждого из ЭО - по 4 балла, 1 контрольная работа
оценивается в 9 баллов, заключительная в 12 баллов. Таким образом успешно
обучающийся студент в течение семестра может набрать не менее 60 баллов
из 100 общих, предусмотренных балльно-рейтинговой системой оценки
освоения дисциплины, что соответствует минимальному уровню,
удовлетворяющему требованиям ГОС ВПО №331 инф/СП специальности
200105.
Условия применения
Контроль проводится письменно во время аудиторного занятия.
При проведении экспресс опросов студент получает лист с
индивидуальным заданием, включающим 2-3 вопроса (в зависимости от
темы), выбранных произвольным образом преподавателем из приведенных в
настоящей разработке перечней.
При проведении тестирования студенту выдается бланк теста.
Использована как закрытая форма, предусматривающая выбор правильного
ответа из нескольких приведенных, так и открытая, при которой
предусмотрена самостоятельная формулировка ответа.
При проведении контрольной работы 1 студенту выдается бланк,
содержащий 14 вопросов, сформированных преподавателем из банка
вопросов для контроля 1-4 разделов. В КИМ приведены 10 вариантов
заданий для КР1.
Итоговая контрольная работа включает 28 вопросов. Разработано 15
вариантов.
Для ответа на ЭО студенту отводится 10 минут, на тест 20 минут, на
КР1 отводится 40 минут, на КР2 – 1час 30 минут.
Инструкция для студента
При ответе на вопрос Задание переписывать не надо. Следует записать
Фамилию, группу, номер задания, номер вопроса и ответ.
Для успешной оценки теста достаточно набрать 60% из максимально
возможного количества баллов, указанных в тесте. Для успешного
прохождения контрольных работ – правильно ответить на 8 из 14 и 17 из 28
вопросов.
Сообщение о результатах проверки и разбор типичных ошибок
проводятся на следующем занятии
3
Тема «Основные виды НМК»
Тест №1
Дата разработки 18.04.2006
Внимательно прочитайте начало определения, приведенное в графе 2, и подберите
правильное окончание в графе 3. Отметьте выбранный ответ. В графе 4 кратко обоснуйте выбор.
По результатам ответов заполните таблицу на оборотной стороне листа. Укажите фамилию,
номер группы.
№ Начало определения Окончание определения Краткое
обоснование
ответа
1 2 3 4
1 В соответствии с ИСО - а) способность продукции удовлетворять
8402 «качество - это требованиям потребителя».
б) совокупность характеристик объекта,
относящаяся к его способности удовлетворять
обусловленные или предполагаемые
потребности».
в) совокупность характеристик изделия,
влияющая на его работоспособность».
г) все перечисленное выше.
д) ничего из перечисленного выше.
2 НМК обязательно а) производстве особо ответственных деталей
применяются при и устройств.
б) производстве узлов и деталей устройств
длительной эксплуатации.
в) любого изделия.
г) хорошего изоляционного материала.
д) материала с высокой электропроводностью.
е) исследованиях структуры материалов и
дефектов.
ж) все перечисленное выше.
з) ничего из перечисленного выше.
3 Акустические НМК а) поверхностных дефектов.
пригодны для б) внутренних дефектов в виде трещин.
обнаружения в) внутренних дефектов в виде раковин.
г) подповерхностных дефектов.
д) ничего из перечисленного выше.
е) все перечисленное выше.
4 Капиллярные НМК а) поверхностных дефектов.
пригодны для б) внутренних дефектов в виде трещин.
обнаружения в) внутренних дефектов в виде раковин.
г) подповерхностных дефектов.
д) ничего из перечисленного выше –
напишите сами ответ.
е) все перечисленное выше.
5 Визуально-оптические а) на измерении амплитуды или фазы
методы основаны прошедшего светового излучения.
б) на измерении индуцированного излучения.
в) на измерении степени поляризации
прошедшего излучения.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из перечисленного выше – напишите
сами ответ.
4
6 Информативным а) амплитуда прошедшего излучения.
параметром б) амплитуда рассеянного излучения.
радиоволновых методов в) амплитуда отраженного излучения.
является г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
7 Дефекты в проволоке а) радиационными методами НК.
из неферромагнитного б) радиоволновыми методами НК.
материала лучше всего в) магнитными методами НК.
выявляются г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
8 Дефекты в проволоке а) капиллярными НМК.
из ферромагнитного б) Магнитными НМК.
материала лучше всего в) радиоволновыми НМК.
выявляются г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
9 Наиболее дорогой из а) акустический.
НМК б) радиографический.
в) капиллярный.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
10 Основные требования к Напишите ваш ответ
КО при акустических
методах контроля
11 Основные требования к
КО при
радиографическом
контроле литых
изделий
12 Перечислите
преимущества
разрушающих методов
контроля
13 Перечислите основные
недостатки НМК
Студент группы __________________
ФИО ___________________________________
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13
Ответ
Результат
Набранный балл _____________ максимально возможный __61___----
Преподаватель ___________________
Дата проведения _____________
5
Тема «Основные виды НМК»
Тест №1
КЛЮЧ
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Всего
Ответ Б А,Б,Е Е А Г Д Д Б, Д Б
Результат 5 5 5 5 5 5 4-5 3-5 4-5 5 5 3 3 61
6. Правильный ответ: Радиоволновые методы основаны на регистрации параметров
электромагнитных волн СВЧ диапазона с КО.
7. Правильный ответ: Акустический, Токовихревой.
8. Правильный ответ: Акустический, Токовихревой, Магнитный
9. Правильный ответ: Радиационный и Течеискания.
10. При контроле труб диаметром <=4 мм и толщиной >=1мм необходимо очистка
поверхности от грязи, отслаивающейся окалины.
11. Необходим двусторонний доступ к КО, отсутствие наружных дефектов,
превышающих чувствительность контроля.
12. 1. Испытания обычно имитируют одно или несколько рабочих условий.
Следовательно, они непосредственно направлены на измерение эксплуатационной
надежности. 2. Испытания обычно представляют собой количественные измерения
разрушающих нагрузок или срока службы до разрушения при данном нагружении и
условиях. Таким образом, они позволяют получить числовые данные, полезные для целей
конструирования или для разработки стандартов или спецификаций. 3. Связь между
большинством измерений разрушающим контролем и измеряемыми свойствами
материалов (особенно под нагрузкой, имитирующей рабочие условия) обычно прямая.
Следовательно, исключаются споры по результатам испытания и их значению для
эксплуатационной надежности материала или детали.
13. 1. Испытания обычно включают в себя косвенные измерения свойств, не имеющих
непосредственного значения при эксплуатации. Связь между этими измерениями и
эксплуатационной надежностью должна быть доказана другими способами. 2. Испытания
обычно качественные и редко количественные. Обычно они не дают возможности
измерения разрушающих нагрузок и срока службы до разрушения даже косвенно. Они
могут, однако, обнаружить дефект или проследить процесс разрушения. 3. Обычно
требуются исследования на специальных образцах и исследование рабочих условий для
интерпретации результатов испытания. Там, где соответствующая связь не была доказана,
и в случаях, когда возможности методики ограничены, наблюдатели могут не согласиться
в оценке результатов испытаний.
6
Тема «Основные виды НМК»
Тест №2
Дата разработки 18.04.2006
Внимательно прочитайте начало определения, приведенное в графе 2, и подберите
правильное окончание в графе 3. Отметьте выбранный ответ. В графе 4 кратко обоснуйте выбор.
По результатам ответов заполните таблицу на оборотной стороне листа. Укажите фамилию,
номер группы.
№ Начало определения Окончание определения Краткое
обоснование
ответа
1 2 3 4
1 Контроль качества а) ее работоспособности.
продукции заключается б) соответствия показателей ее качества
в проверке установленным требованиям.
в) соответствия показателей требованиям
безопасности эксплуатации.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из перечисленного выше – Ваш
вариант ответа.
2 Перечислите
важнейшие критерии
качества деталей
машин, механизмов,
приборов
3 Магнитные НМК а) поверхностных дефектов.
пригодны для б) внутренних дефектов в виде трещин.
обнаружения в) внутренних дефектов в виде раковин.
г) подповерхностных дефектов.
д) ничего из перечисленного выше.
е) все перечисленное выше.
4 Радиоволновые НМК а) поверхностных дефектов.
пригодны для б) внутренних дефектов в виде трещин.
обнаружения в) внутренних дефектов в виде раковин.
г) подповерхностных дефектов.
д) ничего из перечисленного выше –
напишите сами ответ.
е) все перечисленное выше.
5 Радиационные методы а) на измерении амплитуды или фазы
основаны прошедшего проникающего излучения.
б) на измерении индуцированного излучения.
в) на измерении степени поляризации
прошедшего излучения.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из перечисленного выше – напишите
сами ответ.
6 Информативным а) амплитуда прошедшего излучения.
параметром б) амплитуда рассеянного излучения.
акустических методов в) амплитуда отраженного излучения.
является г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
7 Дефекты в отливках из а) радиационными методами НК.
неферромагнитного б) радиоволновыми методами НК.
материала лучше всего в) магнитными методами НК.
7
выявляются г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
8 Дефекты в резиновых а) капиллярными НМК.
изделиях лучше всего б) Магнитными НМК.
выявляются в) радиоволновыми НМК.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
9 Наиболее опасный из а) акустический.
НМК для б) радиографический.
обслуживающего в) капиллярный.
персонала г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
10 Основные требования к Напишите ваш ответ
КО при контроле
течеисканием
11 Основные требования к
КО при акустическом
контроле литых
изделий
12 Перечислите основные
недостатки
разрушающих методов
контроля
13 Перечислите основные
достоинства НМК
Студент группы __________________
ФИО ___________________________________
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13
Ответ
Результат
Набранный балл _____________ максимально возможный ___73_----
Преподаватель ___________________
Дата проведения _____________
8
Тема «Основные виды НМК»
Тест №3
Дата разработки 18.04.2006
Внимательно прочитайте начало определения, приведенное в графе 2, и подберите
правильное окончание в графе 3. Отметьте выбранный ответ. В графе 4 кратко обоснуйте выбор.
По результатам ответов заполните таблицу на оборотной стороне листа. Укажите фамилию,
номер группы.
№ Начало определения Окончание определения Краткое
обоснование
ответа
1 2 3 4
1 Основные требования, а) возможность проверки работоспособности
предъявляемые к НМК изделий, продукции.
это б) возможность проведения контроля качества
на всех стадиях изготовления, эксплуатации и
ремонта.
в) высокая достоверность результатов
контроля.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из перечисленного выше – Ваш
вариант ответа.
2 Перечислите основные
области применения
НМК
3 Токовихревые НМК а) поверхностных дефектов.
пригодны для б) внутренних дефектов в виде трещин.
обнаружения в) внутренних дефектов в виде раковин.
г) подповерхностных дефектов.
д) ничего из перечисленного выше.
е) все перечисленное выше.
4 Радиационные НМК а) поверхностных дефектов.
пригодны для б) внутренних дефектов в виде трещин.
обнаружения в) внутренних дефектов в виде раковин.
г) подповерхностных дефектов.
д) ничего из перечисленного выше –
напишите сами ответ.
е) все перечисленное выше.
5 Тепловые методы НК а) на измерении тепловых полей КО.
основаны б) на измерении параметров упругого поля КО.
в) на измерении температурного поля
работающего объекта.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из перечисленного выше – напишите
свой ответ.
6 Информативным а) изменение теплового поля объекта.
параметром тепловых б) температурное поле работающего объекта.
методов НК является в) изменение электрического поля,
взаимодействующего с КО.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
7 Дефекты в а) радиационными методами НК.
многослойных б) радиоволновыми методами НК.
диэлектрических в) магнитными методами НК.
9
изделиях лучше всего г) все перечисленное выше.
обнаруживаются д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
8 Дефекты в листах а) капиллярными НМК.
стали толщиной до 1 мм б) Магнитными НМК.
лучше всего в) радиоволновыми НМК.
выявляются г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
9 Наиболее опасный из а) акустический.
НМК для окружающей б) радиографический.
среды в) капиллярный.
г) все перечисленное выше.
д) ничего из приведенного выше – напишите
Ваш ответ
10 Основные требования к Напишите ваш ответ
КО при контроле
токовихревыми НМК
11 Основные требования к
КО при акустическом
контроле труб
12 Перечислите основные
достоинства
разрушающих методов
контроля
13 Перечислите основные
достоинства НМК
Студент группы __________________
ФИО ___________________________________
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13
Ответ
Результат
Набранный балл _____________ максимально возможный ___67_----
Преподаватель ___________________
Дата проведения _____________
10
Ниже приведены общие вопросы по билетам при аттестации специалистов по неразрушающему контролю на I, II и III уровни. Оптический, визуальный и измерительный методы неразрушающего контроля:
Капиллярный метод
Ультразвуковой метод
Магнитный метод
Электрический метод
Тепловой метод
Метод течеискания
Радиоволновой метод
Радиационный метод
Вихретоковый метод
Акустико-Эмиссионный метод
Амплитуда
- наибольшее отклонение от положения равновесия
В ультразвуковом контроле обычно измеряют ослабление амплитуды A" относительно возбужденных в объекте контроля колебаний Aо. Для этого применяют логарифмические единицы – децибелы (дБ).
Т.к. A"
В акустике рассматриваются изотропные среды.
Изотропия
- независимость физических свойств среды от направления в ней. Среды, в которых свойства зависят от направления, называют анизотропными.
Луч
- направление, в котором распространяется максимум энергии волнового процесса
Фронт
- совокупность точек, колеблющихся в одной фазе, до которых в заданный момент дошел волновой процесс
Диапазон частот упругих колебаний
Колебательное движение отдельных частиц происходит в том же направлении, в котором распространяется волна.
Отдельные частицы колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.
Поперечные волны подразделяются на горизонтально поляризованные SH и вертикально поляризованные SV. При контроле наклонным ПЭП используется SV поляризованная поперечная волна.
Поверхностная волна (Рэлея)
- комбинация продольных и поперечных волн
- распространяется вдоль свободной границы твердого тела
- частицы совершают колебания по эллипсам
- волна распространяется на большие расстояния
- быстро затухает с глубиной
Головная волна
- скорость практически равна скорости продольной волны
- при распространении вдоль поверхности в каждой точке порождает поперечную волну под углом к нормали
- волна быстро ослабляется
1. Волны в пластине (волны Лэмба)
2. Волны в стержнях (волны Похгаммера)
Скорость распространения зависит от:
- частоты (явление дисперсии скорости)
- упругих свойств материала
- поперечных размеров пластины или стержня
Характерны две скорости распространения:
- фазовая - скорость изменения фазы в направлении распространения
- групповая - скорость распространения энергии при передаче импульса
Закон Снеллиуса (синусов)
Направление отраженных и преломленных, продольных и поперечных волн определяется законом синусов (законом Снеллиуса).
Для всех волн отношение синуса угла (между направлением волны и нормалью к поверхности раздела) к скорости волны будет постоянной величиной.
Критические углы
наименьший угол падения продольной волны, при котором преломленная продольная волна не будет проникать во вторую среду (возникновение головной волны)
наименьший угол падения продольной волны, при котором преломленная поперечная волна не будет проникать во вторую среду (появление поверхностной волны Рэлея)
наименьший угол падения поперечной волны, при котором еще отсутствует отраженная продольная волна
Пьезопластину представляем состоящей из большого количества элементарных излучателей.
В непосредственной близости ультразвук распространяется в виде параллельного пучка лучей (прожекторная зона).
Расстояния от разных излучателей до некоторой точки B могут сильно отличаться. Соответственно, отличаются и фазы приходящих сигналов. При совпадении фазы амплитуда увеличивается, если фазы противоположны – амплитуда уменьшается.
Появляются максимумы и минимумы амплитуды. Энергия находится в пределах нерасходящегося пучка. Эта область называется ближней зоной, ближнем полем или зоной Френеля
.
В ближней зоне сложно определить максимумы амплитуд эхосигналов от отражателей, вследствие чего можно ошибиться в оценке их размеров, количестве и координат.
Например, в середине ближней зоны поле имеет минимум на оси преобразователя, а в стороне – максимумы. При обнаружении одной несплошности можно решить, что найдено две, расположенные по сторонам от истинного положения несплошности.
В дальней зоне
появление максимумов и минимумов под влиянием разности фаз приходящих волн происходит только когда точка находится в стороне от оси преобразователя.
Основная часть поля имеет вид расходящихся конусом лучей из центра преобразователя.
Максимум амплитуды соответствует оси преобразователя. С увеличением угла между направлением какого-либо луча и осью амплитуда уменьшается. За пределами некоторого угла (угла раскрытия) излучение почти не чувствуется. Угол раскрытия определяет направленность излучения.
a – радиус круглого пьезоэлемента;
α - угол ввода;
β - угол призмы;
λ – длина волны;
- угол раскрытия по уровню (-20) дБ
n – коэффициент, равный 0,45 для круглой и 0,38 для прямоугольной пьезопластины
