РЕНТГЕНОВСКИЙ И ГАММА МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Основаны на использовании высокой проникающей способности лучей. Их общий признак – эл.-магнитная природа. Отличаются - спо­собом возникновения и по спектральному составу.

Рентгеновские - возникают в результате торможения электро­нов, летящих от горячего катода на вольфрамовое зеркало анода рентгеновской трубки.

Гамма - лучи - образуются в процессе изменений энерге­тического состояния атомных ядер при аннигиляции частиц некоторых неустойчивых изотопов. Чем короче длина волны излучения, тем больше его проникающая способность. Коротковолновое излучение - "Жесткое", длинноволновое - "Мягкое". Коротко волновое излуче­ние несет в себе большую энергию, чем длинноволновое.

Важность значения в рентгеновской дефектоскопии имеет интенсивность излучения–количество энергии лучей, попадающей в ед. времени на ед. площади. Чем больше интенсивность, тем более сильное или более быстрое действие оказывает излучение на мате­риалы, используемые в качестве индикаторов для этого излучения (рентгеновская фотопленка, экран).

Самопроизвольный (спонтанный) распад неустойчивых ядер называется - радиоактивностью. Тормозное рентгеновское излучение (тормозящееся полем атома и ядра) имеет сплошной спектр, подобно видимому белому свету. Поэтому тормозное рентгеновское излучение называется "белым". Характеристическое излучение - спектр явля­ется линейчатым. Практического значения в рентгеновской дефекто­скопии это излучение не имеет.

Гамма-излучение имеет нелинейчатый спектр, соответствующий монохроматическим излучениям различной интенсивности.

Наиболее употребительными радиоактивными источниками в гамма дефектоскопии являются изотопы Иридия¹⁹² (Ir¹⁹²), Кобальта⁶⁰ (Co⁶⁰). Энергию и интенсивность рентгеновского излучения можно регулиро­вать, изменяя анодное напряжение. Энергия гамма излучения - пос­тоянна. При прохождении через слой вещества интенсивность излучения уменьшается. Закон ослабления параллельного пучка монохро­матических рентгеновских или гамма-лучей слоем вещества толщиной d имеет вид:

1. J=J₀^-μd.

μ – линейный коэффициент ослабления;

d – толщина вещества;

J – интенсивность пучка прошедшего слой вещества;

J₀ – интенсивность пучка d=0.

За просвечиваемым объектом образуется невидимое радиационное изображение, которое преобразуют в видимое (радио-, Фотографический- пленка; радиоскопический, визуальный - флюороскопический экран, рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) или рентгено-телевизионные установки с флюороскопическим экраном.

Наиболее удобный для контроля изделия в условиях эксплуа­тации является радиографический метод, т.к. он наиболее чувстви­телен к дефектам, технологичен и обеспечивает хорошую документаль­ность (рентгенограмма долго хранится).

Фотометод - радиографическое изображение преобразуется эмульсией R-пленки (после фотообработки) в светотеневое види­мое изображение. Степень почернения пленки пропорционально продолжительности и интенсивности излучения.

Чувствительность радиографического метода зависит от характера дефекта (включения более плотного материала, ракови­ны, поры, непроверенная трещина, рыхлоты) и другие нарушения сплошности условии просвечивания, характеристик источников и регистраторов излучения (пленки). От этого зависит четкость, кон­трастность, качество R - граммы. Для оценки и проверки качества R-граммы служат эталоны (пенетрометры) - набор проволочек различного диаметра (проволочные эталоны), пластинок с канавка­ми различной глубины (эталоны с канавками), эталоны с отвер­стиями, лунками. Качество снимков и выявляемость дефектов выше и четче при более четкой проработки эталонов на R-грамме, снятые одновременно с контролируемой деталью. На четкость снимка оказывает большое внимание геометрические условия просвечивания, на контрастность - энергия первичного излучения, вторичное (рассеянное) возникающее в объекте при просвечивании– снижает контраст­ность и четкость снимков. рис. 3.12.

Схема поясняет возникновение "размытия" изображения краев дефекта зависящих от геометрических условий просвечивания. Ширина полутени: U=0 –b/a. Чем ближе дефект к пленке, четкость выше.

Прохождение R, и γ-лучей через дефектный (А) и бездефектный (В) участки контролируемого объекта.

J_a – интенсивность излучения прошедшего через участок А - объек­та;

J_b – интенсивность излучения прошедшего в участке В.

Плотность почернения негатива в этих участках пропорциональна интенсивности падающего излучения4 контрастность полей этих участков будет пропорционально отноше­нию J_a/ J_b. Применив закон ослабления (1), находим (2)

J_a/ J_b =l^μx ;

х - глубина воздушной полости;

l - основание натурального логарифма;

μ - коэффициент ослабления.

Из равенства (2) - контрастность снимков тем больше, чем больше коэффициент ослабления μ. При прочих равных условиях тем больше, чем меньше энергия излучения. В эксплуатации R - кон­троль проводят для выявления разрушившихся к сместившихся закры­тых элементов конструкции, коррозии, развившихся трещин с большим раскрытием, отклонение от правильного взаимного расположения частей механизмов.

Контроль осуществляется аппаратами: РУП - 120 - 5, РУП - 200 – 5, РАП - 160 - 10П, РАП - 160 - 10Н. Аппараты состоят:

- высоковольтный блок (рентгеновская трубка, высоковольтный ге­нератор), пульт управления, переносной штатив, система водяного охлаждения анода трубки. Анодный ток ( до 5 ма) позволяет просве­чивать стальные детали до 20 мм толщиной (35 мм), алюминиевые сплавы до 100 мм.

Пленки: РТ-5; РТ-1 - большая чувствительность. РАН - 160 - 10 - более универсальный, т.к. спектр излу­чения его содержит значительно большее "мягких" лучей, что поз­воляет получить высококачественные R - граммы алюминиевых сплавов и сталей.

Операции процессора радиографического контроля:

Ø конструктивно-технологический анализ, подготовка детали;

Ø выбор источника излучения и фотоматериалов;

Ø определение режимов и просвечивание объектов;

Ø химико-фотографическая обработка экспонированной планки;

Ø расшифровка снимков.

Для определения экспозиции пользуются графиками и номограммами. Интенсивность излучения, приходящаяся на ед. пло­щади, изменяется обратно пропорционально квадрату фокусного рас­стояния.

Сухие снимки расшифровывают на специальном устройстве - негатоскопе в проходящем свете.

Поиск по сайту: