Электрический вид неразрушающего контроля

Электрический метод НК основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом (собственно электрический метод), или поля, возникающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия (термоэлектрический метод). Его применяют для контроля диэлектрических и проводящих материалов. Методы электрического контроля (электростатический порошковый, термоэлектрический, электроискровой, электрического потенциала, емкостной) позволяют:

- определять дефекты различных материалов;

- измерять толщины стенок, покрытий и слоев;

- сортировать металлы по маркам, контролировать диэлектрические или полупроводниковые материалы.

Недостатками перечисленных методов электрического неразрушающего контроля являются необходимость контакта с объектом контроля, жесткие требования к чистоте поверхности изделия, трудности автоматизации процесса измерения и зависимость результатов измерения от состояния окружающей среды.

Первичными информационными параметрами являются электрическая емкость или потенциал. Если через контролируемую деталь или зону детали проходит ток, то на силу и плотность тока между парой электродов, соприкасающихся с поверхностью, влияют неоднородности и несплошности (рисунок 1). Это составляет физическую основу метода электрического неразрушающего контроля.

 

Рисунок 1 ‑ Схема влияния дефекта на электрический потенциал:
а) в материале без дефекта; б) в образце с дефектом

Стандарт ГОСТ 25315-82 определяет разнообразие методов электрического НК, суть которых наиболее наглядно отражает электропотенциальная разновидность, предусматривающая четкую регистрацию и анализ падения потенциала. С этой целью исследуемый участок вводится в электростатическое поле, чтобы определить искомые характеристики материала по его обратной реакции на источник данного поля.

Этим источником является электрический конденсатор (рисунок 2), одновременно исполняющий роль электроемкостного преобразователя (ЭП). Изменение интегральных параметров ЭП, характеризующих емкостные свойства и диэлектрические потери, являются проявлениями обратной реакции и изначальными информативными показателями электродефектоскопии.

 

 

 

Рисунок 2 - Электрический конденсатор

 

Алгоритм выполнения:

1. К проверяемому предмету присоединяется источник электрического напряжения.

2. Возникающее электрическое поле, обладает точками с одинаковым потенциалом, создающими эквипотенциальные линии.

3. На поврежденном участке значительно снижается сила напряжения, измеряемая с помощью электродов.

4. Полученная информация обрабатывается, и на основе ее анализа определяются габариты, ключевые параметры выявленных разрушений и генерируются способы его устранения.

5. Составляется отчетность, содержащая выводы о соответствии требованиям техдокументации и возможности дальнейшего использования проверяемого объекта.

С использованием электрических методик находят различные скрытые дефекты:

1. Пустоты и пористость в отливках;

2. Микротрещины в металлопрокате;

3. Непроваренные швы и другие пороки сварки;

4. Некачественные лакокрасочные покрытия и клеевые швы.

Недостатки электрического контроля:

1. Обязательность контакта с объектом проверки

2. Тщательность очищения исследуемой поверхности

3. Проблемы с автоматизацией процесса измерения

4. Взаимосвязь результатов с состоянием окружающей среды, т.е. в зависимости от времени суток и погоды полученные данные могут незначительно отличаться друг от друга