СПОСОБ РАДИАЦИОННОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ПОЛЫХ ТЕЛ Российский патент 2011 года по МПК G01N23/83 

Изобретение относится к области технической физики, а именно к дефектоскопии с использованием ионизирующего излучения, и наиболее эффективно может быть использовано для определения внутренних дефектов тел сложной конфигурации.

Известны способы дефектоскопии, использующие просвечивание ионизирующим излучением полого изделия изнутри, например способ неразрушающего контроля качества швов трубопроводов методом панорамного просвечивания изнутри трубы с помощью самоходного дефектоскопа (авт. свид. РФ №1436034, G01N 23/18, 1984 г., патент РФ №2123683, G01N 23/18, 1997 г.).

К недостаткам известных способов относится невозможность контроля внутренних полостей малых размеров и сложных конфигураций, а также необходимость перемещения источников излучения синхронно с детектором.

Известен способ радиоизотопной дефектоскопии полых тел вращения, включающий просвечивание контролируемого объекта изнутри потоком излучения, падающим на рентгеновскую пленку, закрепленную на внешней поверхности объекта контроля (патент GB №1272404, H5R11, 1977 г.)

Недостатком известного способа является низкое качество получаемых снимков при контроле изделий малого диаметра, так как при контроле источник излучения располагается на оси полого изделия, и при малых диаметрах изделия на снимках появляется геометрическая нерезкость изображения, и процесс контроля практически нельзя автоматизировать. Кроме того, значительные размеры существующих источников не позволяют поместить источник в малые полости изделия, а в полости сложной конфигурации источник поместить практически невозможно.

Известен способ радиоизотопной дефектоскопии полых тел сложной конфигурации, включающий просвечивание контролируемого объекта потоком ионизирующего излучения, при котором в одну или в несколько полостей контролируемого изделия вводят короткоживущий нуклид-излучатель в виде жидкости или газа, чувствительные к излучению пленки располагают на стенках заполненной радионуклидом полости совместно с регистрирующими детекторами, анализируют полученные на пленках изображения изделия для выявления наличия дефектов, затем анализируют дефектные места коллимированными детекторами и по показаниям детекторов уточняют размер дефектов, а затем удаляют нуклид-излучатель из изделия (РФ №2240539, G01N 23/18, 2004 г., - прототип).

Недостатком указанного способа (прототипа) является низкая производительность, обусловленная необходимостью значительного времени для проявления и обработки рентгеновской пленки и вывода нуклида из полости для обеспечения требований радиационной техники безопасности.

Технический результат, который может быть получен при реализации предложенного способа, заключается в повышении производительности и улучшении техники безопасности при дефектоскопии изделий и дает возможность для. автоматизация процесса контроля.

Указанный результат достигается за счет того, что в способе радиационной дефектоскопии полых тел и тел сложной формы применен гибкий регулярный световод с нанесенным на один из его торцов (приемном) сцинтиллятором, а второй торец присоединен к оптическому регистратору изображений на основе ПЗС-матрицы, причем форма приемного торца повторяет геометрию контролируемого тела. Для контроля различных тел применяется набор световодов с необходимой геометрией, присоединяемых к регистратору быстросъемным разъемом.

Практически, способ осуществляется следующим образом. На исследуемом объекте без зазора или с малым зазором крепится преобразователь рентгеновского или гамма-излучения в видимое полутоновое, выполненный на основе регулярного световода.

Преобразователь представляет собой слой монокристаллического или поликристаллического сцинтиллятора, геометрия которого повторяет геометрию исследуемого объекта (например, для исследования сварного шва трубопровода сцинтиллятор должен иметь цилиндрическую форму с радиусом изгиба, равным радиусу трубы). Сцинтиллятор с помощью оптического контакта соединен с приемным торцом световода. Выходной торец световода подстыкован к оптическому регистратору изображений на основе ПЗС-матрицы. Перенос изображения осуществляется или непосредственным контактом выходного торца световода с плоскостью ПЗС-матрицы или с помощью оптической системы. После этого осуществляется экспозиция с помощью источника рентгеновского или гамма излучения, и кадр записывается в память регистратора. В последующем записанные в регистраторе кадры анализируются с помощью компьютера с соответствующим программным обеспечением. Приемный торец световода может быть как сплошным, так и составным, для удобства контроля тел сложной формы.

Литература

1. Способ неразрушающего контроля качества швов трубопроводов (авт. свид. РФ №1436034, G01N 23/18, 1984 г., патент РФ №2123683, G01N 23/18, 1997 г.).

2. Способ радиоизотопной дефектоскопии полых тел вращения патент GB №1272404, H5R11, 1977 г.

3. Способ радиоизотопной дефектоскопии полых тел сложной конфигурации патент РФ №2240539, G01N 23/18, 2004 г.

Использование: для радиационной дефектоскопии полых тел. Сущность: заключается в том, что осуществляют просвечивание контролируемого объекта потоком ионизирующего излучения и регистрируют радиационное отображение объекта преобразователем рентгеновского или гамма-излучения в видимое полутоновое, при этом перед просвечиванием объекта преобразователь в виде слоя моно- или поликристаллического сцинтиллятора устанавливают на исследуемом объекте по профилю его геометрии с возможно меньшим зазором, соединяют с помощью оптического контакта сцинтиллятор с приемным торцом световода, выходной торец которого подсоединяют к оптическому регистратору изображения, проводят просвечивание объекта и одновременно переносят изобретение в память регистратора, причем перенос осуществляют или непосредственным контактом выходного торца световода с плоскостью ПЗС-матрицы или с помощью оптической системы, а записанные в регистраторе данные анализируют с помощью компьютера. Технический результат: повышение производительности и улучшение техники безопасности при дефектоскопии изделий и обеспечение возможности автоматизации процесса контроля.

Способ радиационной дефектоскопии полых тел сложной конфигурации, включающий просвечивание контролируемого объекта потоком ионизирующего излучения и регистрации радиационного отображения объекта преобразователем рентгеновского или гамма-излучения в видимое полутоновое, отличающийся тем, что перед просвечиванием объекта преобразователь в виде слоя моно- или поликристаллического сцинтиллятора устанавливают на исследуемом объекте по профилю его геометрии с возможно меньшим зазором, соединяют с помощью оптического контакта сцинтиллятор с приемным торцом световода, выходной торец которого подсоединяют к оптическому регистратору изображения, проводят просвечивание объекта и одновременно переносят изобретение в память регистратора, причем перенос осуществляют или непосредственным контактом выходного торца световода с плоскостью ПЗС-матрицы или с помощью оптической системы, а записанные в регистраторе данные анализируют с помощью компьютера.