СПОСОБ ОЦЕНКИ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ ДЕФЕКТА Российский патент 2011 года по МПК G01N23/18 

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений.

Известен способ оценки глубины залегания дефекта путем двойного просвечивания со смещением источника излучения при втором просвечивании на определенный угол по отношению к первому просвечиванию. Замеряя смещение изображения дефекта на пленке относительно изображения свинцовой метки, установленной на изделии со стороны кассеты с пленкой, и основываясь на известной геометрии просвечивания, рассчитывают глубину залегания дефекта в металле изделия (см. Румянцев С.В. Радиационная дефектоскопия, М., Атомиздат, 1974, стр.258-260).

Наиболее близким по своей технической сути заявляемому способу является способ оценки глубины залегания дефекта путем двойного просвечивания с изменением направления излучения и установкой двух свинцовых меток: со стороны источника излучения и со стороны пленки (см. ОСТ 108.004.110-87), который принят в качестве прототипа заявляемого способа. Оценка глубины залегания дефекта в этом способе проводится на основе замеренных значений смещения изображений подвижной метки (со стороны источника излучения) и дефекта относительно изображения неподвижной метки (со стороны кассеты с пленкой).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение возможностей способа и повышение точности оценки глубины залегания дефекта.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе оценки глубины залегания дефекта, заключающемся в сравнении изображений дефекта на двух отличающихся различной геометрией просвечивания снимках, выполняют первый и второй снимки без изменения направления просвечивания при различном расстоянии от источника излучения до контролируемого изделия, после чего замеряют размеры изображений дефекта на обоих снимках и на основе проведенных замеров и известной геометрии просвечивания проводят расчетную оценку глубины залегания дефекта.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлена схема оценки глубины залегания дефекта заявляемым способом.

Расчетную оценку глубины h залегания дефекта можно провести на основе геометрических соотношений при двух положениях источника излучения - A₁ и А₂, соответствующих фокусным расстояниям f₁ f₂.

Обозначения на чертеже: l - полуширина дефекта; L₁, L₂ - полуширина изображения дефекта для двух положений источника излучения.

Из подобных треугольников ΔA₁BC и ΔA₁DE₁ имеем соотношение:

Учитывая, что ВС=l, A₁D=f₁, A₁B=f₁-h, DE₁=L₁, и подставив эти соотношения в (1), получим

Аналогично из треугольников ΔА₂ВС и ΔA₂DE₂:

Из выражения (2) следует

Из выражения (3) следует

Приравнивания выражения для l, имеем:

,

(f₁-h)×L₁×f₂=(f₂-h)×L₂×f₁,

f₁×L₁×f₂-h×L₁×f₂=f₂×L₂×f₁-h×L₂×f₁,

h×L₂×f₁-h×L₁×f₂=f₂×L₂×f₁-f₁×L₁×f₂,

h×(L₂×f₁-L₁×f₂)=f₂×f₁×(L₂-L₁),

отсюда

Заявляемым способом проводилась оценка глубины залегания дефектов типа имитированных несплошностей (цилиндрические отверстия, прямоугольные канавки), расположенных на различном расстоянии от поверхности образца.

Толщина образца 70 мм. Фактическая глубина залегания имитированных дефектов h=10; 60; 70 мм. Просвечивание проводилось рентгеновским аппаратом МГ-420 при напряжении на рентгеновской трубке U_p.т=400 кB на радиографическую пленку типа D5. Фокусное расстояние: f₁=670 мм, f₂=270 мм.

Например, для имитированной раковины диаметром ⌀=10 мм (размер в направлении просвечивания 2 мм) при фокусном расстоянии f₁=670 мм замеренный по снимку диаметр изображения ⌀^и _зам. составил при фактической глубине залегания:

h_ф1=70 мм - ⌀^и _зaм.1=11,2 мм (L₁=⌀^и _зaм.1/2=5,6 мм);

h_ф2=60 мм - ⌀^и _зaм.2=10,8 мм (L₁=⌀^и _зaм.2/2=5,4 мм);

h_ф3=10 мм - ⌀^и _зaм.3≅10,0 мм (L₁=⌀^и _зaм.3/2=5,0 мм);

При f₂=270 мм:

h_ф1=70 мм - ⌀^и _зaм.1=14,0 мм (L₂=7,0 мм);

h_ф2=60 мм - ⌀^и _зaм.2=13,0 мм (L₂=6,5 мм);

h_ф3=10 мм - ⌀^и _зaм.3=10,2 мм (L₂=5,1 мм);

В соответствии с (4) расчетные значения глубины залегания h_расч будут составлять:

поскольку толщина образца составляет 70 мм, принимаем h_расч.1=70 мм;

Приведенный пример показывает, что при расположении дефекта на относительно большом удалении от радиографической пленки расчетная глубина залегания получается в определенной мере больше фактической. Это объясняется неучтенным при расчетах увеличении замеряемого размера изображения дефекта вследствие наличия геометрической нерезкости. Однако для целей определения направления (стороны) выборки дефектного места изделия, что собственно обычно и является задачей оценки глубины залегания дефекта, указанная погрешность вполне приемлема.

Можно рекомендовать для повышения точности оценки глубины залегания дефекта применять источники излучения с возможно малым размером фокусного пятна и обеспечивать непревышение максимальной величины геометрической нерезкости величины разницы между замеряемыми размерами изображения дефекта при выбранных первом и втором фокусных расстояниях.

Заявляемый способ позволяет проводить оценку глубины залегания дефектов в тех случаях, когда способ двойного просвечивания с угловым смещением источника излучения неприменим, например при контроле просвечиванием труднодоступных, затрудненных для указанного смещения источника, конструкций, не полностью заваренных швов с узкой разделкой кромок и т.п.

Использование: для оценки глубины залегания дефекта. Сущность: заключается в том, что выполняют первый и второй снимки без изменения направления просвечивания при различном расстоянии от источника излучения до контролируемого изделия, после чего замеряют размеры изображений дефекта на обоих снимках и на основе проведенных замеров и известной геометрии просвечивания проводят расчетную оценку глубины залегания дефекта по соответствующему математическому выражению. Технический результат: повышение точности оценки глубины залегания дефекта. 1 ил.

Способ оценки глубины залегания дефекта, заключающийся в сравнении изображений дефекта на двух отличающихся различной геометрией просвечивания снимках, отличающийся тем, что выполняют первый и второй снимки без изменения направления просвечивания при различном расстоянии от источника излучения до контролируемого изделия, после чего замеряют размеры изображений дефекта на обоих снимках и на основе проведенных замеров и известной геометрии просвечивания проводят расчетную оценку глубины залегания дефекта по формуле

где h - расчетная глубина залегания дефекта,
f₁ и f₂ - фокусные расстояния при двух положениях источника излучения,
L₁ и L₂ - полуширина изображения дефекта для двух положений источника излучения.