Способ контроля эрозионного разрушения Советский патент 1990 года по МПК G01N23/22 

последующее дистанционное измерение интенсивности излучения метки Недостатком способа является слож ность определения момента критическо величины износа (разрушегшя)„ Целью изобретения является определение момента достижения заданной критической глубины разрушенияо Цель достигается тем, что в известном способе контроля эрозионного разрушения, включающем активацию кон тролируемой детали с созданием локальной радиоактивной межки, состоящей по крайней мере из двух радионуклидов, причем глубину активации по одному из радионуклвдов делают равной заданной величине, а по другому - больше нее,1шостроение градуи ровочной зависимости спад радиоактив ности - толщина снятого слоя для обо их радионуклидов и последующее дистанционное измерение интенсивности излучения метки, активность радионук лидов в метке распределяют равномерно вплоть до заданной критической глубига разрушения Сущность изобретения состоит в том, что при равномерном распределеНИИ радионуклида по объему относительное уменьшение активности пропор ционально Madce унесейного материала лопатки и если создать такую радиоактивную метку из двух или нескольких радионуклидов с разной глубиной залегания, то скорости разруше1шя, определяемые по двум или нескольким радионуклидам, станут различными только в случае выхода разрушения за пределы меньшего из объемов. На фиго представлены кривые I, 2 распределения активности обеих радио нуклидов Со-1 и Со-2 по глубине материала X для конкретного случая, описанного в примере;на фиг.2 - локальная двухслойная радиоактивная метка, на которой 3 - слой Со; 4 слой Со; 5 - неактивированныё участки исследуемого образца Создание локальной радиоактивной метки осуществляют путем облучения контролируемого участка поверхности ускоренными заряженными частицами, п причем обычно неоднократного облучения и в разных режимах для созда1шя двух или нескольких радионуклидов с однородным по объему распределением Градуировочная зависимость описыпвается полиномом вида f(a) .b-a , r причем на практике, как правило, Ь близки к О при (n-), и удовлетворительную аппроксимацию можно получить полиномом вида f(a) +b а . Это обстоятельство и позволяет получить требуемую равномерность распределения на значительной части Ч глубины активации Градуировочные зависимости для каждого радионуклида получают экспериментально методом стопки фольг или эталонированиемо Равномерность распределения активности по площади радиоактивной метки достигается либо размыванием пучка, либо взаимным, перемещением пучка и изделия. Таким образом, получают высокую равномерность распределения по объему. Радиометрию метки выполняют дистанционно расположенным сцинтилляционным детектором, сигналы которого поступают на анализатор, и в дальнейшую обработку идут два ряда значе1шй убывающей активности обоих радионуклидов о При перемещении фронта разрушения в пределах объема материала с обоими радионуклидами величины разрушения, например средняя величина снятого слоя X, определенная по обоим радионуклидам, совпадаюто Когда фронт разрушения пересечет границу, отделяющую объемы с одним и с двумя радионуклидами, начнется расхождение этих величин вследствие нарушения соотношения нуклидов в унесенном объеме веществво Учитывая, что второй радионуклид распределен равномерно лишь по части () объема метки, получим в качестве сигнала о достижении заданной глубины разрушения (равной меньшей глубине активации по одному из радионуклидов) значимое отклонение от нуля величины Я fg (Р 1Г f(a.,) Здесь величины а - текущие значения убьши активности обоих радионуклидов и каждый из членов разности представляет собой величину разрушения, определенную по обоим радионуклидам и приведенную к области их равномерного распределенияЗначимость разности оценивают исходя из погрешности определе1шя величины разрушения по каждому радионуклиду, которая составляет в реальных случаях 5-15%о Таким образом, вследствие того, что разрушение, в частности эрозия поверхности лопатки, идет неравномер но и по площади, и по глубине, лишь равномерная активация локальных объемов позволяет решить задачу определения параметров этого процесса В упрощенном виде эта картина выглядит следующим образомо Одновременные измерения активности обоих радионуклидов позволяют стр ить кривую (а) по результатам .измерения активности этого изотопа и по величинам износа, определенного -по другому радионуклиду fe(a) с большей глубиной активациио Эта кривая до некоторого момента времени совпадает с известной градуировочной кривой для этого радионуклида f.,(a) При переходе разрушения за границу расположения этого радионуклида кривые начнут расходиться вследствие изменения соотношения уносимых радио нуклидов Пример осуществления способао Исследовали эрозию лопаток паровой турбины, вызываемую действием ка пельной влаги. В качестве критерия определения момента достижения критической глубины разрушения было при нято время, когда разрушение достигало глубины 90 мкмо Локальную радиоактивную метку на допатки создают путем припаивания прямоугольного активированного образ ца на участок, подвергаемый эрозионному износу. Размер образца 10 10 t 1 ММо Радиоактивную меткусоздают на циклотроне типа У-150 Гв г«Обнинске) с использованием об -частиц с энергие 33 МэВ с образованием Со и протонов с энергией 11,4 МэВ С образовани ем Соо Активацию проводят в различ ных режимах, при этом распределение принимают за критическое, по Со глубина активации составляет 190 мкм Градуировочные кривые получают методом стопки фольг (фиГв1)в Погрешность определения каждой точки соетавляет 3%. Равномерность распределения Со по объему составляет 96% ( 0,96) - кривая 1 и по Со 62% (0,62) - кривая 2,I Радиометрию локальной метки проводят при работе турбины сцинтиблоком типа ЕДЭГ-23, дистанционно установленным в держателе; сигналы по кабелю передают на четырехканапьный амплитудный анализаторе Точность измерений (погрешность) составляет 5%„ Определяют интенсивность радиоизлучения по научному радионуклиду Разнсгйть величин разруше1шя по обоим радионуклидам определяют по формуле , Значимым считают отклонение величин друг от друга, превышающее 15%, Тае. величину относительной погрешности этой разности;, Испытания показали, что при средней величине разрушения лопатки на глубину, равную 50 мкм, отдельные язвы превьш1ают критическую глубину разрушения (90 мкм), о чем свидетельствует появление значимого расхождения в определении глубины разрушения по Со и по Со, составлякмцего 18%о В случае необходимости определения нескольких критических глубин разрушения наносят многослойную метку, состоящую из различных радионуклидов (определение достижения глубины разрушения каждого последующего слоя производят аналогично описанному в примере)о Таким образом, преымуществом заявляемого способа является возможность определения момента максимально допустимого разрушения поверхности лопаток турбины в процессе эксплуатации без ее остановки и получение сигнала об аварийном состоянии Турбоустановки или о ее ресурсе, что по сравнению со способом-прототипом представляет дополнительные возможности контроля и управления режимами эксппуатации машин и механизмов как при разработке конструк1:(ии отдельных узлов,так и при проведении различных технологических процессов

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭРОЗИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ, включаюощй активацию контролируемой детали с созданием локальной радиоактивной метки, состоящей по крайней мере из двух раИзобретение относится к неразрушающим методам контроля эрозионного разрушения поверхностей деталей Известен способ контроля разрушения поверхности изделия,по которому на поверхность изделия наносят локальную радиоактивную метку, состоящую из двух радионуклидов, строят градуировоиные зависимости спад радиоактивности - толщина снятого слоя .для обоих радионуклидов, затем интенсивность излучения метки дистаициоиио измеряют и определяют характеристики равномерного и локального . разрушения поверхности При этом можно получить информацию о доле разрушенной поверхности на контролируемом участке и о средней глубине локальных повреждений. Недостатком способа является усредненный по площади характер инфордионуклидов, причем глубину акТийации по одному из радионуклидов делают равной заданной величине а по другому - больше нееJ построение градуирбвочной зависимости спад ра диоактивности - толйина снятого Сйон для обоих радионуклидов и последую щее дистанционное измерение, ййтен сивности излучений метки о т л и- чающийся Тем, что, с целью определения момента достижений за данной критической глубииы разру пения, активность р.эдионуклидов в метке рас пределяют равномерно вплоть ДО задайной критической глубины разрушения (Л мации о параметрах разрушения стности, получаемая по спосОбу-ЯрО а тотипу средняя глубина.лОкаЛЬных повреждений во многих случай не йвг ляется достаточно представИтёйЬИй параметром, так как не позволяв бЦё нить Максимальную критическую глубйг. 00 ел СЛ ну,;ДО которой дошло разрушейие Of дельных повреждений. Наиболее бйИ9 . КИМ к предложенному способу являемся способ контроля эрозионного разрумв НИИ, включающий активацию контролируемой детали с созданием локальной ра диоактивной метки, состоящей lid Край ней мере из Двух радионуклидов чем глубину активации по одному из радионуклидовJделают равной заданной величине, а по другому - больше Нее, построение градуировочной зависимости спад радиоактивности - СНЯ того слоя дпя обоих радионуклидов i