1

W 2. Metody bada

ń

diagnostycznych

W 2. Metody bada

ń

diagnostycznych

(diagnostyki technicznej)

(diagnostyki technicznej)

Badania wizualne

Badania penetracyjne

Badania magnetyczne

Badania wiroprądowe

Metody radiologiczne

Metody ultradźwiękowe

Badanie produktów zużycia

Diagnostyka termiczna

Diagnostyka wibroakustyczna

BADANIA WIZUALNE - to proces obserwacji prowadzonej



nieuzbrojonym okiem



lub przy u

ż

yciu ró

ż

nych zestawów pomocniczych

Cel bada

ń

–

sprawdzenie czy badany obiekt spełnia wymagania zawarte w
normach przepisach warunkach technicznych.

–

Badania wizualne obejmuj

ą

równie

ż

pomiar rozmiarów wad lub

uszkodze

ń

elementu czy badanego urz

ą

dzenia

nale

żą

do metod:

•

bada

ń

nieniszcz

ą

cych NDT (Non - destructive Testing)

•

bada

ń

powierzchniowych wykrywanie najbardziej niebezpiecznych

nieci

ą

gło

ś

ci ( np. płaskich lub w

ą

skoszczelinowych)

•

stosowane s

ą

zazwyczaj jako badania wst

ę

pne przed badaniami

obj

ę

to

ś

ciowymi (np. ultrad

ź

wi

ę

kowymi lub radiograficznymi)

Norma EN 13018

BADANIA WIZUALNE

BADANIA WIZUALNE

(

(

Visual

Visual

Testing

Testing

VT)

VT)

Bezpo

ś

redni ogl

ą

d elementu lub zdalny

wn

ę

trza maszyny przez układ optyczny

lub wideoskop

Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny (konieczne
zatrzymanie maszyny)

Mo

ż

liwe wykrywanie wad

powierzchniowych

Kontrola obiektów wykonanych z
ró

ż

nych materiałów

Istotne o

ś

wietlenie obiektu i

predyspozycje i do

ś

wiadczenie badacza

Rozmiary wykrywanych nieci

ą

gło

ś

ci

powierzchniowych:

-

gł

ę

boko

ść

do 0,1 mm

-

szeroko

ść

0,01 ( 0,001 – 0,0005 mm)

-

długo

ść

0,1 mm (0,3 mm)

BADANIA WIZUALNE

BADANIA WIZUALNE

(

(

Visual

Visual

Testing

Testing

VT)

VT)

-

-

podsumowanie

podsumowanie

Badania wizualne mogą mieć

charakter



Ogólny - ocena
kompletności, inwentaryzacja
natężenie oświetlenia E

A

≥

160 lx



Miejscowy - odchyłki
kształtu, wymiarów
wykrywanie wad i uszkodzeń
eksploatacyjnych (natężenie
oświetlenia EA ≥500 lx)



Specjalney- np. badanie
wycieków medium
roboczego.

Metoda penetracyjna nale

ż

y do metod

bada

ń

nieniszcz

ą

cych NDT uzupełnienie

bada

ń

wizualnych

Metoda oparta jest na:

• wnikaniu penetranta (cieczy o małym napi

ę

ciu powierzchniowym

która zawiera barwne pigmenty ) do cienkich nieci

ą

gło

ś

ci (np. p

ę

kni

ęć

)

• wysysaniu penetranta przez tzw. wywoływacz (biały pigment w

postaci suchego proszku, zawiesiny, roztworu wodnego lub
bezwodnego - na bazie rozpuszczalnika)

• tworzenie wskaza

ń

nieci

ą

gło

ś

ci dzi

ę

ki oddziaływaniu penetranta z

wywoływaczem.

BADANIA PENETRACYJNE

BADANIA PENETRACYJNE

Wnikanie w wady (p

ę

kni

ę

cia)

penetrantów -widzialnych lub
fluoryzuj

ą

cych w

ś

wietle UV

Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny (konieczne
zatrzymanie maszyny)

Mo

ż

liwe wykrywanie wad

powierzchniowych rz

ę

du milimetrów

szeroko

ść

: 1 mm

–

gł

ę

boko

ść

: 10 mm

–

długo

ść

: 1 mm

Stan powierzchni badanych obiektów :

–

gładkie

–

chropowate

–

porowate

Metoda Penetracyjna umo

ż

liwia

kontrol

ę

obiektów, które nie mog

ą

by

ć

badane

–

metodami magnetycznymi

(nieferromagnetyki)

–

metodami wiropr

ą

dowymi( materiały

nieprzewodz

ą

ce pr

ą

d)

BADANIA PENETRACYJNE

BADANIA PENETRACYJNE

-

-

cechy

cechy

Metoda penetracyjna mo

ż

e by

ć

stosowana do bada

ń

obiektów wykonanych z materiałów:

ferromagnetycznych: stale ferrytyczne, staliwa,

ż

eliwa

nieferromagnetycznych : stale austenityczne, mied

ź

,

mosi

ą

dz, br

ą

z, magnez, tytan, cyrkon, wolfram,

aluminium i jego stopy aluminium (stosowane w
konstrukcjach lotniczych)

materiałów niemetalicznych: szkło, ceramika, ceramika
z polew

ą

(izolatory energetyczne), tworzywa sztuczne,

ż

ywice i materiały kompozytowe

• Lokalizacja wady

obecno

ść

strumienia

rozproszenia

• Oszacowanie rozmiaru wady

– informacja zawarta

jest w warto

ś

ci (amplitudzie SMR)

• Ograniczenia metody

– stosowana jedynie do

materiałów ferromagnetycznych

• Zaleta

– mo

ż

e by

ć

stosowana do obiektów o surowej

powierzchni.

BADANIA magnetyczne

BADANIA magnetyczne

-

-

cechy

cechy

STOSOWANE METODY BADA

Ń

• metoda magnetyczno – proszkowa

z zastosowaniem do detekcji wad proszków
i zawiesin magnetycznych

• metoda pomiarowa

(w której wykorzystuje

si

ę

przetworniki pola magnetycznego)

Zasada: Koncentracja proszku
ferromagnetycznego w okolicy
wad i uszkodze

ń

Zastosowanie: nieruchome
elementy konstrukcji, maszyny
(konieczne zatrzymanie maszyny)

Mo

ż

liwe wykrywanie wad

powierzchniowych i
podpowierzchniowych elementów
wykonanych z materiałów
ferromagnetycznych

Rozmiary wykrywanych wad:

Gł

ę

boko

ś

ci

od 0,1 mm do ok..

2-3 mm

Szeroko

ść

wady: od

0,001

mm

( 0.0005 mm)
Długo

ść

od :

0,3

mm

2

Zmiana amplitudy i fazy pr

ą

du w okolicy

wad wad i uszkodze

ń

Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny (konieczne
zatrzymanie maszyny)

Mo

ż

liwe wykrywanie wad

powierzchniowych i podpowierzchniowych
elementów wykonanych z materiałów
przewodz

ą

cych pr

ą

d

BADANIA wiropr

ą

dowe

BADANIA wiropr

ą

dowe

METODY RADIOGRAFICZNE

• RADIOGRAFIA r

adiografia rentgenowska,

gammagrafia, radiografia neutronowa i protonowa,
radiografia barwna, radiografia na papierach
kseroradigrafia, radiografia projekcyjna,
mikroradiografia, stereoradiograia, tomografia,
radiokinematografia

• RADIOSKOPIA

ekrany fluoroskopowe fluoroskopia

telewizyjna

• FLUORORAFIA

• TECHNIKI RADIOMETRYCZNE

defektometria,

pomiary grubo

ś

ci tomografia komputerowa

.

Radiografia : rentgenowska, izotopowa,

neutronowa

CECHY:

Zasada: tłumienie , odbicie rozproszenie wnikaj

ą

cego

promieniowania lub strumienia neutronów na wadach

Zastosowanie: nieruchome elementy konstrukcji,
maszyny

Mo

ż

liwe wykrywanie wad wewn

ę

trznych materiału

p

ę

kni

ęć

, rzadzizn (w spawach odlewach)

Metoda mo

ż

e by

ć

stosowana do bada

ń

obiektów

wykonanych z materiałów przewodz

ą

cych i

nieprzewodz

ą

cych pr

ą

d elektryczny

Metale: stale, staliwo,

ż

eliwo, aluminium i jego

stopy, mied

ź

jej stopy nikiel i jego stopy

–

tytan i jego stopy

–

Niemetale: porcelana, ceramika (cegły ogniotrwałe)

tworzywa sztuczne, fragmenty konstrukcji z betonu,
guma, drewno

Ź

ródła promieniowania X: aparaty rentgenowskie, o napi

ę

ciach anodowych ( 150 – 450 kV najcz

ęś

ciej 300 kV)

• Wysokoenergetyczne

ź

ródła promieniowania X:

- akceleratory liniowe, betatrony, mikrotrony.

•

ź

ródła promieniowania

γγγγ (

izotopy promieniotwórcze najczęściej stosowane

do badań złączy spawanych)
- źródła promieniowania

miękkiego

170

Tm (Tul -170),

155

Eu (Europ-155),

75

Se (Selen-75),

169

Yb (Iterb- 169)

153

- promieniowanie o

średniej energii

137

Cs ( Cez-137), Ir (Iryd-192)

- promieniowanie

twarde

60

Co ( Kobalt-60),

152

Eu ( Europ-152)

BADANIA RADIOLOGICZNE

BADANIA RADIOLOGICZNE

DEFEKTOSKOPIA ULTRADŹWIĘKOWA

Stosowane metody

–

ECHA

–

PRZEJŚCIA

–

TOFD

Analizowane jest: tłumienie , odbicie
rozproszenie wi

ą

zki fali spr

ęż

ystej

ultrad

ź

wi

ę

kowej wnikaj

ą

cej w badany obiekt

Lokalizacja wad na podstawie czasu przej

ś

cia

fali iskanowania powierzchni obiektu

Zastosowanie: nieruchome elementy
konstrukcji, maszyny

wykrywanie wad wewn

ę

trznych materiału

pomiary grubo

ś

ci

pomiary napr

ęż

e

ń

w elementach konstrukcji

Da bada

ń

metali najcz

ę

siej stosowane s

ą

głowice o cz

ę

stotliwo

ś

ci w 2-6 MHz

BADANIA ultrad

ź

wi

ę

kowe

BADANIA ultrad

ź

wi

ę

kowe

Detekcja i lokalizacja źródeł sygnału

ultradźwiękowego

Pojawienie emisja sygnałów w pa

ś

mie

ultrad

ź

wi

ę

kowym zwi

ą

zane jest cz

ę

sto

z intesyfikacj

ą

procesów tarciowych w

parach kinematycznych, kawitacji,
przepływom o charakterze turbulenym
nieszczelno

ś

ciom w instalacjach

hydraulicznych i pneumatycznych i
innych.

Systemy pomiarowe - detektory

ulktrad

ź

wi

ę

kowe wyposa

ż

ane s

ą

w

pelengatory kierunkowe (np. anteny
paraboliczne, mikrofony kierunkowe lub
sondy ultrad

ź

wi

ę

kowe dotykowe).

Urz

ą

dzenia te dokonuj

ą

konwersji

sygnałów ultrad

ź

wi

ę

kowych do pasma

słyszalnego. Mo

ż

liwe jest namierzenie

(lokalizacja

ź

ródła ) oraz pomiar

intensywno

ś

ci emisji ultrad

ź

wi

ę

ków.

Metody:

Wkłady filtracyjne - badanie
ilo

ś

ciowe produktów po odfiltrowaniu

, odwirowaniu)

Korki magnetyczne
przechwytywanie tylko cz

ą

stek

ferromagnetycznych

Ferrografia wszystkie cz

ą

stki po

pobraniu próbki oleju

Analiza spektrograficzna oleju -
mo

ż

liwo

ść

rozró

ż

nienia uszkodze

ń

Zliczanie cz

ą

stek produktów

zu

ż

ycia (w układzie smarowania) –

odczyt bie

żą

cy maszyny mog

ą

by

ć

w ruchu

BADANIE produktów zu

ż

ycia

BADANIE produktów zu

ż

ycia

z

zawartych w oleju smarnym lub
cieczy roboczej

Zmiana temperatury zazwyczaj
nadmierny jej wzrost jest
symptomem nieprawidłowego
funkcjonowania elementów maszyn
instalacji itp.

Stosowane techniki :
punktowy pomiar temperatury:
kontaktowy (np.termometry,
termopary, termistory) lub zdalny
(np.pirometry)
coraz powszechniej analiza obrazu
obiektu w podczerwieni (
termografia , termowizja)

Zastosowanie: wykrywanie
nieprawidłowej pracy podzespołów
maszyn urządzeń elektronika,
budownictwo, ciepłownictwo.

BADANIA TERMICZNE
Termometria, termografia,
termowizja

Zjawiska wibroakustyczne obejmuj

ą

pasmo

cz

ę

stotliwo

ś

ci od ułamków Hz do MHz

Pomiary i analizy drga

ń

mechanicznych

zwi

ą

zanych z funkcjonowaniem maszyny

i podzespołów – brak istotnych
ogranicze

ń

w stosowaniu.

Pomiary i analizy hałasu emitowanego
przez maszyny i urz

ą

dzenia -

Wra

ż

liwo

ść

na zakłócenia

ś

rodowiska

Analizy pulsacji medium (cieczy,
gazów) w przestrzeniach roboczych
maszyn niekiedy trudny dost

ę

p do

przestrzeni pomiaru.

Analiza emisji akustycznej - fal
spr

ęż

ystych (d

ź

wi

ę

ków materiałowych o

wysokiej cz

ę

stotliwo

ś

ci rz

ę

du MHz)

propaguj

ą

cych si

ę

w konstrukcjach,

elementach maszyn pod wpływem
obci

ąż

enia

CECHY

Mo

ż

liwo

ść

prowadzenia bada

ń

w ruchu

maszyny , bez konieczno

ś

ci zatrzymywania,

bez demonta

ż

u – metoda nieinwazyjna

Zmiana stanu technicznego objawia si

ę

natychmiast w składzie widmowym
sygnałów wibroakustycznych -
natychmiastowe wykrycie uszkodzenia w
przypadku systemów on-line

Mo

ż

liwo

ść

lokalizacji uszkodzonych

podzespołów .

Mo

ż

liwa ocena ogólna stanu technicznego

oraz identyfikacja typu uszkodzenia ( np..
niewywa

ż

enie, nieosiowo

ść

, p

ę

kni

ę

cie

zgi

ę

cie wirników uszkodzenie ło

ż

ysk itd..

Mo

ż

liwo

ść

detekcji uszkodze

ń

we wczesnej

fazie ich rozwoju, i prognozowania rozwoju
uszkodzenia

Wykorzystuje zaawansowane techniki
pomiaru i analizy sygnałów WA w
dziedzinach: czasu, amplitudy,
cz

ę

stotliwo

ś

ci, metody analizy czasowo-

widmowej; elementy sztucznej inteligencji:
rozpoznawania obrazów sieci neuronowe,
algorytmy genetyczne

BADANIA

BADANIA

WIBROAKUSTYCZNE

WIBROAKUSTYCZNE