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 zuŜycia
Diagnostyka termiczna
Diagnostyka wibroakustyczna
BADANIA WIZUALNE - to proces obserwacji prowadzonej
nieuzbrojonym okiem
lub przy u
Ŝ
yciu ró
Ŝ
nych zestawów pomocniczych
Cel bada
ń
–
sprawdzenie czy badany obiekt spełnia wymagania zawarte w
normach przepisach warunkach technicznych.
–
Badania wizualne obejmuj
ą
równie
Ŝ
pomiar rozmiarów wad lub
uszkodze
ń
elementu czy badanego urz
ą
dzenia
nale
Ŝą
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
Ŝ
liwe wykrywanie wad
powierzchniowych
Kontrola obiektów wykonanych z
ró
Ŝ
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
natęŜenie oświetlenia E
A
≥
160 lx
Miejscowy - odchyłki
kształtu, wymiarów
wykrywanie wad i uszkodzeń
eksploatacyjnych (natęŜenie
oświetlenia EA ≥500 lx)
Specjalney- np. badanie
wycieków medium
roboczego.
Metoda penetracyjna nale
Ŝ
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
Ŝ
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
Ŝ
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
Ŝ
e by
ć
stosowana do bada
ń
obiektów wykonanych z materiałów:
ferromagnetycznych: stale ferrytyczne, staliwa,
Ŝ
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,
Ŝ
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
Ŝ
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
Ŝ
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
Ŝ
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
Ŝ
liwe wykrywanie wad wewn
ę
trznych materiału
p
ę
kni
ęć
, rzadzizn (w spawach odlewach)
Metoda mo
Ŝ
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,
Ŝ
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
ęŜ
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
ęŜ
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
Ŝ
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
Ŝ
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
Ŝ
liwo
ść
rozró
Ŝ
nienia uszkodze
ń
Zliczanie cz
ą
stek produktów
zu
Ŝ
ycia (w układzie smarowania) –
odczyt bie
Ŝą
cy maszyny mog
ą
by
ć
w ruchu
BADANIE produktów zu
Ŝ
ycia
BADANIE produktów zu
Ŝ
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
Ŝ
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
ęŜ
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
ąŜ
enia
CECHY
Mo
Ŝ
liwo
ść
prowadzenia bada
ń
w ruchu
maszyny , bez konieczno
ś
ci zatrzymywania,
bez demonta
Ŝ
u – metoda nieinwazyjna
Zmiana stanu technicznego objawia si
ę
natychmiast w składzie widmowym
sygnałów wibroakustycznych -
natychmiastowe wykrycie uszkodzenia w
przypadku systemów on-line
Mo
Ŝ
liwo
ść
lokalizacji uszkodzonych
podzespołów .
Mo
Ŝ
liwa ocena ogólna stanu technicznego
oraz identyfikacja typu uszkodzenia ( np..
niewywa
Ŝ
enie, nieosiowo
ść
, p
ę
kni
ę
cie
zgi
ę
cie wirników uszkodzenie ło
Ŝ
ysk itd..
Mo
Ŝ
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