Metode de Examinare Nedistructive

8/10/2019 Metode de Examinare Nedistructive

http://slidepdf.com/reader/full/metode-de-examinare-nedistructive 1/72

METODE DE EXAMINARE NEDISTRUCTIVE

ULTRASUNETE

LICHIDE PENETRANTE

EMISIE ACUSTICĂ

OPTICO-VIZUALĂ

Coordonator: Prof. Mihai Cleante

Studenţi grupa 152 IC:



Metode de examinare nedistructive.

Ianuarie 2009

1. Examinări nedisr!"i#e "! !$ras!nee

%&% Prin"i'ii de (a)ă

xaminarea cu ultrasunete foloseste energia sunetelor de frecvenţe !naltepentru examinarea si efectuarea m"suratorilor. xaminarea cu ultrasunetele poate #folosit" pentru: detectarea$examinarea defectelor% m"sur"ri% caracteri&areamaterialelor etc. Pentru a pre&enta cum se reali&ea&" testul% este ilustrat" oexaminare impuls$ecou:

' inspecţie o(i)nuit" cu ultrasunete se reali&ea&" cu aparatur" cum ar #:impuls$receptor% traductor )i ecran. *paratul impuls$receptor este un aparat electroniccare poate produce pulsuri electrice de volta+ mare. Condus de generatorul deimpulsuri% traductorul generea&" energie ultrasonic" de frecvenţ" !nalt". nergiasunetului este introdus" )i propagat" !n material !n form" de unde. C,nd apare odiscontinuitate -cum ar # o defecţiune !n drumul undelor% o parte din energie se vare/ecta !napoi din suprafaţa defect". Semnalul de und" re/ectat este transformat !nsemnal electric de c"tre traductor )i este a#)at pe ecran. 0n examinarea pre&entat"

anterior% puterea semnalului re/ectat este pre&entat !n funcţie de timpul de c,ndsemnalul a fost generat )i p,n" a fost recepţionat ecoul datorat defectului. impuldrumului efectuat de semnal poate # legat cu distanţa parcurs" de acesta. Cu a+utorul

Pagina * din +*




semnalului se pot o(ţine informaţii referitoare la locul re/exiei% m"rimea% orientareaetc.

xamin"rile cu ultrasunete repre&int" o metod" foarte util" )i vast" in controlulnedistructiv.

%&* C,e#a a#anae a examinării "! !$ras!nee s!n.

- este sensibilă la discontinuităţile suprafeţelor

- adâncimea la care se face studiul pentru detectarea defecţiunilor sau măsurătorilor este superioară altor metode de control nedistructiv

- este nevoie de acces doar la o parte a materialului atunci cand se foloseşte tehnicaimpuls/ecou

- are o acurateţe foarte mare în determinarea poziţiei de reectare şi estimareamarimii şi formei defecţiunii

- necesită pre!ătiri minime înainte de e"aminare

- echipamentele electronice asi!ură rezultate e"acte

- pot # reprezentate ima!ini detaliate

- mai are şi alte utilizări cum ar # măsurarea !rosimii

La /e$ "a 0ae me0de$e de examinare nedisr!"i#ă 1i examinarea "!

!$ras!nee are !ne$e $imie.

suprafaţa tre(uie s" #e accesi(il" s" transmit" unde

pregatirea personalului este mult mai scump" faţ" de alte examin"ri

!n mod normal necesit" un mediu cupl" pentru a se reali&e transferal energieisunetului !n material

materialele care sunt dure% cu forme iregulate% foarte mici neomogene sunt greu deexaminat.

defectele liniare orientate paralel cu ra&a sunetului pot trece nedetectate

sunt necesare ni)te referinţe pentru cali(rarea echipamentelor )i caracteri&areadefectelor

%&2 Is0ria !$ras!nee$0r

0nainte de al doilea r"&(oi mondial% tehnica trimiterii undelor de sunete prin ap")i studierea ecoului pentru a caracteri&a o(iecte cufundate% au fost !nceputul pentru

Pagina 2 din +*




aplicarea ultrasunetelor !n diagnosticul medical. 0n 1323 )i 1345 Soolov a studiatutili&area undelor ultrasonice pentru detectarea metalelor. Mulhauser !n 1341 apatentat utili&area undelor ultrasonice% folosind dou" traductoare pentru detectareadefectelor !n solide. 6irestone -1378 )i Simons -1375 au de&voltat examinarea

ultrasonic" cu impulsuri folosind tehnica impuls$ecou.9a scurt timp dup" terminarea celui deal doilea ra&(oi mondial% cercet"tori din

aponia au !nceput cercetarea capa(ilit"ţii diagnostic"rii medicale cu ultrasunete.

Cercet"rile +apone&ilor au fost cunoscute !n *merica )i uropa !nainte de 1358.Cercet"torii au pre&entat comunit"ţii medicale internaţionale descoperirile lor !nutili&area ultrasunetelor pentru detectarea pietrelor la #ere. aponia a fost de altfelprima ţar" care a aplicat ultrasunetele ;oppler% o aplicaţie a ultrasunetelor caredetectea&" o(iectele care se mi)c" cum ar # s,ngele curg,nd prin inim" pentruinvestigaţii cardiovasculare.

0n Statele <nite% cercetatorii au reali&at mari progrese% utili&,nd ultrasunetelepentru a detecta potenţialul cancer )i pentru a vi&uali&a tumori !n ţesuturi.Introducerea ultrasunetelor ;oppler color a a+utat la indicarea cu a+utorul diferitelorculori a vite&ei s,ngelui )i direcţia de curgere a acestuia.

Inceputul examinărilor nedistructive

xamin"rile nedistructive au fost practicate !nc" cu c,teva &eci de ani in urm". 0ntimpul celui deal doilea r"&(oi mondial a avut loc o de&voltare rapid" )i de atunci

p,n" !n &ilele noastre preocuparea principl" este detectarea defectelor.9a !nceputul anilor =>8% sa produs o mare schim(are. Continua !m(un"t"ţire a

tehnologiei% !n particular detectarea micilor defecte% a condus la nepl"cuta situaţie cadin ce !n ce mai multe o(iecte s" #e respinse. *cest lucru a dus la o nou" #loso#e.Componentele care au defecte cunoscute se pot utili&a !n continuare at,ta timp c,tdefectele sunt sta(ili&ate )i nu vor cre)te la un nivel critic.

' nou" provocare a fost aceea ca detectarea nu era de a+uns% ci se dorea )io(ţinerea de informaţii cantitative despre dimensiunea defectului pentru a servi capredicţie a duratei de viaţ" a mecanismului defect.

Astazi

0ncep,nd cu 13?8 )i continu,nd )i p,n" a&i% cu a+utorul calculatoarelor saureali&at instrumente din ce !n ce mai mici )i mai complexe pentru examin"ri cuultrasunete.

M"surarea grosimii este un exemplu de instrument care a fost ra#nat pentru areduce eroarea operatorului )i timpul de citire a !nregistr"rilor. *cest aparat a redusnevoia de a scrie )i a a+utat operatorii s" !nregistre&e mai mult de 57888 de valori

!nainte s" descarce valorile pe calculator. *lte instrumente au capacitatea s" !nregistre&e formele de und" ceea ce a a+utat la citirea grosimii far" ca operatorul s"stea l,ng" instrument. Mai mult" cercetare )i de&voltare a avut loc pentru !nţelegerea

Pagina 3 din +*




re/exie sunetelor dintro suprafaţ" care conţine @ciupituriA sau ero&iuni cum sau gasitpe interiorul unei ţevi. *sta a dus la m"sur"tori mult mai exacte.

;e ceva timp detectorului de defecte ultrasonic ia fost incorporat" o funcţietrigonometric" care a+ut" la o locali&are mai exact" c,nd se face o inspecţie prindefa&area undelor. u(urile cu ra&e catodice !n cea mai mare parte au fost !nlocuite cuecrane 9; sau 9C;.

raductoarele pot # programate cu a+utorul unor set"ri a unui instrumentpredeterminat. ehnicianul tre(uie doar s" po&iţione&e traductorul !n contact cuinstrumentul% iar instrumentul va seta varia(ilele cum ar # frecvenţa% limitele )i

!nt,r&ierea% varia(ile care sunt direcţionate spre traductor.

'dat" cu calculatoarele% ro(oţii au contri(uit la evoluţia examin"rii cuultrasunete. Cu a+utorul acestor ro(oţi% scanarea componentelor a devenit mai rapid"dec,t c,nd se folosea scanarea de m,n". otusi pro(lemele au ap"rut de la m"rimea

)i forma o(iectelor )i de la costul ridicat a ro(oţilor.Sistemele de imersie au avansat !n multe direcţii din 13B8. 0n timp ce ro(oţii !nc"nu existau% @tancurile de imersieA au oferit cercet"ri !n alte metode de examinare.Calculatoarele pot # programate pentru a inspecta o(iecte cu forme complexe% cua+utorul unuia sau mai multor traductoare care culeg informaţii. *ceste informaţii suntculese de calculator pentru evaluare% transmisia c"tre un client )i !n #nal o(ţinereaunei imagini a o(iectului care va a+uta la menţinerea calit"ţii !n anii care urmea&".

În viitor

Privind !n viitor% examinarile nedistructive vor avea un nou set de oportunit"ţiimpresionante. ;rumuri% cl"diri% avioane% repre&int" o nou" ţint" !n ceea ce prive)tem"surarea )i monitori&area lor cu a+utorul examin"rilor nedistructive.

valuarea cantitativ" nedistructiv" va cre)te volumul de informaţie despremodurile de defectare )i vite&a cu care informaţiile pot # o(ţinute.

*parate de simulare evoluate vor contri(ui la cre)terea aplicaţiilor !n domeniulexamin"rilor nedistructive. Cu aceast" cre)tere va # nevoie )i de cre)tereacuno)tinţelor examinatorilor% ceea ce !nseamn" c" odat" cu avansarea aparatelor de

simulare% vor ap"rea studenţi cu cuno)tinţe mult mai (ogate despre comportareasunetelor !n materiale. <n exemplu #ind Io$a %tate &niversit' unde sa de&voltat unaparat foarte folositor !n la(oratoarele universit"ţii chiar de c"tre studenţi.

Cum glo(ali&area continu"% companiile vor !ncerca s" de&volte domeniul princre)terea frecvenţei de lucru% o practic" foarte utili&at". *cest drum va duce ca !nexaminarea nedistructiv" s" apar" simul"ri care vor putea # communicate electronic.

%&3& 4i)i"a !$ras!nee$0r

Propagarea undelor

Pagina 5 din +*




estul cu ultrasunete se (a&ea&" pe variaţia !n timp a deformaţiilor )i vi(raţiilor !n materiale% care !n general se refer" la acustica materialului.

0n solide% undele sunetelor se pot propaga !n 7 feluri care se (a&ea&" peoscilaţia particulelor. Sunetul se poate propaga !n unde longitudinale% unde defa&ate%unde de suprafaţ" )i !n materiale su(ţiri ca unde metalice. <ndele longitudinale )i celedefa&ate sunt 2 moduri de propagare cele mai utili&ate !n ultrasunete. Mi)careaparticulelor responsa(ile pentru propagarea longitudinala )i defa&at" a undelor esteilustrat" mai +os.

0n undele lon!itudinale% oscilaţiile se reg"sesc !n direcţie longitudinal" sau !ndirecţia propag"rii undelor. ;e c,nd forţele de dilatare )i de compresie sunt active !naceste unde% ele se mai numesc unde de presiune sau compresiune. ;e altfel uneorise mai numesc unde de densitate #indc" densitatea particulelor /uctuea&" odat" cumi)carea lor. <nde de compresie pot # generate at,t !n lichide c,t )i !n solidedeoarece energia merge prin structura atomic" ca o serie de mi)c"ri de compresie )iexpansiune.

0n undele transversale sau defa&ate% particulele oscilea&" la un unghi drept sautransversal cu direcţia de propagare. <ndele defa&ate necesit" un material solidacustic pentru propagarea efectiv" )i nu sunt efectiv propagate !n materiale ca lichidesau ga&e. <ndele defa&ate sunt relativ mai sla(e !n comparaţie cu undelelongitudinale. ;e fapt% undele defa&ate sunt generate de o(icei !n material utili&,ndenergie de la undele longitudinale

Modurile de propagare a undelor acustice

0n aer% sunetul se propag" cu comprimare )i rare#ere de molecule ale aerului !ndirecţia de propagare. 'ricum% !n soli&i% moleculele pot suporta vi(raţiile !n altedirecţii% deci% mai multe tipuri de unde acustice sunt posi(ile. Cum am menţionatanterior% undele longitudinale )i transversale sunt mult mai folosite !n examinarea cuultrasunete. 'ricum% la suprafeţe )i interfeţe% diferite tipuri de vi(raţii eliptice saucomplexe ale particulelor fac posi(ile apariţia altor unde. <nele dintre aceste tipuri de

Pagina 6 din +*




unde% ca de exemplu a&leigh )i 9am( sunt de asemenea folositoare la controlulnedistructiv cu ultrasunete

a(elul urm"tor pre&int" o serie de unde posi(ile !n solide

Ti'!$ !ndei Vi(ra7ia 'ari"!$e$0r9ongitudinal Paralel cu direcţia undelor

ransversal -;efa&ate Perpendicular cu direcţia undelor

Suprafaţ" aDleigh 'r(it" eliptic" mod simetric

<nde metalice 9am(Component" perpendicular" pe

suprafaţ" -unde extinse

<nde metalice 9oveParalel cu planul% perpendicular pe

direcţia undelor

StoneleD -9eaD aDleigh Eaves <nde ghidate !n lungul interfeţei

Se&aFa Mod antisimetric

Undele de suprafaţă str"(at suprafaţa unor materiale solide relativ groase%patrun&,nd !n ad,ncime o lungime de und". Mi)carea particulelor este de or(it"

eliptic". *ceste unde sunt foarte precise la defectele de suprafaţ" )i dat #ind faptul c"urm"resc conturul suprafeţei% aceste unde pot inspecta &one care alte unde nu le potinspecta.

Undele metalice pot # transmise numai !n metale foarte su(ţiri. <ndele 9am(sunt cele mai folosite unde metalice !n examinarea nedistructiv". <ndele 9am( au ovi(raţie complex" care str"(at !ntreaga grosime a materialului. *ceste unde depind dedensitatea )i elasticitatea o(iectului )i sunt in/uenţate de frecvenţa selectat" )i degrosimea materialului.Cu undele 9am( mai multe moduri de vi(raţii a particulelor suntposi(ile% dar cele mai cunoscute sunt simetric )i asimetric.

Pagina + din +*




Lungimea de undă şi detectarea defectelor

0n testarea cu ultrasunete examinatorul tre(uie s" decid" frecvenţa traductorului.;in schim(ul frecvenţei c,nd vite&a sunetului este #x" va re&ulta schim(area lungimii

de unde a sunetului. 9ungimea de und" a ultrasunetelor folosite are un efectimportant !n pro(a(ilitatea detect"rii unei discontinuit"ţi !n material. ' regul"general" este ca o discontinuitate tre(uie s" #e mai mare de +um"tate din lungimeaundei pentru ca aceasta s" #e detectat".

Sen&itivitatea )i re&oluţia sunt doi termeni foarte des folosiţi !n examinarea cuultrasunete pentru a descrie tehnici de locali&are a defectelor. Sen&itivitatea estea(ilitatea de a locali&a mici discontinuit"ţi. Sen&itivitatea !n general cre)te odat" cucre)terea frecvenţei. e&oluţia este a(ilitatea sistemului de a locali&a discontinuit"ţicare sunt foarte apropiate !n material sau care sunt locali&ate !n apropierea suprafeţei.e&oluţia cre)te odat" cu cre)terea frecvenţei.

6recvenţa poate de asemenea s" in/uenţe&e o examinare !n sens nefavora(il.Selectarea frecvenţei optime implic" selectarea unei (alanţe !ntre re&ultate favora(ile)i re&ultate nefavora(ile. 0nainte de a selecta o frecvenţ"% tre(uie ca structuraparticulelor% grosimea materialului% dimensiunea% tipul )i eventual locaţiadiscontinuit"ţii s" #e luate !n considerare.

;eoarece mai multe lucruri !ntrun material sunt posi(ile s" !mpr")tie o porţiunea energiei sonore la frecvenţe mari% puterea de penetraţie -sau ad,ncimea maxim"

!ntrun material la care #surile pot # detectate este de asemenea redus". 6recvenţade asemenea are forma unui fascicul de ultrasunet.

re(uie menţionat c" )i alte varia(ile in/uenţea&" locali&area defectelor prinultrasunete% nu numai frecvenţa. xist" varia(ile cum ar # lungimea impulsului% tipulsi volta+ul aplicat cristalului% propriet"ţi ale cristalului% diametrul traductorului etc. )ischema electric" a receptorului.

Atenuarea sunetului

C,nd sunetul trece printrun mediu% intensitatea lui se diminuea&" odat" cudistanţa parcurs". 0n materiale ideale% presiunea sunetului -amplitudinea semnaluluieste redus" de !ntinderea undei. Materialele naturale% oricum% toate produc un efect

care fac s" scad" sunetul. *cest efect re&ult" din dou" cau&e de (a&"% care sunt !mpr"stierea )i a(sorţia. fectul com(inat a celor dou" se nume)te atenuare.

*tenuarea adesea serve)te ca unitate de m"sur" care conduce la formareateoriilor pentru a explica #&ic sau chimic fenomenul care duce la descre)tereaintesit"ţii ultrasunetelor.

*tenuarea ultrasunetelor este ritmul de sc"dere a radiaţiilor mecanice lafrecvenţa ultrasunetelor odat" cu propagarea prin material. ' sc"dere a undelor planeare expresia:

z

0 eAA

α−⋅=

*8 G amplitudinea undei !ntrun loc oarecare

Pagina 8 din +*




* G amplitudinea redus" dup" ce unda a parcurs distanţa &

α coe#cientul de atenuare dup" ce unda sa deplasat !n direcţia & Hdeci(eli$lungime

*tenuarea este !n general proporţional" cu p"tratul frecvenţei sunetului.Jalorile atenu"rii sunt adesea date de o singur" frecvemţ"% dar o valuare a atenu"riipoate # dat" )i de media mai multor frecvenţe sta(ilite.

Impedanţa acustică

Sunetul trece prin material su( in/uenţa presiunii sunetului. ;eoarece moleculelesau atomii unui solid sunt legaţi elastic unii de alţii% excesul de presiune re&ultat !ntrun und" se propag" prin solid.

Impedanţa acustic" a unui material este de#nit" ca produsul densit"ţii )i a vite&eiacustice a materialului.

Impedanţa acustic" este important" !n:

1. determinarea transmisiei acustice )i re/exiei la frontier" a dou" materialecare au impedanţ" acustic" diferit".

2. crearea traductorului ultrasonic.4. evaluarea a(sorţiei sunetului !ntrun mediu

Coecientul re!exiei şi trasmisiei

<ndele ultrasonice sunt re/ectate la frontiera unde se regasesc diferiteimpedanţe acustice. Cu c,t nepotrivirea impedanţelor e mai amre% cu at,t e mai mareprocentul de enegie ce va # re/ectat la interfaţ".

6racţia intensit"ţii undei incidente care este refractat" poate # derivat" deoarecevite&a particulei )i presiunea local" a particulei tre(uie s" #e continue !n lungulfrontierei. C,nd impedanţa acustic" a materialului pe am(ele parţi ale frontierei estecunoscut"% fracţia intensit"ţii undei incidente care este re/ectat" poate # calculat" cuecuaţia:

2

12

12

zz

zzR

+−

=

Jaloarea re&ultat" este cunoscut" ca #ind coe#cientul de re/exie.

;in moment ce cantitatea de energie re/ectat" plus energia transmis" tre(uie sa#e egal" cu cantitatea de energie incident"% coe#cientul de transmisie este calculatprin scaderea din 1 a coe#cientului de re/exie.

Pagina 9 din +*




Coe#cientul de re/exie si cel de transmisie sunt cel mai des exprimaţi !n deci(eli.

;ac" re/exia )i transmisia la interfeţe urm"resc !ntocmai componenta% numai unprocenta+ mic din energia iniţial" se !ntoarce la traductor% chiar )i atunci c,ndpierderea prin atenuare este ignorat". Spre exemplu% consider"m examinarea unui(loc de oţel. nergia sunetului pleac" din traductor% traversea&" prin ap"% !nt,lne)tesuprafaţa frontal" a oţelului% !nt,lne)te suprafaţa din spate )i re/ect" !napoi prinsuprafaţa din frontal" !n drumul ei spre traductor !napoi. 9a interfaţa dintre ap" )i otel-suprafaţa frontal" 12 K din energie este transmis". 9a suprafaţa din spate ??K dincei 12K care sau transmis la suprafaţa frontal" se re/ect". *ceasta !nseamn" 18.BKdin intensitatea undei de incidenţ" initial". Cum unda iese prin partea din spate asuprafeţei frontale% doar 12K din cei 18.BK sau 1.4K din energia iniţial" se !ntoarce latraductor.

"efracţia

C,nd o und" ultrasonic" trece prin interfaţa dintre dou" materiale la un unghio(lic% )i materialele au indici diferiţi de refracţie% se produce )i re/exie )i refracţie aundelor.

Pagina %: din +*




efracţia are loc la interfaţa dintre materialele care au vite&a acustic" a undelor

diferit". Jite&a sunetului !n #ecare material este determinat" de propriet"ţile dematerial.

9egea lui Snell a formulat o relaţie !ntre unghiul )i vite&a undelor.

21 L

2

L

1

V

sin

V

sin θ=

θ

J91 G vite&a undei longitudinale !n materialul 1

J92

G vite&a undei longitudinale !n materialul 2

C,nd o und" longitudinal" trece de la un material !ncet la un material mai rapid%apare un unghi de incidenţ" care face ca unghiul de refracţie pentru unde s" #e de388. *cest unghi este cunoscut ca primul unghi critic. 9a acest unghi critic deincidenţ"% mare parte a energiei acustice este de forma unei unde de compresieneomogen"% care trece dea lungul interfeţei )i scade exponenţial cu ad,ncimea de lainterfaţ". *ceste unde sunt uneori folositoare deoarece nu depind prea mult desuprafaţ" )i de asprimea materialului.

"aportul semnal#zgomot

Pagina %% din +*




;etectarea unui defect implic" mai mulţi factori dec,t relaţia lungimii de und"sau m"rimea defectului. Spre exemplu% cantitatea de sunet care re/ect" de la undefect este o nepotrivire a impedanţei acustice !ntre #sur" )i material. <n gol este !ngeneral un re/ector mai (un dec,t o component" metalic"% deoarece nepotrivirea

impedanţei este mai mare !ntre aer )i metal.' metod" (un" de detectare a unei #suri este raportul semnal$&gomot. aportul

semnal$&gomot m"soar" semnnalul de la defect care se compar" cu alte re/ecţii defundal -catalogate drept &gomote. <n raport semnal$&gomot de 4 p,n" la 1 estenecesar ca minim. Livelul a(solut de &gomot )i puterea a(solut" a unui ecou de la undefect @micA depinde de un num"r de factori:

m"rimea pro(ei

frecvenţa pro(ei% amplitudinea undei

drumul )i distanţa examinat"

amplasarea #surii% respectiv a fascicului de incidenţ".

aportul semnal$&gomot% )i detectarea defectelor au urm"toarele propriet"ţi:

cre)te odat" cu cre)terea #surii

detectarea #surilor este invers proporţional" cu l"ţimea fascicululuitraductorului.

cre)te cu descre)terea l"ţimii pulsului. *ltfel spus% detectarea #surii este incersproporţional cu durata pulsului produs de un traductor ultrasonic

descre)te !n materiale cu densitate mare sau cu vite&" ridicat" ultrasonic".

aportul semnal$&gomot este invers proporţional cu densitatea de material )i vite&aacustic".

Interacţiunea $ntre unde

C,nd undele interacţionea&"% ele se suprapun )i amplitudinea presiunii sunetuluisau !nlocuirea particulelor !n orice punct al interacţiunii este suma amplitudinii celordou" unde individual.

C,nd undele sunt !n fa&"% practic amplitudinea se du(lea&"% c,nd undele nu sunt !n fa&"% practic cele dou" amplitudini se anulea&".

Pagina %* din +*




%&5 E";i'amene 1i rad!"0are

%ipuri de traductoare

Conversia impulsurilor electrice !n vi(raţii mecanice )i conversia vi(raţiilormecanice care se !ntorc !napoi !n energie electric" este practic (a&a examin"rii cuultrasunete. lementul activ este traductorul care converte)te energia electric" !nenergie acustic" )i vice versa. lementul activ este practic o pies" de materialpolari&at" -ex. unele molecule sunt !nc"rcate po&itiv% !n timp ce alte molecule sunt

!nc"rcate negativ cu electro&i ata)aţi la dou" feţe opuse. C,nd un c,mp electric esteaplicat dea lungul materialului% moleculele polari&ate se vor alinia cu c,mpul electric%re&ult,nd structura cristalului a materialului.

lementul activ a celor mai multe traductoare acustice este !n &iua de a&i oceramic" pie&oelectric"% care poate # t"iat" !n diferite feluri pentru a produce diferitefeluri de unde. ' astfel de pies" poate # v"&ut" !n po&a de mai +os.

Precedent acestei piese de ceramic"% !nc" din 1358 sa folosit un cristalpie&oelectric f"cut din cristale de cuarţ.

rosimea elementului activ este determinat" de frecvenţa dorit" pentrutraductor. <n element su(ţire vi(rea&" cu o l"ţime a undei du(l" faţ" de grosimeaelementului.

raductoarele de ultrasunete sunt fa(ricate pentru o varietatea de aplicaţii )i pot# adaptate c,nd e nevoie. re(uie !ns" atenţie mare pentru alegerea corect" atraductorului. 0n @lungimea de und" acustic" )i detectarea defectelorA au fostpre&entaţi factorii care in/uenţea&" detectarea defectelor. ;eci% tre(uiesc alesetraductoarele care se potrivesc ca frecvenţ" )i l"ţimea (en&i. Mai des traductoarelesunt alese ori pentru a spori sensi(ilitatea ori pentru re&oluţia sistemului.

raductoarele sunt clasi#cate !n funcţie de aplicaţia la care sunt utili&ate traductoare de contact folosite pentru examin"ri !n care exist" contact )i sunt

manipulate manual

Pagina %2 din +*




traductoare care nu au contact cu componenta. *ceste traductoare sunt f"cutes" lucre&e !ntrun mediu lichid.

raductoarelor li se pot ata)a diverse forme de lentile.

Cupla

Cupla este un material -de o(icei lichid care facilitea&" transmisia energieiultrasonice de la traductor la o(iectul de testat. Cupla este necesar" deoarece apare onepotrivire !ntre impedanţa acustic" a aerului )i a solidului% ca )i cum o(iectul estemare )i toat" energia este re/ectat" )i foarte puţin transmis" !n material. Cupladeplasea&" aerul )i face posi(il transferul a mai mult" energie a sunetului !n o(iectastfel !nc,t s" #e o(ţinut semnalul ultrasonic necesar. ;e o(icei se folose)te ulei%glicerin" sau ap" ca cupl". vident c" lichidul este selectat !n funcţie de v,sco&itateasa.

<n traductor care nu are nevoie de cupl" este traductorul electromagneticacustic care are cu totul alt principiu. C,nd un #r este pus l,ng" o suprafaţ" a unui

conductor electric )i este parcurs de un curent dorit la o frecvenţ" ultrasonic" dorit"%curenţii ddD vor # indu)i !n apropierea suprafeţei o(iectului. ;ac" un c,mp magneticstatic este de asemenea pre&ent% ace)ti curenţi ddD vor genera forţe 9orent& care auformula:

BJF ×= % unde este densitatea de curent% iar N este inducţia magnetic"

static".

M* ofer" multe avanta+e (a&ate pe faptul c" nu exist" cupl". *ceste avanta+einclud posi(ilitatea de a opera !n medii diverse la diferite temperaturi )i vite&e )i de aproduce m"suratori foarte precise.

&enerator de impulsuri ' receptor

Pagina %3 din +*




*cest echipament poate # folosit !mpreun" cu traductoarele )i osciloscopulnecesar pentru detectarea #surilor )i a grosimii la o varietate mare de metale%plastice% ceramici )i compo&ite. enerator de impulsuri G receptor ofer" o capa(ilitate

de m"surare ultrasonica la un preţ redus.Partea generatorului de impulsuri generea&" impulsuri electrice scurte sau largi a

energiei controlate% care sunt convertite !n impulsuri ultrasonice scurte c,nd suntaplicate unui traductor ultrasonic. 6uncţia de control asociat" cu circuitulgeneratorului de impuls include:

lungimea impulsului -timpul necesar p,n" impulsul este aplicat traductorului

energia impulsului -volta+ul aplicat traductorului. Circuitul tipic de impuls vaaplica de la 188 volti la ?88 volti unui traductor

0n partea receptorului% volta+ul semnalului produs de traductor% care repre&int"

impulsul ultrasonic% sunt ampli#cate. 6uncţia de control asociat" cu circuitul receptorinclude:

recti#carea semnalului -semnalul de radio frecvenţ" poate # vi&uali&at ca osemiund" po&itiv"% semiund" negativ" sau und" plin".

#ltrarea pentru conturarea )i nete&irea semnalelor de !ntoarcere

control de re+ect

&enerator de funcţii

6ormele de und" ar(itrare generate permit utili&atorului s" cree&e )i s" genere&evirtual orice form" de und" !n plus la semnalele funcţiilor standard. 6ormele de und"sunt generate digital de la memoria unui calculator )i toate intrumentele permitdesc"rcarea acestor #)iere cu formele de und".

Impulsurile ultrasonice generate tre(uie s" #e variate astfel !nc,t s" se reali&e&e

acomodarea cu diferite traductoare de ultrasunete. raductoare umede% folosite% spre exemplu% !n generarea de puteri mari% necesit"

o stimulare de la o unitate de generator separat". <neori acelea)i traductoare pot #stimulate diferit% spre exemplu% !n studiul dispersiei unei atenu"ri ultrasonice amaterialului sau pentru a caracteri&a traductoarele ultrasonice.

Prezentarea datelor

;atele ultrasunetelor pot # colectate )i a#)ate !n diferite formate. Cele maicunoscute trei formate de pre&entare a datelor !n control nedistructiv sunt *scan% Nscan )i Cscan. 6iecare pre&entare ofer" un mod diferit de a vedea evaluarea

Pagina %5 din +*




regiunilor materialului care a fost inspectat. Calculatoarele moderne pot sa a#)e&etoate cele trei pre&ent"ri odat".

Pre&entarea *scan a#)ea&" cantitatea de energie ultrasonic" recepţionat" cafuncţie de timp. Cantitatea relativ" a energiei recepţionate este pe axa vertical" )itimpul -care poate # relativ la timpul drumului f"cut de energia sunetului prinmaterial este a#)at pe axa ori&ontal".

Pre&entarea Nscan este o vedere din pro#l -sectiune transversal" a o(iectului pecare sa reali&at examinarea. In Nscan% timpul drumului f"cut de energia sunetuluieste pre&entat pe vertical" )i po&iţia liniar" a traductorului este pre&entat" pe

ori&ontal". *d,ncimea re/ectorului )i dimensiunile liniare aproximative ale lui !ndirecţia scan"rii pot # determinate cu Nscan.

Pre&entare Cscan ofer" o vedere !n plan a po&iţion"rii )i a dimensiuniloro(iectului testat. Planul imaginii este paralel cu modelul scanat de traductor.Pre&entarea Cscan este produs" cu un sistem de achi&iţii automat.

Pagina %6 din +*




Se pot reali&a scan"ri cu re&oluţii mari care reproduc imagini foarte detaliate ao(iectului studiat. Mai +os este o moned" care a fost scanat" folosind tehnica impulsecou% traductorul scan,nd peste capul monedei. 0n imaginea din stanga sa setatcapturarea amplitudinii sunetului re/ectat din suprafaţa frontala% !n timp ce !n cealalt"

imagine sa setat !nregistrarea intensit"ţii sunetului re/ectat din suprafaţa de +os amonedei. Se o(serva detaliile parţii din spate% dar se v"d )i detalii de pe partea dinfaţ" a monedei.

Pagina %+ din +*




()* %e+nici de măsurare

,xaminare normala a semnalului

M"sur"torile supersonice impulsecou pot s" determine locul unei discontinuit"tisau structura exact" mOsurand timpul necesar pentru ca un impuls scurt supersonicgenerat cu un traductor s" parcurg" o grosime de material% re/ectaţi de la spatele sausuprafaţa unei discontinuit"ţi )i s" #e !ntoarsO la traductor. 0n ma+oritatea aplicaţiilor%acest interval este de c,teva microsecunde sau mai puţin. impul de tran&it m"surateste !mp"rţit la 2% pentru a o(ţine calea de voia+ )i !nmulţit cu vite&a sonic" !nmaterialul de test. e&ultatul este exprimat in relatia:

2/vtd = sau t/d2v =

unde d este distanta de la suprafaţ" la discontinuitate !n piesa de !ncercare% v estevite&a undei acustice sonice !n material )i t este timpul de tran&it m"surat dusintors.

;iagrama de mai +os permite sO vedeţi un traductor peste suprafata unui (anc detestare a otelului si sO vedeti ecourile de !ntoarcere pe un osciloscop. raductorulfolosit este un traductor de 5 Mh& de (andO largO 8%25 inci !n diametru. Semnalele aufost generate cu un soft de calculator asemOnOtor cu cel folosit in modelul demasurare hompsongraD si <SIM de&voltat la Centrul pentru estare Londestructivade la IoFa State <niversitD.

Pagina %8 din +*




' varietate largO de traductoare cu tr"s"turi diverse acustice au fost de&voltates" !ntruneasca nevoile de aplicatii industriale. ;e o(icei% frecvente mai +oase suntfolosite pentru a optimi&a p"trunderea c,nd se m"soara materiale mai groase% iarfrecvenţe mai !nalte pentru materiale mai su(ţiri.

Masur,nd !n grosime% tehnicile supersonice permit m"surarea f"ra a necesitaacces la am(ele p"rti ale unui o(iect. ste posi(il" m"surarea ultrasonic" a celor maimultor materialele de construcţii% inclu&,nd metale% plastice% o(iectele din ceramicO%p"rţile componente% r")inile epoxidice% sticlO. *paratur" modern" care se paote ţine !nm,n" sunt simplu de folosit si foarte de !ncredere.

-emnal in ung+i

raductorii de semnal !n unghi sunt de o(icei folosiţi pentru a introduce o undOtransversalO refractatO !n materialul de test. Calea unui sunet !n unghi permitefasciculului sonor sta(il sa intre printro parte% !n felul acesta !m(un"t"ţinddetecta(ilitatea de defecte !n )i din +urul suprafeţelor sudate.

Pagina %9 din +*






%&+ A'$i"a7ii

Inspectia unei sine de cale ferata

<na dintre pro(lemele ma+ore pe care cOile ferate leau !nfruntat din vremuritimpurii este prevenirea de esecurile de serviciu !n pista de rulare. *)a cum este acumca&ul% e)ecul unei componente esenţiale poate cau&a consecinte ma+ore. COile ferateLord *mericane au inspectat cea mai costisitoare infrastructura a lor% linia% din 1328.Cu circulaţie sporit" la vite&e superioare )i cu sarcinile pe osie de ax mai grele !n1338% inspecţia liniilor este mult mai importantO astO&i dec,t avea vreodatO s" #e.;e)i inspecţia pare a # o inspecţie a unei (uc"ti (inede#nite de oţel% varia(ileletest"rii pre&ente sunt semni#cative )i fac procesul de inspecţie mai greu.

Inspecţiile liniilor iniţial au fost executate doar cu medii vi&uale. ;esigur%inspecţiile vi&uale vor detecta numai defectele externe )i uneori semnele su(tile depro(leme mari interne. Levoia pentru o metodO de inspecţie mai (unO a devenit oprioritate !naltO din cau&a unei deraierii la Manchester% L !n 1311% !n care 23 oamenia fost uci)i )i B8B8 au fost r"niţi serios. 0n ancheta accidentului% o linie ruptO a fostdeterminatO drept cau&a deraierii. *nchetatorii au sta(ilit c" e)ecul liniei a fost cau&atde un defect care a fost !n !ntregime intern )i nu putea # determinat cu metodevi&uale. 9iniile ferate au inceput investigarea acestui defect si au gasit mai multe linii#surate !n acelasi mod.

<na din metodele de inspecţie a liniei este controlul cu ultrasunete. *m(eletehnici semnal normal )i semnal !n unghi se !ntre(uinţea&O% precum )i impulsecou.*ran+"rile traductorului diferite ofer" posi(ilitOţi de inspecţie diferite. Contactul

manual este utili&at pentru a evalua p"rtile mici de linie% dar controlul cu ultrasunete afost automati&at s" permitO inspecţia de cantit"ţi mari de linie.

SperrD ail Services% una dintre companiile care executO inspecţia liniilor%folose)te oller Search <nits -S< cuprin&,nd o com(inaţie de unghiuri de traductordiferite pentru a reali&a inspecţia cea mai (unO posi(ilO.

-udura articulaţiilor

Cele mai o(i)nuite defecte !n sudarea articulaţiilor sunt poro&itatea% inclu&iuni de&gur"% lipsa &idului de fu&iune% lipsa r"d"cinii de penetrare% su(t"ierea% cr"p"turilelongitudinale sau transversale.

Pagina *% din +*




Cu excepţia poro&it"ţii celelalte defecte pot # o(servate prin ultrasunete.;etectarea #surilor prin ultrasunete este de mult metoda preferat" pentru examinareanedistructiv" a sudurilor. *ceast" tehnic" sigur" )i simpl" a !mpins ultrasunetele !nfruntea tehnologiei de examinare.

xaminarea prin ultrasunete a sudurii de o(icei este reali&at" folosind traductorulcu fascicul drept !mpreun" cu un traductor cu fascicul de unghi. raductorul cu fasciculdrept produce o und" longitudinal" la incidenţa normal" !n piesa testat"% !n primulr,nd pentru a locali&a orice laminare !n sau l,ng" &ona sudat". *cest lucru esteimportant deoarece traductorul cu fascicul de unghi sar putea s" nu #e capa(il s"ofere un semnal de !ntoarcere de la o #sur" laminar".

Pasul al doilea !n inspecţie implic" utili&area unui traductor cu fascicul !n unghipentru a inspecta sudura efectiv". raductorul cu fascicul de unghi folose)te principiilede refracţie si modul de conversie pentru a produce refracţie defa&at" sau undelongitudinale !n materialul testat. Procesul inplic" scanarea suprafeţei materialului !n

+urul sudurii cu traductorul. Cu tehnicile corespun&"toare de fascicul !n unghi% ecourilecare se !ntorc de la locul sudurii permit determinarea locaţiei )i tipului dediscontinuitate.

Pagina ** din +*




*&Inr0d!"erea si is0ria $i";ide$0r 'enerane

Pentru aplicarea lichidului penetrant suprafaţa cus"turii se curaţ" p,na la luciumetalicQ cu preci&area c" se va evita operaţia de poli&are. 9ichidul penetrant sedepune pe &ona de control% iar excesul de lichid depus se indep"rtea&a. Se aplic" prinpulveri&are revelatorul. Im(inarea sudat" se examinea&" dup" max. 48 min. *ceast"

veri#care pune !n evidenţa #suri% pori% lipsuri de topire% etc.% deschise la suprafaţ".Pentru punerea !n evidenţ" a eventualelor defecte se folose)te lumina ultravioleta -inca&ul unui colorant /uorescent sau cu a+utorul luminii o(isnuite in ca&ul unui coloranto(isnuit.

' alta metoda folosita a fost cea introdusa in anii 1378% unde suprafata ce tre(uiaexaminta era acoperita cu un lac% care dupa ce se usca era lovit cu un ciocan. 9aculpentru identi#care prin #surare a fost folosit initial pentru a arata distri(utia stresuluimaterialului.

*&% De "e ins'e"ia "! $i";ide de 'enerare<

*vanta+ul principal al inspectiei cu lichide penetrante -9P este acela ca oferacelui care face inspectia o imagine vi&uala ce a+uta la detectarea defectului mult maiusor. Sunt de fapt 2 metode care a+uta la vederea defectelor cat mai repede. Prima% incare 9P produce o imagine vi&uala mult mai usor de va&ut de ochiul uman. Multe dinaceste imagini sunt mai mici si nu pot # detectate cu ochiul li(er. *colo unde imagineaeste mai mica de 8.884 inch performanta vi&uala scade si este greu de o(servat.

*cest lucru se poate o(serva si in modelul urmator:

Pagina *2 din +*




Cea dea doua metoda de detectare este aceea in care intre indictia de defect sipartile aferente se creea&a un contrast care este mult mai usor de vi&uali&at. *tuncicand se foloseste o inspectie vi&i(ila cu ochiul li(er% materialele penetrante folosite

sunt de o culoare rosiatica deschis care intra in contrast cu partea al(a care folosesteca fundal. In momentul in care se foloseste o inspectie cu materiale /uorescente estenevoie de o sursa de lumina ultravioleta.

*&* Prin"i'a$ii 'asi ai ins'e"iei "! $i";ide 'enerane .

() Pregatirea suprafetei ( este una dintre cele mai importante etape.Materialul ce urmea&a a # inspectat tre(uie curatat de ulei% grasime% apa sau oricealta su(stanta ce poate impiedica introducerea 9P in #suri.

.) Aplicarea LP( dupa ce suprafata a fost in totalitate curatata si uscata%materialul penetrant este aplicat -prin aplicarea cu a+uttorul unui spraD% cu a+utorul

unei pensule sau prin imersarea partii in 9P.

Pagina *3 din +*




*plicarea lichidelor penetrante cu a+utorulimersarii

Pagina *5 din +*




*plicarea lichidelor penetrante cu a+utorul spraDului

/) ,tapa 01ell ( 9P este lasat pe suprafata su#cient timp cat este nevoie caacesta sa intre in #suri -pentru a avea efect. impul acestei etape este recomandatde producatorii materialelor penetrante si poate varia intre 5 si B8 minute. In generalnu este nici o pro(lema daca acesta esta lasat o perioada mai indelungata decat ceapreva&uta. In special aceasta perioada este speci#cata in urma unor experimentari

sau a unor speci#catii pentru o anumita aplicatie.2) Indepartarea materialului penetrant in exces: aceasta #ind partea cea

mai delicata a intragii proceduri% deoarece materialul in exces tre(uie inlaturat fara aafecta si materialul penetrant din apropierea defectului. ;epin&and de material%inlaturarea se poate face cu a+utorul unui anumit solvent sau cu a+utorul apei% sautratat mai intai cu un emulgator si apoi cu a+utorul apei.

3) 4 urmatoare aplicatie o repre&inta aplicarea revelatorului peste suprafatapentru a impiedica scurgerea materialelor penetrante. Producatorii vin cu diferitemoduri de aplicare -cu a+utorul prafurilor in ca&ul unei suprafete uscate% cu a+utorulpensulei sau cu a+utorul spraDului in ca&ul unei suprafete umede.

*) Uscarea revelatorului : in care revelatorul este lasat sa se prinda. Inprincipiu acest timp este de apriximativ 18 minute insa poate creste semni#cativ inca&ul unor #suri mai mici.

5) Inspectia6 acest pas are loc in pre&enta luminii -sau a ultravioletelor pentruidenti#carea #surilor.

7) Curatarea suprafetei : ultimul pas al procesului in care suprafata estecuratata.

Pagina *6 din +*




Materialele pentru care este folosita aceasta metoda

Inspectia cu lichide penetrante este una dintre cele mai folosite metode

nedistructive de evaluare. Popularitatea acestei metode se datorea&a datorita arieisale de aplicatie foarte larga si a /exi(ilitatii$simplitatii sale. *ceasta metoda poate #folosita pentru inspectia aproape a oricarui material indiferent de suprafata acestuia.Materialele cele mai folosite pentru inspectie sunt:

- metale -aluminiu% cupru% otel% titaniu% etc. Q- stilca Q

- materialele ceramice Q

-

cauciuc Q- masele plastice.

;atorita /exi(ilitatii acesteia% metoda poate # folosita intro serie larga deaplicatii plecand de la automo(ile si pana la avioane. ;e asemenea inspectia culichide penetrante a fost conceputa si pentru inspectarea unor componente foartelargi ce nu pot # mutate. In imaginea urmatoare este pre&entata inspectia unorechipamente apartinand ;ouglas *ircraft CompanDRs 9ong Neach% California.

Pagina *+ din +*




Metoda de examinare cu lic+ide penetrante este e#cienta in detectareadiscontinuitatilor deschise la suprafata metalelor neporoase si a altor materiale.;iscontinuitatile tipice detectate de aceasta metoda sunt #surile% santurile marginale%lipsa de topire% defectele de laminare si porositatile.Principiul metode este urmatorul: penetrantul este aplicat pe suprafata ce urmea&a a# examinata si ii este permisa patrunderea in discontinuitati. Penetrantul in exces esteapoi indepartat% suprafata este uscata% apoi se aplica developantul. ;evelopantulfunctionea&a atat ca material care sa a(soar(a penetrantul care a ramas indiscontinuitati% cat si ca fundal contrastant pentru a mari vi&i(ilitatea indicatiilor.

*&2 A#anae si dea#anae a$e /0$0sirii ins'e"iei "! $i";ide

'enerane

Ca marea ma+oritate a metodelor de inspectie nedistructive% aceata areavanta+e si de&avanta+e.

Principalele avanta8e6

- aceasta metoda este sensi(ila la suprafetele mici Q- aceasta metoda are doar cateva limitari in ce priveste materialul cercetat

-cateva metale si nemetale% cateva magnetice si nemagnetice% respectivecateva conducatoare de curent respectiv i&olatoare Q

- parti mari si voluminoase pot # inspectate rapid si cu costuri reduse Q

- partile inspectate pot avea orice forma geometrica Q

- indicatiile asupra defectului sunt la suprafata materialului si pot # va&ute cuochiul li(er Q

- materialele penetrante au costuri reduse.

-

Principalele dezavanta8e

- numai #surile la suprafata pot # detectate Q- numai materialele cu o anumita poro&itate pot # inspectate Q

- curatarea materialului este esentiala -curatarea necorespun&atoare duce laneden#carea corecta a defectelor Q

- inspectorul tre(uie sa intre in contact direct cu suprafta cercetata Q

- impuritatile pot afecta inspectia materialului Q

Pagina *8 din +*




- tre(uiesc facute mai multe operatii Q

- curatarea ulterioara este necesara Q

- se folosesc diferite materiale chimice.

Materiale penetrante 9lic+ide penetrante: folosite

Materialele penetrante folosite in &iua de a&i sunt mult mai so#sticate decat celefolosite la inceputul secolului 28 -precum erosen. 9ichidile din &iua de a&i sunt facutecu diferite nivele de sensitivitate dorite de inspector% au anumite caracteristici sitre(uie sa indeplineasca anumite conditii:

- sa #e imprastiate cu usurinta pe suprafata materialului inspectat si sa acopereconstant suprafata Q

- sa poata patrunde si in toate defectele Q

- sa ramana in defect insa sa poata # usor inlaturata Q

- sa #e usor vi&i(ila Q

- sa nu afecte&e materialul studiat.

Materialele penetrante nu se comporta la fel si nu sunt facute sa se comporte lafel. Producatorii acostora au de&voltat anumite formule astfel incat sa acopere o catmai mare varietate de materiale. *semeanea materiale penetrante tre(uie sadepiste&e cele mai mici defecte pe o suprafata foarte neteda% penetrantul tre(uind sase indeparte&e usor. In alte aplicatii este novoie de defectele ce tre(uiesc detectatesunt mult mai mari. *stfel penetrantii sunt facuti sa astupe atat defecte mai mici catsi mai mari.

Pagina *9 din +*




9ichidele penetrante sunt clasi#cate in functie de industria in care sunt folosite cua+utorul unor speci#catii guvernamentale in functie de caracteristici si de performante.*erospace Material Speci#cation -*MS 2B77% Inspection Material% Penetrant% esteacum principala speci#catie folosita in <S*.

;in punct de vedere al spectrului vi&ual aceste materiale se impart in 2 categorii:

- ip I G lichide penetrante /uorescente Q- ip II G lichide penetrante vi&i(ile.

Materialele /urescente contin anumite vopseli /urescente ce se pot o(serva cuusurinta in apropierea luminii ultraviolete% ca in imaginea urmatoare:

*l doilea tip nu necesita lumina ultravioleta deoarece lichidele penetrante suntde culoare rosie deschis in contrast cu fundalul al(% dupa cum arata:

Pagina 2: din +*




;upa modul de inlaturare a excesului de material% pot # 7 metode:

- Metoda I G cu a+utorul apei Q- Metoda II G post mulsi#a(le% 9ipophilic Q

- Metoda III G cu a+utorul unui solvent Q

- Metoda IJ G post mulsi#a(le% TDdrophilic.

In ca&ul primei metode penetrantul poate # inlaturat doar cu a+utorul apei. *cestipenetranti contin niste emulgatori -detergenti care fac posi(ila curatarea doar cuapa. In ca&ul celei dea doua metoda% penetrantii sunt pe (a&a de ulei siinteractionea&a cu emulgatorii pe (a&a de ulei. Pentru metoda IJ% se folosescemulgatori care sunt solu(ili in apa si fac ca excesul de penetrant de la suprafata sase desprinda de pe material.

;upa nivelul de sen&itivitate al lichidelor penetrante acestea se impart in:

- Livel U G <ltra 9oF SensitivitD Q- Livel 1 G 9oF SensitivitD Q

- Livel 2 G Medium SensitivitD Q

- Livel 4 G Tigh SensitivitD Q

-

Livel 7 G <ltraTigh SensitivitD.Initial erau de#nite 7 nivele de sen&itivitate% insa datorita necesitatii a fost

introdus si al 5 lea nevel% U% care era mult mai sen&itiv decat cele de dinaintea lui. i

Pagina 2% din +*




2&Examinări nedisr!"i#e 'rin emisie a"!si"ă

)misia acustică este !enerată de o descărcare spontană de ener!ie* parţial* subformă de vibraţii de natură mecanică produsă într-un material* o piesă sau ostructură atunci când este supusă unei solicitări+

In anul 13B8 s2au f"cut primele o(servaţii privind posi(ilit"ţile de a se detecta

#surile din vasele )i recipienţii su( presiune prin captarea )i anali&a semnaleloracustice generate de propagarea #surilor. Primele aplicaţii ale emisiei acustice !n controlul nedistructiv au fost semnalate !ncep,nd cu anul 13B7% dar studiulsistematic al fenomenului denumit @emisie acustic"A a !nceput dup" anul 13?8. S2aconturat astfel o nou" metod" de control nedistructiv (a&at" pe anali&a emisieiacustice care poart" informaţii despre structura materialului% continuitatea acestuia%evoluţia unor discontinuit"ţi etc.

4en0men!$ de emisie a"!si"ă '0ae = >enera de:

V apariţia )i cre)terea #surilorQ

V scurgerea /uidelor prin interstiţiiQV liche#erea )i solidi#carea materialelorQ

V transform"rile de fa&" !n stare solid" -de exemplu% formarea martensiteiQ

V microfrec"rile !ntre suprafeţele #surilor sau !ntre alte suprafeţe% f"r" deplas"rimacroscopiceQ

V dega+"rile de ga&e !n timpul coro&iuniiQ

V mi)c"rile structurale de dislocare% !n domeniul deformaţiilor elasticeQ

V realinierea domeniilor magnetice )i cre)terea acestora -&gomotul NarhausenQ

V defect"ri !n instalaţiile electrice -str"pungerea i&olaţiilor% desc"rc"ri de

condensatoareQ

V spargerea peliculelor de oxi&i% acoperiri de protecţie% &gur"Q

V desprinderea a)chiilor la prelucrarea prin a)chiereQ

V fenomenul de cavitaţie etc.

Semnalul emis de aceste surse poate avea frecvenţe cuprinse !n domeniul48 5T&...1MT& -valori frecvente !n domeniul 188...4885T&.

9a detectarea emisiei acustice o pro(lem" important" este separarea semnalelorutile din ansam(lul semnalelor acustice provenite din alte surse cum ar #: vi(raţiigenerate de funcţionarea motoarelor% angrena+elor% &gomote produse la sudare% emisii

Pagina 2* din +*




de /uide etc.

Schema de principiu a controlului prin emisie acustic"

Produsul examinat este supus unei solicit"ri% !n #gura de mai +os 2 o solicitare la

tracţiune. 6isura existent" !n interiorul produsului este o surs" de emisieacustic"% #e datorit" microfrec"rilor care se produc !ntre suprafeţele acesteia% #edatorit" cre)terii% propag"rii #surii. Semnalul acustic produs ca urmare a eli(er"riirapide de energie se propag" prin materialul controlat su( form" de unde elastice cepot # detectate la suprafaţa produsului cu a+utorul unor sen&ori denumiţi captori.

<n captor conţine% !n principal% un traductor care transform" oscilaţia mecanic" !n

oscilaţie electric". Semnalul electric este transmis defectoscopului% unde esteampli#cat )i prelucrat !n diverse moduri astfel !nc,t informaţiile s" poat" # anali&ate )iinterpretate.

In "0m'ara7ie "! a$e me0de de "0nr0$ nedisr!"i# EA?'re)ină @n 'rin"i'a$? !rmă0are$e a#anae:

examinarea poate # f"cut" !n regim dinamic% cu produsul !n funcţiuneQ pot # controlate o(iecte !n chiar timpul fa(ric"rii lorQ

anali&a emisiei acustice poate # utili&at" pentru supravegherea continu" afuncţion"rii unor instalaţii su( presiune )i prevenirea unor catastrofe -explo&ii% scurgeritoxice etc prin detectarea defectelor !n momentul apariţiei lorQ

controlul produsului este glo(al -nu este nevoie s" se scane&e !ntreagasuprafaţ" a o(iectuluiQ

detectarea defectelor se face cu o sensi(ilitate ridicat"Q

locali&area defectului poate # f"cut" !n timp )i !n spaţiuQ se poate evidenţia evoluţia unui defect sau a unei modi#c"ri de fa&" saustructur"Q

Pagina 22 din +*




controlul se poate face de la distanţ" f"r" condiţii speciale de accesi(ilitate lastructur"Q

pot # controlate materiale eterogene sau cu structuri complicate% metalice%plastice% ceramic"% sticl"% compo&ite etc.Q

re&ultatele examin"rii nu sunt afectate de m"rimea )i orientarea defectului% degeometria o(iectului controlatQ

Particularităţile negative ale acestei metode sunt (

interpretare complicat" a re&ultatelor din cau&a interferenţelor cu semnale

acustice provenite din surse para&iteQ di#cult"ţi de descriere a tipului de defectQ

di#cult"ţi de m"surare )i sta(ilire a formei defectelorQ

emisia acustic" este generat" ca urmare a existenţei unei solicit"ri mecaniceQ

metoda este la graniţa dintre controlul distructiv )i cel nedistructiv deoarece% !nmulte situaţii% este detectat numai momentul cre)terii unei #suriQ

costul relativ ridicat al echipamentului )i al softurilor necesare pentruinterpretarea re&ultatelor )i locali&area defectelor.

Principalul de&avanta+ al controlului prin emisie acustic" este diversitateafa&elor initiale si amplitudinilor frecventelor care alcatuiesc semnalul.;in acestemotive decodi#carea se

face destul de di#cil.

;in punct de vedere teoretic% exist" posi(ilitatea descrierii matematice a propag"riiundelor sonore )i a sta(ilirii unor modele prin care s" se decodi#cesemnalele recepţionate. Pentru evitarea situaţiilor confu&e% ca )i la orice alt"metod" de control nedistructiv% este necesar" studierea atent" a unor produsecu defecte cunoscute )i alc"tuirea unei ("nci de date cu tipurile de semnaleprovenite de la sursele cel mai frecvent posi(ile !ntrun anumit context -de exemplu%

semnalul provenit de la amorsarea corect" a unui arc electric% sau semnalul provenitde la apariţia unei #suri longitudinale !ntr2un material metalic.

Pagina 23 din +*




Pagina 25 din +*




;azele zice ale controlului prin emisie acustică

In ceea ce prive)te studiul materialelor !n vederea detect"rii defectelor de tipdiscontinuit"ţi% sursele de emisie acustic" pot # grupate !n dou" categorii: sursemacroscopice )i surse microscopice.

Mecanismele macroscopice ale emisiei acustice

0eformarea plastică G este o surs" principal" de emisie acustic" lamaterialele metalice supuse unei anumite solicit"ri. Inceperea fenomenuluide deformare plastic"% la limita sau aproape de limita de curgere% generea&"un nivel ridicat de emisie acustic". misia cea mai mare se produce laatingerea limitei de curgere a materialului.

,fectul <aiser G la solicitarea unei structuri cu o anumit" sarcin" seproduce o emisie acustic". ;ac"% dup" !ntreruperea solicit"rii se reiainc"rcarea% o nou" emisie acustic" se va produce numai dup" ce sedep")e)te nivelul iniţial de solicitare. Cunoa)terea acestui fenomen esteimportant" atunci c"nd examinarea se face !n mai multe etape.

fectul Waiser a fost pentru prima oar" investigat de c"tre Eilhelm WaiserH1358. In timpul re!nc"rc"rii unui material el se comport" elastic p,n" ladep")irea nivelului de !nc"rcare atins la prima solicitare. *cest efect este

pre&entat !n #gura 2: variaţia ratei emisiei acustice -emisia pe unitate detimp !n funcţie de solicitare% la o !nc"rcare ciclic".

Pagina 26 din +*




fectul W apare !n ca&ul examin"rii materialelor metalice )i nu apare !n ca&ulmaterialelor compo&ite. <n exemplu este pre&entat !n #gura 4.

fectul 4e$i"i se manifest" numai la anumite categorii de materiale% cum ar #materialele compo&ite )i const" !n apariţia unei emisii acustice semni#cative la unnivel de solicitare mai ridicat dec,t cel anterior.

,i!++ )"emplu de apariţie a efectului .aiser în cazul unei probe din oţel solicitată

ciclic+

inia nea!ră activitatea de emisie acustică*

linia subţire 1colorată încărcarea şi linia întreruptă efectul .aiser

Pagina 2+ din +*




1ima!ine preluată de pe Internet

Propagarea unei #suri !n timpul aplic"rii unei sarcini monoton cresc"toare sau !n

ca&ul aplic"rii unei sarcini ciclice. ;etectarea timpurie a propag"rii #surii esteimportant" pentru prevenirea unui defect catastrofal% mai ales !n ca&ul structurilormetalice supuse unei !nc"rc"ri ciclice.

6isurarea se produce #e !n timpul aplic"rii unei sarcini monoton cresc"toare )i% !nacest ca&% se o(serv" #sur"ri ductile sau prin fragili&are% #e prin aplicarea uneisarcini ciclice% !n acest ca& #surarea produc,nduse prin o(oseal". Mecanismele de#surare sunt multiple )i complicate. Intr2o pro(" #surat"% o(servarea * este legat"de deformarea plastic" a materialului la v,rful #surii datorit" unei cre)teri a niveluluitensiunii dincolo de limita de curgere.

* este foarte util" pentru detectarea !nceperii propag"rii #surii !nmaterialele o(osite )i !m("tr,nite din cau&a condiţiilor de lucru.

Principalele direcţii actuale de cercetare experimental" )i teoretic" au cao(iectiv g"sirea corelaţiilor dintre emisia acustic" )i durata de viaţ" a materialului

Cuperea 2 !n ca&ul !n care solicitarea dep")e)te o anumit" tensiune% maximadmis"% propagarea #surii conduce la ruperea materialului sau structuriisolicitate. xperimental sa sta(ilit c" * are loc !n punctul de sf,r)it al liniarit"ţii pecur(a deplasare2sarcin"% precum )i !n punctul !n care !ncep deform"rile )icontracţiile plastice la v,rful #surii.

In general% mecanismele macroscopice ale emisiei acustice prevalea&" !n raport

cu sursele microscopice de *.

Mecanismele microscopice ale emisiei acustice 6

0eformarea cristalelor = deplasarea dislocaţiilor

;intre imperfecţiunile reţelelor cristaline ale materialelor metalice% cele

mai importante din punctul de vedere al comport"rii acestora su( acţiunea unei

solicit"ri mecanice% sunt dislocaţiile anomalii de dispunere a unor plane

cristaline -dislocaţii marginale% dislocaţii elicoidale. ;islocaţiile apar !n cristalele reale

!n timpul solidi#c"rii )i r"cirii ulterioare% ca o consecinţ" a distorsiunilor locale ale

reţelei% determinate de contactul gr"untelui !n timpul cre)terii sale% cu diferite

o(stacole: alţi gr"unţi% inclu&iuni% pereţii recipientului sau ca efect al acumul"rii la un

loc aunui num"r mare de vacanţe -atomi lips" !n nodurile reţelei cristaline.

Pre&enţa unei dislocaţii !ntrun cristal provoac" deformarea elastic" areţelei cristaline din vecin"tatea dislocaţiei. ' reţea cristalin" cu dislocaţii are o

Pagina 28 din +*




energie mai mare dec,t aceea)i reţea f"r" dislocaţii. ;in aceast" cau&" dislocaţiile

se pot deplasa cu u)urinţ" prin cristale produc,nd deformarea plastic".

Microruperea prin cliva8 = alunecarea straturilor &

Microruperea prin cliva+ este un mecanism de rupere !n materiale a/ate

su( temperatura de tran&iţie ductilfragil. Multe materiale ceramice% metale refractare

)i oţeluri feritice se distrug !n acest mod la temperatura am(iant". In materialele

compo&ite !n care #(rele ceramice% Fhisersurile sau particulele sunt !ncorporate !n

scopul ranfors"rii unei matrici ductile% deteriorarea apare frecvent ca urmare a

cliva+ului.

Micro#surarea prin cliva+ apare in plane cristalogra#ce speci#ce. 9a

solicit"ri reduse% micro#surile de cliva+ se propag" cel mult p,n" la limita gr"unţilor

cristalini datorit" pro(a(ilit"ţii mici ca planele de alunecare ale gr"unţilor adiacenţi s"

#e orientate optim !n raport cu direcţia de solicitare.

Microruperea intergranulară = la limitele de grăunţi)

In multe alia+e folosite !n tehnic"% limitele gr"unţilor cristalini repre&int" o &on"

sla(" care se deteriorea&" inaintea gr"unţilor propriu&i)i. *ceast" lips" de

re&istenţ" este asociat" frecvent cu segregarea compu)ilor chimici fragili la

interfaţa sau cu formarea fa&elor fragile la limita gr"unţilor. ;up" germinarea unei

#suri intergranulare propagarea acesteia se poate produce rapid pe distanţeconsidera(ile.

Cuperea intergranular" manifestat" !n sisteme fragile este adesea o

surs"

important" de emisie acustic" detecta(il". Jite&a de #surare este apropiat" de cea de

la

cliva+ !n timp ce intensitatea emisiei acustice este de 28..188 de ori mai mare faţ" de

cea

posi(il" la cliva+. In compo&ite% delaminarea #(relor poate # legat" de

Pagina 29 din +*






Informaţia este

extras" prin diverse metode% pornind de la simpla m"surare a parametrilor undei p,n"

la

metode care folosesc inteligenţa arti#cial" -tehnici de recunoa)tere a modelului.

%ipuri de semnale de emisie acustică

misia poate # su( form" discret" sau su( form" continu". *ceste dou" tipuri se !nt,lnesc rar complet separate unul de cel"lalt% ele #ind de cele mai multe orisuprapuse sau com(inate.

misia discret" este acel tip de emisie la care amplitudinea semnalelor

dep")e)te% !n general% cu mult &gomotul de fond% iar durata lor este foarte scurt":de la c,teva microsecunde la c,teva milisecunde. In ca&ul acestui tip de emisiesemnalele individuale sunt foarte (ine separate !n timp unul faţ" de cel"lalt )i crescrapid p,n" la amplitudinea maxim"% sc"&,nd apoi exponenţial p,n" la nivelul&omotului de fondQ misia continu" este emisia la care semnalele% !n general deamplitudini relativ mici% se derulea&" !ntr2o succesiune at,t de rapid"% !nc,t nu pot# deose(ite unele de altele.

Semnalele i&olate cu succesiune rapid" sunt caracteristice propag"rii #surilor )itransform"rilor de fa&". *ceste semnale repre&int" evenimente discrete% individuale%ce se succed rapid% la intervale neregulate.

Semnalele continue apar de o(icei !n timpul deform"rii c,nd se emit impulsuriacustice cu amplitudine mic"% !ntro succesiune at,t de rapid" !nc,t dau impresia uneiemisii acustice continue.

Intre semnalul produs de surs" )i cel care a+unge la sistemul de prelucrare esteo foarte mare deose(ire% datorit" !n mare m"sur" propag"rii undei !n materialulcontrolat% re/exiei% atenu"rii% amorti&"rii )i caracteristicilor traductorului acustic.

venimentele de emisie acustic" generea&" semnale discrete saucontinue. Impulsurile repre&int" num"rul de ca&uri !n care un semnal dep")e)te unprag dat. Pragul repre&int" un nivel de referinţ" faţ" de care se anali&ea&"

celelalte semnale. *mplitudinea semnalului poate # legat" de intensitatea activit"ţiisursei care a produs unda. M"surarea amplitudinii maxime se reali&ea&" !n generalcu acurateţe cu a+utorul unui ampli#cator logaritmic.

Măsurarea emisiei acustice

Pentru m"surarea emisiei acustice se folosesc% !n mod o(i)nuit% urm"toarele

m"rimi:

suma impulsurilor totalitatea semnalelor care dep")esc pragulQ

rata impulsurilor num"rul de impulsuri produse !ntro unitate de timp%convena(il aleas"Q

Pagina 3% din +*




energia emisiei acustice.

-isteme de captare? culegere şi prelucrare a semnalelor acustice

Pentru a putea # interpretate semnalele de emisie acustic" necesit" un lanţde su(sisteme% aparate sau dispo&itive care au rolul principal de a separa partea

util" a

semnalului provenit" de la surse @interesanteA din punctul de vedere al

controlului nedistructiv de &gomotul de fond% produs de mediul !ncon+ur"tor sau de

fenomene care nu fac o(iectul examin"rii. In acest scop semnalele sunt #ltrate !ntr2

o (and" de frecvenţ" convena(il"% ampli#cate% digiti&ate% num"rate etc.

Sistemele de culegere )i prelucrare a datelor% folosite !n controlul prinemisie acustic" sunt grupate% dup" num"rul de captori utili&aţi% !n dou" categorii:

sisteme unicanal cu un singur captorQ

sisteme multicanal cu mai mulţi captori -patru p,n" la peste o sut".

Sistemul unicanal:

'(iectul examinat este supus unei solicit"ri care determin" apariţia

emisiei acustice.

<ndele ultrasonore% produse de surs" se propag" prin material. Preluate de c"tre

captor aceste semnale acustice sunt transformate de c"tre traductorul din

interiorul captorului !ntrun semnal electric care este transmis unui preampli#cator.

*cesta din urm" ampli#c" semnalul !naintea transmiterii lui mai departe% pentru a

o(ţine cel mai (un raport semnal$&gomot -ampli#care de 28...B8 dN.

Pagina 3* din +*




6iltrul de frecvenţ" elimin" &gomotele provenite din mediul !ncon+ur"tor -dela motoare% angrena+e% pompe% curgeri de /uide% vi(raţii de produse de

c,mpuri electromagnetice etc.. Semnalul #ltrat este din nou ampli#cat )i transmis maideparte unui discriminator care prelucrea&" convena(il semnalele ampli#cate astfel

!nc,t s" poat" # num"rate sau transmise unui osciloscop.

Semnalele pot # m"surate cu un voltmetru amplasat direct dup"

ampli#catorul principal sau pot # !nregistrate sau vi&uali&ate prin intermediul unei

imprimante. Sistemul unicanal -cu un singur sen&or permite detectarea%

!nregistrarea )i m"surarea emisiei acustice f"r" s" poat" # locali&at" sursa care a

produso.

Sistemul cu un singur captor este folosit !n acele situaţii practice !n care nu

este necesar" locali&area sursei #e datorit" faptului c" locaţia sursei este

cunoscut" -de exemplu% deschiderea unui contact sau deschiderea unei supape de

siguranţ" ca urmare a dep")irii unui nivel de presiune presta(ilit% #e datorit"

faptului ca examinarea este exclusiv calitativ" )i locali&area nu este necesar"

-momentul !n care se reali&ea&" transformarea martensitic".

-istemul multicanal

Pentru locali&area surselor de emisie acustic" sunt necesari mai mulţi captori

-istemele multicanal se utilizează $n următoarele situaţii (

Pentru locali&area surselor de emisie acustic"% pe (a&a diferenţei dintre timpul de

sosire a undelor la #ecare traductor !n parte% deoarece sursele nu sunt

po&iţionate la distanţe egale faţO de traductori. Pentru tratarea !n mod diferit a

aceluia)i semnal% !n scopul de a o(ţine noi informaţii despre sursa care la produs.

Pagina 32 din +*




<neori% traductorii nu pot # montaţi direct pe piesa sau materialul de controlat-piesa prelucratO se poate a/a !ntr2un mediu nei&olat electric% activ din punct de

vedere chimic sau la temperaturi foarte mari% !ntre pies" )i traductor se

interpune o pies" sau un ansam(lu care poart" numele de ghid de und" )i care are

rolul de a conduce undele de emisie acustic" de la pies" la traductor% i&ol,nd !n

acela)i timp traductorul.

hidurile de und" au forme )i construcţii diverse% !n funcţie de aplicaţia

c"reia !i sunt dedicate.

-tadiul actual al utilizării emisiei acustice $n te+nică

In ultimii ani% controlul prin anali&a emisiei acustice a c"p"tat o de&voltare

puternic"

datorit" progreselor spectaculoase !nregistrate !n electronic" )i !n tehnica de calcul.

In momentul de faţ"% controlul prin emisie acustic" se aplic" !n urm"toarele

situaţii: ca metod" de control nedistructiv% la sta(ilirea nivelului calit"ţii unor produse%)i anume:

2 caracteri&area comportamentului materialelor metalice )i nemetalice !n ca&ul unor

solicit"ri mecanice% termice% chimiceQ

caracteri&area materialelor

compo&iteQ

caracteri&area !m(in"rilor lipiteQ

sta(ilirea nivelului de calitate al cus"turilor sudateQ

Pagina 33 din +*




la supravegherea proceselor de fa(ricare% ca de exemplu:

V controlul proceselor de fa(ricare a materialelorQ

V controlul proceselor de prelucrare a materialelorQ la supravegherea proceselor de exploatare% ca de exemplu:

V controlul construcţiilor sudateQ

V controlul recipientelor su( presiuneQ

V controlul aeronavelor spaţiale.

;in punct de vedere principial% controlul proceselor de prelucrare prin anali&a

emisiei acustice se poate face pentru o mare varietate de materiale: metalice%nemetalice -materiale plastice% (eton% materiale ceramice etc% compo&ite etc.

In ţara noastr" s2a folosit p,n" !n pre&ent anali&a emisiei acustice !n

urm"toarele situaţii:

la anali&a nedistructiv" a structurilor metaliceQ

la controlul !m(in"rilor sudateQ

!n scopul caracteri&"rii materialelor compo&ite cu matrice metalic".

In centrele de cercetare importante din lume% se o(serv" urm"toarele

tendinţe legate de anali&a emisiei acustice:

punerea la punct a unor modele matematice care s" lege parametrii emisiei

acustice de fenomenele care au loc !n interiorul materialului solicitatQ

g"sirea unor soluţii practice privind cre)terea gradului de certitudine privind

decodi#carea semnalelor de emisie acustic"Q

optimi&area parametrilor procesului de prelucrare prin !nregistrarea emisieiacusticeQ

diminuarea in/uenţei &gomotului de fond )i a altor factori pertur(atori carealterea&" semnalul utilQ

alegerea optim" a parametrilor emisiei acustice ce pot # monitori&aţi !n scopul !m(un"t"ţirii procesului de prelucrareQ

perfecţionarea aparaturii de emisie acustic"% proiectarea unor captoriperformanţiQ

studiul complementarit"ţii monitori&"rii prin anali&a emisiei acustice

Pagina 35 din +*




cu alte metode de examinare nedistructiv" -de exemplu termogra#ere !n

infraro)u

pentru cre)terea volumului de informaţii utile )i deci a nivelului de !ncredere.

In momentul de faţ"% emisia acustic" se folose)te !n numeroase domenii tehnice%a)a cum se poate o(serva:

Pagina 36 din +*




Pagina 3+ din +*




Pagina 38 din +*






extins !n mai multe domenii% acum #ind posi(il" captarea )i m"rirea imaginii

controlate.

Componentele electronice )i pl"cile de (a&" pe care sunt montate acestea

utili&ea&, controlul opticovi&ual )i microscopic pe scar" larg". Inspecţia suprafeţelor

prin atac nital este o alt" form" de control nedistructiv care a fost aplicat" de c,ţiva

ani. ste folosit" !n mod u&ual la controlul componentelor aviatice )i danturii roţilor

dinţate. *cest lucru implic" atacul acid a unei parţi din suprafaţa de lucru pentru a

evidenţia u&ura sau micro neregularit"ţilor suprafeţei. Indicaţiile sunt de o(icei: al(e

pe fond gri% negre pe fond gri sau gri pe fond lucios.

In Industria Lucleara controlul opticoGvi&ual este de mult timp apreciat% fapt

pentru care sau de&voltat 7 Standarde: J 1 J 7% mai t,r&iu de&volt,nduse numai

4 dintre ele% pentru controlul opticovi&ual de durata sau numai pentru perioada de

service. Clasele de control includ: suduri% supape% pompe% conducte% grin&i% (raţe

articulate )i componente integrale toate incluse intrun ansam(lu critic.

Multe dintre aceste controale sunt necesare pentru a identi#ca ero&iunea%

coro&iunea% pierderea sau dispariţia componentelor )i pentru a efectua regla+e.

Controlul pierderilor lichide% pro(a hidraulic" )i pro(a (ulei sunt metode de control

care necesit" controlul opticovi&ual pentru a determina conformitatea produsului custandardele !n vigoare )i ele sunt considerate controale efectuate !n mod normal !n

perioada de service )i punere !n funcţiune.

;eoarece controlul opticovi&ual -'J este folosit u&ual% multe companii fa(ric"

indicatori de calitate pentru controlul 'J. *sam(larile sudate folosesc indicatori de

tipul: spiral"% minimmaxim% !n trepte% unghiulari% )uru(piuliţ"% cu g"uri etc.

Pentru asigurarea calit"ţii construcţiei sudate uneori este necesar" folosirea unor

dispo&itive de lucru la distanţ" cum ar #: oglin&i% lupe% telescoape% #(re optice pentrua efectua controale in locurile unde nu avem acces direct.

Cerinţe ale acurateţii vizuale $n controlul nedistructiv

Controlul cu lic+ide penetrante -9P presupune plasarea unui penetrant nou

l,ng" un penetrant folosit% pe o h,rtie indicator pentru a putea # comparate. Controlul

cu 9P /uorescente implic" folosirea foto/uorometriei pentru a determina str"lucirea

materialului penetrant. Multe din cerinţele referitoare la 9P indica" schim(area

penetrantului c,nd str"lucirea -capacitatea de penetrare scade su( 18K deoarece

Pagina 5: din +*






masoara sensi(ilitatea vi&uala la un nivel foarte mare al contrastului% un nivel care nu

este intalnit in metodele de control 'J

Standardele L*JS* 2581588 si M9S;2>1 indica reali&area unui test vi&ual al

inspectorilor% dar nu este speci#cata nici o metoda sau criteriu de acceptare. Cerintele

standardelor simple sunt acelea ca interpretul radiogra#ei tre(uie sa #e apt sa

distinga discontinuitatile de diferite dimensiuni si densitati.

Capacitatea de recunoastere la contrast mic poate # masurata repede si repetat

folosind ta(ele de sensi(ilitate vi&uala la contrast mic. *ceasta functie vi&uala este

denumita sensi(ilitate la contrast.'(iectele mari pot # distinse la un nivel mic al

contrastului fata de o(iectele mici% astfel limita intre o(iectele distinse de o persoana

si cele nedistinse este de#nita de o cur(a pre&entata in 6ig. 4.1.

,i!+ 3+4

a '(iectele mari sunt distinse la un nivel al contrastului foarte mic% fata deo(iectele mici. In acest gra#c contrastul scade catre limita superioara a gra#cului.

9anga axa Y numerele sunt de#nite de un contrast mare. In &ona unde numerele cu

contrast mic dispar este limita intre o(iectele distinse si cele nedistinse.

( *cesta limita este denumita Cur(a de sensi(ilitate la contrast. 9imita din

partea dreapta a gra#cului este &ona de sensi(ilitate la contrast mare% iar limita

superioara a cur(ei poate # asimilata ca #ind sensi(ilitatea vi&uala la 12K din

sensi(ilitatea maxima.

In controlul 'J defectele sunt des intalnite ca #ind mici si la contrast mic. *stfel

ne a/am in partea dreapta a cur(ei unde acesta tinde sa ai(a o variatia liniara. CaPagina 5* din +*




orice dreapta% aceasta este de#nita de doua puncte: unul la contrast mare iar celelalt

la contrast mic unde sensi(ilitatea vi&uala este de 12K din sensi(ilitatea maxima.

;eoarece exista o variatie a inclinarii cur(ei in partea dreapta% o persoana cu

sensi(ilitate vi&uala mare la contrast mare poate avea o sensi(ilitate mica la contrast

mic conform 6ig. 4.2.

;eci% inseamna ca sensi(ilitatea vi&uala la contrast mare nu implica neaparat

sensi(ilitate mare la contrast mic% fapt pentru care este necesar un control vi&ual%

echivalentul unui test normal de sensi(ilitate vi&uala.

In ca&ul unui test de sensi(ilitate la contrast persoana este rugata sa citeasca un

numar sau o litera de pe un ta(el optic pana cand acesta greseste sau e&ita sa

citeasca corect% situatie in care este rugata sa citeasca literele sau numerele de pe

randul anterior.

,i!+ 3+2+

xista o variatie a sensi(ilitatii la contrast la persoanele cu vederea normala.

Inclinarea spre dreapta a cur(ei varia&a astfel: o persoana * poate avea o sensi(ilitate

mica la contrast mare% dar o sensi(ilitate mai (una la contrast micQ fata de persoana N

care are o sensi(ilitate (una la contrast mare.

;aca acesta este citit corect% persoana este rugata sa citeasca din nou randul

urmator cu caractere mai mici. estul este trecut daca cel putin 4 din 5 cifre sau litere

au fost corect recunoscute. ;aca persoana cunoaste 7 caractere pe linia de 28$78% la

2%5K contrast inseamna ca a fost un raspuns incorect iar re&ultatul este inregistrat:

28$78 -1 la 2%5K contrast.

Pagina 52 din +*




Sensi(ilitatea vi&uala la contrast mare poate # masurata si pentru #ecare ochi in

parte. *cest lucru determina mici schim(ari ale refractiei si chiar a vederii panoramice

cu am(ii ochi. ;eoarece multi inspectori isi folosesc vederea (ioculara% masurarea

sensi(ilitatii vi&uale la contrast mic si mare a am(ilor ochi% duce la depistarea

persoanelor care au o sensi(ilitate (ioculara foarte (una. ;aca o persoana nu are

vedere (ioculara (una valoarea masurata cu am(ii ochi deschisi este egala cu cea o

ochiului preferat.

'data cu trecerea anilor diferite teste au fost folosite pentru a certi#ca

sensi(ilitatea vi&uala la distanta mica. a(ela * este cea mai folosita pentru

testarea vederii la distanta mica. *lte metode de testare si ta(ele au fost inlocuite de

a lungul anilor inclu&and: SL99L% S9'*L% E99S% 9NLS'TL. In functie de

producator% ta(elele * pot varia din punct de vedere al dimensiunilor. Pentru a #

compati(ila cu testarea sensi(ilitatii vi&uale la distanta% testarea sensi(ilitatii vi&uale

la distanta mica poate # facuta cu acelasi sim(oluri si ta(ele optice% dar in alte

conditii.

Sensi(ilitatea vi&uala la distanta este masurata cu a+utorul ta(elelor cu numere

sau litere de contrast mare% asemanator cu testul la contrast mic.

xista multe ta(ele ce pot # folosite la diferite standarde de distanta. In pre&enttestarea sensi(ilitatii vi&uale la distanta se (a&ea&a pe o masuratoare la distanta de 7

m deoarece pe distanta de B m nu este posi(ila efectuarea masuratorii in salile de

examinare folosite in pre&ent.

Livelul lumino&itatii folosite in ca&ul testelor este foarte important deoarece el

afectea&a valorile sensi(ilitatii vi&uale % in ca& contrar ele ar # aceleasi .*cest lucru

este posi(il cind ta(elele de testare se a/a in &ona de iluminare a unei lampi % intro

camera iluminata si ea la rindul ei. Intensitatea luminoasa in ca&ul ta(elelor maripoate # de 288 cd$ mp %iar in ca&ul ta(elelor mici de 125 cd$mp conform 6ig. 5.4.

Pagina 53 din +*




,i!+ 3++

a(elele de testare pentru vederea la distanţ" la contrast mare )i mic se a/a

lang" ta(elele pentru testarea vederii !n condiţii normale. a(elele mari se folosesc

pentru teste !n vederea cercet"rii iar cele mici pentru u& normal.

Concluzie

Cea mai veche )i mai simpl" metod" de detectare a defectelor de suprafaţ"% este

controlul vi&ual% prin examinare directa. In ca&ul accesului di#cil !n &ona de controlat

sau !n situaţia unor pretenţii deose(it de ridicate privind recunoa)terea defectelor% se

pot folosi mi+loace optice a+ut"toare ca lupa% endoscopul )i

camera video. 9a folosirea tehnicii video este posi(il"% !n anumite limite%

automati&area. Printro iluminare ce m"re)te contrastul% prin cur"ţirea suprafeţei

Pagina 55 din +*




!nainte de control% ca )i prin utili&area mi+loacelor speciale de decapare%

detecti(ilitatea vi&ual" a #surilor poate # su(stanţial !m(un"t"ţit".

Controlul optico vi&ual este un aspect important si vital al responsa(ilitatii

oamenilor pentru calitatea controlului. 6ara vedere adecvata chiar si cei mai (ine

antrenati inspectori ar avea performante sla(e. Loi teste optice ale sensi(ilitatii

controlului si al culorii sunt acum disponi(ile la preturi foarte re&ona(ile. le ar tre(ui

sa #e disponi(ile in departamentele de control al calitatii sau in ca(inetele medicale

ale asistentelor companiilor astfel incat ele sa poata # folosite oricand pentru

controalele periodice de sanatate sau cand apar du(ii despre capa(ilitatea vi&uala a

unui inspector. *sta ar reduce costurile datorate tomogra#ilor% mai ales cand un

numar mare de inspectori tre(uie testati. *plicatiile practice ale controlului optico

vi&ual pot im(unatati controlul nedistructiv si de asemenea pro#tul economic.

6olosirea de teste standardi&ate ar aduce un control mai (un asupra calitatii

metodelor de examinare.

ANEXA

Lucrarea nr. 1

Pagina 56 din +*




EXAMINAREA OPTICO-VIZUALĂ

%&% Termin0$0>ie 1i n07i!ni >enera$e

%&% Termeni s'e"i="i

Pentru cunoa)terea termenilor utili&aţi !n defectoscopia nedistructiv" citiţiterminologia descris" la !nceputul !ndrumarului.

A"!iae #i)!a$ă G capacitatea ochiului omenesc de a distinge detalii #ne aleunei piese sau o(iect. Se consider" c" acuitatea vi&ual" a unui om este !n limitenormale dac" ochiul distinge defecte de tip #suri cu deschideri de 8%8>8%15 mm de lao distanţ" de 258 de mm )i !n condiţiile unei ilumin"ri corespun&"toare.

Examinarea 0'i"0-#i)!a$ă VT G examinare (a&at" pe capacitatea ochiuluiomenesc de a capta lumina re/ectat" de c"tre detaliile unui o(iect )i de a recunoa)tediferenţele de lumino&itate% form" )i culoare.

xaminarea opticovi&ual" constituie cea mai simpl" modalitate de examinare

nedistructiv". a se poate efectua cu ochiul li(er -examinare sau control vi&ual sau cu

a+utorul unor aparate optice -examinare sau control optic.

Examinarea #i)!a$ă permite detectarea a numeroase tipuri de defecte desuprafaţ"% de form"% po&iţie reciproc" etc.% cum ar #: #suri% pori% su/uri% retasuri%

cratere% inclu&iuni de suprafaţ"% stropi% scurgeri% deterior"ri accidentale% urme alesculelor etc.

Pentru ca re&ultatele examin"rii s" #e satisf"c"toare este necesar ca suprafaţa

examinat" s" #e su#cient de (ine iluminat" astfel !nc,t s" se asigure o deschidere a pupilei

ochiului operatorului de 4%5 G 7 mm% corespun&"toare unei acuit"ţi vi&uale normale. Lormele

actuale consider" ca iluminarea este corespun&"toare atunci c,nd are valori !ntre 588 )i 1888

lxX

. ' iluminare su( 458 lx este nesatisf"c"toare% dar )i o iluminare prea puternic"% peste

2888 lx% conduce la re&ultate sla(e.

B L!x!$ este unitatea de m"sur" a ilumin"rii% -sim(ol lx% plural luc)i% egal" cu iluminarea uneisuprafeţe care prime)te un /ux luminos de 1 lumen% uniform reparti&at pe o arie de 1 m2.

L!men!$ este unitatea fotometric" a /uxului radiant% m"surat energetic !n Fatt.

Pagina 5+ din +*

Practic% iluminarea necesar" se reali&ea&" prin amplasarea unei l"mpicu incandescenţ" de 188 E la o distanţ" de 8%2 m% respectiv un tu(

/uorescent de ?8 E la o distanţ" de 1 m de suprafaţa iluminat".




0n acest fel se asigur" o iluminare de 588ZB88 lx.

xaminarea opticovi&ual" se reali&ea&" cu a+utorul unor instrumente sauaparate optice care asigur" o sensi(ilitate mai mare a examin"rii% adic" posi(ilitateade a detecta defecte mai #ne dec,t cele detecta(ile vi&ual.

Instrumentele optice folosite !n acest scop: lupe% microscoape% endoscoape cudiverse puteri de m"rireQ !n mod o(i)nuit% nu se dep")e)te puterea de Y78.

Prin examinare opticovi&ual" se pot detecta% evident cu preci&ie mai mare%acelea)i categorii de defecte ca )i la examinarea vi&ual".

Pentru efectuarea examin"rii directe% accesul tre(uie s" #e su#cient pentruamplasarea ochiului la cel mult B88 mm de suprafaţa de examinat )i la un unghi numai mic de aproximativ 488 -a se vedea #gura 1.1.

6ig. 1.1 *ccesi(ilitatea pentru examinare

%&*& Pre>ăirea s!'ra/e7e$0r @n #ederea examinării

Pentru a examina vi&ual o suprafaţ" a unui o(iect% este necesar s" se iaurm"toarele m"suri:

- asigurarea accesului li(er la suprafaţ" prin !ndep"rtarea tuturor o(iectelor carederan+a&" o(servareaQ folosirea unei oglin&i poate a+uta la o(servarea unor &onegreu accesi(ile.

- !ndep"rtarea materialelor care pot masca discontinuit"ţile: murd"rie% rugin"% &gur"%cruste% arsur"% stropi% urme de vopsea etc.Cur"ţirea se poate face mecanic -perii din s,rm" moale% sa(lare% )tergere% vi(rareetc. sau chimic -sp"lare cu detergenţi% )tergere cu tampoane !m(i(ate !n solvenţiorganici% scufundare !n ("i acide sau (a&ice etc. sau prin oricare metod" care nualterea&" detaliile suprafeţelor -de exemplu% !nchiderea discontinuit"ţilor. 0n anexa

Pagina 58 din +*




1.1 sunt pre&entate metodele de cur"ţire a suprafeţelor pieselor !n vedereaaplic"rii examin"rilor nedistructive ce pot pune !n evidenţ" discontinuit"ţile desuprafaţ"Q

- uscarea suprafeţelor atunci c,nd au fost folosite metode de cur"ţire ce includefolosirea unor soluţii apoase -uscare cu +et de aer cald% uscare !n cuptor% uscare curadiaţii infraro)ii etc.Q

- asigurarea sta(ilit"ţii o(iectelor examinate !n vederea prevenirii accidentelor demunc".

• 0n anexele la aportul de examinare pot # incluse schiţe privind descrierea )iamplasarea defectelor precum )i re&ultatele controlului mai multor piese identice%folosind acelea)i condiţii tehnice% preci&ate !n raport.

Se pot folosi )i fotogra#i ale &onelor defecte.

• 9a indicaţia cadrului didactic se !ntocme)te un referat de la(orator.

()/ Aplicaţii şi experimente

,xperimentul nr)()(

In!en7a i$!minării as!'ra sensi(i$iă7ii examinării 0'i"0-#i)!a$e.

-cop: sta(ilirea importanţei pe care o iluminare corect" o are asuprare&ultatelor examin"rii.

oţiuni teoretice) %erminologie)

- sensibilitate* rezoluţie% -v. terminologie general"Q- u"metru% aparat pentru m"surarea ilumin"rii% re&ultatul m"sur"rii #ind exprimat !n

EQ- e"aminare optico-vizuală -v.pct. 1.1Q- le!ea diver!enţei G lege la care se supun radiaţiile electromagnetice -inclusiv

lumina care preci&ea&" c": @intensitatea radiaţiei descre)te cu p"tratul distanţei%m"surat" de al surs"A.

M0d de $!"r!

• Se amplasea&" un /uxmetru pe suprafaţa iluminat" cu o lamp" cuincandescenţ" de 188 E amplasat" la diferite distanţe de suprafaţ". Se

!nregistrea&" indicaţiile /uxmetrului pentru #ecare distanţ". Se determin"

Pagina 59 din +*




distanţa optim" pentru o iluminare corect" de 588ZB88 lx )i se veri#c"sc"derea ilumin"rii cu distanţa ca urmare a legii divergenţei.

• Se supune citirii un text de pe o pagin" a unei c"rţi tip"rit" cu fonturi de la B la17 !n dou" etape: la !nceput la lumina !nc"perii apoi cu o iluminare suplimentar"

!n condiţiile decrise la pct. 1.1. -588ZB88 lx. Se !nregistrea&" m"rimeafonturilor vi&i(ile !n cele dou" ca&uri.

xaminare vi&ual"

Mărimea

/0n!ri$0r

Li)i(i$iaea /0n!ri$0r @n "0ndi7ii$e

I$!minare ins!="ienă I$!minare s'e"i="ăVT

B

>

?

3

18

11

12

14

17

• e&ulatele experimentale se pre&int" !ntrun referat sau o #)" de o(servaţii%conform indicaţiilor cadrului didactic.

Ex'erimen!$ nr&*&*&

Examinarea 0'i"0-#i)!a$ă @n $0"!ri >re! a""esi(i$e&

-cop: Sta(ilirea posi(ilit"ţilor de examinare cu a+utorul (oroscopului.


5oroscop G aparat optic cu lentil" )i oglind" pentru examinarea opticovi&ual" !n locuri greu accesi(ile -v. #g.1.2.

Pagina 6: din +*




oc !reu accesibil: detaliu al unei piese care nu poate # examinat direct -deexamplu% interiorul unei ţevi sau al unei g"uri.

6ig.1.2 Schema unui (oroscop

1m,ner -suport (aterii electriceQ 2!ntrerup"torQ 4ti+" schim(a(il"Q

7oglind"Q 5lamp" cu halogenQ Blentil" schim(a(il"Q >ochi

*lte aparate folosite !n acest scop: periscop% endoscop% camere J miniaturale.

Modul de lucru

•

Se studia&" construcţia unei truse (oroscop• Se examinea&" cu a+utorul (oroscopului interiorul unor piese tu(ulare% r"d"cina

unei suduri cap la cap a unor ţevi etc.• Se !ntocme)te o #)" de o(servaţii )i se va r"spunde la urm"toarele !ntre("ri:

- de ce este nevoie de o trus" (oroscop -cu mai multe ti+e )i lentile[- care sunt di#cult"ţile ce apar la folosirea unei truse (oroscop[

,xperimentul nr) ()/

Examinarea 0'i"0-#i)!a$ă "! a!0r!$ mi"r0s"0'!$!i sere0s"0'i"&

S"0'( Identi#carea posibilităţilor de utilizare a microscopului stereoscopic la

e"aminarea optico-vizuală


)"aminarea optico-vizuală -v. pct 1.1

6icroscop stereoscopic: microscop (inocular% prin re/exie% care permite iluminareasuprafeţelor )i o(ţinerea unei imagini !n relief a unei porţiuni din aceasta.

Pagina 6% din +*




M0d!$ de $!"r!

• Se studia&" microscopul stereoscopic% modul de iluminare a suprafeţelor% modulde o(servare% se determin" puterea de m"rire a microscopului.

• Se alege o porţiune a suprafeţei )i se examinea&" !n dou" etape: cu ochiul li(er%

cu o lup" Y7% cu microscopul stereoscopic la Y48. Se consemnea&" o(servaţiile !n ta(elul urm"tor )i se schiţea&" imaginea o(servat".

Examinarea P!erea demărire

O(ser#a7ii

S";i7a ima>inii

cu ochiul li(er

cu lupa

cumicroscopulstereoscopic

• Se !ntocme)te o #)" de o(servaţii )i se va r"spunde la !ntre("rile: care sunt avanta+ele examin"rii cu microscopul stereoscopic [

care sunt diferenţele ce apar la folosirea microscopului stereoscopic pentru J [ Aplicaţia nr) ()2

Examinarea 0'i"0-#i)!a$ă a @m(inări$0r s!dare 'rin 0'ire&

-cop. *plicarea J la sta(ilirea calit"ţii !m(in"rilor sudate reali&ate prin topire.


Imperfecţiune a unei îmbinări sudate -sinonim defect: orice a(atere de la continuitate%form"% dimensiuni% mas"% aspect% structur" etc. prescrise pentru !m(inarea respectiv" !nstandarde sau documentaţia tehnic" a produsului.

)"aminarea optico-vizuală( -v. pct.1.1

%tandardul %7 )8 I% :;20 - 4 @Clasi#carea imperfecţuinilor geometrice din !m(in"rile sudate ale matrialelor metalice. Partea 1: sudare prin topireA -v. anexa1.2

*cest standard descrie imperfecţiunile care pot s" apar" !n !m(in"rile sudate lasudarea prin topire a materialelor metalice% acord" #ec"rei imperfecţiuni o denumireunic" )i un sim(ol numeric.

Imperfecţiunile sunt !mp"rţite !n )ase grupe notate 1ZB.Pagina 6* din +*




1 6isuri

2 Cavit"ţi

4 Inclu&iuni solide7 9ips" de topire )i de p"trundere

5 Imperfecţiuni ale formei )i imperfecţiuni dimensionale

B *lte imperfecţiuni

0ntruc,t #surile constituie cel mai reduta(il defect al !m(in"rilor sudate% lasf,r)itul standardului% !n axexa *% este de&voltat" grupa #surilor speci#c,ndusemodul de apariţie al acestora.

Modul de lucru

• Se anali&ea&" standardul S L B5281Se !ntocme)te o list" a imperfecţiunilor descrise !n standard% care ar putea #detectate prin examinare opticovi&ual"% dup" urm"torul model:

Den!mireaim'er/e"7i!nii

N!măr dere/erin7ă

sim(0$

O(ser#a7ii

xemplu

6isur" longitudinal"

!n sudur"

1811

Ji&i(il" numaidac" a+unge la

suprafaţ"

• 9a indicaţia cadrului didactic% se execut" examinarea opticovi&ual" a unei !n(in"risudate prin topire% !n condiţii standard -conform pct.1.1 )i 1.2.

• Condiţile de examinare% re&ultatele examin"rii )i responsa(ilit"ţile se !nscriu !ntrunraport de examinare al c"rui model este oferit !n anexa 1.4.;ac" se examinea&" mai multe produse identice% !n acelea)i co(diţii tehnice G careau fost pre&entate !n raport G atunci acestuia i se ata)ea&" o anex" al c"rui modeleste pre&entat !n anexa 1.7.

Pagina 62 din +*




Pentru imperfecţiunile grave care pot duce la respingerea !m(in"rii )i eventual lanecesitatea remedierii acesteia% se ata)ea&" o #)" de neconformitate% al c"reimodel este oferit !n anexa 1.5.

• Criteriul de *cceptare$espingere -*$ este standardul S L IS' 25?1> G LiveledeZZ -v. anexa 1.B.

A'$i"a7ia %&5

Examinarea 0'i"0-#i)!a$ă a @m(inări$0r s!dare 'rin 'resi!ne&

-cop: *plicarea J la sta(ilirea calit"ţii !m(in"rilor sudate reali&ate prin presiune.


)"aminarea optico-vizuală: -v. pct.1.1.

%tandardul %7 )8 I% :;20-2 @Clasi#carea imperfecţiunilor geometrice ale !m(in"rilor sudate ale materialelor metalice. Partea a 2a: Sudarea prin presiuneA-v. anexa 1.> conţin,nd @defectele ! m(in"rilor sudate prin presiuneA din S*S>8?7$2 echivalent cu IS' B5282.

*cest standard descrie imperfecţiunile care pot ap"rea !n !m(in"rile sudatereali&ate prin presiune.

Imperfecţiunile sunt !mp"rţite !n )ase grupe% notate 1ZB:

4 - ,isuri

2 oluri

4 Inclu&iuni solide

7 ;efecte de leg"tur"

5 ;efecte de form"

B *lte defecte

Modul de lucru

• 9a indicaţia cadrului didactic se execut" examinarea opticovi&ual" a unei !m(in"risudate prin presiune% !n condiţii standard -conform pct.1.1 )i 1.2.

Pagina 63 din +*




• Condiţiile de examinare% re&ultatele examin"rii )i responsa(ilit"ţile se !nscriu !nraportul de examinare al c"rui model este oferit !n anexa 1.4.

Pentru imperfecţuinile grave care pot duce la respingerea !m(in"rii )i eventual lanecesitatea remedierii acesteia% se ata)ea&" o #)" de neconformiate% al c"reimodel este oferit !n anexa 1.5.

• Criteriul de *cceptare$espingere -* $ de tip @Criteriu al (unului simţA va # !ntocmit de c"tre studenţi astfel:

- se !ntocme)te o list" cu toate imperfecţiunile !m(in"riiQ- imperfecţiunile care vor !mpiedica !m(inarea respectiv" s")i !ndeplineasc" rolul

funcţional conduc la deci&ia iar celelalte% la deci&ia *.

Aplicaţia ()*

Examinarea 0'i"0-#i)!a$ă a 'iese$0r !rnae&

-cop: *plicarea J !n vederea sta(ilirii calit"ţii pieselor turnate.


)"aminare optico-vizuală: -v. pct. 1.1

<efect al unei piese turnate orice a(atere de la forma% dimensiuni% mas"% aspectexterior% compactitate% structura% compo&iţie chimic" sau propriet"ţi mecanice )i #&iceprescrise !n standardele respective sau !n alte documnete tehnice normative.

Piesele turnate% ca re&ultat al unor procese complexe de natur" #&ic"% chimic" )imetalurgic"% sunt suscepti(ile la apariţia unor defecte% foarte variate% care pot ap"rea

!n orice parte a piesei.

0n S*S >?2>3 \;efectele pieselor turnate. Clasi#care )i terminologie]clasi#carea defectelor este f"cut" pe (a&a descrierii #&ice a #ec"ruia% ceea ce permiteidenti#carea acestora at,t prin o(servarea )i examinarea direct" a piesei% c,t )i dup"o descriere precis" a formei% aspectului% locali&"rii )i dimensiunilor defectului.

Standardul de defecte !n piese turnate cuprinde: denumirea% sim(oli&area%gruparea dup" caracteristicile morfologice% descrierea% cau&ele posi(ile )i metodele deprevenire% schiţa defectului )i fotogra#a unei piese care !l conţine. ;escrierea dat" !nstandard cuprinde caracteristici vi&i(ile% care pot # o(servate de regul" cu ochiul li(er)i locali&area cea mai pro(a(il"% !n $ sau pe piesa turnat".

Pagina 65 din +*




eferitor la cau&ele posi(ile tre(uie remarcat faptul c" !n standard suntpreci&ate doar cau&ele cele mai pro(a(ile la nivelul unei anumite tehnologii deturnare. ste imposi(il de preci&at o singur" cau&" pentru #ecare defect. Cu excepţiac,torva defecte% care sunt re&ultatul unei tehnologii de turnare evident gre)ite%imperfecţiunile se datoresc de cele mai multe ori unui concurs de !mpre+ur"ri )i nuunei cau&e (ine determinate.

0n standard sunt preci&ate > categorii de defecte% #ecare #ind identi#cat" printro liter".

* excrescenţe metaliceQN goluri -cavit"ţiQ

C discontinuit"ţi cr"p"turiQ

; defecte de suprafaţ"Q

piesa turnat" incompletQ

6 dimensiuni sau con#guraţie necorespun&"toareQ

inclu&iuni )i defecte de structur".

Modul de lucru

• 9a indicaţia cadrului didactic se execut" examinarea opticovi&ual" a uneipiese turnate -conform pct. 1.1 )i 1.2. Ca (a&" se va folosi standardul dedefecte ale pieselor turnate >?2>3 a/at !n colecţia la(oratorului.

• Condiţiile de examinare )i responsa(ilit"ţile se !nscriu !ntrun raport deexaminare conceput de c"tre student dup" modelul oferit !n anexa 1.4.Pentru imperfecţiunile grave care pot conduce la respingerea piesei )ieventual la necesitatea remedierii acesteia% se ata)ea&" o #)" deneconformitate dup" modelul din anexa 1.5.

• Criteriul de * $ este oferit !n anexa 1.? @Clase de calitate ale pieselorturnate S*S 12437 G ?BA.

Pagina 66 din +*




<niversitatea Politehnica din Nucure)ti =ne"a 4+

9a(oratorul de ;efectoscopie% Sala C6 185

Splaiul Independenţei% 414% Sector BNucure)ti

el.: 7823775

Ra'0r de examinare

0'i"0-#i)!a$ă

Lr. ......$................ -data

Nene#ciar........................................................*dresa...................................................................................................................Z.Comanda nr. ..........................ZZZ

;ata efectu"rii examin"rii......................ZZ.Piesa nr........... Materialul..................

rosimea materialului -mm...........................Procedeul de sudare...........................

Metoda de examinare -'$J .....................................................................................

Modul de preg"tire a piesei pentru examinare .............Z.........................................

Standardul de metod" folosit...........................Criteriul *dmis$espins ...................

C0ndi7ii$e e;ni"e de e/e"!are a examinării

*paratul optic folosit -tip$putere de m"rire .............................................................

*ccesorii...................................................................................................................................

Pagina 6+ din +*




Iluminarea -tip lamp"$putere% E ..............................ZZ........................................

;istanţa lamp"pies" -m ........................................................ZZ..........................

xaminarea sa efectuat IL*IL $ ;<P* tratamentul termic

Re)!$ae$e examinării

;efecte constatate -denumire $ sim(ol ...................ZZ..........................................

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

;eci&ia: *;MIS $ SPILS

aportul% inclusiv anexele% conţine.......... pagini.

Res'0nsa(i$iă7i

Y*MIL* JI6IC**P'N*

Sef dela(orator

;**

Lumele

)i prenumele

Semn"tura

Pagina 68 din +*




Anexa 1.4

",BUL%A%,L, ,AMID"II 4P%IC4=@IBUAL, A L4%ULUI 0,PRODUSE NR FFFFFFFFF&&

-anex" la raportul de examinare nr ZZZ.din ZZZZZZ

;enumirea produselor ZZZZZZZZZZZZZZ.Cod ZZZZZZZ.

Comanda nr ZZZZZZ..ZZZ..Nene#ciar ZZZZZZZZZZZZZ.

Criteriul *$ ZZZZZZZZZZ

Plan de control ZZZZZZZZZ.

Lr. produs Cod Imperfecţiuni

;eci&ia *$ '(servaţii

Pagina 69 din +*




Bibliografie

Cart&% 9ouis% 8ondestructive >estin!% *SM Intl% Metals Par% 'T% 1335% ISNL: 8?>1>851>B

Introduction to ?apillar' >estin! >heor'* Noroviov% *.S. -d.% Mins% Laua i ehnia Pu(lishing% 13??

i@uid Aenetrant >estin!% 8ondestructive >estin! BandbooC* Dolume 2* racD% Loel -ech. d.% Moore%Patric -d. *merican SocietD for Londestructive esting% Colum(us% 'T% 1333% ISNL 15>11>82?B

9arson% N.6.% %tud' of the ,actors =Eectin! the %ensitivit' of i@uid Aenetrant Inspections: evieF of 9iterature Pu(lished from 13>8 to 133?% 6** echnical eport Lum(er ;'$6**$*81$35% '^ce of *viation esearch% Eashington% ;C% an 2882

ummel% E.;. and Mat&anin% . *.% 8ondestructive )valuation 18<) ?apabilities <ata 5ooC % Pu(lished(D the Londestructive esting Information *nalDsis Center -LI*C% LI*C _;N3582% MaD 133B.

*l(urger% ..% <imensional >ransition )Eects in Disible ?olor and ,luorescent <'e i@uids* Aroceedin!s %24rd *nnual Conference% Instrument SocietD of *merica% Jol. 24% Part I% Paper Lo. 5B7.

;eutsch% S. *% Areliminar' %tud' of the ,luid 6echanics of i@uid Aenetrant >estin!* Fournal of 7esearch

of the 8ational 5ureau of %tandards% Jol. ?7% Lo. 7% ulD*ugust 13>3% pp. 2?>231.

Wauppinen% P. and Sillanpaa% .% 7eliabilit' of %urface Inspection 6ethods* Aroceedin!s of the 42th Gorld

?onference on 8ondestructive >estin!% *msterdam% Letherlands% Jol. 2% lsevier Science Pu(lishing%*msterdam% 13?3% pp. 1>241>2?.

Jaerman% . 6.% ,luorescent Aenetrant Inspection Arocess* =utomatic 6ethod for %ensitivit' Huanti#cation* Aroceedin!s of 44th Gorld ?onference on 8ondestructive >estin!% Jolume III% 9as Jegas%LJ% Lovem(er 13?5% pp. 1328132>.

homas% E..% *n *nalDtic *pproach to Penetrant Performance% 13B4 9ester Tonor 9ecture%Londestructive esting% Jol. 21% Lo. B% Lov.;ec. 13B4% pp. 4574B?.

;<SCT% J.% a.a.% Controlul ultrasonic G Principii )i aplicaţii industriale% traducere !n l(.rom,n"%

;oniga% L.% *oL;% Nuc.% om,nia%133?

S6`LSC<% 6l.% ). a. Composite materials% <.P.N.% om,nia% 133>SJIL% I.% J'IC<% M.% Ingineria calit"ţii% d. Printech% Nuc.% om,nia% 417 p.% 2881

Pagina +: din +*

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/PenetrantTest/Larson_FPI_Literature_Review.pdf











*L'LSC< J.% C'LS*LILSC< ;.% Managementul calit"ţii totale. 'I;% MC% Nuc.% 12> p.%1334.

Pagina +% din +*



i Noisvert% N.E.% TardD% .% ;organ% .6.% and Selner% .T.% he 6luorescent Penetrant TDdrophilicemover Process% Materials valuation% 6e(ruarD 13?4% pp. 14714>.

SherFin% *. .% 'verremoval Propensities of the PreFash TDdrophilic mulsi#er 6luorescentPenetrant Process% Materials valuation% March 1334% pp. 237233.

Documents

Metode de Examinare Nedistructive