DETECTAREA DEFECTELOR Suport de curs Clasa a XIII a FR
Ing. Farcaş Mariana Ing. Pampu Tamara
CUPRINS
Cap.1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3. 1.4 1.4.1 1.4.2 Cap.2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
Defecte, defectare, cauze de apariţie a defectelor Clasificarea defectelor Cauze ale apariţiei defectelor Cauze interne Cauze externe Defectări de mod comun Intensitatea de defectare. Modele ale intensităţii/ratei de defectare Date referitoare la ratele de defectare (r.d.d.) Factori care influenţează ratele de defectare (r.d.d.) Instrumente folosite la detectarea defectelor Şublerul şi micrometrul Ultrasunete IR-NDT Metoda de examinare cu particule magnetice Metoda de examinare cu lichide penetrante
2
Pag.3 3 3 4 5 6 6 7 7 9 9 11 12 12 13
Cap.1.Defecte, defectare, cauze de apariţie a defectelor Conceptele de defect şi defectare sunt generale şi au o arie de cuprindere practică foarte largă. Ca urmare, pentru o analiză completă a comportării sistemelor din perspectiva siguranţei lor în funcţionare este necasar să se realizeze o cât mai corectă identificare a defectelor şi a cauzelor acestora, să se identifice dependenţele cauzale şi să se delimiteze cauzele particulare de cele comune. Din această perspectivă se dovedeşte utilă introducerea unor clasificări pe domeniul defecte-defectare-cauze de apariţie a defectelor, pentru a introduce o manieră de analiză sistematică. 1.1. Clasificarea defectelor În cadrul ISA (Instrument Society of America) s-a realizat de către furnizorii şi utilizatorii sistemelor de control automat au clasificat principalele tipuri de defecte şi cele mai des întâlnite cauze de apariţie a defectelor. O primă clasificare a defectelor se poate realiza din punctul de vedere al operabilităţii (capacităţii de a fi operaţional) considerând două categorii distincte şi anume defecte fizice şi defecte funcţionale.
Criteriul operabilităţii
Defecte
Fizice
Funcţionale
Un defect fizic apare în momentul în care o entitate (componentă sau element) se defectează propriu-zis şi nu mai este apt de funcţionare, nu mai este operaţional. Defectele fizice au fost studiate intensiv, iar datele sunt păstrate de fabricanţi în baze de date folosite pentru determinarea valorilor intensităţilor de defectare ale componentelor noi, respectiv ale produselor electronice. Un defect funcţional apare în momentul în care sistemul este operaţional dar nu îşi rea lizează funcţia specificată. Majoritatea defectelor funcţionale apar datorită erorilor din faza de proiectare şi pot fi la rândul lor permanente sau tranzitorii. O modalitate de obţinere a datelor despre defectele funcţionale ar fi consultarea fişierelor de diagnosticare automată care conţin momentul apariţiei defectului şi tipul defectului. Din punctul de vedere al analizei fiabilităţii unui sistem de reglare sunt importante şi utile trei caracteristici care pot fi atribute oricărui defect şi anume:
• • •
cauza apariţiei defectului, efectul defectului asupra funcţiei de reglare evoluţia în timp a ratei de defectare asociate entităţii defecte.
În cele mai multe cazuri cauzele care duc la apariţia defectelor funcţionale sunt erorile din faza de proiectare. Există însă şi erori de instalare sau mentenanţă ce pot deveni cauza unui defect funcţional.
3
1.2. Cauze ale apariţiei defectelor Tot conform ISA, principalele cauze ale defectelor care apar în sitemele de conducere automată sunt: Cauza de apariţie a defectelor Umiditate Temperatură Vibraţii Salturi de tensiune Descărcări electrostatice Pământare improrie Interferenţe cu frecvenţe radio Erori de reparare datorate factorului uman
Pe de-o parte, există diferite cauze care pot genera apariţia unui defect, iar pe de altă parte ele pot acţiona individual sau combinat. O primă clasificare a cauzelor de apariţie a defectelor se poate face după criteriul localizării distingându-se cauze interne şi externe sistemului. Criteriul localizării Cauze de apariţie defect
Interne
Externe
1.2.1 Cauze interne Cauzele interne sistemului includ în general defecte de proiectare sau defecte de fabricaţie şi pot să apară la orice nivel – componentă, element, sistem. Ele sunt asociate primei părţi a ciclului de viaţă al produsului. Clasificarea cauzelor din punctul de vedere al primei părţi a ciclului de viaţă
Cauze interne
Cauze de proiectare
Cauze de fabricaţie
Cauzele de proiectare se regăsesc în majoritatea defectelor funcţionale, definite în paragraful anterior. Astfel, dacă în faza de proiectare nu se iau în considerare condiţiile de mediu în care va fi utilizat un sistem de reglare probabilitatea de apariţie a defectelor datorate proiectării creşte.
4
Cauzele de fabricaţie apar în momentul în care unul sau mai mulţi paşi din procesul de fabricaţie al unei entităţi (element/componentă/sistem) sunt realizaţi incorect. Defectele în procesul de fabricaţie pot să apară şi datorită îmbinărilor defectuoase, instalarea inversată a unui entităţi, pierderea unei părţi a unei entităţi sau posibilele defecte de material apărute la nivel de entitate. Multe dintre defectele de fabricaţie pot fi eliminate prin efectuarea de teste accelerate. 1.2.2. Cauze externe În general, cauzele externe ale defectelor includ cauze datorate mediului, erori de mentenanţă sau erori de operare ale sistemului, apărând în cea de a doua parte a ciclului de viaţă al unei entităţi. O clasificare apare în figură. Sistemele de reglare sunt utilizate în medii în care sunt prezenţi mulţi factori care pot cauza apariţia defectelor. Temperatura, de exemplu, poate determina direct apariţia unui defect. În multe cazuri însă temperatura poate accelera anumite procese, mai ales cele chimice, care sunt cauze ale apariţiei defectelor – coroziune, oxidare, evaporare. Pe lângă temperatura mai există şi alţi factori externi care influenţează apariţia defectelor: curenţii de înaltă tensiune generează zgomote, procesele mecanice determină şocuri şi vibraţii.
Clasificare a cauzelor externe din punct de vedere al celei de -a doua părţi a ciclului de viaţă
Cauze externe
Mediu
Erori de mentenanţă
Erori de operare
clasificare după natura cauzei
Chimic
Electric
Mecanic
Temperatură
Umiditate
Cauzele de mediu sunt cauze externe ale apariţiei defectelor. Procesele chimice, electrice, mecanice sunt prezente în toate mediile industriale. Sistemele care sunt proiectate să reziste în condiţii vitrege de lucru nu se defectează atât de frecvent. Defectele apărute în echipamentele electronice se pot datora corodării contactelor electrice ale unei componente. În acest caz curentul electric nu mai este condus datorită apariţiei unor insuliţe de oxid. Dacă se utilizează lubrifianţi de contact procesul de corodare se încetineşte deci defectele datorate acestei cauze nu vor mai fi atât de frecvente. Vibraţiile mecanice pot determina ruperea elementelor din metal mai ales în momentul în care se ating frecvenţele de rezonanţă. Dacă în faza de proiectare de utilizează elemente de fixare aceste cauze pot fi eliminate. O realizare incorectă a unei activităţi de reparare în cadrul activităţii de mentenanţă a unui sistem de reglare poate fi, de asemenea, cauza apariţiei unor defecte. Activitatea de mentenanţă este influenţată de: complexitatea sistemului de reglare, posibilitatea de reparare (reparabilitatea), condiţiile de reparare, instruirea personalului care realizează mentenanţa, familiarizarea acestuia cu sistemul, presiunea datorată necesităţii terminării reparaţiei/înlocuirii întrun interval de timp impus.
5
Orice sistem de reglare care poate fi accesat de un operator uman se poate defecta datorită unei comenzi incorecte, adică a unei erori de operare. În general erorile de operare sunt influenţate de: complexitatea sistemului, interfaţa utilizator, familiarizarea cu sistemul, condiţiile de operare (oboseală, plictiseală) precum şi fiabilitatea echipamentelor utilizate.
1.3. Defectări de mod comun În practică pot exista cauze capabile să determine ca elemente de acelaşi tip din sisteme diferite să se defecteze sau să determine defectarea simultană a mai multor elemente din cadrul aceluiaşi sistem. Defectări astfel apărute se numesc defectări de mod comun sau de cauză comună . În cazul defectărilor de mod comun, cel mai răspândit model este cel care consideră că întreg sistemul poate fi considerat ca o structură serială formată din sistemul funcţional căreia îi corespunde fiabilitatea RSF şi din sistemul de mod comun căruia îi corespunde fiabilitatea RSMC. Nu toate sistemele pot fi reduse la acest model pentru care probabilitatea ca întregul sistem să supravieţuiască corespunde simultaneităţii a două evenimente: sistemul funcţional să supravieţuiască şi sistemul de mod comun să supravieţuiască. Deci pentru determinarea fiabilităţii întregului sistem (RS) în acest caz se poate utiliza relaţia RS = RSF · RSMC O măsură posibilă de mărire a fiabilităţii de mod comun este redundanţa prin utilizarea diversităţii echipamentelor, caz în care aceeaşi funcţie poate fi implementată de mai multe sisteme funcţionale bazate pe principii de operare diferite. 1.4. Intensitatea de defectare. Modele ale intensităţii/ratei de defectare Pentru a putea opera cu formulele stabilite, sunt necesare valorile concrete ale ratelor de defectare ale componentelor şi elementelor individuale. Obţinerea valorilor acestora sau a unor modele matematice care să permită calculul lor, reprezintă două probleme importante. De regulă, obţinerea valorilor este chestiunea cea mai complicată. Este vorba despre baze de date de cunoştinţe care se realizează în mult timp şi cer multă imaginaţie. Problema este dificilă atât în cazul unor componente şi elemente realizate într-un număr foarte mare cât şi în cazul unor componente şi elemente realizate în număr redus. Se precizează că de cele mai multe ori astfel de date sunt considerate secrete de firmă. În unele ţări se realizează bănci de date la nivel naţional.
Tabelul1.1. Rate de defectare medii pentru câteva componente mecanice, hidraulice şi pneumatice Rata de defectare Componenta Tipul principal de defectare [%/kh] tuburi ondulate (metalice) rupturi 0.5 tuburi Bourdon neetanşeităţi 0.005 fluaje 0.02 diafragme (metalice) rupturi 0.5 diafragme (combinaţie de cauciuc) rupturi 0.8 filtre (ceramic sinterizat) infundări 0.1 neetanşeităţi 0.1 uzarea marginilor ascuţite articulaţii (aspre) 1.0
6
garnituri de etanşare
neetanşeităti destrângeri (slăbiri şuruburi de blocare fără cap strângerilor) ghidaje (valve) deformări arcuri subţiri rupturi sau răsuciri furtunuri (din plastic) rupturi îmbinări (tub) rupturi sau neetanţeităţi îmbinări (mecanice) rupturi piuliţe, şurub , tije, arbori rupturi sau desprinderi garnitură de etanşare în formă de O neetanşeităţi orificii infundări orificii: variabile calibrări sau blocări lagăre oscilante ţevi (metal) rezervoare de presiune asamblări cu pinion şi stativ limitatoare dispozitive de etanşare arcuri (forţă de revenire) arcuri (calibrare, elicoidale) valve
rupturi sau uzuri Oboseală sau neetanşeităţi rupturi sau neetanşeităţi uzuri sau deformări infundări neetanşeităţi rupturi rupturi fluaje neetanşeităţi
0.05 ale 0.05 0.05 0.1 4.0 0.5 0.02 0.002 0.02 0.05 1.0 0.1 0.02 0.3 0.2 0.5 0.05 0.01 0.02 0.2 0.2 0.05
Tabelul 1.2. Rate de defectare medii pentru câteva componente electronice Rata de defectare Componenta Tipul [defectări/106h] Rezistor cu pelicula de oxid metalic 0.001 cu infăşurare 0.002 Condensator cu peliculă de plastic 0.0001 ceramic 0.002 din aliminiu, electrolitic 0.1 din tantal, electrolitic 0.0001 Tranzistor npn, de semnal mic 0.005 FET de semnal mic 0.04 Dioda redresoare 0.004 comutator logic 0.003 Zener 0.02 Poartă cu 2 intrări CMOS 0.02 Circuit basculant bistabil CMOS 0.1 Amplificator operaţional siliciu monolitic 0.15 Regulator de tensiune siliciu monolitic 0.04
7
Contact de comutator Transformator Siguranţă fuzibilă Bec Contor Conector Potenţiometru
audio, semnal mic filament (în funcţionare) coaxial material metalo-ceramic
0.1 0.02 0.1 0.05 10.0 0.63 2.6
1.4.2. Factori care influenţează ratele de defectare (r.d.d.) Se consideră că r.d.d. sunt influenţate în principal de 4 factori: 1. calitatea componentelor şi elementelor; 2. temperatura; 3. mediul; 4. stresul. Evident, temperatura face parte din mediu. În multe situaţii influenţa ei este însă atât de mare încât poate fi detaşată ca factor distinct în raport cu restul caracteristicilor referitoare la mediu. 1.4.2.1. Calitatea Calitatea unui element, alcătuit din mai multe componente depinde de calitatea componentelor, iar calitatea acestora depinde de calitatea materialelor. În general, cu cât calitatea unei componente este mai bună, cu atât este mai redusă r.d.d. însă cu atât şi preţul este mai mare. Calitatea componentelor se apreciază (specifică) definind mai multe nivele. Numărul acestor nivele depinde de domeniile de utilizare. Bunăoară, pentru circuItele electronice de uz general şi curent se consideră 3 nivele de calitate, pentru circuitele electronice folosite în armată se consideră 7 nivele etc. Fiecare nivel este caracterizat printr-un factor de calitate πQ care este folosit în calcule împreună cu rata de defectare λ de o manieră multiplicativă sub forma πQ ⋅ λ . - Calitate foarte bună înseamnă πQ <1. - Calitate bună înseamnă πQ ≅1. - Calitate slabă înseamnă πQ >1. Se observă că un element de calitate bună nu modifică rata de defectare determinată de alte cauze. Componentele de calitate foarte bună chiar o diminuează, iar cele de calitate slabă o amplifică. Pentru circuitele electronice de uz general şi curent se consideră πQ ∈[0.5, 2] , iar pentru circuitele electronice folosite în armată πQ ∈[0.25, 20] . 1.4.2.2.Temperatura Temperatura influenţează r.d.d. De regulă, defectările datorate temperaturii se explică prin anumite procese reversibile sau ireversibile declanşate termic. Astfel pot apare pierderi de sarcină, intensificări sau strangulări în fluxul de purtători de sarcina şi altele care duc la modificarea proprietăţii de conducţie electrică. La temperaturi mari pot apărea topiri, schimbări de fază, înrăutăţiri ale procesului de răcire etc. Alte efecte ale temperaturii pot fi: favorizarea unor reacţii chimice, a unor dilatări sau contracţii. Pierderea calităţii sub acţiunea temperaturii nu trebuie interpretată întotdeauna ca o distrugere a componentei respective. Prima interpretare la care trebuie să ne gândim este cea de „ieşire din limitele de performanţă specificate”. Ratele de defectare şi modelele care se folosesc pentru a reda acest lucru depind de domeniul de utilizare şi de natura componentelor. În acest sens considerăm doar un exemplu.
8
Astfel, pentru componentele electronice se consideră că λ este de forma −
λ = K ⋅e
E k⋅T
,
(3)
în care: T = temperatura componentei exprimată în grade Kelvin; k = constanta lui Boltzman k = 8.63⋅10−5 eV/ oK ; E = energia de activare a procesului de defectare; K = o constantă specifică componentei analizate. De regulă, în locul relaţiei (3) se foloseşte relaţia (4), în care λ1 reprezintă o rată de defectare determinată experimental în condiţii bine precizate ( T1 ). E 1 1 ⋅ − k T1 T
λ = λ1 ⋅ e
(4)
.
1.4.2.3. Mediul Influenţa mediului exterior asupra ratelor de defectare se realizează prin mai mulţi factori (inclusiv temperatura). Aceşti factori sunt: - umiditatea atmosferică; - variaţia presiunii atmosferice; - impurităţile din atmosferă (sare, praf); - expunerea la îngheţ; - procese declanşate de cauze cum sunt: coroziunea, eroziunea, murdărirea, schimbarea de faza (solid → lichid); - vibraţiile; - şocurile mecanice; - şocurile termice; - radiaţiile electromagnetice. Influenţa acestor factori nu poate fi studiată la modul general. De regulă studiile se limitează la un anumit domeniu de utilizare şi la anumite condiţii de utilizare. In unele situaţii sunt posibile comparaţii. De pildă, unele instrumente de măsură universale ajung să fie folosite în diverse domenii. In funcţie de condiţiile atmosferice (impurităţi şi umiditate) ele pot să fie considerate defecte mai repede sau mai târziu. Anumite piese mecanice pot să se defecteze mai repede sau mai târziu după cum ajung sau nu în contact cu fluide. 1.4.2.4.Stresul În cele ce urmează se folosesc doi termeni: rezistenţă şi stres. Accepţiunea în care ei sunt folosiţi rezultă din următorul exemplu: Presupunem că avem în mâini o tijă pe care încercăm să o încovoiem. Acţiunea noastră reprezintă pentru tijă o solicitarecare care, dacă depăşeşte un anumit nivel de intensitate de la care apare posibilitatea de defectare, devine un stres. Faţă de această solicitare tija opune o rezistenţă. Presupunem că scopul acţiunii noastre este de a vedea dacă tija se poate arcui. Dacă stresul este redus tija se arcuieşte, adică se deformează elastic şi la oprirea acţiunii de încovoiere revine în forma iniţială. Dacă stresul este puternic tija nu mai revine în forma iniţială considerându-se că se defectează. Aceasta poate să însemne îndoirea tijei, dacă tija este metalică sau ruperea tijei dacă ea este făcută din lemn sau din sticlă. Deci termenul „stres” este folosit în sens de solicitare intensă care apare în cursul îndeplinirii unei anumite funcţii, solicitare care nu este neapărat exagerată dar care poate determina un defect. Să considerăm, la modul general, un sistem oarecare care se găseşte sub acţiunea unei solicitări externe caracterizată printr-un parametru x (de exemplu intensitatea solicitării). Sistemul funcţionează normal pentru un anumit domeniu de valori ale lui x şi ajunge să se defecteze când x depăşeşte domeniul de valori, devenind un stres. Graniţa dintre cele două domenii nu este certă şi
9
diferă de la un experiment la altul. Pentru simplitate ne imaginăm că la valori reduse ale lui x sistemul funcţionează normal, iar la valori mari se defectează.
Cap.2 Instrumente folosite la detectarea defectelor 2.1 Şublerul şi micrometrul In general la strung, piesele se masoara cu sublerul si cu micrometrul. In acelasi scop foloseste, din ce in ce mai rar, compasul. Cu sublerul precizia de masurare poate ajunge pana la 0,02 mm iar cu micrometrul pana la 0,01mm. Sublerul este instrumentul de masura cel mai des folosit de strungari. El este alcatuit dintr-o rigla, gradata in milimetri, in lungul careia se poate deplasa cursorul. Atât rigla cat si cursorul au cate un cioc. Ciocul fix este solidar cu rigla, iar ciocul mobil este solidar cu cursorul. Cursorul are si o fereastra, unde se afla vernierul, pe care se citeste distanta dintre suprafetele de masurare ale ciocurilor. Cursorul poate fi fixat pe rigla cu ajutorul surubului. Sublerele obisnuite folosesc vernierul zecimal, cu ajutorul caruia se pot citii dimensiuni cu precizie de 0,1 mm. La acest vernier distanta dintre doua repere alaturate este de 0,9 mm, adica cu 0,1 mm mai mica decât distanta dintre doua repere alaturate de pe rigla. Aducându-se ciocurile unul lânga celalalt, reperul 0 (zero), al vernierului va coincide cu reperul 0 (zero) al riglei. In acest caz, vor mai coincide reperul 10 al vernierului cu reperul 9 al riglei. Alte repere ale vernierului nu vor mai coincide cu nici un reper al riglei. Aceasta situatie se va repeta de cate ori reperul 0 (zero) al vernierului va coincide cu un alt reper oarecare al riglei. Cu sublerul de adâncime se masoara distantele dintre pragurile axelor, precum si adâncimea gaurilor. El se compune din rigla gradata, cursor, vernier, si surubul de fixare. Cursorul este construit cu doua talpi de sprijin. Rigla si vernierul sublerului de adâncime sunt gradate la fel ca rigla si vernierul sublerelor obisnuite când capatul riglei este la acelasi nivel cu suprafata talpilor de sprijin, vernierul indica cota 0 (zero). Masurarea adâncimii unei gauri precum si masurarea lungimii unui prag se fac cu ajutorul sublerului de adâncime. Se tin apasate talpile pe suprafata de sprijin astfel încât cursorul sa nu miste. Se deplaseaza rigla de pana la fundul gaurii. Se fixeaza rigla in acea cu surubul dupa care se face citirea cotei masurate. La strung, masuratorile de precizie se fac cu micrometrul. Precizia de masurare a micrometrelor obisnuite este de +- 0,01 mm. Micrometrul este alcatuit dint-o potcoava care are la un capat o nicovala fixa. La celalalt capat al potcoavei se afla fixata bucsa cilindrica filetata in interior. In filetul bucsei cilindrice se însurubeaza, prin intermediul rozetei capatul filetat al rijei. Tija este solidara cu tamburul si se însurubeaza in bucsa cilindrica, iar capatul celalalt al ei se apropie sau se departeaza de nicovala. Piesa de masurat se introduce suprafetele de masurare ale micrometrului: suprafata frontala a nicovalei si cea a tijei. Pentru ca piesa sa nu fie strânsa prea tare intre suprafetele de masurare, tamburul se roteste prin intermediul unui dispozitiv de protectie poate cu clinchet. Când cele doua suprafete de masurare au atins piesa, rozeta dispozitivului de protectie poate fi rotita oricât, ea nu mai antreneaza tija. Pe o generatoare a bucsei cilindrice este trasata o linie, iar sub aceasta linie si deasupra ei se afla cate un rând de diviziuni. Diviziunile de sub linie reprezint milimetri întregi, iar cele de deasupra jumatati de milimetri. Partea conica a tamburului este divizata in 50 de parti. Când suprafetele de masurare sunt in contact una cu cealalta, tamburul gradat este in pozitia 0 (zero), acoperind toate diviziunile bucsei cilindrice, afara de reperul o (zero) al ei, iar reperul 0 (zero) al tamburului se afla in dreptul liniei longitudinale. Pasul filetului tijei este de 0,5 mm deci la o rotatie tija avanseaza cu 0,5 mm; deoarece partea conica a tamburului este divizata in 50 de parti egale, înseamna ca, rotindu-se tamburul cu o diviziune, tija va avansa cu , adica cu o sutime de milimetru. Micrometrele de filet (STAS 11672-83) au o constructe cu totul asemanatoare micrometrului obisnuit, având insa in plus doua vârfuri: unul prismatic si unul conic. Vârful prismatic se introduce in nicovala micrometrului si are profilul corespunzator profilului teoretic al spirei filetului controlat in sectiunea axiala. Vârful conic se introduce in tija surubului micrometric si are forma corespunzatoare golului filetului. Vârfurile se înlocuiesc in functie de pasul filetului controlat. Ele au cozi care se sprijina in locurile de asamblare pe bile calite, pentru a avea posibilitatea sa se roteasca in jurul axei si sa se regleze dupa unghiul de panta al filetului.
10
2.2 Ultrasunete Dintre numeroasele aplicaţii ale ultrasunetelor nu vom mai menţiona decât defectoscopia ultrasonorã. Controlul ultrasonor permite stabilirea existenţei unor defecte (fisuri, goluri) în interiorul unor piese metalice masive. Principalele tipuri de defectoscoape ultrasonore utilizeazã transmisia sau reflexia.
11
Fig. 1 În defectoscopul prin transmisie emiţãtorul şi receptorul de ultrasunete sunt situate de o parte şi de alta a piesei de cercetat (fig.1). Dacã între emiţãtor şi receptor nu existã nici un defect (de exemplu între sursa S1 şi receptorul R1) semnalul ultrasonor transmis va trece neatenuat producând o anumitã deviaţie a acului aparatului de înregistrare (A1). În cazul în care întâlneşte un gol (D) o parte a semnalului ultrasonor este reflectat pe suprafaţa de separare dintre metal şi aerul din golul respective şi semnalul este mult atenuat ceea ce se va observa la aparatul indicator (A2). Dispozitivul folosit practic are o singurã pereche emiţãtorreceptor care este plimbatã în lungul piesei de cercetat. Aceastã metodã are douã incoveniente : în primul rând ultrasunetele propagându-se prin piesã se reflectã pe feţele opuse ale acesteia îngreunând observarea defectelor; în al doilea rând acest procedeu nu permite stabilirea adâncimii la care se gãsesc defectele.
Fig.2 a)
Fig.2 b)
Aceste incoveniente sunt în bunã mãsurã eliminate de defectoscoapele prin reflexie (sau în impulsuri). La acestea emiţãtorulşi receptorul sunt situate de aceeaşi parte a piesei unul lângã altul (fig.2a). Ultrasunetele se propagã prin piesã, ajung la faţa opusã unde sunt reflectate şi apoi revin la receptor. Dacã în piesã existã un defect, semnalul ultrasonor se va reflecta de acesta şi va ajunge mai devreme la receptor decât cel reflectat de faţa opusã. Emiţãtorul genereazã impulsuri scurte la intervale lungi constante care împreunã cu semnalul reflectat sunt marcate pe ecranul unui oscilograf. În fig.2b prin 1 şi 3 am indicat locurile unde spotul luminos are devieri bruşte care marcheazã momentele în care a fost emis semnalul ultrasonor şi respectiv în care a fost receptat semnalul reflectat de faţa opusã. Prin 2 am indicat locul unde este indicatã primirea unui semnal reflectat de un defect. Poziţia relativã a acestuia în raport cu 1 şi 3 ne permite sã determinãm adâncimea la care se gãseşte defectul.
2.3 IR-NDT Este un sistem modular de investigatie nedistructiva in timp real ce utilizeaza termografia activa. Programul se poate utiliza cu toate tehnicile cunoscute de control nedistructiv (TSA,
12
LockIn, Puls, Tranzitoriu, VibroTermografie) si cu o gama larga de surse de excitatie (optice, ultrasunete, curenti eddy, microunde ... ). IR-NDT este ideal pentru o multitudine de aplicatii in control nedistructiv, atat pentru corpuri metalice cat si nemetalice. Modularitatea sistemului IR-NDT permite un grad inalt de flexibilitate, in cele mai multe cazuri fiind necesara numai schimbarea sursei de excitatie. Elementul principal al sistemul IR-NDT este camera de termoviziune FLIR Systems, singurele ce pot asigura sensibilitatea termica necesara pentru obtinerea unor performante de detectie maxime. Integrarea intregului sistem pe o linie de productie sau utilizarea lui in aplicatii ce necesita mobilitate este foarte simpla. Echipamentul utilizeaza interfete standard de control, comunicatie si transfer date pentru a permite o interpretare rapida a rezultatelor.
2.4 Metoda de examinare cu particule magnetice Poate fi aplicata pentru detectarea fisurilor si a altor discontinuitati aflate la suprafata sau in imediata apropiere a suprafetei materialelor feromagnetice. Sensibilitatea metodei este maxima pentru discontinuitatile de la suprafata si scade rapid cu adancimea. Discontinuitatile tipice ce pot fi detectate prin aceasta metoda sunt: fisurile, santurile marginale, lipsa de topire, defectele de laminare si porositatile. In principiu aceasta metoda presupune magnetizarea suprafetei de examinat si aplicarea particulelor magnetice (mediul de examinare) pe suprafata. Particulele magnetice vor forma contururi pe suprafata acolo unde fisurile sau alte discontinuitati produc distorsiuni ale campului magnetic (camp de scapari).
2.5 Metoda de examinare cu lichide penetrante Este eficienta in detectarea discontinuitatilor deschise la suprafata metalelor neporoase si a altor materiale. Discontinuitatile tipice detectate de aceasta metoda sunt fisurile, santurile marginale, lipsa de topire, defectele de laminare si porositatile. Principiul metode este urmatorul: penetrantul este aplicat pe suprafata ce urmeaza a fi examinata si ii este permisa patrunderea in discontinuitati. Penetrantul in exces este apoi indepartat, suprafata este uscata, apoi se aplica developantul. Developantul functioneaza atat ca material care sa absoarba penetrantul care a ramas in discontinuitati, cat si ca fundal contrastant pentru a mari vizibilitatea indicatiilor.
13
