Тема 3 Виды технической диагностики

1.

Тема 3
Виды технической
диагностики
Дальневосточный федеральный университет (г. Владивосток)
Политехнический институт

2.

Виды технической диагностики
Методы диагностирования
В зависимости от технических средств и диагностических параметров, которые используют при проведении диагностирования, можно
составить следующий неполный список методов диагностирования:
- органолептические методы - основаны на использовании органов чувств человека (осмотр, ослушивание);
- вибрационные методы диагностирования -основаны на анализе параметров вибраций технических объектов;
- акустические методы диагностирования - основаны на анализе параметров звуковых волн;
- тепловые методы основаны на анализе теплового состояния обьекта;
- трибодиагностика - диагностика на основе анализа продуктов износа в продуктах сгорания;
- метод акустической эмиссии - основан на регистрации и анализе упругих волн, возникающих при деформации или разрушении
материалов;
- радиография – основан на регистрации просвечивающего ионизирующего излучения специальным детектором, формирующим
изображение;
- магнитопорошковый метод - в основе метода лежит создание магнитного поля в контролируемом участке.;
- вихретоковый метод - основу метода составляет взаимодействие электромагнитных полей с электропроводящими материалами, в которых
возникают вихревые токи;
- ультразвуковой контроль - использует ультразвуковые волны частотой от 0,5 до 25 МГц для выявления внутренних дефектов;
- капиллярный контроль - основан на проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости дефектов под действием
капиллярного давления;
- методы параметрической диагностики - основанные на контроле нормируемых параметров оборудования, обнаружении и идентификации
их опасных изменений;
- электродиагностический контроль - основаны на анализе на анализе параметров электрических сигналов
2

3.

Виды технической диагностики
Органолептические методы
Виды:
- визуальный осмотр - позволяет определить внешний вид объекта, выявить дефекты;
- анализ шумов и вибраций - помогает оценить повреждения, меняющие акустическую картину
механизма;
- контроль температуры - позволяет оценить степень нагрева корпусных деталей по уровням
«холодно», «тепло», «горячо»;
- осязание - помогает определить места и степень ненормального нагрева, биения, вибрации
деталей, вязкость, липкость жидкости;
- обоняние - по характерному запаху выявляют отказы муфты сцепления, течи топлива,
электролита и другие неисправности
3

4.

Виды технической диагностики
Вибрационные методы
При вибрационной диагностике анализируются виброскорость, виброперемещение, виброускорение.
Позволяет определить дефекты механических узлов и электрических машин
Виды :
- анализ временного сигнала – основан на качественном и количественном исследовании зависимости измеряемой
величины (виброперемещения, виброскорости и виброперемещения от времени);
- ПИК — максимальное значение сигнала на рассматриваемом интервале времени;
- СКЗ — среднее квадратическое значение (действующее значение) сигнала для рассматриваемой полосы частот;
- ПИК-фактор — отношение параметра ПИК к СКЗ;
- ПИК-ПИК — разница между максимальным и минимальным значением сигнала на рассматриваемом интервале
времени;
-метод ударных импульсов - основан на использовании алгоритма обработки ударных волн малой энергии;
- спектральный анализ – основан на разложении временного сигнала на гармонические составляющие;
- анализ огибающей сигнала – основан на получении огибающей высокочастотной составляющей сигнала и разложении
ее в спектр;
- анализ фаз – основан на исследовании начальных фаз гармонических составляющих вибросигнала
4

5.

Виды технической диагностики
Акустические методы диагностирования
Виды:
- теневой метод (метод сквозного прозвучивания) основан на посылке в контролируемое изделие упругих колебаний и регистрации
изменения их интенсивности после однократного прохождения через материал (позволяет обнаруживать крупные дефекты в материалах);
- эхо-импульсный метод основан на анализе отражённых от дефектов ультразвуковых волн (эффективен для локализации глубоко
залегающих повреждений.);
- резонансный метод основан на возбуждении в изделиях постоянной толщины (листах, трубах, резервуарах и др.) незатухающих УЗК и
определении частот, на которых имеют место резонансы этих колебаний (используется для обнаружения коррозии или несплошностей
материала, непропаев, расслоений в тонких местах из металлов).
- велосимметрический метод основан на влиянии дефекта на скорость распространения изгибных волн и регистрации изменения этой
скорости по фазе волны в точке приема (применяют для контроля неметаллических материалов в крупногабаритных многослойных
конструкциях; основная задача — выявление расслоений в изделиях из слоистых пластиков и нарушений клеевого соединения);
- импедансный метод основан на регистрации величины акустического импеданса участка контролируемого изделия (выявление
дефектов клеевых и паяных соединений с обшивкой и элементами жёсткости (лонжероном, нервюрой) или заполнителем (пенопластом,
сотами и др.);
- метод свободных колебаний основан на анализе частотного спектра свободных колебаний, возбуждаемых в контролируемой детали
(используют для выявления дефектов в многослойных конструкциях и изделиях из пластика)
5

6.

Виды технической диагностики
Тепловые методы
Виды:
- активный метод – основан на изучении распространения тепла внутри материала при направлении на
обьект теплового поля (обнаружение трещин, пустот или неоднородностей);
- пассивный метод - основан на регистрации естественного излучения объекта в его рабочем
состоянии;
- вибротепловизионный метод (используется для анализа изделий, подвергаемых вибрации) – основан
на регистрации температурных изменений, обнаруживаемых на термограммах, которые вызывает
вибрация при наличии дефектов;
- метод тепловой томографии - основан на измерении различий в температуре поверхности объекта;
- вихретокотепловой метод – основан на использовании радиоимпульсного возбуждения
металлических объектов для изучения их тепловых и вихретоковых характеристик (обнаружение
дефектов в покрытиях и толщинометрия плёнок)
6

7.

Виды технической диагностики
Трибодиагностика
Виды:
- спектральный анализ – основан на принципах атомно-эмиссионной спектроскопии, при которой
образец масла подвергается воздействию высокой температуры в плазме или дуге. Позволяет
определить концентрацию металлов износа в смазочном масле.
- феррография – основан на выделении и микроскопическом исследовании частиц износа из масла
(позволяет оценить вид и интенсивность изнашивания таких узлов, как детали цилиндропоршневой
группы двигателей, подшипники, зубчатые передачи.);
- ИК-спектроскопия - основана на взаимодействии инфракрасного излучения с молекулами в образце.
Помогает определить степень деградации базового масла, содержание присадок и различных
загрязняющих веществ.
- гранулометрический анализ – основан на измерении размеров зёрен в различных слоях.
Используется для определения класса чистоты масла.
7

8.

Виды технической диагностики
Метод акустической эмиссии
Виды:
- АЭ материала — процесс излучения акустических волн, связанный с изменением структуры материала:
образованием и ростом трещин, пластической деформацией, фазовыми превращениями и т. д..
АЭ трения — возникает при пластической деформации и процессах разрушения на границах твёрдых
тел, которые перемещаются друг относительно друга.
АЭ утечки — возникает при истечении жидкости или газа через сквозной дефект. Основным источником
акустических волн являются турбулентные и кавитационные (схлопывание пузырьков) явления в струе
жидкости и газа.
8

9.

Виды технической диагностики
Радиография
Виды:
- рентгенография - использует рентгеновские лучи, которые генерируются рентгеновскими
трубками. (несплошности — трещины, поры, непровары, включения).
- гамма-графия - использует гамма-излучение, которое исходит от радиоактивных источников,
таких как кобальт-60 или иридий-192. (дефектные места в металле шва (трещины, поры,
непровар);
- бетатронная радиография - используется тормозное излучение высоких энергий,
получаемое при бомбардировке мишеней электронами, ускоренными в бетатронах (дефекты в
соединениях большой толщины);
9

10.

Виды технической диагностики
Магнитопорошковый метод
Виды:
- способ остаточной намагниченности - формирование индикаторного рисунка происходит
под действием остаточного магнитного поля, которое сохраняется в материале после
намагничивания. (применяется для контроля объектов из магнитотвёрдых материалов с
коэрцитивной силой 9,5–10 А/см и выше);
- cпособ приложенного поля - индикаторный порошок или жидкость наносят непосредственно
в процессе намагничивания, под действием чего и формируется индикаторный след
(применяется при магнитопорошковой дефектоскопии крупноразмерных объектов, если
мощности дефектоскопа недостаточно для создания магнитного поля, необходимого для
использования способа остаточной намагниченности ).
10

11.

Виды технической диагностики
Вихретоковый метод
выявление микротрещин на деталях машин, контроль состояния сварных швов.
Виды:
- амплитудный — измеряется амплитуда сигнала, получаемого от вихретокового
преобразователя;
- фазовый — измеряется фаза сигнала;
- амплитудно-фазовый — измеряется и амплитуда, и фаза сигнала.
11

12.

Виды технической диагностики
Ультразвуковой контроль
Виды:
- эхо-импульсный - основан на анализе отражённых от дефектов ультразвуковых волн.
- теневой - основан на анализе ослабления ультразвуковых колебаний, прошедших через
материал;
- эхо-зеркальный - использует два преобразователя с одной стороны объекта.
Сгенерированные колебания отражаются от дефекта в сторону приёмника (эффективен для
обнаружения вертикально ориентированных плоскостных дефектов, например, трещин).
- дельта-метод - дефект переизлучает УЗ-сигнал, отражённые волны имеют разный характер и
по-разному регистрируются приёмником, это позволяет определить координаты
вертикальных трещин
12

13.

Виды технической диагностики
Капиллярный контроль
Предназначен для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля
Виды:
- цветной – использует видимый цветной краситель.;
- люминесцентный – используются составы светящиеся под ультрафиолетом;
- люминесцентно-цветной - комбинированный метод, сочетает в себе особенности
цветного и люминесцентного методов. Он основан на регистрации контраста цветного
или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля
в видимом или в длинноволновом ультрафиолетовом излучении
13

14.

Виды технической диагностики
Методы параметрической диагностики
Виды:
- Анализ технологических и топливоэнергетических показателей. Например,
мощности, производительности, КПД привода и нагнетателя в процессе эксплуатации.
- Использование комплексных показателей. Компоненты — относительные
отклонения фактических характеристик от исходных (при нулевой наработке). Это
позволяет контролировать накопление отдельных видов дефектов и прогнозировать
изменения состояния по мере увеличения наработки.
- Анализ трендов. Проводится как анализ текущих параметров, так и отслеживание
параметров во времени (анализ трендов).
- Метод допускового контроля. Диагностика по уровню значений параметров,
используются профилактические и контрольные допуски
14

15.

Виды технической диагностики
Электродиагностический контроль
Виды:
- электропотенциальный — регистрирует распределение потенциалов по поверхности
токопроводящих объектов;
- электроёмкостный — используется для контроля диэлектриков и полупроводников;
- термоэлектрический — основан на измерении термо-ЭДС при контакте нагретого образца
с объектом;
- электроискровой — выявляет дефекты в изоляционных покрытиях через электрический
пробой;
- электростатический порошковый — регистрирует поля рассеяния на поверхностных
дефектах
-
Выбор конкретного метода зависит от типа материала объекта контроля и характера предполагаемых дефектов. Например, для
металлических изделий чаще применяют электропотенциальный метод, для изоляционных покрытий — электроискровой
15