En feldetektor ( lat. defectus "fel" + annan grekisk σκοπέω "observera") är en anordning för att upptäcka defekter i produkter tillverkade av olika metalliska och icke-metalliska material med hjälp av oförstörande testmetoder . Defekter inkluderar brott mot strukturens kontinuitet eller enhetlighet, korrosionsskadezoner, kemiska avvikelser. sammansättning och dimensioner etc. Det teknik- och teknikområde som är involverat i utveckling och användning av feldetektorer kallas feldetektering. Andra typer av oförstörande provningsmedel är också funktionellt kopplade till feldetektorer : läckagedetektorer , tjockleksmätare , hårdhetstestare , strukturoskop , introskop och steeloskop .
Feldetektorer används inom transport , olika områden inom maskinteknik , kemisk industri, olje- och gasindustri, energi, konstruktion, forskningslaboratorier för att bestämma egenskaperna hos en fast och molekylära egenskaper, och i andra industrier; används för att kontrollera delar och ämnen, svetsade, lödda och limfogar, för att övervaka detaljerna i enheter. Vissa feldetektorer låter dig kontrollera produkter som rör sig med en betydande hastighet (till exempel rör under rullningsprocessen), eller som själva kan röra sig med hög hastighet i förhållande till produkten (till exempel rälsfelsdetektorer, vagnar och feldetektorbilar ) . Det finns feldetektorer för att testa produkter uppvärmda till höga temperaturer.
Pulsfelsdetektorer använder ekometoden, skugg- och spegel-skugginspektionsmetoder.
Vid inspektion av svetsfogar är det nödvändigt att säkerställa en noggrann mätning av hela svetsmetallen. Ultraljudsvågor införs i svetsen genom basmetallen med hjälp av lutande akustiska givare. Vid sökning efter defekter utförs en longitudinell-tvärgående rörelse (skanning) av givaren längs sömmen, samtidigt som dess rotationsrörelse utförs. Känsligheten för ultraljudstestning bestäms av minimistorleken på upptäckta defekter eller referensreflektorer (defektmodeller). Som standardreflektorer används vanligtvis plattbottnade borrningar orienterade vinkelrätt mot sonderingsriktningen samt sidoborrningar eller skåror.
Funktionsprincipen bygger på att bestämma skillnaden i den totala mekaniska resistansen (impedansen) för ett defekt område jämfört med ett bra, för vilket den kontrollerade ytan skannas med hjälp av två piezoelektriska element , varav det ena exciterar vibrationer i materialet, och den andra uppfattar vibrationer. Impedansfeldetektorer är designade för att upptäcka defekter, delaminering, icke-lim, porositet och skador på integriteten hos kompositmaterial och bikakestrukturer i flygplan, rymd, bilindustri och andra industrier.
Resonansmetoden bygger på att bestämma de naturliga resonansfrekvenserna för elastiska oscillationer (med en frekvens på 1-10 MHz) när de exciteras i produkten. Denna metod mäter väggtjockleken på metall och vissa icke-metallprodukter. Om det går att mäta på en sida är mätfelet ca 1 %. Dessutom, med hjälp av resonansdetektering, är det möjligt att identifiera zoner med korrosionsskador. En variant av resonansmetoden är spektral-akustisk feldetektering.
Feldetektorn låter dig styra delar av olika former, svetsar, inre ytor av hål genom att magnetisera enskilda kontrollerade områden eller produkten som helhet med ett cirkulärt eller längsgående fält skapat med hjälp av en uppsättning magnetiseringsenheter som drivs av pulsad eller likström, eller med hjälp av permanentmagneter . Funktionsprincipen är baserad på skapandet av ett ströfält över defekterna i den kontrollerade delen, följt av deras upptäckt av en magnetisk suspension . Den högsta tätheten av magnetfältslinjer i ströfältet observeras direkt ovanför sprickan (eller över en annan diskontinuitet) och minskar med avståndet från den. För att upptäcka diskontinuiteter appliceras ett magnetiskt pulver suspenderat i luft (torr metod) eller i vätska (våt metod) på delens yta. En partikel i ströfältet kommer att påverkas av följande krafter: magnetiskt fält riktat mot området med den högsta tätheten av magnetfältslinjer, det vill säga till platsen för sprickan; allvar; flytande verkan av vätskan; friktion; krafter av elektrostatisk och magnetisk interaktion som uppstår mellan partiklar.
I ett magnetfält magnetiseras partiklarna och kopplas samman till kedjor. Under verkan av den resulterande kraften attraheras partiklarna till sprickan och ackumuleras ovanför den och bildar en ansamling av pulver. Bredden på remsan (rullen) av det sedimenterade pulvret är mycket större än bredden på spricköppningen. Förekomsten av defekter bestäms av detta deposition - indikatormönster.
Funktionsprincipen är baserad på virvelströmsmetoden , som består i excitation av virvelströmmar i den lokala kontrollzonen och registrering av förändringar i det elektromagnetiska fältet av virvelströmmar på grund av en defekt och testobjektets elektrofysiska egenskaper. Det kännetecknas av ett litet kontrolldjup, det vill säga sprickor och diskontinuiteter i materialet på ett djup på upp till 2 mm
Deras funktionsprincip är baserad på det faktum att under rörelsen av en fluxgate (ett känsligt element som reagerar på en förändring i magnetfältet) längs produkten genereras strömpulser, vars form beror på närvaron av defekter i produkten. Den höga känsligheten hos gradiometerfeldetektorer gör det möjligt att detektera defekter med en öppningsbredd på flera mikrometer och ett djup på 0,1 mm. Det är möjligt att upptäcka defekter under en icke-magnetisk beläggning upp till 6 mm tjock. Råheten på kontrollerade ytor är upp till Rz 320 µm. Feldetektorer-gradientometrar används för att kontrollera gjutna delar, valsade produkter och svetsfogar.
Funktionsprincipen är baserad på den elektriska nedbrytningen av luftgap mellan sonden som berör ytan av den isolerande beläggningen, ansluten till en pol på högspänningskällan, och det diagnostiserade objektet anslutet till den andra polen på högspänningskällan direkt eller genom marken med hjälp av en jordelektrod.
Funktionsprincipen för termoelektriska feldetektorer är baserad på att mäta den elektromotoriska kraften (termokraft) som uppstår i en sluten krets när kontaktpunkten för två olika material värms upp. Om ett av dessa material tas som standard, för en given temperaturskillnad mellan varma och kalla kontakter, kommer värdet och tecknet på den termoelektriska kraften att bestämmas av den kemiska sammansättningen av det andra materialet. Denna metod används vanligtvis i de fall där det krävs för att bestämma vilken kvalitet av material som utgör en halvfabrikat eller strukturelement (inklusive i en färdig struktur).
I strålningsfelsdetektorer bestrålas föremål med röntgenstrålar , α- , β- och γ-strålar , såväl som neutroner . Strålningskällor - röntgenapparater, radioaktiva isotoper, linjäracceleratorer , betatroner , mikrotroner . Strålningsbilden av defekten omvandlas till en radiografisk bild (radiografi), en elektrisk signal ( radiometri ) eller en ljusbild på utgångsskärmen på en strålningsoptisk givare eller enhet (strålningsintroskopi , radioskopi ).
Den första strålningsfeldetektorn introducerades 1933 vid Baltic Shipbuilding Plant av uppfinnaren L. V. Mysovsky och användes för att upptäcka gjutdefekter i tjocka metallplåtar för Migge-Perroy-ugnar [1] .
Infraröda feldetektorer använder infraröda (termiska) strålar för att upptäcka inneslutningar som är ogenomskinliga för synligt ljus. Den så kallade infraröda bilden av defekten erhålls i den transmitterade, reflekterade eller inneboende strålningen från produkten som studeras. Defekta områden i produkten förändrar värmeflödet. En ström av infraröd strålning passerar genom produkten och dess distribution registreras av en värmekänslig mottagare.
Radiofelsdetektering är baserad på de penetrerande egenskaperna hos radiovågor i centimeter- och millimeterområdena (mikroradiovågor), den tillåter detektering av defekter främst på ytan av produkter, vanligtvis från icke-metalliska material. På grund av mikroradiovågornas låga penetreringskraft är radiodefektoskopi av metallprodukter begränsad. Denna metod bestämmer defekter i stålplåtar, stänger, trådar under tillverkningen och mäter även deras tjocklek eller diameter, tjockleken på dielektriska beläggningar etc. Från en generator som arbetar i ett kontinuerligt eller pulsat läge tränger mikroradiovågor in i produkten genom hornet antenner och , efter att ha passerat förstärkaren av de mottagna signalerna, registreras av den mottagande enheten.
EDI är designade för fjärrstyrning av högspänningsutrustning under spänning. Den diagnostiska metoden är baserad på bestämningen av egenskaperna hos korona (CR) och ytpartikelurladdningar (SPD), såväl som deras beroende av spänningens storlek och graden av förorening av isoleringen.
En kapillärfelsdetektor är en uppsättning enheter för kapillär oförstörande testning. Kapillärkontroll baseras på en artificiell ökning av ljus- och färgkontrasten i det defekta området i förhållande till det oskadade. Kapillära feldetekteringsmetoder gör det möjligt att med blotta ögat upptäcka tunna ytsprickor och andra materialavbrott som bildas under tillverkning och drift av maskindelar. Kaviteter av ytsprickor är fyllda med speciella indikatorämnen ( penetranter ), som tränger in i dem under inverkan av kapillärkrafter . För den så kallade luminescerande metoden är penetranter baserade på fosfor ( fotogen , noriol, etc.). Ett tunt pulver av en vit framkallare ( magnesiumoxid , talk , etc.), som har sorptionsegenskaper, appliceras på ytan rengjord från överskott av penetreringsmedel , på grund av vilket penetrerande partiklar avlägsnas från sprickhålan till ytan, skissera sprickans konturer och lyser starkt i ultravioletta strålar . Med den så kallade färgkontrollmetoden är penetranter baserade på fotogen med tillsats av bensen, terpentin och speciella färgämnen (till exempel röd färg).