Тепловой метод неразрушающего контроля

Содержание

1. Понятие теплового контроля
2. Методы теплового контроля
3. Приборы тепловизионного контроля

Это метод, который представляет собой эффективную технику, основанную на использовании инфракрасного излучения. Он способен зафиксировать тепловые неоднородности в объектах и преобразовать их в видимый спектр, что позволяет выявлять скрытые дефекты и проблемы в различных отраслях, таких как строительство, теплоэнергетика и промышленное производство.

Достоинствами являются: дистанционность, высокая скорость обработки информации; высокая производительность испытаний; высокое линейное разрешение: возможность контроля при одно- и двустороннем подходе к изделию; теоретическая возможность испытания любых материалов; многопараметрический характер испытаний; возможность взаимодополняющего сочетания ТНК с другими видами НК; сочетаемость со стандартными системами обработки информации; создание автоматизированных систем наблюдения и управления технологическими процессами.

Понятие теплового контроля

Существуют два основных метода теплового контроля: активный и пассивный. Активный метод предполагает воздействие на объект тепловым излучением или нагревом, а затем измерение реакции объекта на это воздействие. Пассивный метод, напротив, основывается на измерении теплового излучения, естественно излучаемого объектом, без его предварительного нагрева. Оба метода имеют свои преимущества и применяются в зависимости от конкретной задачи и условий мониторинга.

Методы теплового контроля

Активный метод

Это специальная диагностическая техника, используемая для оценки состояния объектов, которые либо не могут выдерживать значительное тепловое воздействие, либо трудно измеряемы. Этот метод включает в себя применение внешних источников тепла для создания тепловых потоков и точной оценки состояния объекта.

Область применения активного метода

Применяется в различных отраслях, включая авиакосмическую индустрию (для обнаружения дефектов в композитах и панелях), микроэлектронику (для контроля пайки и полупроводников), машиностроение (для дефектоскопии покрытий и толщинометрии пленок), лазерную технику (для контроля напряжений в кристаллах и оптике), материаловедение (для диагностики напряженного состояния объектов), строительство (для контроля теплопроводности и обнаружения дефектов), нефтехимию (для термографического контроля жидкостей) и энергетику (для тепловизионного контроля статоров и изоляции), а также в агрокомплексе (для контроля продуктов и дефектоскопии сельскохозяйственной техники).

Пассивный метод теплового контроля

Такой метод представляет собой эффективный способ оценки тепловых параметров объекта без необходимости использования внешних источников теплового воздействия. Тепловое поле в объекте возникает при его естественной эксплуатации или изготовлении, что делает этот метод особенно удобным и экономичным.

В энергетике, он помогает диагностировать состояние турбин, дымовых труб и энергоагрегатов, а также следить за теплоизоляцией и обнаруживать утечки из продуктопроводов. В машиностроении, пассивный метод позволяет контролировать тепловые режимы машин и предотвращать перегрев. В строительстве, он помогает обнаруживать утечки тепла и контролировать качество строительных конструкций. В экологическом мониторинге, этот метод используется для обнаружения утечек и загрязнений. В металлургии, он включает пирометрический контроль температуры и диагностику футеровки. В транспорте, пассивный метод обеспечивает контроль состояния оборудования. В авиации, он применяется для различных задач, включая контроль ТТД и тепловой режим радиоэлектронных аппаратов. В медицине, пассивный метод используется для диагностики различных заболеваний и оценки состояния тканей и органов.

Тепловизионная техническая диагностика с использованием пассивного метода получила широкое распространение в энергетике, строительстве и промышленности. Основное преимущество метода — контроль объектов без вывода из эксплуатации и без какого-либо воздействия на них. Очевидно, что успешному внедрению теплового метода способствует развитие средств измерений, в основном тепловизионной техники. Доля задач теплового способа, решаемая с помощью тепловизоров настолько велика, что часто употребляется термин тепловизионный контроль.

Вибротепловизионный метод

Он используется для анализа изделий, подвергаемых вибрации. При наличии дефектов, вибрация вызывает температурные изменения, обнаруживаемые на термограммах. Это позволяет выявить дефекты, такие как расслоения и несплошности, что полезно в области диагностики.

Метод тепловой томографии

Это инновационный метод визуализации внутренних структур объектов с использованием тепловизионных камер. Он основан на измерении различий в температуре поверхности объекта и обеспечивает невредный анализ, позволяя обнаруживать дефекты и неоднородности внутри объекта без его повреждения. Этот метод нашел применение в различных областях, включая промышленность, медицину и строительство.

Методы теплового контроля на основе термофотоупругости

Используется в лазерной технологии и исследованиях оптических кристаллов. Позволяет измерять поглощение оптического излучения в прозрачных материалах, что является ключевым для определения их оптических характеристик и прочности. Играет важную роль в разработке и производстве оптических компонентов и имеют широкое применение в современных фотонических технологиях и оптике.

Вихретокотепловой метод

Это техника, которая использует радиоимпульсное возбуждение металлических объектов для изучения их тепловых и вихретоковых характеристик. Этот метод позволяет измерять толщину материалов, а также анализировать их состав и структуру, делая его полезным инструментом для контроля качества и исследований материалов.

Теплографический ТНК композитов

Это метод контроля, при котором изделие нагревается, и одновременно регистрируются термограммы и голографические интерферограммы его поверхности. Дефекты выявляются по аномалиям интерференционных полос в термограммах, что позволяет оценить их глубину и протяженность при использовании галогенных ламп для нагрева. Этот метод эффективен для дефектоскопии композитных материалов.

Приборы тепловизионного контроля

Тепловизионные приборы, такие как тепловизоры и пирометры, играют важную роль в промышленном и научном контроле. Они позволяют наблюдать и измерять температуру объектов на расстоянии, что особенно полезно в работе с высокотемпературными материалами. Логгеры данных обеспечивают надежное мониторирование температуры и влажности, а измерители плотности тепловых потоков и температуры находят применение в строительстве и обслуживании зданий.

Пирометр – прибор, предназначенный для дистанционного определения температуры объектов, он обеспечивает безопасность для определения температуры сильно раскалённых объектов, в случаях отсутствия возможности непосредственного физического взаимодействия с наблюдаемым объектом. Выделяют два вида пирометров – пирометр стационарный и пирометр переносной. Стационарные пирометры предназначены в основном для крупных предприятий для беспрерывного наблюдения над технологическим процессом. Переносной пирометр инфракрасный отличается мобильностью, оснащён небольшим дисплеем, на котором отображается графические и текстово-цифровые данные.

Логгеры данных используются для измерения температуры и влажности. Логгеры данных подходят для долгосрочного измерения и представляют собой компактное малогабаритное устройство, оснащённое дисплеем для работы с полученными данными, картой памяти, высокопрочным и водонепроницаемым корпусом, возможностью программирования момента начала и конца измерений, конфиденциальность информации обеспечивается навесным замком.

Измерители плотности тепловых потоков и температуры предназначены для работ узконаправленного профиля. Их используют в строительстве и эксплуатации зданий и сооружений для определения плотности тепловых потоков, проходящих через однослойные и многослойные ограждающие конструкции зданий и сооружений по ГОСТ 25380, через теплоизоляцию и облицовку энергетических объектов. Полученные данные передаются на ПК, где происходит их автоматическая архивация и хронологизация по дате и времени измерения.

Результаты тепловизионного контроля