Неразрушающие методы контроля. Каневский И.Н - 72 стр.

UptoLike

142 143
Источник радиационного излучения 3 (рентгеновская трубка,
радиоактивный изотоп, источник β-частиц и т.п.) расположен в
защитном экране 4. Регистратором дефектов является рентгеновс-
кая пленка 5, расположенная под контролируемым изделием 1.
Радиационное излучение, пройдя через контролируемое изделие
1 с дефектом 2, вызовет различное потемнение фотопленки 5: более
сильное 6, соответствующее изображению дефекта 2, и более сла-
бое 7, соответствующее изображению части детали 1 без дефектов.
Это обстоятельство объясняется тем, что дефекты в металлических
деталях, как правило, имеют плотность во много раз меньше, чем
плотность самой детали. Эти дефекты раковины, шлак, газовые
полости и т.п. Такие неметаллические включения во много раз
слабее поглощают радиационное излучение, чем бездефектный
металл.
Далее предположим, что плотность почернения фотомате-
риала пропорциональна интенсивности излучения J, падающего
на фотопленку (область 7 на рис. 7.12). Если в области 6, изображаю-
Рис. 7.12. К определению чувствительности методов РК
щей дефект, интенсивность радиационного излучения равна J
1
, то
контрастность К изображения дефекта на фотопленке будет равна:
1
JJ=К
. (7.1)
Для вычисления величины контрастности предположим, что
коэффициент поглощения радиационного излучения в материале
изделия равен α
1
, а в материале дефекта б
2
. Толщина изделия и
дефекты равны соответственно x и y (рис. 7.12). Пусть интенсив-
ность источника излучения равна J
о
. После прохождения безде-
фектной части изделия интенсивность прошедшего излучения J
будет равна
)xexp(JJ
10
α
=
. (7.2)
Под местом расположения дефекта интенсивность
излучения
)y)yx(exp(JJ
210
α
α
=
. (7.3)
В этом выражении первое слагаемое в показателе степени
экспоненты учитывает ослабление интенсивности излучения в
материале изделия, а второе слагаемое в материале дефекта.
Подставив выражения (7.3) и (7.2) в формулу (7.1), получим
контрастность изображения дефекта
[
]
{
}
y)(exp1JK
2
1
α
α
=
. (7.4)
Размеры дефекта у всегда ничтожно малы по сравнению с
размерами х контролируемого материала, а коэффициент поглоще-
ния α
2
в материале дефекта во много раз меньше коэффициента
поглощения α
1
в контролируемом материале. Разлагая экспонен-
циальную функцию в степенной ряд, из выражения (7.4) получим
)y
J(
=
...}
)
у
(
+
J{1
=
K
2
1
2
1
. (7.5)
Из выражения (7.5) следует, что контрастность изображения
дефектов при РК, во-первых, пропорциональна толщине дефекта
у и, во-вторых, пропорциональна разности коэффициентов погло-
щения излучения в материалах изделия и дефекта α-α
1
.
                                                                       щей дефект, интенсивность радиационного излучения равна J1, то
                                                                       контрастность К изображения дефекта на фотопленке будет равна:

                                                                                                     К=J – J .                         (7.1)
                                                                                                             1
                                                                             Для вычисления величины контрастности предположим, что
                                                                       коэффициент поглощения радиационного излучения в материале
                                                                       изделия равен α1, а в материале дефекта – б2. Толщина изделия и
                                                                       дефекты равны соответственно x и y (рис. 7.12). Пусть интенсив-
                                                                       ность источника излучения равна Jо. После прохождения безде-
                                                                       фектной части изделия интенсивность прошедшего излучения J
                                                                       будет равна
                                                                                               J = J 0 exp(−α1x ) .                    (7.2)
                                                                            Под местом расположения дефекта интенсивность
                                                                       излучения

       Рис. 7.12. К определению чувствительности методов РК
                                                                                        J = J 0 exp(−α1 ( x − y) − α 2 y) .            (7.3)
                                                                            В этом выражении первое слагаемое в показателе степени
       Источник радиационного излучения 3 (рентгеновская трубка,       экспоненты учитывает ослабление интенсивности излучения в
радиоактивный изотоп, источник β-частиц и т.п.) расположен в           материале изделия, а второе слагаемое – в материале дефекта.
защитном экране 4. Регистратором дефектов является рентгеновс-                Подставив выражения (7.3) и (7.2) в формулу (7.1), получим
кая пленка 5, расположенная под контролируемым изделием 1.             контрастность изображения дефекта
Радиационное излучение, пройдя через контролируемое изделие                                K = J{1 − exp[(α1 − α 2 ) y]} .             (7.4)
1 с дефектом 2, вызовет различное потемнение фотопленки 5: более
                                                                            Размеры дефекта у всегда ничтожно малы по сравнению с
сильное 6, соответствующее изображению дефекта 2, и более сла-
                                                                       размерами х контролируемого материала, а коэффициент поглоще-
бое 7, соответствующее изображению части детали 1 без дефектов.
                                                                       ния α2 в материале дефекта во много раз меньше коэффициента
Это обстоятельство объясняется тем, что дефекты в металлических
                                                                       поглощения α1 в контролируемом материале. Разлагая экспонен-
деталях, как правило, имеют плотность во много раз меньше, чем
плотность самой детали. Эти дефекты – раковины, шлак, газовые          циальную функцию в степенной ряд, из выражения (7.4) получим
полости и т.п. Такие неметаллические включения во много раз                      K = J{1 – 1+ (б – б )у – ...} = J(б          б )y .   (7.5)
                                                                                                 1     2                1      2
слабее поглощают радиационное излучение, чем бездефектный
металл.                                                                       Из выражения (7.5) следует, что контрастность изображения
       Далее предположим, что плотность почернения фотомате-           дефектов при РК, во-первых, пропорциональна толщине дефекта
риала пропорциональна интенсивности излучения J, падающего             у и, во-вторых, пропорциональна разности коэффициентов погло-
на фотопленку (область 7 на рис. 7.12). Если в области 6, изображаю-   щения излучения в материалах изделия и дефекта α-α1.


                                142                                                                    143