Тепловой контроль и диагностика. Нестерук Д.А - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

20
температура спадает до температуры среды (или до нуля, если речь идет
только об избыточных температурах нагрева).
Фундаментальным понятием ТК является температурный сигнал,
определяемый как разность температур в исследуемой точке и в зоне,
принятой за бездефектную:
),,(),,(),,(
τ
τ
τ
yxTyxTyxT
бд
−
=
∆
(в англоязычной
литературе для обозначения
T
∆
часто используют некорректный термин
«температурный контраст»). При таком определении,
0>∆T на передней
поверхности изделия для дефектов, теплопроводность которых ниже, чем
теплопроводность основного материала; на задней поверхности такие
дефекты создают
0<∆T . Соответственно, дефекты, более теплопроводные,
чем основной материал, создают температурные сигналы обратного знака:
0<∆T на передней поверхности и 0>
∆
T на задней поверхности. Отметим,
что в ряде случаев, вследствие различных теплоемкостей дефектной и
бездефектной зон, на стадии охлаждения возможна инверсия знака
T
∆
,
однако амплитуда соответствующих сигналов мала для их уверенной
регистрации.
В процессе динамического нагрева/охлаждения температурный сигнал
от внутреннего дефекта достигает максимального значения
m
T∆ в момент
времени
m
τ
. Известно, что наибольшая статистическая достоверность НРК
обеспечивается при максимально возможном отношении сигнал/шум. В
динамических испытаниях это достигается в оптимальный момент
наблюдения (optimum observation time). В первом приближении, можно
считать, что
)(
mm
T∆
τ
и есть оптимальный момент наблюдения. Из
вышеприведенного рассуждения следует, что вместо записи
последовательности термограмм можно фиксировать одну термограмму в
момент
m
τ
, к чему и сводится большинство процедур активного ТК. При
этом нагрев можно осуществлять коротким импульсом (flash, pulse) с
регистрацией температуры в процессе охлаждения изделия, что получило
название собственно «импульсного ТК» (pulsed thermal NDT).
При достаточно длительном нагреве оптимальный момент регистрации
может наступить в ходе нагрева, что используется в методе «ИК
радиометрии с временным разрешением» (Temperature-Resolved Infrared
Radiometry, TRIR).
На первый взгляд парадоксально выглядит метод «раннего обнаружения
сигнала» (early detection), согласно которому температурный сигнал
регистрируют на ранних стадиях теплового процесса, т.е. при
m
τ
τ
<
.
Очевидно, что при этом отношение сигнал/шум невелико и, следовательно,
возможно обнаружить только относительно большие дефекты. Тем не менее,
преимуществом метода раннего обнаружения является низкий уровень
диффузии тепла в поперечных направлениях, в результате чего
обеспечивается весьма высокое качество воспроизведения границ скрытых
дефектов, близкое к тому, что имеет место в ультразвуковом НРК.

Страницы