A hibaérzékelő ( lat. defectus "hiba" + más görög σκοπέω "megfigyelni") egy olyan eszköz, amely különféle fémes és nem fémes anyagokból készült termékek hibáit roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel észleli . A hibák közé tartozik a szerkezet folytonosságának vagy egységességének megsértése, a korróziós sérülési zónák, a kémiai eltérések. összetétel és méretek stb. A hibaérzékelők fejlesztésével és használatával foglalkozó mérnöki és technológiai területet hibadetektálásnak nevezzük. Más típusú roncsolásmentes vizsgálóeszközök is funkcionálisan kapcsolódnak a hibadetektorokhoz : szivárgásérzékelők , vastagságmérők , keménységmérők , strukturoszkópok , introszkópok és acéloszkópok .
A hibaérzékelőket a közlekedésben , a gépészet különböző területein , a vegyiparban, az olaj- és gáziparban, az energetikában, az építőiparban, a kutatólaboratóriumokban használják szilárd anyagok tulajdonságainak és molekuláris tulajdonságainak meghatározására, valamint más iparágakban; alkatrészek és nyersdarabok, hegesztett, forrasztott és ragasztott kötések vezérlésére, az egységek részleteinek ellenőrzésére szolgálnak. Egyes hibaérzékelők lehetővé teszik olyan termékek ellenőrzését, amelyek jelentős sebességgel mozognak (például csövek a hengerlési folyamat során), vagy maguk is nagy sebességgel mozoghatnak a termékhez képest (például sínhiba-érzékelők, kocsik és hibaérzékelő kocsik ). . Vannak hibaérzékelők a magas hőmérsékletre melegített termékek tesztelésére.
Az impulzushiba detektorok visszhang-módszert, árnyék- és tükör-árnyék vizsgálati módszereket alkalmaznak.
A hegesztett kötések ellenőrzésekor gondoskodni kell a teljes hegesztési fém alapos hangosításáról. Az ultrahanghullámokat ferde akusztikus átalakítók segítségével vezetik be a hegesztési varratba az alapfémen keresztül. A hibák keresésekor a jelátalakító hosszirányú-keresztirányú mozgását (szkennelését) hajtják végre a varrat mentén, miközben egyidejűleg végrehajtják a forgó mozgását. Az ultrahangos vizsgálat érzékenységét az észlelt hibák vagy referencia reflektorok (hibamodellek) minimális mérete határozza meg. Szokásos reflektorként általában a szondázási irányra merőlegesen tájolt lapos fenekű fúrásokat, valamint oldalsó fúrásokat vagy bevágásokat használnak.
A működési elv egy hibás terület teljes mechanikai ellenállásának (impedanciájának) különbségének meghatározásán alapul egy jó területhez képest, amelyhez a szabályozott felületet két piezoelektromos elem segítségével pásztázzák , amelyek közül az egyik az anyagban rezgéseket gerjeszt, és a másik rezgéseket érzékel. Az impedanciahiba-érzékelőket a repülési, űrhajózási, autóipari és más iparágakban a kompozit anyagok és méhsejtszerkezetek hibáinak, leválásának, nem ragadósságának, porozitásának és integritásának károsodásának észlelésére tervezték.
A rezonancia módszer a rugalmas oszcillációk (1-10 MHz frekvenciájú) természetes rezonanciafrekvenciájának meghatározásán alapul, amikor azokat a termékben gerjesztik. Ezzel a módszerrel a fém és egyes nemfémes termékek falvastagságát mérik. Ha lehetséges az egyik oldalon mérni, a mérési hiba körülbelül 1%. Ezen túlmenően a rezonanciahiba-észlelés segítségével a korróziós sérülések zónái is azonosíthatók. A rezonancia módszer egyik változata a spektrális-akusztikus hibadetektálás.
A hibaérzékelő lehetővé teszi a különböző formájú alkatrészek, hegesztések, furatok belső felületeinek vezérlését az egyes ellenőrzött területek vagy a termék egészének mágnesezésével egy impulzus- vagy egyenárammal működő mágnesező eszközkészlettel létrehozott körkörös vagy hosszanti mezővel, ill. állandó mágnesek segítségével . A működés elve azon alapul, hogy a vezérelt rész hibái felett szórt mezőt hoznak létre, majd mágneses felfüggesztéssel észlelik azokat . A kóbor mező mágneses erővonalainak legnagyobb sűrűsége közvetlenül a repedés felett (vagy egy másik szakadás felett) figyelhető meg, és az attól való távolsággal csökken. A folytonossági zavarok észlelésére levegőben (száraz módszer) vagy folyadékban (nedves módszer) szuszpendált mágneses port visznek fel az alkatrész felületére. A kóbor mezőben lévő részecskére a következő erők hatnak: mágneses tér , amely a mágneses erővonalak legnagyobb sűrűségű tartományába, azaz a repedés helyére irányul; gravitáció; a folyadék felhajtóereje; súrlódás; a részecskék között fellépő elektrosztatikus és mágneses kölcsönhatás erői.
A mágneses térben a részecskék felmágneseződnek és láncokká kapcsolódnak. A keletkező erő hatására a részecskék a repedéshez vonzódnak, és felhalmozódnak felette, porfelhalmozódást képezve. A leülepedett por csíkjának (tekercsének) szélessége sokkal nagyobb, mint a repedésnyílás szélessége. A hibák jelenlétét ez a lerakódás - indikátor minta határozza meg.
A működési elv az örvényáramú módszeren alapul , amely az örvényáramok gerjesztéséből áll a helyi szabályozási zónában, valamint az örvényáramok elektromágneses mezőjében a hiba és a vizsgált tárgy elektrofizikai tulajdonságai miatt bekövetkező változások regisztrálásából. Kis szabályozási mélység jellemzi, azaz repedések és folytonossági hiányok az anyagon akár 2 mm-es mélységben
Működési elvük azon alapul, hogy a fluxgate (egy érzékeny elem, amely a mágneses tér változására reagál) mozgása során a termék mentén áramimpulzusok keletkeznek, amelyek alakja a hibák meglététől függ. a termék. A gradiométeres hibaérzékelők nagy érzékenysége lehetővé teszi a több mikrométeres nyílásszélességű és 0,1 mm mélységű hibák észlelését. A hibák észlelése legfeljebb 6 mm vastag, nem mágneses bevonat alatt lehetséges. A szabályozott felületek érdessége Rz 320 µm-ig terjed. Hibadetektorok-gradientométerek öntött alkatrészek, hengerelt termékek és hegesztett kötések ellenőrzésére szolgálnak.
A működés elve a nagyfeszültségű forrás egyik pólusához csatlakoztatott, a szigetelő bevonat felületét érintő szonda és a nagyfeszültségű forrás másik pólusához közvetlenül csatlakoztatott diagnosztizált tárgy közötti légrés elektromos áttörésén, ill. a földön keresztül földelőelektróda segítségével.
A termoelektromos hibaérzékelők működési elve azon elektromotoros erő (hőteljesítmény) mérésén alapul, amely zárt körben két különböző anyag érintkezési pontjának felmelegedésekor lép fel. Ha ezen anyagok egyikét szabványnak vesszük, akkor a meleg és hideg érintkezők adott hőmérséklet-különbségénél a termoelektromos teljesítmény értékét és előjelét a második anyag kémiai összetétele határozza meg. Ezt a módszert általában olyan esetekben alkalmazzák, amikor meg kell határozni a félkész terméket vagy szerkezeti elemet alkotó anyag minőségét (beleértve a kész szerkezetet is).
A sugárzási hiba detektorokban a tárgyakat röntgen- , α- , β- és γ-sugárzással , valamint neutronokkal sugározzák be . Sugárforrások - röntgenkészülékek, radioaktív izotópok, lineáris gyorsítók , betatronok , mikrotronok . A hiba sugárzási képe radiológiai képpé (radiográfia), elektromos jellé ( radiometria ), vagy sugárzás-optikai jelátalakító vagy eszköz kimeneti képernyőjén (sugárzási introszkópia , radioszkópia) fényképpé alakul.
Az első sugárzási hiba detektort 1933-ban mutatta be a balti hajóépítő üzemben L. V. Mysovsky feltaláló , és a Migge-Perroy kemencék vastag fémlemezeinek öntési hibáinak kimutatására használták [1] .
Az infravörös hibaérzékelők infravörös (hő) sugarakat használnak a látható fény számára átlátszatlan zárványok észlelésére. A hiba úgynevezett infravörös képe a vizsgált termék átvitt, visszavert vagy belső sugárzásában keletkezik. A termék hibás részei megváltoztatják a hőáramot. Infravörös sugárzás áramlik át a terméken, és ennek eloszlását egy hőérzékeny vevő rögzíti.
A rádióhiba-detektálás a centiméter és milliméter tartományban lévő rádióhullámok (mikrorádióhullámok) áthatoló tulajdonságain alapul, elsősorban a termékek felületén, általában nem fémes anyagokból származó hibák észlelését teszi lehetővé. A mikrorádióhullámok alacsony áthatoló ereje miatt a fémtermékek radiodefektoszkópiája korlátozott. Ez a módszer meghatározza az acéllemezek, rudak, huzalok gyártás közbeni hibáit, megméri vastagságukat vagy átmérőjüket, dielektromos bevonatok vastagságát stb. Folyamatos vagy impulzus üzemmódban működő generátorból a mikrorádióhullámok a kürtön keresztül hatolnak be a termékbe . antennákat és , miután áthaladt a vett jelek erősítőjén , a vevőkészülék regisztrálja.
Az EDI-t feszültség alatt lévő nagyfeszültségű áramellátó berendezések távvezérlésére tervezték. A diagnosztikai módszer a korona (CR) és felületi részecskekisülések (SPD) jellemzőinek, valamint ezeknek a feszültség nagyságától és a szigetelés szennyezettségi fokától való függésének meghatározásán alapul.
A kapillárishiba-érzékelő a kapilláris roncsolásmentes teszteléshez szükséges eszközök összessége. A kapilláris szabályozás a hibás terület fény- és színkontrasztjának mesterséges növelésén alapul a sértetlen területhez képest. A kapilláris hibadetektáló módszerek lehetővé teszik a gépalkatrészek gyártása és üzemeltetése során keletkező vékony felületi repedések és egyéb anyagkimaradások szabad szemmel történő észlelését. A felületi repedések üregeit speciális indikátor anyagokkal ( penetránsokkal ) töltik ki, amelyek kapilláris erők hatására behatolnak . Az úgynevezett lumineszcens módszernél a penetránsok foszforokon ( kerozin , noriol stb.) alapulnak. A felesleges penetránstól megtisztított felületre szorpciós tulajdonságokkal rendelkező fehér előhívó ( magnézium -oxid , talkum stb.) vékony port visznek fel, aminek köszönhetően a repedésüregből a felületre eltávolítják a behatoló részecskéket, körvonalazzák a a repedés körvonalai és az ultraibolya sugárzásban fényesen világítanak . Az úgynevezett színszabályozási módszerrel a penetránsok kerozin alapúak, benzol, terpentin és speciális színezékek (például vörös festék) hozzáadásával.