En fejldetektor ( lat. defectus "fejl" + andet græsk σκοπέω "observere") er en anordning til at detektere fejl i produkter fremstillet af forskellige metalliske og ikke-metalliske materialer ved hjælp af ikke-destruktive testmetoder . Defekter omfatter krænkelser af konstruktionens kontinuitet eller ensartethed, korrosionsskadezoner, kemiske afvigelser. sammensætning og dimensioner osv. Det ingeniør- og teknologiområde , der er involveret i udvikling og brug af fejldetektorer, kaldes fejldetektion. Andre typer af ikke -destruktive testmidler er også funktionelt forbundet med fejldetektorer : lækagedetektorer , tykkelsesmålere , hårdhedstestere , strukturoskoper , introskoper og steeloskoper .
Fejldetektorer bruges i transport , forskellige områder inden for maskinteknik , kemisk industri, olie- og gasindustri, energi, byggeri, forskningslaboratorier til at bestemme egenskaberne af et fast stof og molekylære egenskaber og i andre industrier; bruges til at kontrollere dele og emner, svejsede, loddede og klæbende samlinger, for at overvåge detaljerne i enheder. Nogle fejldetektorer giver dig mulighed for at kontrollere produkter, der bevæger sig med en betydelig hastighed (f.eks. rør under rulleprocessen), eller som selv kan bevæge sig med høj hastighed i forhold til produktet (f.eks. skinnefejldetektorer, vogne og fejldetektorvogne ) . Der er fejldetektorer til at teste produkter opvarmet til høje temperaturer.
Pulsfejldetektorer bruger ekkometoden, skygge- og spejlskyggeinspektionsmetoderne.
Ved inspektion af svejsede samlinger er det nødvendigt at sikre grundig sondering af hele svejsemetallet. Ultralydsbølger indføres i svejsningen gennem basismetallet ved hjælp af skrå akustiske transducere. Ved søgning efter defekter udføres en langsgående-tværgående bevægelse (scanning) af transduceren langs sømmen, mens den samtidig udfører sin rotationsbevægelse. Følsomheden af ultralydstestning bestemmes af minimumsstørrelsen af detekterede defekter eller referencereflektorer (defektmodeller). Som standardreflektorer anvendes normalt fladbundede boringer orienteret vinkelret på pejleretningen samt sideboringer eller indhak.
Funktionsprincippet er baseret på at bestemme forskellen i den totale mekaniske modstand (impedans) af et defekt område sammenlignet med et godt område, for hvilket den kontrollerede overflade scannes ved hjælp af to piezoelektriske elementer , hvoraf det ene exciterer vibrationer i materialet, og den anden opfatter vibrationer. Impedansfejldetektorer er designet til at detektere defekter, delamineringer, ikke-klæbemidler, porøsitet og beskadigelse af integriteten af kompositmaterialer og bikagestrukturer i fly-, rumfarts-, bilindustrien og andre industrier.
Resonansmetoden er baseret på at bestemme de naturlige resonansfrekvenser af elastiske svingninger (med en frekvens på 1-10 MHz), når de exciteres i produktet. Denne metode måler vægtykkelsen af metal og nogle ikke-metalprodukter. Hvis det er muligt at måle på den ene side, er målefejlen omkring 1 %. Derudover er det ved hjælp af resonansfejldetektion muligt at identificere zoner med korrosionsskader. En variant af resonansmetoden er spektral-akustisk fejldetektion.
Fejldetektoren giver dig mulighed for at kontrollere dele af forskellige former, svejsninger, indre overflader af huller ved at magnetisere individuelle kontrollerede områder eller produktet som helhed med et cirkulært eller langsgående felt skabt ved hjælp af et sæt magnetiseringsenheder drevet af pulserende eller jævnstrøm, eller ved hjælp af permanente magneter . Funktionsprincippet er baseret på skabelsen af et herreløst felt over defekterne i den kontrollerede del, efterfulgt af deres detektering af en magnetisk suspension . Den højeste tæthed af magnetiske feltlinjer i det herreløse felt observeres direkte over revnen (eller over en anden diskontinuitet) og falder med afstanden fra den. For at detektere diskontinuiteter påføres et magnetisk pulver suspenderet i luft (tør metode) eller i væske (våd metode) på overfladen af delen. En partikel i det herreløse felt vil blive påvirket af følgende kræfter: magnetisk felt rettet mod området med den højeste tæthed af magnetfeltlinjer, det vil sige til placeringen af revnen; tyngdekraft; flydende virkning af væsken; friktion; kræfter af elektrostatisk og magnetisk interaktion, der opstår mellem partikler.
I et magnetfelt magnetiseres partiklerne og forbindes i kæder. Under påvirkning af den resulterende kraft tiltrækkes partiklerne til revnen og akkumuleres over den og danner en ophobning af pulver. Bredden af strimlen (rullen) af det bundfældede pulver er meget større end bredden af revneåbningen. Tilstedeværelsen af defekter bestemmes af dette aflejring - indikatormønster.
Driftsprincippet er baseret på hvirvelstrømsmetoden , som består i excitation af hvirvelstrømme i den lokale kontrolzone og registrering af ændringer i det elektromagnetiske felt af hvirvelstrømme på grund af en defekt og testobjektets elektrofysiske egenskaber. Det er kendetegnet ved en lille kontroldybde, dvs. revner og diskontinuiteter i materialet i en dybde på op til 2 mm
Deres funktionsprincip er baseret på det faktum, at der under bevægelsen af en fluxgate (et følsomt element, der reagerer på en ændring i magnetfeltet) langs produktet, genereres strømimpulser, hvis form afhænger af tilstedeværelsen af defekter i produktet. Gradiometerfejldetektorernes høje følsomhed gør det muligt at detektere defekter med en åbningsbredde på flere mikrometer og en dybde på 0,1 mm. Det er muligt at opdage defekter under en ikke-magnetisk belægning op til 6 mm tyk. Ruheden af kontrollerede overflader er op til Rz 320 µm. Fejldetektorer-gradientometre bruges til at kontrollere støbte dele, valsede produkter og svejsede samlinger.
Funktionsprincippet er baseret på den elektriske nedbrydning af luftspalter mellem sonden, der rører overfladen af den isolerende belægning, forbundet til den ene pol af højspændingskilden, og det diagnosticerede objekt forbundet til den anden pol af højspændingskilden direkte eller gennem jorden ved hjælp af en jordelektrode.
Funktionsprincippet for termoelektriske fejldetektorer er baseret på måling af den elektromotoriske kraft (termokraft), der opstår i et lukket kredsløb, når kontaktpunktet for to forskellige materialer opvarmes. Hvis et af disse materialer tages som standard, vil værdien og tegnet af den termoelektriske effekt for en given temperaturforskel mellem varme og kolde kontakter blive bestemt af den kemiske sammensætning af det andet materiale. Denne metode bruges normalt i tilfælde, hvor det er påkrævet at bestemme kvaliteten af det materiale, der udgør et halvfærdigt produkt eller strukturelement (inklusive i en færdig struktur).
I strålingsfejldetektorer bestråles objekter med røntgenstråler , α- , β- og γ-stråler samt neutroner . Strålingskilder - røntgenmaskiner, radioaktive isotoper, lineære acceleratorer , betatroner , mikrotroner . Strålingsbilledet af defekten konverteres til et radiografisk billede (radiografi), et elektrisk signal ( radiometri ) eller et lysbillede på udgangsskærmen af en strålingsoptisk transducer eller enhed (strålingsintroskopi , radioskopi ).
Den første strålingsfejldetektor blev introduceret i 1933 på Baltic Shipbuilding Plant af opfinderen L. V. Mysovsky og blev brugt til at opdage støbefejl i tykke metalplader til Migge-Perroy-ovne [1] .
Infrarøde fejldetektorer bruger infrarøde (termiske) stråler til at detektere indeslutninger, der er uigennemsigtige for synligt lys. Det såkaldte infrarøde billede af defekten opnås i den transmitterede, reflekterede eller iboende stråling af det undersøgte produkt. Defekte områder i produktet ændrer varmestrømmen. En strøm af infrarød stråling ledes gennem produktet, og dets fordeling registreres af en varmefølsom modtager.
Radiofejldetektering er baseret på gennemtrængende egenskaber af radiobølger i centimeter- og millimeterområdet (mikroradiobølger), den tillader detektering hovedsageligt på overfladen af produkter, normalt fra ikke-metalliske materialer. På grund af mikroradiobølgernes lave gennemtrængningsevne er radiodefektoskopi af metalprodukter begrænset. Denne metode bestemmer defekter i stålplader, stænger, tråde under deres fremstilling og måler også deres tykkelse eller diameter, tykkelsen af dielektriske belægninger osv. Fra en generator, der arbejder i en kontinuerlig eller pulserende tilstand, trænger mikroradiobølger ind i produktet gennem hornet antenner og , efter at have passeret forstærkeren af de modtagne signaler, registreres af den modtagende enhed.
EDI er designet til fjernstyring af højspændingsudstyr under spænding. Den diagnostiske metode er baseret på bestemmelsen af egenskaberne for korona (CR) og overfladepartikeludladninger (SPD) samt deres afhængighed af spændingens størrelse og graden af forurening af isoleringen.
En kapillarfejldetektor er et sæt enheder til kapillær ikke-destruktiv testning. Kapillærkontrol er baseret på en kunstig forøgelse af lys- og farvekontrasten af det defekte område i forhold til det ubeskadigede område. Kapillære fejldetektionsmetoder gør det muligt med det blotte øje at detektere tynde overfladerevner og andre materialediskontinuiteter, der dannes under fremstilling og drift af maskindele. Hulrum af overfladerevner er fyldt med specielle indikatorstoffer ( penetranter ), der trænger ind i dem under påvirkning af kapillærkræfter . For den såkaldte luminescerende metode er penetranter baseret på fosfor ( petroleum , noriol osv.). Et tyndt pulver af en hvid fremkalder ( magnesiumoxid , talkum , etc.), som har sorptionsegenskaber, påføres overfladen renset for overskydende penetreringsmiddel , på grund af hvilken penetrantpartiklerne fjernes fra revnehulrummet til overfladen, skitserer konturer af revnen og lyser klart i ultraviolette stråler . Med den såkaldte farvekontrolmetode er penetranter baseret på petroleum med tilsætning af benzen, terpentin og specielle farvestoffer (for eksempel rød maling).