6.2. Контроль прошедшим излучением

Из числа радиационных методов (см. табл. 1.2) для обнаружения и измерения внутренних дефектов в изделии используются методы прошедшего излучения. При прохождении через контролируемое из­делие ионизирующее излучение ослабляется за счет его поглощения и рассеяния в материале изделия. Степень ослабления зависит от толщины изделия, химического состава и структуры материала, на­личия в нем газовых полостей, сульфидных раскатов и других ино­родных включений. В результате прохождения ионизирующего излу­чения через контролируемое изделие детектором фиксируется рас­пределение интенсивности дошедшего до него потока излучения, называемого радиационным изображением изделия. Наличие и ха­рактеристики дефектов определяют по плотности полученного ра­диационного изображения. Равномерная интенсивность излучения, дошедшего до детектора, свидетельствует об отсутствии дефектов. Уменьшение плотности радиационного изображения соответствует увеличению толщины контролируемого изделия, например в зоне сварных швов или брызг (капелек) металла от сварок. В свою очередь увеличение плотности соответствует участкам изделий с меньшей радиационной толщиной, имеющих дефекты. Схема радиа­ционного контроля методом прошедшего излучения приведена на рис. 6.4.

Интенсивность доходящего до объекта излучения Ф_о зависит от исходного потока в точке выхода излучения Ф_а, расстояния а до объ­екта и особенностей самого излучения:

где R и b — константы, определяемые природой излучения.

После прохождения объекта интенсивность попадающего на де­тектор излучения определится из выражения

Рис. 6.4. Схема радиационного контроля методом прошедшего излучения:

1 — источник излучения; 2 — объект контроля; 3 — дефект; 4 — детектор (кассета с пленкой); 5 —след от дефекта

,

где ( — коэффициент ослабления излучения материалом объекта; — толщина объекта; В — фактор так называемого накопления, оп­ределяемый экспериментально (при узком пучке лучей В~ 1).

В связи с экспоненциальной зависимостью затухания интенсив­ности ионизирующего излучения чувствительность контроля резко уменьшается с увеличением радиационной толщины, поэтому мак­симальная глубина контроля ограничена и для переносных аппара­тов обычно не превышает 200 мм, что является одним из недостат­ков радиационного метода контроля.

Кроме того, весьма существенным недостатком является то, что трещины, радиационная толщина которых меньше заданного класса чувствительности, при радиационном методе контроля не выявляют­ся. В первую очередь это относится к трещинам, ориентированным перпендикулярно или под малым углом к направлению ионизирую­щего излучения.

Методы радиационного контроля прошедшим излучением разли­чаются способами детектирования результатов взаимодействия излу­чения с объектом контроля и, соответственно, делятся на радиогра­фические, радиоскопические и радиометрические.

Радиографический метод неразрушающего контроля основан на преобразовании радиационного изображения контролируемого объек­та в радиографический снимок или записи этого изображения на за­поминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение. Для получения радиографических снимков используют кассеты со специальной радиографической (рентгеновской) пленкой, снабженные для повышения чувствительности усиливающими экра­нами. В качестве детекторов радиационного изображения используют­ся также полупроводниковые пластины, с которых изображение мето­дом ксерорадиографии переносится на обычную бумагу.

Радиоскопический метод радиационного контроля основан на регистрации радиационного изображения на флуоресцирующем эк­ране или на экране монитора электронного радиационно-оптического преобразователя. Достоинством радиоскопического метода явля­ется возможность единовременного контроля изделия под разными углами и, соответственно, стереоскопического видения дефектов. При радиометрическом методе радиационное изображение преобра­зуется посредством сканирования в цифровую форму и фиксируется на соответствующем носителе информации — дискете, магнитной ленте. В дальнейшем эта информация переносится в компьютер для последующей обработки и анализа.

Для целей технической диагностики эксплуатируемого оборудо­вания применяют радиографический метод контроля, реализуемый посредством относительно простого переносного комплекта обору­дования, позволяющего получить документальное подтверждение результатов контроля в виде радиографического снимка.