Способ радиационной дефектоскопии



Способ радиационной дефектоскопии
Способ радиационной дефектоскопии
Способ радиационной дефектоскопии

 


Владельцы патента RU 2486496:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") (RU)

Использование: для неразрушающего контроля объектов посредством проникающего излучения. Сущность: заключается в том, что осуществляют генерирование проникающего излучения, его фильтрацию с последующим пропусканием через объект контроля и регистрацией прошедшего излучения, при этом в качестве генерируемого проникающего излучения используют гамма-излучение изотопа тулия Tm170, а для фильтрации используют вольфрам или тантал эффективной толщиной от 0,2 до 0,5 мм. Технический результат: снижение сложности оборудования и его энергоемкости с одновременным повышением чувствительности к дефектам. 3 ил.

 

Изобретение относится к области радиационных неразрушающих методов контроля, основанных на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения, и может быть применено для дефектоскопии сварных и паяных швов, отливок и т.д.

Известен способ радиационной дефектоскопии, включающий генерацию рентгеновского излучения, пропускание его через фильтр, установленный после источника излучения и до детектора, и через объект контроля и регистрацию его детектором, причем толщину фильтра выбирают в диапазоне от 0,04-0,2 мм в зависимости от материала и толщины объекта контроля, а материал фильтра - исходя из условия, что скачок ослабления рентгеновских лучей для данного объекта контроля происходит в диапазоне энергии излучения - 5-29 КэВ (Патент РФ №2350931, кл. G01N 23/18, от 27.03.2009 г.) - прототип.

Недостатком известного способа является высокая стоимость эксплуатации в силу сложности оборудования и его высокой энергоемкости.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является снижение сложности оборудования и его энергоемкости с одновременным повышением чувствительности к дефектам.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе радиационной дефектоскопии, включающем генерирование проникающего излучения, его фильтрацию с последующим пропусканием через объект контроля и регистрацией прошедшего излучения, в качестве генерируемого проникающего излучения используют гамма-излучение изотопа туллия Tm170, а для фильтрации используют вольфрам или тантал эффективной толщиной от 0,2 до 0,5 мм.

На фиг.1 представлена таблица со спектральными характеристиками изотопа туллия Tm170.

На фиг.2 представлен график зависимости коэффициента ослабления вольфрама от энергии излучения туллия.

На фиг.3 представлена таблица с данными, подтверждающими влияние фильтра из вольфрама на характеристики радиационного потока от источника Tm170.

Для осуществления предлагаемого способа используется устройство с последовательно установленными источником γ-излучения, фильтром, выполненным из тантала или вольфрама в виде фольги толщиной в диапазоне от 0,2 до 0,5 мм, и детектором излучения, который регистрирует излучение, проходящее через фильтр и объект исследования. Объект исследования расположен за фильтром перед детектором.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

Пучок γ-излучения, полученный от изотопа туллия Tm170, пропускают через фильтр, выполненный, например, в виде фольги из тантала или вольфрама толщиной от 0,2 до 0,5 мм, и исследуемый (контролируемый) объект и регистрируют сигнал излучения с детектора.

Использование гамма-излучения изотопа туллия Tm170 в чистом виде ограничено дискретным характером его спектра (см. таблицу на фиг.1, где в энергетическом спектре туллия присутствуют две основные составляющие, соответствующие 53 и 84 кэВ), но в сочетании с фильтрацией спектра позволяет выявить линию меньшей энергии, поскольку она обеспечивает наилучшую чувствительность, в особенности для объектов малой толщины, к которым относятся объекты толщиной от 0,5 до 40 мм. Использование γ-излучения, создаваемого изотопом туллия Tm170, приводит к упрощению используемого оборудования и снижению энергозатрат при дефектоскопии.

Интенсивность излучения, прошедшего через фильтр из тантала или вольфрама, имеет экспоненциальную зависимость от коэффициента ослабления µ со скачоком поглощения энергии. Значения энергий, соответствующих скачкам поглощения, для всех химических элементов хорошо известны с высокой точностью и содержатся в справочной и другой литературе (Я.С.Уманский. Рентгенография металлов и полупроводников. М.: Металлургия, 1969 г.). Использование фильтров из тантала и вольфрама толщиной от 0,2 до 0,5 мм для фильтрации пучка γ-излучения, создаваемого изотопом туллия Tm170, позволяет ослабить (отфильтровать) преимущественно спектральные составляющие излучения с высокой энергией. Указанные составляющие подавляются фильтром гораздо сильнее, чем составляющие с меньшей энергией, так как скачок поглощения энергии лежит в области между спектральными составляющими 53 и 84 кэВ (см. фиг.2). Поскольку для вольфрама и тантала скачок поглощения соответствует энергиям 69 и 65 кэВ, то в спектре излучения, прошедшего через фильтр, относительно усиливается линия с наименьшим µ, что обеспечивает лучшее выявление дефектов.

Выполнение фильтра из вольфрама или тантала эффективной толщиной в диапазоне от 0,2 и 0,5 мм позволяет практически подавить спектральную линию с 84 кэВ, в то время как подавление спектральной линии 53 кэВ происходит незначительно (см. фиг.3), что обеспечивает повышенную чувствительность к дефектам.

Эффективной толщиной фильтра из поглощающего несплошного материала (пористый, вспененный, сотовая конструкция и т.п.) считают толщину сплошной пластины из этого материала, обеспечивающей такое же суммарное ослабление проходящего излучения, какое обеспечивается фильтром из несплошного материала.

Заявленный технический результат достигается только при использовании всей совокупности существующих признаков предлагаемого способа.

Осуществление заявленного способа описывается на следующем примере.

В качестве источника γ-излучения использовали толстостенный контейнер с помещенным в него изотопом туллия Tm170. Контейнер снабжен коллимирующим отверстием для вывода излучения и заслонкой. При открытии заслонки на время экспозиции коллимированный пучок γ-излучения пропускали через фильтр из вольфрамовой фольги толщиной 0,2 мм и объект контроля (сварной шов). Прошедшее излучение регистрировали с помощью детектора излучения, в качестве которого использовали рентгеновскую пленку марки Kodak T200. В результате удалось выявить дефекты меньшего размера, чем при использовании способа по патенту РФ №2350931.

Способ радиационной дефектоскопии, включающий генерирование проникающего излучения, его фильтрацию с последующим пропусканием через объект контроля и регистрацией прошедшего излучения, отличающийся тем, что в качестве генерируемого проникающего излучения используют гамма-излучение изотопа тулия Tm170, а для фильтрации используют вольфрам или тантал эффективной толщиной от 0,2 до 0,5 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к автономным самодвижущимся рентгеновским агрегатам, предназначенным для контроля качества кольцевых сварных швов магистральных газо- и нефтепроводов методом просвечивания проникающим излучением, и может быть использовано в энергетической, газодобывающей, нефтедобывающей промышленности, при строительстве газо- и нефтепроводов или их ремонте.

Изобретение относится к способу изготовления контрольного образца лопатки из композитного материала для эталонирования процесса рентгеновского контроля схожих лопаток.

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений. .

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений. .

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений. .

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества цементирования и технического состояния обсадной колоны скважины. .

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано при радиографическом контроле сварных соединений, наплавок и основного металла изделия. .

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, а именно к области радиационной дефектоскопии с использованием рентгеновского или гамма-излучения. .

Использование: для радиационной дефектоскопии круговых сварных швов трубчатых элементов. Сущность: заключается в том, что просвечивают рентгеновским излучением кольцевой сварной шов трубчатого элемента, принимают детектором рентгеновское излучение, прошедшее через сварной шов, и преобразуют радиационное изображение сварного шва в радиографический снимок, при этом в качестве источника рентгеновского излучения используют анод рентгеновского аппарата стержневого типа, который вводят в полость трубчатого элемента за плоскость кругового сварного шва, осуществляют рентгеновское излучение, а расположенным снаружи трубчатого элемента детектором рентгеновского излучения осуществляют прием прошедшего через зону кругового сварного шва рентгеновского излучения через вращающийся щелевой коллиматор, щели которого выполнены радиально направленными. Технический результат: повышение достоверности контроля сварных швов трубчатых вварных оболочек, упрощение проведения операции по получению рентгенограмм сварного шва, а также исключение необходимости вращения контролируемой оболочки вокруг излучателя. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для неразрушающего рентгеновского контроля трубопроводов. Сущность: заключается в том, что выполняют вращение системы позиционирования и перемещения вокруг трубопровода, его просвечивание с помощью установленных на диаметрально-противоположных сторонах системы позиционирования и перемещения рентгеновского источника излучения и приемника излучения, при этом рентгеновский источник излучения устанавливают под углом не более 15 градусов относительно поверхности трубопровода, и при обнаружении дефекта осуществляют изменение угла поворота приемника излучения, относительно поверхности трубопровода, производят повторное просвечивание трубопровода до получения объемного изображения дефекта, и по результатам просвечиваний устанавливают вид, форму и глубину залегания дефекта. Технический результат: повышение качества изображения исследуемого трубопровода, достоверности и точности его контроля. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления вала для турбины и/или генератора посредством сварного соединения и к валу, изготовленному упомянутым способом. Осуществляют удаление по меньшей мере с одной стороны основной ограничивающей круговой поверхности соответственно одной центральной части соответствующего элемента (5) вала относительно оси вращения (2) для получения соответственно одной открытой полости (11) по меньшей мере в одном цилиндре (3) в пределах оставшегося трубообразного ребра (13). Размещают два элемента (5) вала вдоль оси вращения (2) коаксиально друг другу с образованием полого пространства (15). Получают первый трубчатый кольцевой шов (17) посредством электродуговой сварки в узкий зазор. В одном из двух элементов (5) вала выполняют сквозное отверстие (18) снаружи в полое пространство (15). Осуществляют оценку качества первого трубчатого кольцевого шва (17) изнутри полого пространства (15) во время и/или после сварки посредством введенного через сквозное отверстие (18) в полое пространство (15) воспринимающего устройства (19) или источника (19а) излучения. Таким образом, можно непосредственно регулировать процесс сварки. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для рентгеновского контроля сварных швов цилиндрических изделий. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для рентгеновского контроля сварных швов цилиндрических изделий содержит источник рентгеновского излучения, контролируемое изделие, рентгеновскую пленку, цилиндрическую штангу, закрепленную на торце контролируемого изделия при помощи фланца, два приводных валика, кассету, выполненную в виде двух секторов, причем один из приводных валиков установлен внутри другого валика, при этом устройство снабжено пластиной, жестко закрепленной на внутреннем валике, на противоположном конце которой расположены сектора кассеты, связанные с наружным валиком через шестерни редуктора. Технический результат: обеспечение возможности качественного контроля сварных швов, размещенных в труднодоступных местах. 7 ил.

Использование: для радиоизотопной дефектоскопии кольцевых сварных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что просвечивание кольцевого сварного стыка изнутри источником ионизирующего излучения и регистрацию макроструктуры стыка кольцеобразной рентгеновской пленкой, размещенной с внешней стороны объекта в соответствующем ей объеме светозащитного пенала со съемной крышкой, оснащенного центрирующей втулкой компенсатора, сквозное отверстие которой соответствует диаметру перемещаемого в зону контроля излучателя, при этом регистрацию потока излучения, несущего информацию о макроструктуре объекта, осуществляют сканированием через прилегающий к глухому торцу пенала и выполненный из радиационно-непрозрачного материала толщиной до 3 мм с возможностью крутильных колебаний с амплитудой не менее 30° либо вращения относительно оси светозащитного пенала с угловой скоростью от 1 до 2 с-1 решетчатый диск, концентрично и регулярно относительно его геометрической оси перфорированный по торцу сквозными шестигранными отверстиями, оси которых пересекаются с геометрической осью диска в фокальной точке, удаленной на 40 мм от его внешнего торца во внутренней полости объекта контроля, а разделительные перемычки между отверстиями не превышают 0,5 мм при минимальном размере шестигранного отверстия до 2 мм по вписанному внутреннему диаметру. Технический результат: повышение качества получаемых снимков в условиях генерации потока рассеянного излучения конструктивными элементами сложной системы контроля. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для радиографического контроля сварных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют просвечивание ионизирующим излучением сварных соединений с установленными на них образцами-имитаторами дефектов и определяют по снимкам тип и размер выявляемых дефектов сварных швов, при этом фиксируют при угловом просвечивании угол α между направлением просвечивания и плоскостью сварного соединения, замеряют на снимке длину проекции Lпр. дефектов типа вытянутых по сечению шва пор и проводят расчет размера этих дефектов по сечению шва Δdсеч. для условия их вертикальной ориентации в плоскости шва, а при нормальном - в направлении плоскости шва просвечивании при невозможности или сложности сравнительных, с использованием образцов-имитаторов дефектов, оценок размера Δdсеч. вертикальных пор осуществляют дополнительное просвечивание сварного соединения под углом к плоскости соединения и проводят аналогичный применяемому при угловом просвечивании расчет размера Δdсеч. на основании фиксируемого значения угла просвечивания α и замеряемого размера проекции Lпр. вертикальной поры на дополнительном снимке. Технический результат: повышение информативности и надежности радиографического контроля сварных соединений. 1 ил.

Использование: для радиографического контроля материалов. Сущность изобретения заключается в том, что в шланговом гамма-дефектоскопе имеется адаптер с гнездом присоединения штуцера ампулопровода, который содержит в соответствующих направляющих скольжения поперечно-подвижный оси канала подпружиненный и оснащенный поперечным упором подвижный пластинчатый шибер, перфорированное отверстие сложного профиля в торцовой поверхности которого выполнено с возможностью установки и блокирования профилированного кольцевой проточкой штуцера ампулопровода в гнезде присоединительного адаптера при открывании замкового устройства, конструктивно сопряженного с кулачком, обеспечивающим силовое замыкание и удержание пластинчатого шибера в строго фиксированном состоянии, при котором профилированное выемкой по внешней торцовой поверхности замыкающее звено дискретно-подвижной П-образной траверсы, кинематически связанное с клинообразным обтюратором, координировано своей профилированной выемкой адаптивно поперечному упору шибера, что гарантированно обеспечивает возможность дискретных перемещений П-образной траверсы и безопасное выполнение рабочего цикла по выпуску и перекрытию пучка излучения. Технический результат: повышение надежности и безопасности шлангового дефектоскопа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для радиографического контроля материалов. Сущность изобретения заключается в том, что в шланговом гамма-дефектоскопе в канал зоны хранения держателя источника с излучателем интегрирована втулка из радиационно непрозрачного материала, перфорированная радиальным отверстием, содержащим ориентированный относительно активной части излучателя сцинтиллятор, сообщающийся посредством оптоволоконного световода с укрепленным в корпусе радиационной головки преобразователем светового потока сцинтиллятора в электрический сигнал, используемый для последующей индикации, например, многоцветным светодиодом. Технический результат: повышение надежности и безопасности системы сигнализации шлангового дефектоскопа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ визуализации ротационного искривления решетки нанотонких кристаллов включает получение электронно-микроскопического изображения нанотонкого кристалла в светлом и темном поле, получение электронограммы от кристалла, микродифракционное исследование, анализ картины изгибных экстинкционных контуров, присутствующих на электронно-микроскопическом изображении кристалла, расчет углов поворота решетки кристалла вокруг [001]. Заявленный способ визуализации ротационного искривления решетки нанотонкого кристалла позволяет на основании экспериментальных данных, полученных при исследовании реальной структуры нанотонкого кристалла, построить двумерный геометрический объект - поверхность искривления решетки для выбранного кристаллографического направления. Простота и наглядность заявляемого способа позволяют визуализировать ротационное искривление решетки нанотонкого кристалла и визуализировать изменение геометрии решетки нанотонких кристаллов от евклидовой к римановой. 10 ил., 4 табл.

Использование: для контроля сварных соединений мишени. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют позиционирование мишени, её просвечивание рентгеновским источником излучения и контроль дефектов сварных швов, при этом просвечивание рентгеновским источником излучения сварных соединений мишени осуществляется в радиационно-защитной камере, а регистрацию дефектов сварных соединений осуществляют посредством радиографической пленки, расположенной в глухой трубе, соединенной открытым концом с помещением оператора, определение размеров обнаруженных дефектов сварного соединения производят путем измерения лупой измерительной изображения дефектов на пленке. Технический результат: обеспечение возможности контроля сварных соединений мишеней в условиях радиационно-защитной «горячей» камеры. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх