Приборы и методы электрического контроля

2.Теоретическая часть – анализ литературы

Электрический контроль является одним из видов неразрушающего контроля (далее по тексту - НК), главной особенностью которого выступает отсутствие деформирующего воздействия на исследуемый объект.
Используя НК, возможно:
-обнаружить скрытые дефекты деталей и механизмов;
-исключить потенциально ненадежные структурные элементы механизмов;
-проверить на соответствие установленным стандартам качества производимые изделия еще на стадии изготовления;
-найти повреждения, невидимые при внешнем визуальном осмотре у различных объектов;
-контролировать состояние сооружений и зданий.
При этом выбор метода НК напрямую зависит от характеристик контролируемого объекта и условий его обследования. Будет ошибкой утверждать, что любой из методов НК является универсальным и может в полной мере обеспечить достижение целей обследования. Несмотря на выбор метода контроля о дефектах возможно судить по косвенным признакам, не все из которых возможно измерить. Результаты контрольных измерений объектов отражают выявленные дефекты и используются для их учета и классификации. При чем, ключевой проблемой в НК является не только и не столько обнаружение и фиксация характеристик дефекта, но и определение параметров, которые привели к возникновению такого брака. Ведь именно обнаружение первопричины появления повреждения объекта способна оказать помощь в избежании дорогостоящих затрат на ремонт и устранение последствий аварий или катастроф.
Значимость электрического контроля для обеспечения условий безопасного использования и эксплуатации различных искусственно созданных человеком объектов привела к разработке и утверждению единых требований реализации данной разновидности неразрушающего контроля - в виде ГОСТ 25315-82. Данный стандарт был впервые введен в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 июня 1982 г. N 2447.
Положениями настоящего стандарта были установлены для использования в производстве, науке, технике термины и определения понятий в сфере электрического НК качества объектов контроля, к которым относятся полуфабрикаты, материалы и изделия.
Термины, установленные данным ГОСТом являются обязательными для применения в документах всех видов, учебной, справочной и научно-технической литературе. При чем: «Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий» .
Таким образом, очевидно, что ГОСТ достаточно жестко и определенно подходит к формулировке применяемых в процессе электрического контроля терминов, что тесно связано с достижением целей, стоящих перед ГОСТом, среди которых можно назвать: 1) обеспечение качества, безопасности и эффективности реализации контрольной функции; 2) обеспечение единообразия при применении электрического контроля. В стандарте отражен алфавитный указатель основных понятий перечисленных в нем терминов (стандартизованные термины указаны полужирным шрифтом, их краткая форма - обычным) (рисунок 1).

Рисунок 1. Основные определения терминов по ГОСТ 25315-82

Кроме вышеприведенных терминов и их формулировок, ГОСТ стандартизировал также наименования и определения методов электрического контроля посредством которых осуществляется регистрация параметров электрического поля объекта контроля.
Этих методов электрического контроля определено десять видов, среди них: «Термоэлектрический метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации величины термо э.д.с, возникающей при прямом контакте нагретого образца известного материала с объектом контроля.
Трибоэлектрический метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации величины электрических зарядов, возникающих в объекте контроля при трении разнородных материалов.
Электропотенциальный метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации распределения потенциалов по поверхности объекта контроля.
Электроемкостный метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации емкости участка объекта контроля.
Электростатический порошковый метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации электростатических полей рассеяния с использованием в качестве индикатора наэлектризованного порошка.
Электропараметрический метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации электрических характеристик объекта контроля.
Электроискровой метод контроля - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации возникновения электрического пробоя и (или) изменений его параметров в окружающей объект контроля среде или на его участке.
Метод рекомбинационного излучения - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации рекомбинационного излучения р-n переходов в полупроводниковых изделиях.
Метод экзоэлектронной эмиссии - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации экзоэлектронов, эмитированных поверхностью контролируемого объекта при приложении к нему внешнего стимулирующего воздействия.
Метод контактной разности потенциалов - метод электрического неразрушающего контроля, основанный на регистрации контактной разности потенциалов на участках объекта контроля, через который пропускается электрический ток» .
Из приведенного перечня видов электрического контроля видно, что они основаны на регистрации разных параметров взаимодействия между собой объекта контроля (или его среды) и источника внешнего стимулирующего воздействия.
В учебном пособии для студентов бакалавриата и магистратуры «Неразрушающий контроль» (авторы: К. П. Латышенко, А. А. Чуриков, С. В. Пономарев, А. Г. Дивин, Н. А. Конышева; Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ» г. Тамбова) обобщен опыт применения методов электрического контроля, дающий основание говорить о том, что: «электрический метод основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с ОК (собственно электрический метод), или поля, возникающего в ОК в результате внешнего взаимодействия (термоэлектрический и трибоэлектрический методы)» .
В учебном пособии «Электрические методы неразрушающего контроля и диагностики» под ред. К.В. Подмастерьева специалисты классифицируют электрические методы НК в зависимости от: «используемого первичного информативного параметра, способа получения первичной информации и характера взаимодействия электрического поля с объектом» . И методы контроля выделены в следующие группы: 1) генераторных и 2)электропараметрических методов.
При этом создатели данного учебного пособия к первой группе относят методы, в основе которых - регистрация электрических сигналов, рождаемых непосредственно самим ОК (методы использования собственных источников электрических сигналов). Среди них: термоэлектрический метод; трибоэлектрический метод; метод рекомбинационного излучения; метод экзоэлектронной эмиссии. Во вторую группу электропараметрических методов включили методы: электрического сопротивления; электроемкостный; электропотенциальный; электростатический; электроискровой; контактной разности потенциалов.
Электрические методы НК в наше время эффективно используются в решениях задач поиска брака материала, при определении толщины стенок объекта, оценки структуры и физико-механических параметров материалов. В связи с этим практикующие специалисты-эксперты в области контрольно-измерительной деятельности научно-производственного предприятия «Машпроект» в своих тематических материалах в качестве областей наилучшего применения разновидности электрических методов позиционируют следующие: обнаружение расслоев в прокатном листовом металле, дефектов в отливках; некачественных спаев; дефектных швов; расслоений в биметаллических пластинах; трещин в металлических изделиях; сортировка или идентификация металлических изделий .
Специалисты Строительно-монтажной сварочной лаборатории в своих тематических справочных материалах изучив практику применение методов электрического контроля, в качестве наиболее используемых выделяют: «метод электрических потенциалов; термоэлектрический метод; электроемкостной метод; электроискровой метод; метод электростатического порошка» .
Создатели учебного пособия по электрическому контролю (авторы: Шполянский А.Я., Максимов С.М., Пруцакова Н.В.) в качестве основных используемых его методов рассказывают о двух: термоэлектрическом и электропотенциальном .
Компания «Технопрогресс», работающая в сфере электроизмерений, выделяет несколько особенностей электрического неразрушающего контроля, с которыми знакомит в своих справочно-аналитических материалах . К этим особенностям относятся: область и цели применения (выявление дефектов, измерение их параметров; выявление и оценка неоднородности структуры; средства и условия контрольных исследований.
Таким образом, изучение тематической литературы по электрическому контролю показывает одновременно специфичность и профильность такого мониторинга состояния материалов и объектов.