Электрический вид НК

Методы неразрушающего контроля. Дефектоскопия.

Неразрушающие методы контроля используются для контроля качества продукции и полуфабрикатов. Методы подразделяются на 9 типов по энергетическим полям, взаимодействующих с объектами:

1) магнитный метод (основан на взаимодействии магнитного поля с контролируемым объектом);

2) электрический вид НК;

3) вихретоковый метод НК;

4) радиоволновой;

5) тепловой;

6) оптический;

7) радиационный;

8) акустический;

9) метод проникающих веществ.

Из числа перечисленных для контроля полимерных и композиционных материалов применяются: электрический вид НК; радиоволновой; тепловой; оптический; радиационный; акустический.

Магнитный метод используется иногда для контроля качества сырья - для предотвращения попадания металлических предметов в перерабатывающее оборудования во избежание его поломки. Вихретоковый метод используется исключительно для магнитных металлических объектов, метод проникающих веществ применяется для контроля качества соединений в закрытых сосудах, аппаратах.

Стандартные электрические методы испытаний диэлектриков изложены выше. Здесь мы изложим электрические методы НК.

Метод определения диэлектрических параметров при одностороннем доступе к объекту применяется для контроля массивных объектов или объектов в виде стен, покрытий, Особенность метода состоит в использовании плоских электродов в виде двух колец или прямоугольников (см.рис.). В других случаях используются плоские электроды в виде гребенки. В случае, когда размер гребенки мал - ширина электродов и расстояние между ними составляет доли мм, то такие электрода называются микроэлектродами, при этом такие электроды получают травлением фольгированной поверхности стеклотекстолита, ситалла, полиимида или на диэлектрик наносят электроды напылением металлов в вакууме. В случае изготовления микроэлектродов (размером порядка 3х5 мм) предварительный усилитель и электроды могут быть нанесены методом фотолитографии - техникой, используемой в планарной технологии для изготовления полупроводниковых приборов.

Плоские электроды используют для контроля процесса отверждения композитов с термореактивным связующим или отверждения бетона. Иногда “чип” с микроэлектродами и предварительным усилителем постоянно располагают внутри толстой и ответственной композитной конструкции, изделия, тогда такой “чип” служит как для контроля полноты отверждения в процессе изготовления композита, так и для контроля за состоянием этого изделия в процессе эксплуатации (например, в самолетах, космических аппаратах).

Схемы электродов для диэлектрических измерений при одностороннем доступе к измеряемым объектам.

Для получения более полных данных о диэлектрических свойствах материалов измерения проводят в диапазоне частот. На рис. представлены типичные зависимости проводимости на переменном токе от времени отверждения эпоксидной смолы при одностороннем доступе к композиту8

Результаты мониторинга диэлектрических характеристик (проводимость G[мкСм]=Сwtgd в процессе отверждения реактопласта (эпоксидная смола). Первый максимум - заполнение формы (удаление воздуха), второй максимум - переход из вязко-текучего в твердое состояние.

Выход с прибора может быть аналоговый, цифровой на дисплее, аналоговый с записью на самопишущем приборе или цифровой с накоплением информации в ЭВМ и с последующей обработкой информации и выдаче ее в графическом в цифровом виде.

На рис. ниже приведена схема автоматизированной установки для определения С и tgd (или в обработанном виде e‘ и e“.

.

Гене- С_{х Фазовый Выход на ЭВМ}

ратор ^{детектор}

С_о

Важным методом НК является определение влагосодержания в сыпучих (или жидких) продуктах. Этот метод особенно важен для контроля качества сыпучих ингредиентов. Примеси влаги резко увеличивают емкость и tgd, которые определяют в области радиочастот - при 1-10 МГц. Обычно эти измерения проводят в измерительной ячейке, куда засыпают определенный объем испытуемого порошка. Измерительный прибор работает обычно по резонансной схеме, иногда с непосредственнысм отсчетом в виде % содержания влаги. Измерительные электроды могут быть оформлены как электроды для одностороннего доступа и измерения приводят после погружения электродов-датчика в емкость с насыпанным порошком.