розділ 2), який дає змогу визначити амплітуду та форму температурного перепаду, що обумовлений пороговим дефектом. Враховуючи, що кожний об'єкт ТНК має свої особливості, для повнішого узгодження параметрів радіометру з об'єктом контролю доцільно створення спеціалізованих радіометрів (оптичних блоків), призначених для контролю одного виду об'єкта або декількох однотипних.
На прикладі радіометру ИИ-30А було одержано функцію перетворення, що пов'язує значення електричного сигналу на виході оптичного блоку з температурою об'єкта контролю ТОК.
(8)
З виразу (8) видно, що до функції перетворювання входять як постійні для обраної конструкції величини, так і змінні, які залежать від зовнішніх факторів. До перших належать: Smax - спектральна чутливість у максимумі спектральної характеристики приймача; qпи -площа чутливої площадки ПВ; пи, пи, мз -тілесні кути миттєвого поля зору ОС, ПВ; м - коефіцієнт модуляції потоку, мз, мз - коефіцієнт відбивання малого дзеркала, коефіцієнт випромінювання малого дзеркала.
До другої групи параметрів (зовнішніх факторів) належать: Ток, Тср, Топт, Тк, Тпи - температура об'єкту, зовнішнього середовища, елементів оптичної системи, механічних вузлів перетворювача, коефіцієнт випромінювання ОК, К(Т) - коефіцієнт використання відповідних елементів приймачем, UЭЛ -електричний сигнал, який обумовлений шумами та дрейфом параметрів перетворювача.
За функцію перетворення було проведено оцінку впливу температури зовнішнього середовища на показання радіометра. Було встановлено, що розбіжність, викликана відхиленням температури середовища від нормальної на ± 50С, досягає 1....90 в залежно від температури об'єкту контролю. У зв'язку з цим зроблено висновок про необхідність застосування термокомпенсації, що реалізовано у радіометрі ИИ - 30А.
Принципи проектування, відроблені на ИИ - 30А, були застосовані для проектування інших радіометрів, перелік яких дано у таблиці.
Проведено оцінку виграшу чутливості теплового методу, що досягається за рахунок узгодження параметрів радіометру з вимогами, що витікають із аналізу об'єкту контролю.
У п'ятому розділі розглядається практична реалізація результатів і висновків, які отримані у процесі теоретичних та експериментальних досліджень, а саме: упровадження засобів і методик теплового контролю та діагностики об'єктів циліндричної форми в лабораторних умовах та умовах виробництва.
Основними дефектами судин Дьюара ( побутових термосів ТБ - 2,5 та ТБ -4) є дефекти, що обумовлені низьким вакуумом простору між внутрішньою та зовнішньою колбами, та локальні дефекти (порядку 10?С), які пов'язані зі спіканням порошку. На підставі статистичної обробки результатів контролю було виведено інтегральний показник якості А, який було закладено в основу критерію відбракування. Комплекс, що оснований на визначенні цього критерію, складається з теплового дефектоскопа ТД-31А з двома скануючими оптичними блоками, джерела нагріву та скануючої системи. У дефектоскопі сигнали від оптичних блоків підсумовуються та порівнюються з еталонним значенням критерію А. Запропоновані методика та апаратура дали змогу підвищити достовірність контролю на 20%.
Дефектами в теплообмінних апаратах космічної техніки є зміщення каналів охолодження, заливання або засмічення перерізу. Радіометр ИИ - 30А є пристроєм реєстрації в робототехнічному комплексі ТДК-1. Сканування внутрішньої поверхні об'єкта провадиться за рахунок його обертання та вертикального переміщення оптичного блоку. Через відсутність попередніх досліджень та інформації про можливі дефекти об'єкта контролю працездатність радіометра ИИ - 30А оцінювали за його параметрами як ІЧ-системи. Поріг чутливості до температурних перепадів складав 0,30С на площадці 0,1 мм2. Для визначення параметрів радіометрів було розроблено стенд, основним елементом якого було промислове абсолютно чорне тіло (АЧТ) типа К АЧТ моделі К 11.532 з блоком регулювання температури.
Дефектами в плівкових теплозахисних покриттях є відшарування, які супроводжуються локальним підвищенням теплового опору. Особливістю радіометра ИИ-40А є наявність на оптичному блоку захисного кожуха, що охороняє його від зовнішніх теплових і електромагнітних впливів. Для калібрування сигналу в процесі контролю у конструкцію радіометра введено еталонний випромінювач. Прилад виявляв відхилення термічного опору з точністю ?R/R ?1,5%.
Характерними видами несправності для центробіжних насосів або занурювальних електродвигунів серії ПЕД є знос підшипників і порушення електроізоляції, які супроводжуються локальними перегрівами корпуса. За термограмами, одержаними за допомогою нескануючого радіометра ИИ-21П, було встановлено: 1) дефектні ПЕД мають характерний тепловий профіль, і точка с максимальною температурою збігається з місцем дефектного затираючого підшипника або порушення електроізоляції; 2) температура корпуса бездефектних ПЕД становить 60...70?С; 3) максимальне значення температури корпуса в місцях дефектів досягає 90...112?С; 4) перешкода, що викликана станом поверхні ПЕД, еквівалентна зміні температури поверхні на 5?С.
Основним дефектом у виробах із сотовим покриттям є відшарування сот від підкладки (непропай), яке не виявляється традиційними методами контролю. Випробувальний стенд для термодефектоскопії елементів авіаційних двигунів із сотовим покриттям включає поворотний пристрій, смуговий галогенний нагрівач і тепловізор "ИРТИС-200". Показано, що одно- та двостороння методики теплового контролю дають змогу надійно визначати місця відшарувань.
ВИСНОВКИ
У результаті дослідження шляхів підвищення чутливості і достовірності теплового неруйнівного контролю об'єктів циліндричної форми одержані такі результати:
1. Для досягнення поставленої задачі розроблено системний підхід, що складається з теплофізичного аналізу об'єкта контролю з дефектами, визначення на його основі вимог до методики та апаратури контролю, розробки нагрівача та принципів побудови реєстраційного п