EXAMINAREA NEDISTRUCTIVA CU LICHIDE PENETRANTE

LISTA PAGINILOR EFECTIVE

LISTA REVIZIILOR

Introducere Generalitati

Principiul metodei

Capitolul 1 - MATERIALE FOLOSITE IN testarea cu lichide penetrante

Clasificare

Penetranti: clasificare si proprietati

Developanti: clsificare si priprietati

CAPitolul 2 - Tehnici de procesare

Generalitatii

Procesare

Pregatirea suprafetei

Aplicarea penetrantului

Indepartarea excesului de penetrant

Aplicarea developantului

Examinarea si inregistrarea indicatiilor

Curatirea suprafetei

Protectia suprafetei

Conditii

Iluminare

Efectul temperaturii

CAPITOLUL 3 - interpretarea indicatiilor

Generalitati

Indicatii de fisuri

Porozitate

Indicatii nerelevante

ANEXE

Lumina neagra si fluorescenta

Schema operatiilor pentru testarea cu lichide penetrante

Schema operatiilor de curatare necesare inainte de repetarea testarii cu penetranti

Generalitati

Defectoscopia reprezinta un ansamblu de procedee pentru examinarea materialelor, pieselor si imbinarilor, in scopul punerii in evidenta a discontinuitatilor acestora (fisuri, gauri, etc.) prin metode nedistructive.

Metodele nedistructive folosite pentru examinarea materialelor, pieselor in general pot fi grupate in:

examinarea vizuala;

examinarea cu pulberi magnetice;

examinarea cu lichide penetrante;

examinarea cu ultrasunete;

examinarea cu curenti turbionari;

examinarea prin termografie;

examinarea prin holografie;

examinarea prin metoda emisiei acustice.

Metodele de evidentiere a discontinuitatilor se aplica in cercetare, in industrie, in aviatie, in constructii, in medicina, in arta precum si in multe ale domenii.

Metoda de examinare cu lichide penetrante a fost folosita, in industrie, pentru a detecta discontinuitati in structura materialelor din 1942, cand a fost introdusa o metoda de examinare cu penetranti colorati (rosii).

Principiul metodei

Principiul fizic al metodei cu lichide penetrante

Controlul defectoscopic nedistructiv cu lichide penetrante se bazeaza pe proprietatea unor lichide de a umecta suprafetele corpurilor solide si de a patrunde in cavitatile defectelor acestor suprafete. Intrucat patrunderea lichidelor in interiorul defectelor are loc prin capilaritate, metodele de control cu lichide penetrante sunt cunoscute si sub denumirea de metode capilare.

Fenomenul de capilaritate se refera la tendinta lichidului de a patrunde sau de a fi extras, cand este expus la o deschizatura mica (fig. 1).

Figura 1.- Penetrant in discontinuitati de suprafata

Introduceti un tub intr-un lichid si veti observa ca lichidul intra in tub si incepe sa urce (fig. 2).

Figura 2. - Fenomenul de capilaritate

Viteza cu care urca si cantitatea de lichid care urca depind de vascozitatea lichidului, de capacitatea de umectare a acestuia (fig. 3) si de tensiunile de suprafata (fig. 4).

Figura 3. - Capacitatea de umectare

  θ mai mic de 90 ° θ egal cu 90 ° θ mai mare de 90 °

Figura 4.a - Urcarea si coborarea lichidului in tuburile

calilare depind de unghiul de contact

Figura 4.b - Fortele implicate in fenomenul de capilaritate

Studiul fenomenelor care se produc la interfata lichid-solid si care au ca rezultat patrunderea lichidului in cavitatea discontinuitatii se poate simplifica reducandu-l doar la sudiul fenomenelor capilare si la utilizarea catorva relatii principale din fizica ce caracterizeaza aceste fenomene.

Presiunea coloanei de lichid aflata in echilibru in cavitatea defectului se determina din relatia:

(1)

unde: p_c - presiunea capilara,

h - inaltimea coloanei,

ρ - densitatea lichidului.

Inaltimea coloanei de lichid se poate determina din legea lui Jurin:

(2)

unde: θ - unghiul de udare,

σ - coeficientul de tensiune superficiala a lichidului,

b - latimea defectului.

Din relatiile (1) si (2) rezulta ca presiunea capilara este:

^Pc (3)

Domeniul de aplicabilitate al metodei cu lichide penetrante

Examinarea cu lichide penetrante evidentiaza discontinuitatile deschise la suprafata prezente in materiale neporoase. Aceasta metoda de examinare este folosita cu succes in examinarea metalelor, cum ar fi: aluminiu, magneziu, alama, cupru, fonta, otel inoxidabil, titan si aliaje nemetalice. Poate fi folosita de asemenea si in examinarea altor materiale, inclusiv ceramice, materiale plastice sau sticla.

Se pot detecta trei categorii de defecte:

defecte ale materialelor primare obtinute prin: turnare, laminare, forjare, extrudare, tragere, etc.,

defecte ale pieselor rezultate in urma procesului de fabricare al acestora prin: sudare, lipire, aschiere, presare, tratament termic,

defecte ale pieselor aparute in procesul de exploatare.

Avantajele metodei cu lichide penetrante sunt urmatoarele:

sensibilitate ridicata,

domeniu larg de aplicabilitate,

posibilitatea examinarii pieselor cu diferite grade de complexitate (geometrie complexa),

posibilitatea examinarii intregii piese sau numai a unei portiuni,

simplitatea operatiunilor de control,

posibilitatea mecanizarii si automatizarii majoritatii operatiilor tehnologice,

ne ofera cantitate sporita de informatie privind forma, marimea si chiar natura defectului,

costul relativ scazut al materialelor folosite.

Dezavantajele metodei cu lichide penetrante sunt urmatoarele:

domeniul de aplicabilitate este redus numai la defectele de suprafata,

volumul mare de munca in lipsa mecanizarii,

consum mare de timp (0,5h - 1,5h),

necesitatea curatirii amanuntite a suprafetei,

dificultatea controlului la temperaturi scazute,

volum mare al instalatiilor stationare de control,

subiectivitatea controlului care depinde de calificarea operatorilor.

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

MATERIALE FOLOSITE IN testarea cu lichide penetrante

Clasificare

Sistemul de clasificare se bazeaza pe cerintele  AMS 2644.

Lichide penetrante:

Tip 1 - lichid penetrant fluorescent,

Tip 2 - lichid penetrant colorat (vizibil),

Tip 3 - lichid penetrant mixt.

Metode si produse pentru indepartarea excesului de penetrant:

Metoda A - spalabil cu apa,

Metoda B - emulsifiant lipofilic (postemulsifiabil, lipofilic),

Metoda C - spalabil cu solvent,

Metoda D - emulsifiant hidrofilic (postemulsifiabil, hidrofilic),

Metoda E - spalabil cu apa, apos (utilizare limitata).

Nivele de sensibilitate:

Nivelul 1 - scazut,

Nivelul 2 - mediu,

Nivelul 3 - ridicat,

Nivelul 4 - ultra ridicat.

Developanti:

Forma a - developant uscat,

Forma b - developant solubil in apa,

Forma c - developant suspensie in apa,

Forma d - developant neapos pentru tip 1 (pe baza de solvent),

Forma e - developant neapos pentru tip 2 (pe baza de solvent),

Forma f - pentru aplicatii speciale,

Forma g - fara developant.

Solventi:

Clasa 1 - halogenati,

Clasa 2 - nehalogenati,

Clasa 3 - aplicatii speciale.

penetranti: proprietati si clasificare

Fiecare tip de penetrant trebuie sa aiba urmatoarele proprietati:

sa fie capabili sa penetreze usor deschizaturile fine,

sa fie capabil sa ramana in deschizaturi relativi largi,

sa nu se evapore sau se usuce rapid,

sa fie usor de curatat de pe suprafata pe care a fost aplicat,

sa reziste la curatirea din deschizaturi chiar daca acestea sunt largi si putin adanci,

sa aiba un bun contrast de culoare sau fluorescenta,

sa fie stabil chimic in conditii de depozitare si folosire,

sa nu fie coroziv,

sa fie ieftin,

sa nu fie inflamabil,

nu trebuie sa fie daunator sau toxic pentru operator.

Multe din aceste cerinte sunt contradictorii, deci este necesar sa se faca un compromis in alegerea penetrantului ce va fi folosit. Din fericire exista multe tipuri de penetranti disponibili.

Diferitele tipuri de examinari cu lichide penetrante pot fi identificate dupa tipul de penetrant folosit. Astfel mentionam urmatoarele tipuri de penetranti:

1. Penetrant fluorescent

Penetrantul fluorescent este folosit pentru procesele care necesita cea mai buna sensibilitate. Acesta contine pigmenti care in lumina ultravioleta devin vizibili. Culoarea acestui penetrant este de obicei verde, iar in lumina fluorescenta este galben verzui. Pentru aplicatii speciale exista si penetranti fluorescenti rosii stralucitori sau albastri.

2. Penetrant colorat

Acest tip de penetrant este cel mai folosit dar este cel mai putin sensibil. Culoarea acestuia este de obicei rosie stralucitoare, dar uneori poate avea culori speciale cum ar fi albastru.

3. Penetrant cu sensibilitate dubla

Penetrantul cu sensibilitate dubla contine o combinatie de substante vizibile (colorate) si fluorescente. Culoarea vizibila este in general un rosu stralucitor si culoarea fluorescenta un galben portocaliu. Examinarea se face la lumina vizibila si indicatiile neclare sunt rezolvate prin inspectie in lumina neagra.

Tipurile de penetranti pot fi subclasificate dupa metoda folosita in indepartare acestora:

1. Metoda cu penetranti spalabili cu apa

O schema a procesului de examinare cu lichide penetrante prin metoda cu penetranti spalabili cu apa este reprezentata in figura 5.

Figura 5.

Penetrantul contine un emulsifiant care il face solubil in apa si usor de spalat constituind astfel un avantaj pentru examinarea suprafetelor rugoase. Folosirea acestui tip de penetrant are trei dezavantaje:

1. emulsifiantul reduce proprietatea de penetrare a penetrantului;
2. emulsifiantul reduce substantele fluorescente care pot fi dizolvate in penetrant;
3. fiind solubil in apa, penetrantul poate fi indepartat din defect, in special din defectele largi sau putin adanci, in timpul indepartarii excesului de penetrant.

2. Metoda cu penetranti cu post emulsifiere

O schema a procesului de examinare cu lichide penetrante prin metoda cu

penetranti cu post emulsifiere este reprezentata in figura 6.

Spre deosebire de metoda cu penetranti spalabili cu apa metoda cu penetranti cu post emulsifiere este un proces de indepartare in doi pasi. Penetrantii post emulsifiabili nu sunt spalabili cu apa dar se poate aplica emulsifiant peste penetrant dupa trecerea timpului de contact. Dupa o scurta perioada de timp in care emulsifiantul se amesteca treptat cu penetrantul de pe suprafata piesei, acest amestec poate fi indepartat cu apa.

Avantajele acestei metode fata de metoda prezentata anterior sunt:

1. este mai sensibila in detectarea defectelor foarte fine din cauza abilitatii mai mari de penetrare; este de asemenea necesar un timp mai scurt de contact;
2. penetrantul din defect nu este usor emulsifiat si nu este indepartat din defecte largi sau putin adanci in timpul spalarii excesului de penetrant de pe suprafata piesei;
3. defectele care sunt mai largi decat adanci pot fi detectate

Figura 6.

3. Metoda cu penetranti indepartabili cu solventi

O schema a procesului de examinare cu lichide penetrante prin metoda cu penetranti indepartabili cu solventi este reprezentata in figura 7.

Figura 7.

In aceasta metoda penetrantul este indepartat cu un solvent special. Daca solventul este indepartat cu grija aceasta metoda este foarte sensibila. Metoda cu penetranti indepartabili cu solventi este o metoda buna pentru aplicare manuala pe o zona de examinare limitata.

developanti: proprietati si clasificare

Developantii sunt folositi pentru a absorbi penetrantul, pentru a mari indicatiile, pentru a crea un contrast vizual mare intre indicatii si aria din imprejurime

Urmatoarele proprietati sunt cerute pentru developanti:

sa fie absorbit astfel incat sa asigure o extragere maxima a penetrantului,

trebuie sa aiba o granulatie fina si o forma a particulelor astfel incat aceasta sa permita extragerea unei cantitati cat mai mici posibile de penetrant dintr-un defect, astfel incat sa se dispuna pe o suprafata optima reflectand indicatiile patrunzatoare si conturandu-le,

sa fie capabil sa mascheze pe cat de bine posibil interferenta culorilor de fundal si sa asigure un contrast bun intre fundal si penetrant,

sa fie usor de aplicat, intr-un strat uniform si subtire,

nu trebuie sa fie fluorescent daca folosim penetranti fluorescenti,

usor de indepartat,

stabil chimic in conditii de depozitare,

sa nu fie coroziv,

sa fie ieftin,

sa nu fie inflamabil,

nu trebuie sa fie daunator si toxic pentru operator,

sa nu fie poluant pentru mediu

Developantii se pot clasifica astfel:

Developant - suspensie in apa

Acesti developanti sunt cei mai putini sensibili. Developantul este suspendat in apa si trebuie sa fie in continuu agitat pentru a preveni depunerea lui. Developantul este aplicat prin imersie sau prin varsarea developantului peste piesa permitand developantului sa se usuce, ramanand un film alb ca o pudra care absoarbe penetrantul.

Developant - solubil in apa

Pentru acest tip de developanti se obtine un nivel de sensibilitate mai mare. Developantul este dizolvat  in apa. Aplicarea acestui developant se face prin imersie, prin turnare sau prin spray-ere.

Developant - pudra uscata

Developantii pudra uscata sunt considerati ca fiind cei mai putin sensibili developanti. Aplicarea acestui developant se face cu un pistol, cu o perie moale sau folosind rezervoare umplute cu pudra.

Developant - neapos

La procesele in care se folosesc developanti neaposi umezi se obtine cea mai buna sensibilitate. Acesti developanti sunt realizati prin suspensie in solvent. Evaporarea solventului duce la extragerea penetrantului din discontinuitati. Developantii neaposi sunt aplicati cu spray-uri sau cu ajutorul unui pistol.

Figura 8. (clasificare developanti)

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

Tehnici de procesare

Generalitatii

Definitii

Fond fluorescent - fluorescenta reziduala observata local sau pe intreaga suprafata a produsului examinat.

Curatire alcalina - curatarea suprafetei unui metal prin metode chimice.

Penetrant - lichid cu tensiune superficiala scazuta avand o actiune capilara ridicata si care contine un agent colorant sau fluorescent.

Emulsifiant - lichid cu actiune superficiala ce determina ca excesul de penetrant sa devina spalabil cu apa.

Developant - material aplicat pe suprafata de inspectie cu proprietatea de a accelera extragerea penetrantului din discontinuitati si a mari fondul de control.

Lumina ambianta - lumina alba din zona de inspectie emisa de toate sursele, inclusiv de cele de lumina ultravioleta.

Penetrant fluorescent - lichid penetrant ce emite o radiatie vizibila atunci cand este excitat cu lumina ultravioleta.

Penetrant vizibil - lichid penetrant caracterizat de o culoare intensa vizibila, de regula rosie (penetrant colorant).

Iradianta (iluminare energetica) - densitatea de suprafata a fluxului radiant printr-o suprafata specificata [unitatea SI: watt pe metru patrat (W/m²)].

Iluminare - densitate de suprafata a fluxului luminos printr-o suprafata specificata [unitatea SI: lux (lx)].

Procesare

In scopul obtinerii unei sensibilitati optime este esential ca procedurile adoptate sa fie strict in acord cu tehnica. In continuare sunt descrise procedurile generale pentru examinarea cu lichide penetrante.

Restrictii de folosire

Controlul cu lichide penetrante nu este eficient daca se aplica la:

a.        Piese si materiale realizate din materiale poroase sau absorbante.

b.       Piese sau materiale la temperaturi sub 10 sC sau mai mari de 50 sC.

c.        Piese care au fost supuse unui tratament de suprafata ce ar putea obtura discontinuitatile, de exemplu: alocromare, alodinare, vopsire, impregnare, placare, sablare umeda sau uscata, polizare, lustruire.

d.       Examinarea se efectueaza la cel mult 5 h de la indepartarea penetrantului.

Pregatirea suprafetei

Cauza cea mai comuna a esecului in examinarea cu lichide penetrante este pregatirea necorespunzatoare a suprafetei. Impuritatile pot masca discontinuitatilor, pot bloca penetrantul in discontinuitati, pot cauza indicatii nerelevante si pot ascunde discontinuitatile adevarate. Exista mai multe tehnici de curatire a suprafetei:

a.      Curatarea mecanica cum ar fi perierea cu perii de sarma sau sablarea trebuie sa fie folosita cand nici o alta metoda de curatare nu asigura o curatare suficienta.

b.     Una din metodele preferate este curatirea chimica si indepartarea vopselei.

c.      Degresarea cu vapori este eficienta pentru indepartarea urmelor de ulei sau vaselina deoarece nu deterioreaza specimenul de testat.

d.     Curatirea cu detergenti este cea mai buna metoda de pregatirea suprafetei pentru indepartarea solutiilor anorganice sau a altor impuritati solide.

e.      Pe langa aceste metode de curatire mai amintim si curatirea cu ultrasunete precum si curatirea cu jet de abur.

f.      Cand este aprobata, decaparea chimica este des folosita fiind urmata de curatire mecanica. Aceasta este folosita pentru descoperirea discontinuitatilor inchise dupa slefuire.

Aplicarea penetrantului

Penetrantul se poate aplica in diferite moduri, fie prin spray-ere, fie prin pensulare, fie prin imersia peiselor in bai de penetrant. Metoda de aplicarea a penetrantului are un efect mic asupra sensibilitatii metodei, insa  metoda electrostatica ( prin spary-ere) se considera a fi mai buna decat celelalte metode. Dupa aplicarea penetrantului, trebuie sa asteptam un timp suficient pentru ca acesta sa patrunde in defectele existente, timp numit dwell time.

Timpii de penetrare sunt, in general, recomandati de firma producatoare sau ceruti de tehnologia de lucru. Acesti timpi depind de: tensiunea de suprafata a penetrantului, de unghiul de contact, de vascozitatea penetrantului, de presiunea atmosferica, de presiunea capilara, de proprietatile microstructurale ale penetrantului.

Timpul ideal de penetrare este determinat, de cele mai multe ori, experimental si in general este specific unei anume inspectii.

Indepartarea excesului de penetrant

Procedura de indepartare a excesului de penetrant trebuie sa curete excesul de penetrant de pe suprafata piesei, fara a scoate, insa, penetrantul din discontinuitati. Reamintim ca medotele de indepartare a excesului de pentrant sunt:

Metoda A - spalabil cu apa,

Metoda B - emulsifiant lipofilic (postemulsifiabil, lipofilic),

Metoda C - spalabil cu solvent,

Metoda D - emulsifiant hidrofilic (postemulsifiabil, hidrofilic),

Metoda E - spalabil cu apa, apos (utilizare limitata).

Aplicarea developantului

Aplicarea developantului se face de obicei folosind un aerosol. Pentru aceasta aplicare se recomanda tinerea spray-ului la aproximativ 300 - 450 mm (12 - 18 inch) fata de suprafata de testat si sa se spray-eze aceasta suprafata astfel incat sa se obtina un film subtire si uniform de developant. Pentru penetrantii cu contrast de culoare se va aplica developant intr-un strat suficient de gros astfel incat fundalul colorat al zonei de interes sa fie mascat. Aceasta se poate obtine de obicei prin una sau doua spray-eri consecutive. Aplicarea developantului trebuie sa se faca in lumina alba.

Examinarea si inregistrarea indicatiilor

Se vor vizualiza si se vor interpreta indicatiile ca in capitolul 4. Dupa interpretarea indicatiilor acestea se vor inregistra si se va intocmi documentatia aferenta. Dintre metodele de inregistrare a defectelor amintim: schite, fotografierea, marcarea zonei in care se afla defecte. Trebuie avut grija ca indiferent de metoda de testare folosita timpul dintre interpretare si inregistrare sa fie cat mai mic deoarece odata cu trecerea timpului indicatiile vor deveni neclare si distorsionate neilustrand discontinuitatile reale.

Curatirea si protectia suprafetei

Se va sterge developantul de pe suprafata piesei testate cu o carpa curata dupa care se va spray-a aceasta suprafata cu solvent pentru curatirea finala. Se va restaura suprafata sau se va aplica o protectie temporara, daca este cazul.

Conditii

Pentru ca dupa testarea cu lichide penetrante sa obtinem rezultate bune este esential sa se asigure anumite conditii de aplicare, controlate indeaproape. Dintre aceste conditii amintim urmatoarele: asigurarea unei iluminari corespunzatoare, efectuarea examinarilor de personal autorizat si efectul temperaturii asupra examinarilor, care sunt descrise mai jos.

Iluminare

Cand folosim penetrant cu contrast de culoare (colorat) aria de examinare trebuie sa fie iluminata uniform, eliminand umbrele cu cel putin 1000 lux, lumina naturala sau artificiala. Examinarea indicatiilor rezultate in urma testarii cu lichide fluorescente trebuie sa fie executate la un nivel de lumina alba care sa nu depaseasca 20 lux (2 footcandel), folosind o sursa de lumina neagra care ne da cel putin 1000 mW/cm², valoare masurata cu un aparat capabil sa masoare intensitatea lumini negre la o distanta de 38 cm (15 inch). Inainte de examinare este necesara o perioada de acomodare a ochilor la intuneric de minim 5 minute (sau 1 minut, in functie de cerintele beneficiarului). Nu trebuie sa se poarte ochelari cu lentile fotocromatice deoarece lumina neagra le va intuneca. Purtatorii de lentile de contact sunt de asemenea influentati de reflexia luminii negre fapt care diminuiaza eficienta operatorului.

Efectul temperaturii

Piesele care vor fi examinate trebuie sa aiba o temperatura cuprinsa in intervalul   10 C - 40 C. Temperatura tipica a componentelor trebuie sa fie in jur 21 C (70 F). In afara acestui interval metodele de aplicare a penetrantului vor necesita sa se faca cu mare grija astfel:

a.        La metalele cu temperaturi joase se creeaza un strat de umezeala care va contamina penetrantul si este posibil sa impiedice intrarea penetrantului in discontinuitati. Se cere ca prespalarea si uscarea pieselor sa se faca cu mare grija.

b.       Cresterea vascozitatii penetrantului la temperatura joasa poate necesita marirea timpului de contact.

c.        Temperatura joasa va intarzia viteza de evaporare a developantului pe baza de solvent, solventul diluand penetrantul si rezultand indicatii neclare.

d.       La temperaturi inalte proprietatile fluorescente a penetrantilor fluorescenti se vor deteriora.

e.        Temperatura penetrantului este de asemenea importanta, astfel cu cresterea temperaturii riscam sa pierdem volatilitatea componentelor.

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

interpretarea indicatiilor

Generalitati

O indicatie este o proba vizibila a penetrantului in contrast cu fundalul developantului. Penetrantii colorati (vizibili) de obicei dau indicatii rosii cand sunt interpretate in conditii bune de lumina alba, iar penetrantii fluorescenti de obicei dau indicatii verde/galben stralucitor cand sunt interpretate in conditii bune de lumina neagra. Interpretarea indicatiilor trebuie sa se faca de un operator cu experienta si in conditii optime de lumina.

INDICATII TIPICE ADEVARATE

TIPURI DE INDICATII DE DEFECT

Figura 9.

Indicatii de fisuri

Fisurile vor fi de obicei provenite de la margini sau portiuni supuse la stres cum ar fi gauri. Indicatiile vor aparea aproape imediat dupa aplicarea developantului dar pot fi necesare 20 minute sau mai mult inainte ca o fisura subtire sa dea indicatii (figura 9.). Viteza de extragere a penetrantului depinde de latimea fisurii. Intinderea petei de penetrant va fi in functie de volumul fisurii. Fisurile foarte fine pot da o indicatie reprezentata printr-o linie punctata.

Porozitate

Corodarea sau parazitarea minora va fi indicata prin puncte dispersate de penetrant (figura 10.) in timp ce porozitatea grosolana va da o indicatie de puncte dispersate pe intreaga suprafata.

Figura 10.

Indicatii nerelevante

Acestea pot fi cauzate de unul din urmatorii factori:

a)     Zgarieturi. Zgarieturile sunt de obicei foarte putin adanci si largi in comparatie cu fisurile de aceea indicatiile vor aparea aproape imediat si nu se vor intinde dupa aparitia lor ca indicatii initiale. Ele sunt de obicei linii drepte.

b)     Indepartarea inadecvata a penetrantului. Aceasta va da o indicatie pe tot fundalul. Un fundal nuantat este acceptat atat timp cat se considera ca acesta nu va ascunde nici un defect.

c)     Suprafete rugoase. De la o suprafata rugoasa se va obtine o indicatie peste tot fundalul facand dificila indepartarea penetrantului. Daca suprafata este prea rugoasa aceasta nu poate fi testata cu lichide penetrante.

d)     Manuirea (procesarea) incorecta.

Figura 11.- indicatii nerelevante

e)     Geometria piesei. Geometria piesei poate cauza indicatii false. De exemplu daca o tehnica cere controlul unui panou nituit, penetrantul se va prelinge peste capetele nitului. Aceasta va masca indicatiile de fisuri mici ce provin de la gaurile niturilor. Suruburile pot da indicatii false din cauza dificultatii intalnite in indepartarea penetrantului din dintii acestuia. Cand se fac examinari in jurul gaurilor este esential sa indepartam penetrantul din gauri, daca nu fisurile mici vor fi mascate de scurgerile de penetrant din gauri. Unele tipuri de geometrii si constructii pot fi nepotrivite pentru examinarea cu lichide penetrante.

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA

Lumina neagra si fluorescenta

SURSE DE RADIATIE OPTICA CU INCANDESCENTA

Radiatia care corespunde domeniului de frecvente cuprins intre 0,38 10¹⁵ Hz si 0,78 10¹⁵ Hz produce oamenilor senzatia de vedere. Vom denumi radiatia aceasta radiatie luminoasa sau lumina. Domeniului de frecvente al radiatiei luminoase ii corespunde, in vid, domeniu lungimilor de unda cuprinse intre circa 780 nm si circa 380 nm. O sursa de radiatie poate fi denumita sursa de lumina numai daca frecventa radiatiei sau lungimea de unda a radiatiei este cuprinsa in domeniile mentionate. De retinut ca numai domeniul frecventelor este general pentru orice mediu optic, domeniul lungimilor de unda variind de la un mediu optic la alt mediu optic. Aceasta inseamna ca in timp ce energia fotonului este o marime constanta, indiferent de mediu, lungimea de unda a pachetului de unde variaza in raport cu mediul.

Pe langa radiatia luminoasa mai exista si radiatie ultravioleta care este radiatia din regiunea imediat superioara domeniului de frecventa (sau din regiunea imediat inferioara domeniului de lungime de unda) precum si radiatia infrarosie care este radiatia din regiunea imediat inferioara domeniului de frecventa (sau din regiunea imediat superioara domeniului de lungime de unda). In optica pentru a caracteriza radiatia din domeniul vizibil se foloseste terminologia de radiatie luminoasa sau lumina, iar pentru a caracteriza radiatia din toate cele trei domenii se foloseste terminologia de radiatie optica. Sursele de lumina se definesc in functie de capacitatea pe care o are radiatia luminoasa de a produce ochiului uman senzatia de vedere. Detectarea radiatiei luminoase se face insa nu numai folosind ochiul ca receptor optic, ci folosind si alti receptori optici al caror spectru de radiatie este mai larg decat cel receptat de ochiul uman.

Sursele de lumina folosite pentru aparatele optice se discuta in raport cu marimile si unitatile radiometrice, fotometrice si calorimetrice, ceea ce revine la a considera, pe langa spectrul vizibil al radiatiei, si regiunile ultravioleta si infrarosie. In general, diferitele corpuri aflate in stare solida, lichida sau gazoasa nu sunt surse de lumina, mai ales daca ele nu interactioneaza cu alte sisteme. Insa orice sistem aflat in faza de plasma reprezinta o sursa de lumina. Cum pe Pamant faza de plasma a substantei nu exista in stare naturala, ea fiind obtinuta doar in laboratoare, prin metode speciale, rezulta ca pe Pamant nu exista surse naturale de lumina (exceptie facand, poate, numai plasma flacarilor).

In afara cunoasterii surselor de lumina si a receptoarelor optice, tot atat de importanta este cunoasterea mediului prin care lumina se transmite de la sursa de lumina la receptor. In marea majoritate a cazurilor, mediul optic este aerul, ale carui proprietati optice pot varia in limite relativ largi. Orice corp care permite trecerea luminii prin el este denumit mediu transparent, iar orice corp care nu permite trecerea luminii este denumit corp opac. Sursele de lumina cel mai des folosite in aparatura optica sunt lampile sau becurile cu incandescenta, datorita costurilor relativ scazute, simplitatii functionarii si varietatii dimensionale foarte mari.

SURSE DE RADIATIE OPTICA ULTRAVIOLETA

Radiatia ultavioleta (UV) este acea radiatie electromagnetica cu lungime de unda cuprinsa intre 2000 A si 4000 A [(200.400) nm].

Radiatia cu lungime de unda cuprinsa intre 3200 A si 4000 A este relativ inactiva in comparatie cu banda de (2000.3200) A; radiatia ultravioleta, avand lungimea de unda in jur de 2500 A, este foarte daunatoare pentru organismele vii, producand arsuri, omorand bacteriile, vatamand ochii si generand ozon. Din aceasta cauza, in defectoscopie, este folosita radiatia ultravioleta, avand lungimea de unda cuprinsa intre 3500 A si 3800 A. Acest interval este preferat si pentru faptul ca, la lungimea de unda de 3650 A, se afla un varf de intensitate a radiatiei (vizibil pe spectrul de iesire a arcului in vapori de mercur de inalta presiune din figura 1).

Figura 1 - Spectrul radiatiei ultraviolete

Radiatiile ultraviolete din intervalul (3000.4000) A sunt cunoscute si sub denumirea de lumina neagra.

Ca surse de lumina ultravioleta pentru defectoscopie, se folosesc lampile cu mercur. O asemenea lampa (figura 2) are un cartus de cuart, in care se gasesc electrozii E₁ si E₂, precum si electrodul auxiliar, de aprindere, E₃. Rezistenta R limiteaza curentul in electrodul auxiliar. Cartusul de cuart este inchis intr-un balon confectionat tot din cuart, care protejaza cartusul, focalizeaza lumina produsa si joaca rol de filtru. Lampa este alimentata printr-un balast regulator de curent. Amorsarea lampii se asigura prin producerea unei mici descarcari intre electrodul E₁ si electrodul auxiliar, capabila sa vaporizeze mercurul existent in cartus si sa se amorseze astfel descarcarea electrica intre electrozii principali. Procesul de amorsare, pana la atingerea regimului de lucru, dureaza circa 5 min. Lungimea de unda a radiatiei emise de lampa depinde de presiunea din cartusul de cuart.

Figura 2 - Lampa ultravioleta

Luminozitatea indicatiei de defect depinde de mai multi factori cum sunt: cantitatea de substanta fluorescenta, in indicatia de defect, raspunsul acesteia la excitarea cu lumina UV si intensitatea acestor radiatii. Rezulta ca, pentru o substanta data, vizibilitatea indicatiei de defect va depinde de intensitatea radiatiei UV, marime ce se poate asigura prin alegerea convenabila a puterii lampii (pentru cele cu balon, frecvent 125 W, ajungand insa la 400 W, iar pentru cele tubulare, de la 40 W pana la 100 W) si prin amplasarea acesteia la o inaltime potrivita.

Din punct de vedere constructiv, lampile pentru lumina ultravioleta pot fi: stabile, portative, portative cu lupa de marire.

Schema operatiilor pentru testarea

cu lichide penetrante

Penetrant postemulsifiabil sau indepartabil cu solvent

PAGINA INTENTIONAT LASATA LIBERA