ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В состав диагностического комплекса входят мобильная оптико-телевизионная измерительная система (ОТИС) и акустический прибор («Интроскоп»).

Аппаратное, метрологическое, методическое, алгоритмическое и програмное обеспечение комплекса основано на применении передовых достижений в области различных физических методов неразрушающего контроля качества материалов и изделий (акусто-эмиссионный, оптико-телевизионный и др.). Это позволяет надежно оценивать качество состояния материала как на этапе изготовления и сборки элементов, так и в процессе эксплуатации объектов, определять ресурс работы оборудования задолго до появления видимых дефектов и, в результате, предупреждать аварийные ситуации.

Принцип работы мобильной ОТИС заключается в компьютерном анализе оптико-телевизионных изображений микрорельефа участка поверхности исследуемого материала, находящегося под нагрузкой. Система состоит из телевизионной камеры, оптического микроскопа, сканирующего устройства, устройства подсветки, специализированных аппаратных интерфейсов, портативного компьютера и программного обеспечения для анализа изображений. Программное обеспечение ОТИС (на основе методов физической мезомеханики) позволяет выявлять признаки опасного накопления неоднородной пластической деформации и прогнозировать разрушение материала. В качестве критериев диагностики используются особенности полей векторов смещений, измеренных на поверхности нагруженных материалов, рассчитанные на их основе распределения локальных компонентов тензора пластической дисторсии, а так же вычисленные значения фрактальной размерности данной поверхности. Акустический прибор реализует комбинированный акустический метод неразрушающего контроля на основе возбуждения импульсных волн напряжений в исследуемом объекте и анализе акустических и эмиссионных характеристик возникающих при этом волн разрядки. Их характер зависит от размеров объекта, материала, внутренней структуры и наличия дефектов. Это позволяет производить дефектоскопию различных объектов( в том числе недоступных для прямого контакта, например, деталей компрессорного оборудования в рабочем состоянии или участков трубопровода, скрытых в земле) на наличие коррозионных и эрозионных повреждений, несплошностей основного материала и материала сварных швов. При этом критериями диагностики состояния предразрушения нагруженного материала являются время затухания и смещение спектральных линий акустического сигнала.

Акустический прибор является малогабаритным, простым в эксплуатации, относится к группе индикаторов и работает следующим образом. Импульсные волны напряжений в исследуемом объекте возбуждаются дозированным ударом с помощью пробника. Акустические сигналы снимаются в исследуемой области объекта пьезоэлектрическим датчиком и записываются во встроенный блок памяти. Накопленные результаты измерений передаются через специальный интерфейс связи в персональный компьютер, где обрабатываются с помощью программного обеспечения.

На разных этапах разрушения материала установлена корреляция критериев диагностики оптико-телевизионного метода с характеристиками акустических сигналов. Комплексное исследование на основе оптико-телевизионного и акустического методов позволяет при контроле промышленных объектов осуществлять надежную диагностику стадий накопления повреждений и состояния предразрушения (предельного состояния) по данным метода акустического зондирования. Разрабатываемые средства перспективны для применения как в составе автоматизированных стационарных систем непрерывного действия, так и в качестве средств периодического контроля.