Електричні методи нк

Електричні методи засновані на створені в контролюючому об'єкті електричного поля чи безпосередньою дією на нього електричним збуренням (наприклад, електростатичним полем, полем постійного чи змінного стаціонарного струму), чи суміжно за допомогою дією збурення неелектричної природи (наприклад, тепловим, механічним та ін.). В якості первинного інформативного параметра використовуються електричні характеристики об'єкта контролю.

Так, електроємнісний метод контролю (ЕМК) передбачає введення об'єкта контролю чи його досліджуючої ділянки в електростатичне поле і визначення шуканих характеристик матеріалу по викликаній ним зворотної реакції на джерело цього поля. В якості джерела поля застосовують електричний конденсатор, який є одночасно і первинним електроємнісним перетворювачем (ЕП), так як здійснює перетворення фізичних і геометричних характеристик об'єкта контролю в електричний параметр. Зворотня реакція ЕП проявляється як зміна його інтегральних параметрів, частіше всього двох параметрів, із яких один характеризує "ємнісні" властивості ЕП, а другий — діелектричні втрати. Ці параметри є первинними інформативними параметрами ЕМК.

Інформативність ЕМК визначається залежністю первинних інформативних параметрів ЕП від характеристик об'єкта контролю - безпосередньо від електричних характеристик (наприклад, діелектричної проникності і коефіцієнта діелектричних втрат) і геометричних розмірів об'єкта контролю. Суміжним шляхом за допомогою метода ЕМК можна визначати і інші фізичні характеристики матеріалу: щільність, склад компонентів в гетерогенних системах, вологість, степінь полімеризації і старіння, механічні параметри і ін. До найбільш інформативних геометричних параметрів об'єкта контролю слід віднести товщину пластин, оболонок і діелектричних покрить на провідній і непровідній основі, поперечні розміри лінійно-протяжних провідних і діелектричних виробів (ниток, стержнів, дротів), локалізацію провідних і діелектричних включень та ін.

Слід відзначити, що інформативні параметри ш залежать також від ного конструкції і електричних характеристик середовища, в яку поміщений об'єкт контролю. Перша обставина враховується при оптимізації конструкції ЕП, інше зазвичай є причиною виникнення заважаючи контролю факторів. В якості первинного інформативного параметру найбільш цілерозумно використовувати ємність ЕП і тангенс кута втрат.

Акустичний метод нк

Акустичний контроль базується на реєстрації параметрів пружної хвилі (амплітуди і часу поширення), що взаємодіє з об’єктом контролю.

При поширенні пружних хвиль на межі двох середовищ спостерігаються віддзеркалення, заломлення та дифракції. Кожне з цих явищ залежить від властивостей і розмірів середовищ та довжини хвилі коливального руху. Якщо довжина хвилі мала порівняно з шириною межі поділу середовищ, то на основі зонної теорії Френеля закони поширення та відбивання коливальних рухів можна вирішувати методом геометрії. Процес поширення коливань у середовищі називають хвильовим, а лінію, що показує напрям поширення хвилі — променем.

Акустичним полем називають область простору, пружні коливання в точках якого визначаються їх пошкодженням відносно об’єкта, що контролює це поле. В теорії акустичного поля рахують імпульси настільки довгими, що збуджувані пружні коливання можна вважати неперервними гармонічними. З іншого боку, вважають імпульси настільки короткими, що процеси випромінювання, відбиття і приймання відбуваються в різні моменти часу. Звідси: шлях, що проходять імпульси повинен бути значно більшим від довжини хвилі.

Поширення пружної хвилі супроводжується появою зон, в яких частинки перебувають в одному й тому самому коливальному стані. Мінімальну відстань між двома такими зонами, які перебувають в одному режимі руху або в одній фазі, називають довжиною хвилі. Сукупність частинок, що характеризуються однією й тією самою фазою коливань, утворює поверхню, або фронт хвилі. Швидкість поширення хвилі визначається фізико-механічними характерами матеріалу, тому змінити довжину пружної хвилі в будь-якому матеріалі можна лише за рахунок зміни частоти збуджених коливань.

Залежно від виду поверхні (фронту) хвиль їх поділяють на плоскі (нерозбіжні), сферичні та циліндричні (розбіжні). Якщо зовнішня сила, яка прикладена до необмеженого середовища, змінюється гармонічно, то хвилю, яку вона збуджує, називають гармонічною, або синусоїдальною.

Інтенсивність коливань, які використовують при дослідженні матеріалу, не перевищує 1 кВт/см². Коливання відбуваються в областях пружних деформацій матеріалу, де напруження та деформації є пропорційно залежними (область лінійної акустики).