Электронно-оптические преобразователи. 
Неразрушающий контроль сварных соединений в машиностроении

Принцип работы электронно-оптических преобразователей (ЭОП) основан на люминесценции люминофора под действием ионизирующего излучения и последующем усилении яркости их свечения в 10³—10' раз за счет ускорения фотоэлектронов, испускаемых фотокатодом, в электростатическом поле (рис. 3.38). ЭОП выполняется в виде стеклянного баллона 2, в котором создан вакуум порядка 1СИ Па. Внутри баллона установлены входной и выходной экраны. Входной экран 3 состоит из алюминиевой подложки сферической формы, слоя люминофора (ZnS) и сурьмяно-цезиевого (CsSb) фотокатода. Выходной экран 5, имеющий размеры в 10 раз меньшие размеров входного экрана, состоит из конусообразного алюминиевого анода, внутри которого установлена стеклянная пластинка с нанесенным на ней слоем люминофора. Внутренняя поверхность баллона покрыта токопроводящим покрытием, служащим фокусирующим электродом. Электрод 4 находится под постоянным напряжением 300 В, входной экран и анод находятся под напряжением 25 кВ. Под действием квантов ионизирующего излучения, прошедших через контролируемый объект 1, люминофор начинает светиться. Под действием этого свечения в фотокатоде возникают фотоэлектроны, которые фокусируются и ускоряются электростатическим полем, вызывая свечение выходного экрана 5. Изображение объекта рассматривают через свинцовое стекло с помощью оптики 6 или передают на приемную телевизионную трубку. На выходном экране за счет электронно-оптического уменьшения получают изображение в 10 раз меньше, а яркость свечения в 10³ раз больше, чем на выходном экране. Затем изображение увеличивают в 10 раз, чтобы получить изображение объекта в натуральную величину.

ЭОП применяются при контроле стальных объектов толщиной до 50 мм, так как чувствительность метода невысока.

Интроскопы для непосредственного наблюдения изображения объекта дешевы и просты в изготовлении и эксплуатации, позволяют получать информацию быстро. Время контроля ими намного меньше, чем при использовании рентгенографических пленок, но, вместе с тем, они имеют низкую разрешающую способность и контрастность, а главное, — повышенную радиационную опасность.

Рекомендации по выбору вида ионизирующего излучения и детектора при радиационной интроскопии некоторых материалов приведены в табл. 3.19.

Рис. 3.37. Зависимость яркости свечения (I) флуороскопического экрана (7) и сцинтилляционного кристалла (2) от энергии рентгеновского излучения, прошедшего через контролируемый объект; 1 стильб = 1 кандела/см^1.

Рис. 3.38. Устройство электронно-оптического преобразователя (ЭОП):

I — контролируемый объект; 2 — цилиндрический корпус прибора;

• 3 — параболический сурьмяно-цезиевый катод; 4 — электроды; 5 — анод;
• 6 — сцинтилляционный экран; 7 — оптика

Методика радиоскопического контроля. По результатам предварительных исследований на контролируемые детали, узлы и изделия в установленном порядке разрабатываются технологические карты контроля, в которых указываются подлежащие контролю участки объекта, недопустимые по правилам контроля размеры дефектов, применяемое оборудование, режимы и схемы контроля, а также последовательность выполнения контрольных операций.

Подготовку источников излучения и радиоскопических установок к работе и работу на них проводят в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации этих установок. Пульты управления с видеоконтрольными устройствами рентгентелевизионных установок следует располагать так, чтобы на их экраны не попадал яркий солнечный или искусственный свет.

Необходимо обеспечить предварительную адаптацию зрения оператора к яркости свечения выходного экрана радиационного интроскопа.

Перед проведением контроля объекты необходимо тщательно осмотреть и рассортировать по группам с таким расчетом, чтобы проводить контроль с минимальным числом изменений режимов. Для определения местоположения возможных дефектов контролируемые участки деталей следует маркировать. Маркировку литых и других деталей выполняют свинцовыми или медными указателями и цифрами, укрепляя их на одной из поверхностей детали; Маркировку сварных соединений труб целесообразно осуществлять с помощью измерительных лент с нанесенными на них метками и цифрами из свинца или меди, отражающими длину (например, 1 см) контролируемого участка.

В начале и конце контроля каждой партии деталей, узлов и изделий, а также в начале и конце рабочей смены следует проверять чувствительность контроля по соответствующим эталонам, устанавливаемым современными действующими стандартами.

Первую контролируемую деталь из партии с укрепленными на ней эталоном чувствительности и маркировочными знаками устанавливают перед входным экраном преобразователя излучения на заданном от него расстоянии. Затем на указанном в технологической карте фокусном расстоянии устанавливают источник излучения. Включив в сеть радиоскопическую установку, настраивают ее в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации. После этого, включив источник излучения, устанавливают на нем малые анодное напряжение и ток, необходимые для получения очертаний изображения КО, и по этим очертаниям диафрагмируют рабочее поле преобразователя любым из известных способов. Затем, установив заданные в технологической карте анодное напряжение и ток, определяют чувствительность контроля по укрепленному на КО эталону чувствительности.

Контроль деталей и узлов радиоскопическим методом следует проводить, используя дистанционно управляемый механический манипулятор, который обеспечивает крепление, а также необходимые перемещения КО и отметку на нем дефектных мест. Во избежание повреждения чувствительных элементов радиоскопической установки или нарушения темновой адаптации глаз контролера при значительном повышении яркости экрана при смене КО следует применять защитные средства.

При радиоскопическом контроле качество КО и недопустимые дефекты оценивают непосредственно во время просвечивания. При разбраковке контролируемых объектов необходимо руководствоваться картами контроля или нормативно-технической документацией.

Регистрацию результатов контроля следует проводить с использованием фотоаппаратуры, которой укомплектованы радиоскопические установки, или с помощью автономных средств магнитной видеозаписи.