Научная статья на тему 'Дистанционная дефектоскопия поверхностей протяженных изделий'

Дистанционная дефектоскопия поверхностей протяженных изделий Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
137
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИСТАНЦИОННАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ / ПОВЕРХНОСТИ ПРОТЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Марукович Е. И., Патук Е. М., Бондарев О. Ю., Потапов А. И., Марков А. П.

The ways and means of combined remote inter- and introscopy of extensive articles surfaces taking into account informational-transforming possibilities of the modern optoelectronics, microprocessor technique and optical-fibrous technologies are analyzed.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Марукович Е. И., Патук Е. М., Бондарев О. Ю., Потапов А. И., Марков А. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Remote defectoscopy of the extensive articles surfaces

The ways and means of combined remote interand introscopy of extensive articles surfaces taking into account informational-transforming possibilities of the modern optoelectronics, microprocessor technique and optical-fibrous technologies are analyzed.

Текст научной работы на тему «Дистанционная дефектоскопия поверхностей протяженных изделий»

222/

шм шготш; мш

3 (57), 2010-

The ways and means of combined remote inter- and introscopy of extensive articles surfaces taking into account informational-transforming possibilities of the modern optoelectronics, microprocessor technique and optical-fibrous technologies are analyzed.

Е. И. МАруковнч, Е. М. ПАтук, ИтМНАНБеларуси, о. Ю. бондарев, ПА «МЕгА», А. И. ПотАПов, СЗту А. П. МАрков, гу впо «Белорусско-российский университет», А. г. Старовойтов, руп «Могилевэнерго»

УДК 620.179.118.5

ДИСТАНЦИОННАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРОТЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Введение. Протяженные изделия как объекты дефектоскопии отличаются многообразием номенклатуры, материалоемкостью и габаритностью, а также значительным превышением длины над поперечным сечением. Ресурс работы, эксплуатационная надежность и долговечность разнообразных конструкций и сочетаний элементов в большей мере определяются качеством изготовления, обработки, сборки и условиями окружающей среды. Конструктивное несовершенство, неравнопроч-ность материалов и неоднородность их структуры, нарушения режимов и многофакторные дестабилизирующие влияния сказываются на фактическом состоянии и характеристиках, особенно эксплуатируемых протяженных изделий. Дефектоскопия как совокупность методов и средств неразру-шающего контроля ориентируется на своевременное обнаружение поверхностных неоднородно-стей и нарушений сплошности геометрического тела. Если магнитная дефектоскопия строится на восприятии искажений формируемого магнитного поля, то электрическая дефектоскопия связана с регистрацией изменений параметров электрического поля. В отличие от магнитной дефектоскопии, где для индикации отклонений используются магнитночувствительные приемники, в электрической дефектоскопии используются методы, основанные на изменении емкости, индуктивности, параметров электростатического поля, сопротивлений и других эффектов [1-4].

Вихретоковая и радиационная дефектоскопия формируют и анализируют поле вихревых токов и поле от взаимодействия электромагнитного излучения радиоволнового диапазона с участком поверхности.

Диапазон частот, используемых для возбуждения или возникновения изменений при появлении

дефекта в акустической дефектоскопии, определен в пределах 50 Гц - 50 МГц. При этом для выявления контрастных зон применяются пьезоэлектрические, электромагнитно-акустические и магнито-стрикционные преобразователи.

На проникновении веществ в полости дефектных зон поверхностей строится дефектоскопия капиллярная и проникающими веществами. Используемые при этом пенетранты контрастируют в зонах поверхностных нарушений сплошности и регистрируются в видимом спектре излучений. Оптическая дефектоскопия основана на анализе взаимодействия излучения видимого диапазона с участком поверхности, в месте которого формируется оптический контраст. С помощью специальных способов и средств оптическое излучение ориентированно воздействует на неоднородность поверхности и отраженное информативное излучение дистанцируется получателю [4-7].

Номенклатура средств дефектоскопии определяется как способами визуализации, материалами изделий, так и видами поверхностей. С учетом этого существенно различаются способы и структуры интер- и интроскопии [8].

Способы и средства индивидуальной дефектоскопии приблизились к своим пороговым возможностям, когда на основе характерных физических эффектов и признаков достоверно оценить состояние поверхности весьма проблематично. В комплексной дефектоскопии комбинируются структуры информационно-физических преобразований с использованием преимуществ одних методов и с учетом ограничений других.

В любом случае в совершенствовании способов и средств дистанционной дефектоскопии объединяется весь комплекс информационно-технологических взаимосвязей и взаимозависимостей

в пространственно-временных преобразованиях технологических признаков деградирующего участка поверхности в абстрактные носители информации.

Визуализация изображений в интер- и интроскопии. Исключительные возможности зрительного восприятия спектрально-окрашенных изображений контрастных участков поверхности создают определенные преимущества комбинированным способам и средствам оптико-электронной дистанционной дефектоскопии. За счет смешения энергий различных по спектру излучений возможны сочетания большого многообразия цветов и оттенков, максимально адаптированных к светопри-емникам и зрительному восприятию.

Состояние и свойства реальной поверхности отличаются множеством пространственных элементов (координат) структурно неоднородного поля, в котором отражается его физическая сущность. На зарождающихся неоднородностях информационного поля концентрируются поверхностные нарушения сплошности, обусловливающие появление потенциально возможных экстремальных, в том числе и аварийных ситуаций. В них проявляются многофакторные причинно-следственные связи изменений микро- и макроструктуры материала и геометрического тела. Случайный характер пространственно-временного распределения таких изменений усложняет их прогнозирование, а также процессы интер- и интроскопии. Нормирование ресурса наработки по статистическим данным не дает достоверного эффекта, так как вполне годное по состоянию изделие может быть отнесено по срокам к негодному.

Наличие первичной информации позволяет оценивать пространственно-временную изменчивость конфигурации и геометрических параметров поверхности. Сложности выявления и обнаружения таких изменений связаны с ограниченными возможностями способов и средств дефектоскопии и особенно интроскопии. Комбинированные технологии визуализаций участков поверхности и создают предпосылки для более эффективной реализации информационно-преобразовательных операций всего процесса дефектоскопии. Всякие неоднородности как источники информации о поверхности различаются природой, в которой отображаются случайные аномальные отклонения, их конструктивные и технологические взаимосвязи. Путем отображений в некоторой мере устанавливается причинно-следственное соответствие между источником информации и неоднородностью поверхности.

Для системно согласованного информационно-преобразовательного процесса локализованная ин-

АГГГГ^ г: гсщ^гргтт /ооо

-3 (57), 2010 / ШЛЛЖ

формация первичного источника приводится к требуемому виду и параметрам, доступным для каждого функционального элемента системы визуализации. Достоверная первичная информация о состоянии поверхности особенно необходима для гарантированной контролеспособности эксплуатируемых изделий. Наличие такой информации создает предпосылки для надежной и оптимальной эксплуатации изделий по реальному состоянию с более эффективным и рациональным использованием средств, энергии и оборудования, а также сбережению материальных ценностей, здоровья и жизней людей.

Визуализация изображений от реальной поверхности до их абстрактного отображения связана с изысканием оптимальных способов и схем структурно-алгоритмических преобразований и физических сред. Современные высокозатратные технологии дистанционной дефектоскопии приблизились к своим предельным возможностям. К технологическим и методическим противоречиям добавляются противоречия информационного характера: всевозрастающие потребности в восприятии и транспортировке огромных объемов информации и фундаментальные свойства физических эффектов и процессов, используемых для реализации помехозащищенных информационных каналов.

Развитие и совершенствование информационно-физических методов визуализации ориентируется на такие направления, как комбинирование информационно-физических основ преобразовательных процессов визуализации; схемотехнические манипуляции функциональных структур и системных элементов; создание унифицированных преобразователей и модулей, объединенных в единой системе визуализации [9, 10].

Системно объединяются эти направления в современных способах комплексной дистанционной дефектоскопии.

Комплексные системы дистанционной дефектоскопии поверхностей. Для таких структур характерно значительное удаление наблюдаемой поверхности от наблюдателя. При этом наряду с высокочувствительным приемом информации от источника излучения, генерируемого участком поверхности, требуется повышенная достоверность и пооперационная мобильность в реализации при-емо-передающих функций каждым элементом системы.

В комплексных системах дистанционной дефектоскопии для первичных преобразований преимущественно используются эффекты, в которых с максимальной информативностью проявляются

99Л I г- гл^ггтллтгггггт

ЛЛЧ/ 3 (57), 2010-

конструктивно-технологические признаки зарождающихся отклонений в пространственно-временных координатах поверхности геометрического тела. При комплексном использовании различных методов дефектоскопии наилучшим образом решаются задачи оценки состояния обследуемых наружных и внутренних поверхностей.

На комбинированных методах физической проявляемости, ассоциативности и селективности создаются структурно-алгоритмические реализации высокочувствительных способов дефектоскопии с оптимальным поиском, ориентированным обзором и достоверным обнаружением контрастных зон. Различные стратегии и технологии ориентированного поиска обеспечивают максимальный учет априорных сведений о статически прогнозируемых неоднородностях и их пространственном сосредоточении. Наряду с проявлением статистических особенностей существенное значение имеет природа конструктивно-технологических неоднородностей поверхности геометрического тела. Следствием технологических неодно-родностей и связанными с ними вероятных дефектов являются усталость металла, изношенность отдельных участков, коррозия, влияние окружающей среды, нарушения нормированных условий эксплуатации. Все эти и другие факторы оказывают влияние на схемотехнические и ассоциативные возможности комбинирования способов дистанционной интер- и интроскопии поверхностей.

Физико-оптические способы оптимального поиска источников в информативном пространстве зон со случайным распределением контрастных зон обеспечивают ряд преимуществ в восприятии, трансформации и дальнейшей обработке информации в момент ее возникновения. С учетом этого создается возможность структурно-алгоритмической реализации дефектоскопии в адаптивных оптико-электронных средствах, обладающих повышенной чувствительностью, быстродействием и пропускной способностью.

Комбинирование способов и средств дефектоскопии на основе достижений оптоэлектроники и волоконной оптики, микропроцессорной техники и нанотехнологий, миниатюрных сенсоров и функциональных преобразователей в большей мере соответствует условиям комплексной автоматизации и технологического контроля в реальном времени. Здесь особую значимость приобретают способы редукции и многорежимного поиска с переключением траекторий, методы рационального, в том числе оптимального просмотра признакового пространства при сборе информации, а также современные технологии ее передачи и обработки.

В современной комплексной оптико-электронной дефектоскопии научно-технической базой комбинирования способов являются:

• новейшие методические приемы и принципы проявления и обнаружения локальных отклонений поверхности и их источников первичной информации;

• оптимальные алгоритмы и структуры формирования и дистанцирования первичной информации;

• рациональные схемы каналирования, направления, распределения информативных излучений;

• унифицированные модули и блоки, системно реализующие эти принципы.

Оптимальный поиск и обнаружение источников информации в двух- и трехмерном пространстве, высокое быстродействие и помехозащищенность визуализации абстрактных изображений, слежение и дистанцирование приемников относительно наружных и внутренних поверхностей, различные одномерные и многомерные преобразования изображений - все это создает монополию физико-оптической дистанционной дефектоскопии. Возможность спектрально-энергетического регулирования и дистанционного управления излучателями и приемниками информативных излучений, эффекты их «окрашивания» создают дополнительные преимущества оптико-волоконной дефектоскопии поверхностей [8, 12-15].

В системах трансформации информативных излучений только часть элементов первичного отображения несет в себе всю полезную информацию. Селективный отбор при этом позволяет разгрузить канал от заведомо не нужной информации. Однако отделение этой части в информативном изображении представляет некоторые сложности в последующей обработке и идентификации неод-нородностей в соответствии с установленными градациями в принятой классификации.

В обзорно-поисковых системах дефектоскопии наряду с выявлением проявляемых контрастных зон необходимо установить и зафиксировать координату и характерные признаки обнаруженных отклонений. В комбинированной дефектоскопии протяженных поверхностей оптимизация стратегии поиска, обзора и распознавания реализуется с помощью электромеханических и оптико-электронных средств скопирования и стробирования в пространственно-временных координатах протяженной поверхности. Использование современных сенсоров, излучателей, дефлекторов и другой информационно-преобразовательной техники позволяет комплексно решать задачи нерегулярных просмотров и мониторинга информационных по-

лей, выявлять неоднородности и экстремальные отклонения в контрастных зонах с не меньшей вероятностью, чем при регулярном просмотре и за меньший промежуток времени.

Способы формирования и трансформации информативных излучений в дистанционной дефектоскопии поверхностей. В дистанционной дефектоскопии для оперативной оценки состояния поверхности мало иметь исходную нормативно-технологическую информацию. Необходима и своевременно получаемая текущая информация о локальных взаимосвязанных воздействиях по всей цепи информационно-физических преобразований, чтобы упреждать и управлять зарождающимися неоднородностями (компенсировать, корректировать, регулировать и т. д.).

Способами функционально-экономической оптимизации структурных преобразований унифицируются возможности дистанционной дефектоскопии при сравнительно небольших материальных затратах. Формализованное отображение операций и всего процесса трансформации информативных излучений позволяет выявить узкие места и противоречия между задачами и возможностями отдельных методов и средств. Это способствует рациональной интерпретации результатов с характеристиками, превышающими предельно достижимые для отдельных видов и средств неразруша-ющего контроля. В такой структурно-алгоритмической комбинации оптимизация трансформации информативных излучений с визуализацией изображений контрастных мест поверхности формируется как математико-техническая задача с информационно-экономическими критериями.

Однако любое формализованное представление информационно-преобразовательного процесса трансформации излучений приближенно отражает сущность реального процесса. В математической модели с некоторой достоверностью учитывается все разнообразие информативных и дестабилизирующих факторов. Комбинированные структуры дистанционной дефектоскопии позволяют дифференцированно учесть влияние отдельных методов и скорректировать информационно-метрологические ограничения их на искажения визуализированных изображений поверхности.

При некотором различии в физических основах и принципах различные виды и способы дефектоскопии строятся на общих структурах формирования и информационно-физических преобразований первичной информации. В ней совокупно проявляется эффект взаимозависимости материально-технических и информационно-физических свойств и параметров поверхности. Перво-

АГГГГ^ г: гсщ^гргтт /ооц

-3 (57), 2010 / Ъ&Л*

причиной формирования источника первичной информации выступает зарождающаяся неоднородность, в которой закодированы аномальные отклонения и скрытые дефекты поверхности. По существу способами и технологиями дефектоскопии объединяются методы, модели и структуры визуализации неоднородностей участков и зон, скрытых от непосредственного рассмотрения наблюдателем.

В нормативной документации представлена исходная информация о материалах, их свойствах, условиях и режимах эксплуатации и другие данные. Но особый интерес представляют причинно-следственные связи отклонений и дефектов, пути их своевременного предотвращения, способы выявления и устранения. Технологическая предрасположенность неоднородностей поверхностей позволяет прогнозировать и вести ориентированный поиск и направленно выявлять зоны аномальных отклонений. Информационная выявляемость, связанная с проявляемостью неоднородностей, определяет структуру информационно-физических преобразований и весь процесс трансформации излучений, воздействующих по прямой связи и отраженных - по обратной связи. В способах формирования информативных излучений и визуализации неоднородностей определяющую роль играют спектрально-энергетические эффекты взаимодействия излучений с поверхностью. В первичном взаимодействии проявляется вся совокупность изменяющихся свойств, а во вторичных эффектах визуализируется выявляемая неоднородность поверхности. На этой основе реализуется весь комплекс взаимосвязанных операций по технологической проявляемости и информационной выявляе-мости.

Многообразие излучений и физических эффектов обусловливает разнообразие способов и моделей взаимодействия излучений с поверхностями. В контрастной зоне с аномальными отклонениями зарождаются потенциальные дефекты с характерными пространственно-временными параметрами. При этом особое значение имеет выделение информативного излучения контрастной зоны в реальной помеховой обстановке изделия.

Дистанционная дефектоскопия строится на спектрально-энергетическом позицировании как воздействующего, так и информативного излучения. В такой структуре комбинированных взаимодействий (рис. 1) системно объединяются операции и устройства с различной физической природой, для чего используются специальные локальные связи.

За счет энергии источника питания спектрально-энергетический формирователь посредством излучателя по прямой связи воздействует на по-

226/

г^г: г: г^гтггл/ттгггггг

3 (57), 2010-

Рис. 1. Структура пооперационных взаимодействий в системе пространственно-временной дефектоскопии с локальными связями: О - оптические, - механические, « - электрические; 1 - связь прямая; 2 - связь обратная

Рис. 2. Модель взаимодействия излучения 1 с отражающей поверхностью 2: 3 - неоднородность; 4 - приемник изображения, 5 - локальная связь через коллектор; 6 - жгуты светопроводящих волокон

верхность, а по обратной связи осуществляется скопирование изображения контрастного участка. За счет привода обеспечивается синхронное продвижение излучателя и приемника излучения. Через коммутатор элементы лучистого потока от спектрально-энергетического взаимодействия излучения с поверхностью передаются в информационно-преобразовательный канал, выходы которого связаны с блоком спектрально-энергетической обработки. В нем осуществляется программно-алгоритмический анализ информативного изображения выявленного контрастного участка с хранением, документированием и представлением результатов для визуального восприятия (рис. 2).

Все многообразие способов и средств дефектоскопии ориентировано на своевременное обнаружение отклонений в пространственно-временных

параметрах поверхности изделия. Всякое «не нормированное» отклонение выявляется по эталонным параметрам, которые представляются в виде образцовой поверхности. В ней обобщена вся совокупность материальных, конструктивных, метрологических, эксплуатационных и других специфических требований. Абстрактным отображением этой совокупности является некоторая область в пространственно-временных координатах изделия, обеспечивающих нормируемые показатели качественного изделия. Однако задание формализованных требований в виде образца при автоматизированном «сличении» эталона и участка поверхности представляет значительные сложности, особенно в их согласованном преобразовании.

Трансформация отображаемых поверхностью излучений через «информационный контакт» из-

лучателя связана с повышенными требованиями к первичным преобразователям, которые должны быть оптимально адаптированы к изделию, условиям эксплуатации и окружающей среде. Если аналоговые преобразователи характеризуются повышенной чувствительностью, то в структуре информационно-преобразовательного канала передачи и обработки предпочтение отдается дискретным способам. Если аналоговый сигнал обеспечивает высокочувствительный прием, дискретный -помехозащищенное преобразование, то цифровое -стабильную транспортировку и комфортное считывание. Переход аналога через дискрет к цифровому отображению связан со значительными потерями энергии и информации. Оптимальная структура трансформации излучений - аналоговый датчик с цифровым выходом.

Практически трансформация первичной информации от источника до потребителя представляет сложную цепь преобразований с разноуровневым пространственно-временным распределением и блочно-модульным сосредоточением информационных операций. В одних способах дефектоскопии этот процесс проходит быстрее и эффективнее, в других - длиннее и затратнее. Переход к комплексной дефектоскопии позволяет в некоторой мере оптимизировать этот процесс по последовательно приближенным критериям. В такой структуре трансформации идентификатор в программной обработке классифицирует неоднородность контрастного участка поверхности с отнесением информативного излучения к конкретной группе, виду и отображению абстрактного дефекта.

Особенности моделирования и визуализации в комплексной дефектоскопии поверхностей. Модели информационно-физических преобразований признаков отклонений и неоднородностей непосредственно связаны со спектрально-энергетическим взаимодействием ориентированного излучателя и селективного приемника. Оценка неоднородности по множеству точек, составляющих их пространственно-структурное поле, обеспечивает объективное отображение информационно-физических процессов и операций и их пространственно-временную связь. Текущие параметры определяют и пространственно-временное состояние участка поверхности с динамичным распределением свойств различной физической природы. Спектрально-энергетическое восприятие формируемого у контрастной зоны информационного изображения дает возможность оперативно оценить пространственную и временную изменчивость поверхности.

Взаимосвязь проявляемых неоднородностей и генерируемых ими источников информации опре-

п гггг^ г: tr^m^rnrr. /997

-3 (57), 2010 / fcfcf

деляет модели и структуру как первичных преобразований, так и всего процесса дефектоскопии. С учетом уровней неопределенности параметров и неоднородностей поверхности адаптируются алгоритмы и структуры способов дефектоскопии, обусловливающих принципы и системность функциональных комбинаций информационно-физических преобразований. Они позволяют применить некоторые традиционные методы и средства для интер- и интроскопии поверхностей с ограниченным доступом. При этом с ростом потоков информации и повышением требований к «гибкости» и помехозащищенности каналов повышается ценность первичной информации, но возрастает объем информационных преобразований по согласованию, дистанцированию и обработке сигналов.

Случайный характер распределения неодно-родностей и их параметров обусловливает разнообразие моделей формирования и трансформации информативных изображений Е (х, у) неоднородности dN на фоне помех Фф (рис. 2).

При взаимодействии потока излучения Ф0 с поверхностью 2 формируется изображение контрастной зоны 3, вид которого определяется индикатрисой рассеяния, учитывающей характер изменения контрастности проявляемой неоднородности dN. Изменение контраста определяется соотношением:

У = £о/£н ,

где k0 - коэффициент контрастности однородной поверхности; kn - коэффициент контрастности неоднородной зоны dN.

Для элементарной неоднородности с небольшими приращениями координат (Ах ^ 0,Ду ^ 0) выражение g описывается зависимостью:

Y = 1 + 2_ЕН^_.

Ен ( х, у ) + Е ( х + Ах, у + Ау )

Для модулированного информативного источника, когда вся энергия информативного излучения Ен сосредоточена в идеальной точке с координатами (х0, у0), используется распределение яркости в контрастной зоны в виде выражения:

В (х, у ) = Во 5( х - х о, у - у о),

где 5( х - х о, у - у о ) - двумерная обобщенная функция Дирака.

Информативное излучение неоднородности dN на фоне Фф воспринимается фотоприемником 4 -торцом световодного коллектора 5, выполняющего функции локальной связи. Выходы коллектора с помощью жгутов оптических волокон 6 ориентируют отдельные составляющие лучистого потока

99В / АГТТ^ г: г/^штптг

3 (57), 2010-

через оптическую связь на индивидуальные фотоприемники со специально подобранными спектрально-энергетическими характеристиками и конструкциями.

Информативное изображение неоднородности характеризуется амплитудной и фазовой функцией пространственных частот [8, 16]. В них отражаются информационно-физические зависимости количественных и качественных оценок проявляемой неоднородности в некоторой пространственной координате поверхности. При этом основная часть оптического изображения воспринимаемого приемником 4 сосредоточена в информативном излучении Е (х, у). Оно представляет совокупность отдельных элементарных отображений всех элементов неоднородности на фоне помех Фф, как источника для информации. В процессе трансформации информация и дезинформация присущи одному и тому же каналу преобразований. Многообразие и случайный характер дестабилизирующих воздействий усложняют как моделирование, так и структурно-алгоритмическую реализацию способов и средств визуализации полей различной физической природы. При этом определяющее значение имеет выявление системных факторов, их корреляционных зависимостей в формировании первичной информации и ее дистанцировании. Случайное пространственно-временное распределение системных факторов, их обусловленность и неопределенность в зависимостях от отдельных условно обособленных параметров и критериев требует достоверной оперативной информации уже на стадии возникновения аномальных отклонений поверхности.

Многообразие моделей и структур преобразований физических эффектов в адекватные источники информации базируется на разнообразии операций формирования и направления информативных излучений, ориентации излучателей и приемников, параметрических соотношениях амплитуд, фаз, частот и других величин, характерных для определенных излучений и видов неразрушающе-го контроля. Сложности контуров и геометрии поверхности, многоуровневое расположение граней и каналов в теле изделия и другие специфические особенности изделия усложняют структурно-алгоритмическую реализацию комбинированной дефектоскопии. Формирование и обнаружение информативного изображения методами сквозного просвечивания, эхо-методом, теневым и другими методами требует ориентированного воздействия на поверхность с некоторым интервалом времени между воздействием и приемом, что сказывается на динамике и оперативности дефектоскопии.

Существенным ограничением традиционных методов неразрушающего контроля является по-мехозащищенная среда для локальных связей излучателей, приемников и функциональных элементов, системно объединенных в единой цепи трансформации информативных изображений контрастных зон.

Волоконно-оптические способы и технологии дистанционной дефектоскопии поверхностей. Отличительные возможности расщепления, направления, каналирования и смешения элементарных лучистых потоков с помощью светопрово-дящих сред открывают перспективу способам и технологиям спектрально-энергетической дефектоскопии на основе волоконной оптики. Воздействие и прием лучистых потоков, отраженных неоднородным участком поверхности, с помощью оптически прозрачных сред позволяет комбинировать более эффективные структуры преобразований и дистанцирования информативных изображений волоконно-оптическими способами. Оптические способы визуализации полей различной физической природы отличаются своей оперативностью, мобильностью и эргономикой. Оптическая информация более привычна человеку, а оптические связи в цепи преобразований обеспечивают идеальную развязку при высокой избирательности и помехозащищенности.

Стремительно развивающаяся база электроники и оптоэлектроники с расширением оптического диапазона излучений способствует и успешному освоению видимого спектра с примыкающими к нему ультрафиолетовой и инфракрасной областями. Оптико-волоконные методы и средства с пространственно-частотной обработкой и модуляцией диаграммы направленности открывают перспективу дальнейшего совершенствования дистанционной дефектоскопии поверхностей. Способами скопирования, сканирования и стробирования обеспечивается эффективная трансформация изображений контрастных мест с их максимальным правдоподобием с реальными.

Спектрально-энергетическое управляемое воздействие на элементарный участок, поиск и локализацию информативных источников, высокая плотность и помехозащищенность и другие преимущества визуализации и дистанцирования оптических изображений из труднодоступных пространств - все это создает монополию комбинированным волоконно-оптическим способам дистанционной дефектоскопии поверхностей. Смешение спектральных излучений монохроматических источников и формирование управляемого спектрально-энергетического излучателя посредством

светопроводящих волокон способствует более чувствительному восприятию спектрально- окрашенных изображений поверхностных неоднородностей. «Гибкость и управляемость» положением излучателя относительно фотоприемника позволяют рационально проводить прямой и боковой обзор с дистанцированием панорамных изображений наблюдателю. Большой объем информации, сосредоточиваемый на ограниченной площади фотоприемника, требует повышенной разрешающей способности всей информационно-преобразовательной системы трансформации оптических

АГГГГ^ г: кш^тгпгг; /990

-3 (57), 2010 / fcfcW

изображений в едином комплексе дистанционной дефектоскопии поверхностей. Детализированное рассмотрение мест вероятного сосредоточения не-однородностей ограничивается как информационно-физическими возможностями индивидуальных методов дефектоскопии, технических средств и методов поиска информативных источников, так и зрительными особенностями наблюдателя. Однако в комбинированной дефектоскопии человеческий фактор в большей мере проявляется в достоверной оценке состояния поверхности по ее абстрактному отображению.

Литература

1. А л е ш и н Н. П. Радиационная, ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоизделий: Учеб. для ПТУ / Н. П. Алешин, В. Г. Щербинский. М.: Высш. шк., 1991.

2. Ультразвуковой и рентгеновский контроль отливок / Е. А. Гусев, А. Е. Карпельсон, В. П. Потапов и др. М.: Машиностроение, 1990.

3. Технические средства диагностирования: Справ. / В. В. Клюев, П. Н. Пархоменко, В. Е. Абрамчук; под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989.

4. Неразрушающий контроль: В 5-ти кн. Кн. 4. Контроль излучениями / Б. Н. Епифанцев и др.; под ред. В. В. Сухорукова. М.: Высш. шк., 1992.

5. Неразрушающий контроль: Справ. В 7-ми т. Т. 6. Оптический контроль / В. Н. Филинов. М.: Машиностроение, 1989.

6. О к о с и Т. Волоконно-оптические датчики. Пер. с япон. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Информационно-физическая подготовка и дистанцирование первичной информации в оптическом контроле / А. И. Потапов, С. С. Сергеев, А. П. Марков, А. В. Конов и др. // Опыт использования в промышленности неразрушающего контроля качества неметаллических изделий, чугунного литья и композитов: Сб. докл. Всерос. науч.-прак. семинара. СЗТУ, СПб: 2007. С. 179-186.

8. Волоконно-оптическая интроскопия / П. И. Марков, А. А. Кеткович, Д. К. Саттаров. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987.

9. Методология совершенствования технологического контроля в литейном производстве / Е. И. Марукович, А. П. Марков, В. Вс. Коннов, А. А. Кеткович // Литье и металлургия. 2007. № 4 (44). С. 96-103.

10. Техника и технологии оптической визуализации внутренних поверхностей / С. С. Сергеев, А. П. Марков, А. В. Иванов и др. // Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта: Сб. науч. тр. Новополоцк: УО «ПГУ», 2008. Вып. 5. С. 123-131.

11. А к а е в А. А., М а й о р о в С. Н. Оптические методы обработки информации. М.: Высш. шк., 1988.

12. Волоконная оптика и приборостроение / М. М. Бутусов, С. Л. Галкин, С. П. Оробинский, Б. П. Пал; под общ. ред. М. М. Бутусова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.

13. В е й н б е р г В. Б., С а т т а р о в Д. К. Оптика световодов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977.

14. Визуально-оптическая дефектоскопия и размерный контроль в литейном производстве / Е. И. Марукович и [др.]; под общ. ред. Е. И. Маруковича. Мн.: Беларуская навука, 2007.

15. Измерения в промышленности: Справ. изд. В 3-х кн. Кн. 2. Способы измерения и аппаратура: Пер. с нем. / Под ред. П. Профоса. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1990.

16. Волоконно-оптические методы и средства дефектоскопии: Справ. пособ. / С. В. Плетнев, А. И. Потапов, А. П. Марков. СПб.: ЛИТА, 2001.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.