CC BY
26
УДК 620.192.46
МЕТОД КАЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ НАЛИЧИЯ ДЕФЕКТОВ КЛЕЕВЫХ ШВОВ ФАРФОРОВОГО ИЗОЛЯТОРА
И.В. Зайчиков, В.И. Солдатов, И.В. Лавров
Описан метод оценки наличия дефектов в клеевом шве фарфорового изолятора на качественном уровне, позволяющий на этапе регистрации тепловизионных изображений выделить участки шва с нарушениями.
Ключевые слова: тепловизионный, фарфор, изолятор, клей.
Ранее рассмотренная система регистрации тепловизионных изображений клеевых швов фарфорового изолятора [1] типа ИВВ-500 [3 - 5], применяемого в составе воздушных выключателей типа ВВБК-500, позволяет реализовать схему съемки области клеевого шва вокруг вертикальной оси изолятора с равным угловым шагом (рис. 1). Нагрев изолятора по методу [2], расположенного ниже клеевого шва, создает тепловую волну, а прибор термограф регистрирует процесс передачи тепла от нижнего цилиндрического тела к верхнему, сопровождающийся изменением температуры глазурированной поверхности фарфора в области клеевого соединения.
Рис. 1. Схема съемки
Основной целью регистрации и последующего анализа тепловых полей поверхностей фарфорового изолятора в области клеевого шва является определение степени дефектности клеевого соединения как на конкретном его участке, так и в целом. Описанный ниже метод оценки дефектности клеевого соединения ранее не рассматривался.
Клеевой слой, соединяющий два тела изолятора, оказывает сопротивление теплопередачи. По этой причине наблюдается перепад температуры цилиндрической поверхности нижнего и верхнего тел. По мере нагрева происходит рост перепада температуры. На рис. 2 показаны термограммы и значения перепадов температур вдоль одного участка шва в различные моменты времени относительно начала нагрева.
При наличии воздушных зазоров в клеевом слое по причине некачественной склейки торцевых поверхностей тел изолятора или механического разрушения слоя увеличивается сопротивление теплопередачи клеевого соединения. Участки с нарушениями клеевого соединения по сравнению с участками без нарушений выделяются большим значением перепада температуры нижнего и верхнего тела. На рис. 3 участок клеевого шва без нарушений отмечен горизонтальным отрезком на фотографии.
Рис. 2. Изменение перепада температуры нижнего и верхнего тела изолятора в зоне шва в зависимости от времени нагрева:
а - 580 с; б -1030 с
I-:-гт»
Рис. 3. Распределение перепада температуры верхнего и нижнего тела вдоль клеевого шва, содержащего участки с нарушением
107
Так как значение перепада температуры верхнего и нижнего тела зависит от времени нагрева изолятора, то оценка дефектности клеевого соединения по какому либо фиксированному порогу величины перепада не представляется возможной. Но значение перепада температуры может быть использовано как качественная характеристика клеевого соединения, позволяя выделить участки шва с нарушениями на этапе регистрации теп-ловизионных изображений.
Список литературы
1. Зайчиков И.В., Солдатов В.И., Лавров И.В. Система регистрации тепловизионных изображений клеевого шва фарфорового изолятора // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. Вып. 9: Ч. 1. 203 с.
2. Зайчиков И.В., Солдатов В.И., Лавров И.В. Метод нагрева фарфорового изолятора в системе регистрации тепловизионных изображений клеевого шва // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. Вып. 9. С. 103 - 106.
3. Паспорт ИЛЯН.686.115.009ПС. Изолятор опорный типа ИВВ-500-2000 УХЛ1.
4. ГОСТ 26093-84. Изоляторы керамические. Методы испытаний.
5. ТУ 16-528.192-80. Изолятор опорный. Типы ИВВ-500-200 УХЛ1 и ИВВ-500-2000 У1.
Зайчиков Игорь Вячеславович, канд. техн. наук, доц., zigorwm@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Солдатов Владимир Иванович, асп., wise_v@bk.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Лавров Игорь Владимирович, ген. директор, prom exp@ mail.ru, Россия, Тула, ООО «ИАЦ Промэксперт»
METHOD FOR Q UALITA TIVE EVAL UA TION OF DEFECTS IN ADHESIVE JOINTS
PORCELAIN INSULATOR
I. W. Zaychikov, V.I. Soldatov, I.V.Lawrov
A method for evaluating the presence of defects in the glue line porcelain insulators -ra on a qualitative level, allowing at the registration stage iso- thermal mapping to allocate portions of the seam with disabilities is described.
Key words : Thermal, porcelain insulator, glue.
Zaychikov Igor Wjacheslavovich, candidate of technical sciences, docent, zigorwm@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Soldatov Vladimir Ivanovich, postgraduate, wise_v@bk.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Lavrov Igor Vladimirovich, general director, prom_exp@,mail. ru, Russia, Tula, LLC «IAC «Promexpert»
УДК 620.192.46
МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ДЕФЕКТНОСТИ КЛЕЕВОГО ШВА ФАРФОРОВОГО ИЗОЛЯТОРА
И.В. Зайчиков, В.И. Солдатов, И.В. Лавров
Рассмотрен метод оценки степени дефектности клеевого шва фарфорового изолятора, включающий в себя обработку тепловизионных изображений с последующим расчетом коэффициента дефектности на основе экспериментально установленного диапазона значений коэффициента тепловой проводимости клеевого слоя, соответствующего дефектному состоянию клеевого соединения.
Ключевые слова: тепловизионный, фарфор, изолятор, клей, теплопроводность.
Для определения степени дефектности клеевого шва в количественном выражении, требуемой для оценки прочности шва, в отличие от рассмотренной в [1] качественной оценки требуется интегральная характеристика, не зависящая от времени нагрева опорного изолятора [4 - 6].
Рассмотрим упрощённую схему теплопроводности между малыми элементарными объёмами одного материала, находящимися на границе со слоем другого материала с меньшим коэффициентом теплопроводности (рис. 1).
Рис. 1. Упрощенная схема теплопроводности
Поступившее в элементарный объем тела 1 количество тепла dQвх пошло на изменение внутренней энергии первого тела dU 1, изменение внутренней энергии слоя dUз, изменение внутренней энергии второго те-
