Вопрос 2. Другие виды неразрушающего контроля

Голография. Термин «голограмма» происходит от греческого слова holos, что значит полный. В обычной фотографии трехмерная картина преобразуется в двухмерное изображение, голография сохраняет ее трехмерность. Получение четкого изображения при голографии состоит из двух процессов: получения го­лограммы и восстановления. Принципиальная схема установки для получения голограммы приведена на рис. 61.

Световой пучок от лазера 6 попадает на светоделительную пластину 1 и расщепляется на два. Один пучок, используемый для освещения объекта, про­ходит через оптическую систему 3 и, отражаясь от освещенного контролируемого объекта 4, попадает на светочувствительную пластину 5. Этот пучок называется предметным. Второй пучок, называемый опорным, отражается от зеркала 2, проходит через оптическую систему 3 также на светочувствительную пластину.

В результате интерференции двух световых потеков получается изображение в виде интерференционных полос, содержащее полную информацию о наружной поверхности контролируемого объекта. Получение четкого изображения из голограммы называется процессом восстановления. Обработанную фотографическую пластину (голограмму) используют для восстановления трехмерного изображения контролируемого объекта.

На рис. 62 показана схема процесса восстановления. На голограмму 2 по­дается пучок света от лазера 4, и наблюдатель 1 видит мнимое трехмерное изображение объекта, ничем не отличающееся от действительного. Таким образом, голограмма является как бы окном, через которое можно наблюдать объект.

Рис.61. Схема получения голограммы

Рис. 62. Схема восстановления трехмерного изображения

с использованием голограммы

Наличие в контролируемой детали 3 поверхностной или близкой к поверхности трещины, а также деформации вызывает искажение расположения интерференционных полос, где находился дефект. Это дает возможность следить за развитием трещины в динамике, наблюдать ход ее развития. Это свойство голографии эффективно можно использовать в условиях, когда непосредственное наблюдение затруднено из-за окружающих условий, например в авиадвигателях. Преимуществом этого метода является возможность контролировать всю область, а не только отдельные точки, получать объемное изображение исследуемого объекта. С появлением лазеров голографические исследования интенсивно развиваются и находят все большее применение. Сдерживающим фактором является то, что на четкость изображения влияют малейшие вибрации, исключить которые в производственных условиях не всегда возможно. Поиск оптимальных схем для широкого применения голографии ведется во многих областях науки и техники.

Применение лазерной техники. В авиационной промышленности, кроме голо­графии, лазеры широко применяются для измерений и координации. Например, точный монтаж узлов стапельной оснастки и другого объемного оборудования осуществляется с помощью лазера. Его прямой, без отклонений, луч направляется в заданную точку, регистрируется, давая при этом высокую точность. С течением времени, по мере накопления знаний и опыта, области применения лазеров все более расширяются. При ремонте авиационной техники лазеры нашли применение для выполнения инструментальных измерений в лабораторных условиях

Обычное измерение длин, радиусов, особенно на внутренних поверхностях гаек шариковинтовых подъемников, – операция весьма трудоемкая. Настройка инструментальных микроскопов, отсчеты для каждого измерения, которых на одной детали может быть несколько, занимают немало времени. Для повышения производительности труда на базе инструментального микроскопа построена система с использованием луча лазера и электронного устройства для автоматической регистрации измерений. Принцип ее работы основан на регистрации начального и конечного измерений интерференционных полос на голограмме.

На рис. 63 представлена принципиальная схема измерительного устрой­ства. Пучок света от лазера 7, проходя через светоделительную пластину 1, раз­деляется на два пучка. Один, опорный, отражаясь от зеркала 2, пройдя через оптическую систему 3, попадает на пластину 5, изготовленную из матового стекла. Второй пучок, предметный, пройдя через оптическую систему 3, попада­ет на измеряемую поверхность 4, отразившись от которой, попадает также на матовую пластину 5. Здесь получается интерференционное изображение, как и на голограмме. Это изображение регистрируется через волоконные световоды 6 фотоэлементами электронного устройства. При передвижении измерительного устройства из положения А в положение Б интерференционное изображение соответственно изменится на длину перемещения А – Б, что и будет за­фиксировано фотоэлементами. Полученный оптический сигнал преобразуется в электрический, и на табло устройства появится цифра, определяющая длину перемещения с точностью до 0,1 мкм.

Среди бесконтактных методов контроля лазерные методы являются весьма перспективными и бурно развиваются. В самолетостроении лазеры используются для сборки самолетных конструкций, монтажа технологической оснастки, стыковки и невелировки самолета и т. п.

Рис. 63. Принципиальная схема измерительного устройства с использованием лазера

При ремонте могут быть применены лазерные центрирующие измерительные системы (ЛЦИС) – наиболее универсальное измерительное средство. При измерениях с помощью этой системы в качестве эталона прямолинейности ис­пользуется энергетическая ось лазерного луча. На рис. 64 дана схема нивели­ровки с помощью ЛЦИС, которая производится на специально выделенной площадке. Самолет, установленный в линию полета, нивелируется по реперным точкам с помощью лучей лазера 7, передвигающегося по измерительной линей­ке 2. У каждого излучателя устанавливается специальная призма на крон­штейне, имеющем три степени свободы. Призма позволяет ориентировать луч в нужном направлении. Когда на площадку устанавливается самолет, луч на­правляется на реперную точку и по линейкам ведется отсчет.

Рис. 64. Нивелировка с помощью ЛЦИС

ЛИТЕРАТУРА

1. К.Я. Орлов, В.А.Пархимович. Ремонт самолетов и вертолетов. – М.: Транспорт, 1986.

2. Н.Л.Голего. Ремонт летательных аппаратов – М.: Транспорт, 1984.

****************************************************************

Дата добавления: 2014-10-17