Електричний неруйнівний контроль

Електри́чний неруйнівни́й контро́ль (англ. electrical nondestructive testing) або електри́чний контро́ль — неруйнівний контроль, який ґрунтується на реєстрації параметрів електричного поля, що взаємодіє з об'єктом контролю або яке виникає в об'єкті контролю у результаті зовнішнього впливу^[1].

Загальні відомості

Електричні методи контролю ґрунтуються на створенні в контрольованому об'єкті електричного поля або безпосереднім впливом на нього електричного поля (наприклад: електростатичне поле, поле постійного або змінного струму). Як первинні інформативні параметри використовують електричні характеристики об'єкта контролю, до яких належать:

• електричний опір R;
• електричний струм І;
• електрична ємність С;
• напруженість електричного поля E;
• відносна діелектрична проникність ε.

Для контролю конкретних об'єктів зазвичай обирають один або сукупність перерахованих параметрів, потім порівнюють з контрольованими параметрами об'єкта.

Класифікація

Електричні методи класифікують залежно від: використаних первинних інформативних параметрів, способів отримання первинної інформації і характеру взаємодії електричного поля з об'єктом контролю. До електропараметричних, згідно з ДСТУ 2866-94^[1] , належать методи, що ґрунтуються на реєстрації електричних характеристик об'єкта контролю.

Найпоширенішими методами цієї групи є^[2]:

• за характером взаємодії фізичних полів з об'єктом контролю
  • електричний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації параметрів електричного поля, яке взаємодіє з контрольованим об'єктом;
  • термоелектричний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації величини термоелектрорушійної сили, яка виникає під час прямого контакту нагрітого зразка відомого матеріалу з об'єктом контролю;
  • трибоелектричний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації величини електричних зарядів, які виникають в об'єкті контролю під час тертя різнорідних матеріалів;
• за первинним інформативним параметром:
  • електроємнісний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації ємності ділянки чи всього об'єкта контролю, який взаємодіє з електричним полем;
  • електропотенціальний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації розподілення потенціалів по поверхні об'єкта контролю;
• за способом отримання первинної інформації:
  • електроіскровий метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації виникнення електричного пробою та (чи) змінах його параметрів в середовищі, що оточує об'єкт контролю, або на його ділянці;
  • електростатичний порошковий метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації електростатичних полів розсіювання з використанням як індикатора наелектризованого порошку;
  • електропараметричний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації електричних характеристик об'єкта контролю;
  • метод рекомбінаційного випромінення — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації рекомбінаційного випромінення за умови прямого чи змінного руху носіїв заряду в електричному полі;
  • метод екзоелектронної емісії — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації екзоелектронів, емітованих поверхнею контрольованого об'єкта під дією зовнішнього стимулювального впливу;
  • метод контактної різниці потенціалів — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації контактної різниці потенціалів на ділянках об'єкта контролю, через який пропускається струм;
  • шумовий електричний метод — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації шумових параметрів під впливом електричного поля на об'єкт контролю;
  • метод екзоелектронної емісії — метод електричного неруйнівного контролю, що ґрунтується на реєстрації екзоелектронів, емітованих поверхнею контрольованого об'єкта, під дією зовнішнього стимульованого впливу.

Галузі використання

Методи електричного неруйнівного контролю знайшли застосування у наступних галузях метрології:

• дефектометрії (визначення типу, розмірів та орієнтації дефектів);
• дефектоскопії ( виявлення внутрішніх і прихованих дефектів матеріалів і виробів та визначення місця їх розташування);
• товщинометрії;
• структурометрії;
• структуроскопії.

Приклади застосування методів

• Трибоелектричний контроль застосовується при дослідженні властивостей діелектричних матеріалів та композицій на їх основі.
• Термоелектричний контроль застосовується при сортуванні деталей за типами сталі, визначенні товщини гальванічних покриттів, експрес-аналізі сталі і чавуну при плавці, визначені товщини загартованого шару тощо.
• Електроіскровий метод знайшов застосування при проведенні контролю суцільності діелектричних покриттів на внутрішній поверхні труб.
• Метод рекомбінаційного випромінювання використовується для контролю напівпровідників.
• Електропараметричний контроль (у тому числі електрорезистивний метод) використовується для прогнозування стану вузлів машин і механізмів, виявлення дефектів у навантаженій контактній зоні механізму, виявлення відхилення форми поверхні у зоні контакту тощо
• Метод екзоелектронної емісії використовується при аналізі плівок, та при вивченні п'єзо- та напівпровідникових матеріалів.
• Метод контактної різниці потенціалів використовується для дослідження явищ кінетики та адсорбції різних фізико-хімічних процесів.
• Електропотенціальний метод знайшов застосування при вимірюванні товщини стінок деталей, вивченні анізотропії електричних і магнітних властивостей, діагностиці втомних тріщин, виявленні розшарувань у товстолистовому металі тощо.
• Електроємнісний метод використовується при вимірюванні вологості, аналізі структури матеріалу, визначенні геометричних розмірів, оцінці поверхневого стану, визначенні механічних внутрішніх напружень тощо.

Див. також

• Прилади неруйнівного контролю