По виду приемника лучей, отраженных от контролируемого изделия, раз­личаются следующие виды оптических приборов:

-  визуальные;

-  детекторные;

-  комбинированные.

Приемником у визуальных приборов является глаз человека. К визуаль­ным приборам относятся обзорные приборы, лупы, микроскопы, эндоскопы и др. В эту же группу входят приборы, с помощью которых измеряются геомет­рические размеры.

У детекторных приборов приемником лучистой энергии являются все­возможные детекторы: химические реактивы, электронные приборы, люминес-цирующие вещества и др.

Комбинированными приборами контроль можно производить визуально и при помощи детекторов.

При визуально-оптической дефектоскопии в основном используются ви­зуальные аппараты, которые можно разделить на три группы:

- приборы для контроля изделий небольших размеров, расположенных от глаза контролера в пределах расстояния наилучшего зрения (лупы, мик­роскопы);

- приборы для контроля удаленных объектов (бинокли, зрительные трубы, телескопические лупы);

- приборы для контроля скрытых объектов, внутренних полостей объектов (перископы, бороскопы, эндоскопы и др.).

4.1.1. Видимость  объектов

Видимостью называется степень различимости объектов при их наблю­дении. Она зависит от продолжительности осмотра, контраста, яркости, цвета, освещенности и других условий. Каждому из таких факторов соответствует свой порог видимости, ниже которого объект не будет виден несмотря на бла­гоприятность остальных условий. Например, при слишком малой освещенности предмет нельзя сделать видимым никаким увеличением.

К наиболее существенным условиям видимости относятся контраст и уг­ловые размеры объекта контроля.

За меру яркостного контраста чаще всего принимается отношение:

          (4.1)

где Вф - яркость окружающего фона;

Во - яркость рассматриваемого объекта.

При К > 0,5 контраст считается большим, при 0,2 < К < 0,5 - средним и при К < 0,2 - малым.

Порог контрастной чувствительности Клор (т. е. минимальный яркостный контраст, который контролер еще способен различать) для большинства людей равен 0,01 - 0,02 при оптимальных условиях осмотра. В реальных условиях Кпор = 0,05 -0,06.

Отношение значения наблюдаемого контраста к значению порогового контраста в данных конкретных условиях определяет видимость объекта:

               (4.2)

Максимального яркостного контраста, а следовательно, и максимальной видимости можно достигнуть при использовании белого и черного цветов или белого с красным.

4.1.2. Оптические  приборы

При осмотре с помощью оптических приборов происходит увеличение углового размера рассматриваемого объекта. Острота зрения увеличивается во столько раз, во сколько увеличивает оптический прибор. Это позволяет видеть мелкие объекты, которые нельзя обнаружить невооруженным глазом.

Необходимо помнить, что с ростом увеличения оптических приборов значительно сокращаются поле зрения и глубина резкости, поэтому для осмот­ра деталей применяются в основном приборы не более 20 - 30-кратного увеличения. При общем осмотре и поиске дефектов используют при­боры 2 - 16-кратного увеличения, а при анализе обнаруженных дефектов - при­боры 15 - 30-кратного увеличения.

4.1.3. Микроскоп стереоскопический МБС-10

Стереоскопические микроскопы находят наиболее широкое применение при визуально-оптической дефектоскопии. Они служат для наблюдения прямо­го объемного изображения предметов в отраженном и проходящем свете. Зна-

чительным преимуществом микроскопов этого типа является наличие систем Галилея, переключением которых достигается быстрое изменение увеличения при постоянном рабочем расстоянии. В комплект микроскопа входят широко­угольные окуляры с различным увеличением, с помощью которых можно полу­чить нужное значение.

Микроскоп типа МБС используется для оптического контроля малогаба­ритных и некоторых крупногабаритных деталей. Кроме того, он может приме­няться при капиллярной и магнитной дефектоскопии.

Линейные значения увеличения микроскопа приведены в табл. 4.1. К микроскопу прилагается четыре пары окуляров увеличения 4, 8, 12, 16 с диоп­трийной наводкой, шкалой и сеткой. Округленные значения увеличения указа­ны на корпусах окуляров.

Общий вид микроскопа показан на рис. 4.1. Основным узлом прибора яв­ляется оптическая головка 1, в которую вмонтированы все оптические детали. Объектив микроскопа 14 крепится на резьбе к корпусу головки. Выше объекти­ва в корпусе на подшипниках установлен барабан с системами Галилея. На конце оси насажаны рукоятки 12, при вращении которых происходит переклю­чение увеличения объектива. Округленные значения увеличения 7; 4; 2; 1; 0,57 нанесены на рукоятках.

Для того чтобы установить нужное увеличение, необходимо, вращая ба­рабан, совместить цифру на рукоятке 12 с точкой, нанесенной на подшипнике. При этом перефокусировку производить не нужно. Каждое из положений бара­бана фиксируется щелчком. Оптическая головка имеет механизм фокусировки. При вращении рукояток 18 происходит подъем и опускание оптической голов­ки относительно столика микроскопа. Окулярная насадка устроена так, что по­зволяет изменять межзрачковое расстояние в соответствии с индивидуальными особенностями глаз наблюдателя. На оправах призм крепятся окулярные труб­ки 11. Оправы объективов могут поворачиваться в направляющей. При измене­нии межзрачкового расстояния прибора, вращая призмы вместе с оправами объективов, следует держаться за корпус призм, а не за окулярные трубки.

Контроль объектива можно вести как в проходящем, так и в отраженном свете, для чего имеется осветитель. Он состоит из конденсатора и лампы с па­троном, объединенных в общем корпусе. Питание лампы осуществляется от се­ти переменного тока напряжением 220 В только через блок питания 24.

Рис. 4.1. Микроскоп МБС-10:

1 - барабан с корпусом; 2 - столик микроскопа; 3 - основание стола; 4 - кольцо диоптрийной наводки; 5 - бинокулярная насадка; 6 - рукоятка механизма изме­нения межзрачкового расстояния; 7 - фиксатор столика; 8 - винты, фиксирую­щие бинокулярную насадку; 9 - втулка осветителя; 10 - гайка осветителя; 11 -окулярная трубка; 12 - рукоятки переключения увеличений; 13 - стойка; 14 -объектив f = 90 мм; 15 - предметное стекло; 16 - держатели; 17 - рукоятка фо­кусировки; 18 - рукоятка регулировка хода; 19-кольцо

V. МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВ

Железные дороги Северной Америки ежегодно тратят около 80 млн. дол. На проверку состояния рельсов. Большинство дефектов выявляются до момента их перерастания в опасные, однако изломы рельсов в пути полностью исключить не удается. Поэтому железные дороги ведут исследования по повышению надежности дефектоскопии рельсов в условиях эксплуатации за счет совершенствования существующих методов неразрушающего контроля, особенно за счет более широкого приминения бесконтактных технологий.

Табл 1

Табл 2

Рабочие характеристики ультразвуковых щупов