Лаборатория капиллярных явлений


ЛАБОРАТОРИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ


Лаборатория капиллярных явлений

ультразвуковой и капиллярный контроль

Лаборатория капиллярных явлений была создана в 1984г. академиком Национальной академии наук Беларуси
П. П. Прохоренко. С1994 по 2004г. лабораторию возглавлял Георгий Евменьевич Коновалов. В настоящее время заведующий лабораторией Майоров Александр Леонидович (mayorov@iaph.bas-net.by).

Лаборатория имеет два основных научных направления:
1. Исследование акустических методов измерений и создание средств ультразвуковой дефектоскопии;
2. Развитие физических основ капиллярного контроля и связанные с этим практические разработки.
Мировым приоритетом группы ультразвука является способ создания акустического контакта с использованием магнитной жидкости удерживаемой на поверхности преобразователя.

Многолетние исследования позволили создать широкую гамму новых оригинальных методов ультразвукового контроля и структуроскопии, основанных на использовании как амплитудных, так и временных измерений, и их комбинаций. Широко используются неоднородные акустические волны и фазовые методы.

В настоящее время опыт сотрудников лаборатории и имеющаяся база позволяют решить любую задачу в области ультразвукового контроля, начиная с постановки задачи и заканчивая поставкой оборудования «под ключ». Как правило, в лаборатории разрабатывается новое оригинальное оборудование для конкретных изделий или производства, включая разработку методики контроля, первичные средства измерений и саму измерительную аппаратуру. Отличительной чертой разрабатываемого оборудования является простота использования, не требующая привлечения рабочей силы специальной квалификации.

Академиком П.П.Прохоренко была создана научная школа, которая заложила основы современной теории капиллярного контроля, опирающейся на новейшие знания в области гидродинамических и физико-химических явлений на границах твердое тело — жидкость – газ, течений полярных жидкостей в капиллярных каналах, теории заполнения тупиковых каналов, воздействия на все эти процессы внешних полей. Многолетние исследования воплотились в оригинальных разработках, позволяющих решить любую задачу капиллярного контроля.

В частности, в лаборатории разработаны составы для капиллярной дефектоскопии, новые методики контроля, методы и оборудование для автоматизированной обработки результатов капиллярного контроля и тестирования комплектов для капиллярной дефектоскопии, разработаны и изготавливаются комплекты тест – образцов, как для капиллярной дефектоскопии, так и для магнитопорошковой.

На базе лаборатории действует учебно-методический центр по капиллярной дефектоскопии, визуальным и тепловизионным методам контроля (тел./факс +375 17 284 21 84).
Работы выполняются на договорной основе.

Основные направления НИОКР

ориентированные фундаментальные исследования:

  • исследование взаимодействия упругих (ультразвуковых) волн с веществами, материалами, изделиями;
  • изучение физических явлений и процессов на границе жидкость — твердое тело, лежащих в основе капиллярной дефектоскопии.

прикладные исследования:

  • исследование и разработка новых методов и средств ультразвуковой дефектоскопии, структуроскопии, тензометрии, измерения глубины поверхностно упрочненных слоев;
  • разработка новых методов и средств контроля проникающими веществами, способов повышения чувствительности и надежности капиллярной дефектоскопии.

некоторые разработки:

  • автоматизированные установки для ультразвукового контроля качества сцепления нирезистовой вставки с основным материалом поршней двигателей внутреннего сгорания;
  • индикаторы структуры отливок из высокопрочного чугуна;
  • индикаторы толщины слоев, закаленных на стальных деталях по технологии лазерной закалки, ТВЧ закалки (токи высокой частоты), закалки после цементации;
  • индикаторы механических напряжений для определения действующих внутренних механических напряжений 1-го рода;
  • оборудование для ЭМА возбуждения и приема акустических колебаний (ЭМА толщинометрия);
  • способы и оборудования для ультразвукового контроля сварных соединений полученных различными методами (сварка трением, сварка взрывом, магнитоимпульсная сварка и др.);
  • комплекты ультразвуковых преобразователей, в том числе с магнитным удержанием контактной жидкости;
  • методы и устройства для автоматического ультразвукового контроля поверхностными волнами;
  • уровнемеры для добывающих производств;
  • ультразвуковые индикаторы структуры отливок из высокопрочного чугуна;
  • дефектоскопические наборы для люминесцентной и цветной дефектоскопии;
  • компьютеризированные системы оценки чувствительности наборов дефектоскопических материалов и результатов капиллярного контроля с применением современных способов обработки изображений;
  • контрольные образцы для капиллярной и магнитопорошковой дефектоскопии.

Научные достижения лаборатории в области ультразвуковой дефектоскопии связаны с выявлением новых закономерностей распространения неоднородных упругих волн в твердых телах сложной формы при различных граничных условиях, разработкой и внедрением высокочувствительных способов и средств дефектоскопии, структуроскопии, тензометрии, методов контроля адгезии и др.
В области капиллярной дефектоскопии обнаружен и объяснен ряд физических явлений, лежащих в основе капиллярной дефектоскопии (явление двустороннего заполнения жидкостью тупиковых капилляров, проявление дефектов по пленочному механизму и др.). Построена гидродинамическая модель извлечения индикаторной жидкости из поверхностного дефекта слоем сорбционного проявителя, позволившая аналитически связать физико-химические свойства дефектоскопических материалов и контролируемой поверхности с характеристиками чувствительности контроля.