Oznaczenie: ET Forma zajęć: wykład, ćwiczenia Ostatnia weryfikacja: 2010 Czas trwania: 12 godz. Sala: 215

Blok przedmiotów: podstawowe

Jednostka realizująca: Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

I. Plan wykładu:

1. Wprowadzenie, Terminologia i historia badań nieniszczących (NDT) (0,5 godz.)

Wiedza ogólna o badań nieniszczących:

• Czy jest badanie?
• Jaki cel badań nieniszczących?
• W której fazie życia "wyrobu" przeprowadzane jest badanie NDT?
• Jaka jest wartość dodana badania?
• Kto może przeprowadzać badania nieniszczące?
• Główne metody badań NDT.

Badanie prądami wirowymi:

• Definicja: zależność elektromagnetyczna pomiędzy sensorem (czujnikiem), a obiektem badanym przewodzącym elektryczność, informacje dotyczące charakterystyk fizycznych badanego obiektu.
• Historia metody

2. Zasady fizyczne i wiedza towarzysząca (1 godz.)

Uwagi niezbędne dla rozumienia metody badania prądami wirowymi. Wiedza związana z zasadami fizycznymi) może być przedmiotem wstępnego kursu szkoleniowego.

Podstawy. Elektryczność: elementy

• Prąd stały: natężenie, napięcie opór, przewodność, prawo Ohm‘a, oporność, przewodność. Jednostki, wartości przewodności dla wybranych metali.
• Prąd przemienny: prąd i napięcie sinusoidalne, amplituda, częstotliwość, okres, faza.

Magnetyzm

• Magnetyzm: pole magnetyczne, linie pola, natężenie pola magnetycznego. Przenikalność, natężenie strumienia (indukcja). Strumień. Pętla histerezy. Jednostki.
• Diamagnetyzm, paramagnetyzm, ferromagnetyzm.

Elektromagnetyzm

• Pole magnetyczne wytwarzane przez natężenie prądu (drut, cewka). Zjawisko indukcji elektromagnetycznej, induktancja, Sprzężenie elektromagnetyczne. Prądy indukowane i pole wtórne. Prawo Lenza.
• Rozkład prądów wirowych w materiałach przewodzących: fala płaska: standardowa głębokość wnikania/ penetracji, amplituda, faza. Przewodniki cylindryczne: charakterystyka częstotliwości. Impedancja. Wykresy impedancji. Obraz wykresu wektorowego na płaszczyźnie zespolonej.

3. Wiedza na temat wyrobu i możliwości metody oraz technik pochodnych (0,5 godz.)

• Własności wyrobu mające wpływ na badanie prądami wirowymi: przewodność, przenikalność,
• Charakterystyki wyrobu mające wpływ na badanie prądami wirowymi: warunki (stan powierzchni), obróbka cieplna, przeróbka plastyczna na zimno, temperatura, itp.), kształt, grubość ścianki, dostępność.
• Badane wyroby: półwyroby, rury, wymienniki ciepła, części mechaniczne (tj. przemysł samochodowy, kolejowy i lotniczy),złącza spawane (tj. konstrukcje morskie)
• Zastosowania badania prądami wirowymi
• Sortowanie metali
• Pomiary parametrów fizycznych: przewodność, zawartości ferrytu, grubości pokryć itp.
• Wykrywanie miejscowych nieciągłości (wad)
• Możliwości: głębokość wnikania (penetracji), materiały przewodzące.
• Brak kontaktu, wysoka prędkość, wysoka temperatura, badanie może być mechanizowane.
• Techniki: jednoczęstotliwościowa, wieloczęstotliwościowa, wieloparametrowa. Pole zdalne.
• Przepisy i normy.

4. Wyposażenie (1 godz.)

System badania prądami wirowymi:

• Urządzenie, sonda, próbki odniesienia.
• Ogólne cele stosowania urządzenia: zasadnicze funkcje
• Urządzenia do określonych zastosowań (specjalnych)
• Funkcje sondy: nadawczo-odbiorcza zespolona lub rozdzielona
• Zestawy (rodzaje) sond: powierzchniowa, koncentryczna.
• Projektowanie sond.
• Pomiary: całkowity, różnicowy, inne.
• Zobrazowanie wyjścia i sygnału.
• Próbki odniesienia: materiał, projekt, wytwarzanie, przechowywanie.
• Wyposażenie zmechanizowane
• Przepisy i normy.

5. Informacje wstępne przed badaniem (0,5 godz.)

• Informacje dotyczące wyrobu: klasa, warunki metalurgiczne, kształt. Rodzaje oczekiwanych nieciągłości i położenie, odpowiedzialność wyrobu. Zakres badania.
• Informacja o warunkach badania: temperatura, wilgotność, dostępność, możliwość, niepożądana interferencja sygnałów zakłócenia elektryczne i/lub magnetyczne.
• Przygotowanie pisemnych instrukcji

6. Badanie (1,5 godz./2 godz.)

• Próbki odniesienia: projektowanie, wytwarzanie, przechowywanie.
• Sonda: dobór jako wynik informacji w 7.5
• Warunki wykonania badania jako wynik informacji w 7.5
• częstotliwość wzbudzenia i jeżeli wymagane częstotliwości dodatkowe (towarzyszące)
• Prędkość sondy, odstęp sondy, wibracja i centrowanie sondy
• Krzywe wzorcowania
• Nastawy: procedura zbioru danych

7. Ocena i raportowanie (1 godz./1 godz.)

Ocena

• Charakteryzowanie wskazań: analiza jednoczęstotliwościowa, analiza multiczęstotliwościowa, procedura analizy danych

Raportowanie

• Zakres raportowania
• Raport badania

8. Ocena (0,5 godz./1 godz.)

• Kryteria akceptacji
• Przepisy, normy.

9. Zagadnienia jakości (0,5 godz.)

Kwalifikowanie personelu (zgodnie z EN 473 i ISO 9712)

• Weryfikacja wyposażenia
• Pisemne instrukcje
• Identyfikowalność dokumentacji

10. Rozwój (0,5 godz.)

Informacje ogólne

11. Sprawdzian pisemny (0,5 godz.)

Polecana literatura:

1. A. Lewińska – Romicka: Badania nieniszczące. Podstawy defektoskopii. WNT, Warszawa 2001

Literatura uzupełniająca:

1. A. Lewińska – Romicka: Badania nieniszczące. Podstawy defektoskopii. Wydawnictwa Naukowo – Techniczne, Warszawa 2001
2. A. Lewińska – Romicka: Defektoskopia wiroprądowa. Poradnik. Wyd. Biuro Gamma, Warszawa 1997
3. A. Lewińska – Romicka: Badania materiałów metodą prądów wirowych. Biuro Gamma, Warszawa 2007
4. A. Lewińska – Romicka: Pomiary grubości powłok. Biuro Gamma, Warszawa 2001
5. A. Lewińska – Romicka: Badania magnetyczne, tom I i tom II. Biuro Gamma, Warszawa 1998
6. PN-EN 1330-1 Badania nieniszczące - Terminologia - Terminy ogólne
7. PN-EN 1330-2 Badania nieniszczące - Terminologia - Terminy wspólne dla badań nieniszczących
8. PN-EN 1330-5 Badania nieniszczące. Terminologia. Część 5: Terminy stosowane w badaniach metodą prądów wirowych
9. PN-EN 12084 Badania nieniszczące – Badania metodą prądów wirowych – Zasady ogólne i wytyczne
10. PN-EN 1711 Badanie nieniszczące złączy spawanych. Badanie prądami wirowymi złączy spawanych poprzez analizę płaszczyzny zespolonej
11. PN-EN ISO 2360 Powłoki nie przewodzące na podłożu metalowym niemagnetycznym. Pomiar grubości powłok. Metoda prądów wirowych
12. PN-EN 10246-1 Automatyczne badanie elektromagnetyczne ferromagnetycznych rur stalowych bez szwu i spawanych (z wyłączeniem rur spawanych łukiem krytym) w celu sprawdzenia szczelności hydraulicznej
13. PN-EN 10246-2 Automatyczne badanie metodą prądów wirowych austenitycznych i austenityczno - ferrytycznych rur stalowych bez szwu i spawanych (z wyłączeniem rur spawanych łukiem krytym) w celu sprawdzenia szczelności hydraulicznej
14. PN-EN 10246-3 Automatyczne badanie metodą prądów wirowych rur stalowych bez szwu i spawanych (z wyłączeniem rur spawanych łukiem krytym) w celu wykrycia nieciągłości
15. PN-EN 13860-1 Badania nieniszczące - Badania metodą prądów wirowych - Charakterystyki wyposażenia i weryfikacja - Część 1: Charakterystyki urządzeń i weryfikacja
16. PN-EN 13860-1 Badania nieniszczące - Badania metodą prądów wirowych - Charakterystyki wyposażenia i weryfikacja - Część 2: Charakterystyki sond i weryfikacja
17. PN-EN 13 860 - 3: 2003. Badania nieniszczące - Badania metodą prądów wirowych – Charakterystyki wyposażenia i weryfikacja – Część 3: System charakteryzowania i weryfikacja.
18. *DIN 54 141 – 1. Badanie rur metodą prądów wirowych. Uwagi ogólne dotyczące badania za pomocą cewek przelotowych, metodą jednoczęstotliwościową
19. *DIN 54 141 – 2. Badanie rur metodą prądów wirowych. Uwagi ogólne dotyczące technik badania za pomocą cewek przelotowych, metodą jednoczęstotliwościową

* informacyjnie

II. Harmonogram zajęć: 8 godz. wykładów, w tym 0,5 godz. sprawdzian pisemny i 4 godz. ćwiczeń, zgodnie z planem zajęć

III. Harmonogram sprawdzianów i zadań domowych w trakcie trwania semestru:
W trakcie studium w zakresie przedmiotu szkoleniowego przewidziano jeden sprawdzian. Zaliczenie sprawdzianu zalicza egzamin z przedmiotu.

IV. Wymagane przygotowanie do zajęć: wszystkie pozycje uwzględnione w wykazie "Literatury uzupełniającej".

V. Regulamin zaliczenia przedmiotu:

1. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie sprawdzianu pisemnego po zakończeniu wykładów i ćwiczeń oraz pracy domowej w postaci opracowania procedury / instrukcji badawczej zadanego Obiektu.
2. Na sprawdzian pisemny składają się pytania typu testu wyboru. Uczestnicy odpowiadają na 20 pytań.
3. Czas trwania testu: 30 min (1,5 min / pytanie)
4. Wymagane do zaliczenia sprawdzianu pisemnego minimum: uczestnik musi odpowiedzieć prawidłowo na min. 10 pytań (50%).
5. Pracę domową w postaci opracowanej procedury / instrukcji badawczej zadanego obiektu należy złożyć w sekretariacie Studium w ustalonym terminie – 3 tygodnie od dnia zadania pracy.
6. Wymagane do zaliczenia pracy domowej minimum: 50% punktów.

Dozwolone pomoce na sprawdzianie: wszystkie pozycje z wykazu "Literatury uzupełniającej" do wykładu