Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения поражения наружной металлической поверхности боеприпасов, образованной криволинейными поверхностями (цилиндрическими, трапецеидальными и др.) в элементах боеприпасов сложной не симметричной формы коррозией (ржавчиной). Заявленный способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементах заключается в том, что на исследуемую поверхность направляют луч света под углом от 30 до 60° к наружной поверхности исследуемой области. Отраженный поток фиксируется матрицей цифровой камеры и характеризуется коэффициентом отражения коррозионной поверхности, причем подверженные коррозии в различной степени исследуемые стальные поверхности имеют различные коэффициенты отражения светового потока и соответствующие значения длины волны, а затем устанавливается зависимость коэффициента отражения светового сигнала и высоты шероховатости поверхности, пораженной коррозией, от значения длины волны. При переходе границы участка с другим цветом и шероховатостью (другим качеством коррозии) цифровой метод позволяет регистрировать протяженность и площадь исследуемого пятна коррозии на металлической поверхности боеприпаса, уровень коррозии по высоте и по площади характеризуется значением шероховатости поверхности двумя величинами Rz, Rа и палитрой цветов, определяемых длиной волны отраженного луча. Технический результат - увеличение точности измерения и расширение класса контролируемых поверхностей за счет обеспечения возможности измерения поверхности боеприпаса или его элементов. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения поражения наружной металлической поверхности боеприпасов, образованной криволинейными поверхностями (цилиндрическими, трапецеидальными и др.) в элементах боеприпасов сложной не симметричной формы коррозией (ржавчиной). Сущность изобретения заключается в том, что производится поступательное движение боеприпаса (снаряды, мины, реактивные снаряды, патроны к стрелковому оружию и гильзы) [1] в направлении луча света под углом от 30° до 60° к наружной поверхности исследуемой области. Отраженный поток фиксируется матрицей цифровой камеры и характеризуется коэффициентом отражения коррозионной поверхности, за счет изменения длины волны отдельных лучей потока при взаимодействии с материалом элемента боеприпаса подверженного коррозией. Изобретение позволяет увеличить точность измерений и расширить класс контролируемых поверхностей.

Известен метод определение показателей коррозии и коррозийной стойкости [2]. Сущность метода в определении типа коррозии, формы коррозионного поражения с помощью сравнения с соответствующими типовыми формами, а также измерения глубины коррозионного поражения на металлографическом шлифе. При сплошной коррозии степень коррозионного поражения наружной поверхности определяют по разности масс образца до и после испытаний, отнесенной к единице площади поверхности образца. При коррозии пятнами площадь каждого пятна определяют планиметром. При невозможности такого измерения пятно отчерчивают прямоугольником и вычисляют его площадь. Степень коррозионного поражения металла коррозий пятнами определяется в процентах по зависимости [2]:

где Si - площадь i-го пятна, м2; n - количество пятен; S - площадь наружной поверхности боеприпаса, м2.

Допускается при измерении коррозии пятнами определять степень поражения поверхности коррозией с помощью сетки квадратов.

При питтинговой коррозии максимальную глубину проникновения определяют:

- измерением механическим индикатором с передвижным игольчатым щупом расстояния между плоскостью устья и дном питтинга после удаления коррозии в случаях, когда размеры питтинга позволяют осуществлять свободное проникновение игольчатого щупа к его дну;

- последовательным механическим удалением слоев металла заданной толщины.

Учитывается питтинг с поперечником устья не менее 10 мкм. Суммарная площадь рабочей поверхности должна быть не менее 0,005 м2.

Известен метод определение показателей коррозии и коррозийной стойкости [3]. Сущность метода в визуальном определении вида коррозионного поражения с последующим измерением площади, занятой этими поражениями. Площадь коррозионных поражений определяют непосредственным измерением площади всех коррозионных очагов или наложением на оцениваемую поверхность пластины из прозрачного материала с нанесенной на ней сеткой или проволочной сетки. При невозможности непосредственного измерения очаг очерчивают прямоугольной фигурой и вычисляют ее площадь. По результатам измерения площадей коррозионных очагов вычисляют площадь коррозионного поражения i-го вида Si, в процентах по зависимости [3]:

где Sik - площадь одного i-го коррозионного очага, см2; n - количество коррозионных очагов i-го вида поражения; Sоцен. - площадь оцениваемой поверхности, см2; i - виды коррозионных поражений.

Известен способ определения глубины поверхности коррозии металлических конструкция [4]. Сущность способа заключается в образовании на поверхности конструкции микроконуса глубиной, превышающей толщину слоя ржавчины. Толщину слоя коррозии определяют с помощью оптического прибора по ширине кольца коррозии с последующим пересчетом по зависимости [4]:

где α - угол заточки сверла; h - толщина слоя коррозии; η - ширина коррелированного слоя кольца, заключенного между чистым металлом и слоем эмали, зафиксировавшим ржавчину. После измерения места высверливания заполняют скрепляющим материалом.

Однако рассматриваемые методы и способы [2-4] имеют ряд недостатков. Недостатками можно отнести: низкая точность измерений площади коррозионного поражения, так как наружная поверхность боеприпаса и его элементов (стабилизатор снаряда и мины, дульце гильзы) представляют собой сложные поверхностные и объемные формы; определение показателя коррозии и коррозионной стойкости только для определенного вида коррозионного поражения; механическое воздействие на боеприпас, содержащий опасные вещества, которые могут загореться или взорваться; ограниченные функциональные возможности, обусловленные многоразовой ручной обработкой простейших измерений без возможности компьютерного запоминания глубины и площади коррозии.

Техническим результатом изобретения является увеличение точности измерения и расширение класса контролируемых поверхностей за счет обеспечения возможности измерения поверхности боеприпаса или его элементов сложной несимметричной формы путем создания условий для направленного светового потока на поверхности подверженные коррозией.

Он достигается тем, что в способе определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементах, заключающемся в том, что на исследуемую поверхность направляют луча света под углом в от 30° до 60° к наружной поверхности исследуемой области. Отраженный от поверхности поток света фиксируется матрицей цифровой камеры и характеризуется коэффициентом отражения коррозионной поверхности. Отдельные лучи светового потока при взаимодействии с материалом элемента боеприпаса подверженного коррозией имеют свою длину волны и показывают цветовую характеристику перехода границы участка с другим цветом и шероховатостью (другим качеством коррозии).

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом (фиг. 1), где 1 - источник потока света; 2 - подающий поток света; 3 - отраженный поток света; 4 - матрица цифровой камеры; 5 - пятно коррозии; 6 - цветовая гамма окислившейся поверхности образующейся коррозии.

В изобретении предлагается регламентировать уровень коррозии по глубине и по площади значением шероховатости поверхности Rz, Ra [5-15]. Металлические поверхности боеприпасов и их элементов, которые не подвержены коррозии, имеют чистую поверхность, для них определена зависимость по длине волны и коэффициенту отражения света. Эта зависимость определена в таблице 1.

С помощью предлагаемого способа установлен банк данных цветов окисленного железа стальной поверхности боеприпаса, подверженной коррозии (Fe О - окись железа (II); Fe2 О3 - окись железа (III); Fe3 О4 - окись железа (II, III); Fe4 О5 - окись железа (II, III1), которые находятся в прямой зависимости от значений коэффициента отражения и длины волны света.

Возможные степени поражения поверхности металла коррозией представлены на фиг. 2. Окись железа разной степени имеет разный цвет, соответственно разную длину волны и коэффициент отражения калиброванного светового потока.

Далее проводится расчет по падающему лучу света на исследуемую поверхность и производится распознавание наличия пятна коррозии, его границ, площади и глубины. Особенностью предлагаемого изобретения для определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов является возможность повышения достоверности данных неразрушающего контроля технического состояния боеприпасов.

Список источников

1. Руководство по эксплуатации РАВ. - М.: ГРАУ МО РФ. - 2006. - 414 с.

2. ГОСТ 9.908 - 85. Межгосударственный стандарт. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости (с изменениями). - М.: Изд-во стандартов. - 1989. - 18 с.

3. ГОСТ 9.311 - 87. Межгосударственный стандарт. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. - М.: Изд-во стандартов. - 1990. - 12 с.

4. Способ определения глубины поверхностной коррозии металлических конструкций / Болдырев О.В., Мухортов В.В., Мороз А.И., Морозов Г.С., Олейник С.П., Резников Л.Н. Патент RU 2453827 С1.

5. Горелик Г.С. Колебания и волны. - М.: Физматгиз, 1959, гл. IX, § 4, гл. IX, §§7,9

6. Ехонович А.С. Краткий справочник по физике. - М.: Высшая школа, 1976, 288 с.

7. Кошкин Н.И., М.Г. Справочник по элементарной физике. - М.: Наука, 1975, 256 с.

8. Кухлинг X. Справочник по физике - М.: Мир, 1982, 520 с.

9. Ландсберг Г.С. Оптика - М.: Наука, 1976, гл. IX, § 46

10. Ландсберг Г.С. Оптика. Учеб. пособие: Для вузов. - 6-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003, 848 с. - ISBN 5-9221-0314-8

11. Свиташева С.Н., Журавлев К.С.Зависимости оптических характеристик пленок AlxGa1-xN от состава и полярности поверхности. - // Автометрия 2011, т. 47, №5, с. 82-87

12. Свиташева С.Н., Поздняков А., Щеглов Д.В., Настаушев Ю.В. Оптические свойства и морфология алмазоподобных углеродных пленок, полученных в сверхзвуковом потоке плазмы - // Автометрия 2011, т. 47, №5, с. 59

13. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. IV. Оптика. - М: Наука, 1980, гл. IV., § 46

14. Смирнов А.П. Оптика и спектроскопия. 1979, №5, с. 574-578

15. Руководство по ремонту боеприпасов. - М.: Военное издательство, 2002

Способ измерения глубины и площади коррозии наружной поверхности боеприпасов, отличающийся тем, что на наружную поверхность, подверженную коррозией, под углом от 30º до 60° направляется поток света, отраженный поток фиксируется матрицей цифровой камеры и характеризуется коэффициентом отражения коррозионной поверхности, подверженные коррозии в различной степени исследуемые стальные поверхности имеют различные коэффициенты отражения светового потока и соответствующие значения длины волны, устанавливается зависимость коэффициента отражения светового сигнала и высоты шероховатости поверхности, пораженной коррозией, от значения длины волны, при переходе границы участка с другим цветом и шероховатостью (другим качеством коррозии) цифровой метод позволяет регистрировать протяженность и площадь исследуемого пятна коррозии на металлической поверхности боеприпаса, уровень коррозии по высоте и по площади характеризуется значением шероховатости поверхности двумя величинами Rz, Rа и палитрой цветов, определяемых длиной волны отраженного луча.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрохимической защиты трубопроводного транспорта, в частности к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения испытаний анодных заземлителей.

Изобретение относится к системе отслеживания с динамическим отношением «сигнал-шум». Технический результат заключается в повышении надежности системы отслеживания в окружении вне помещений и в присутствии других источников электромагнитного излучения.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к исследованиям биокоррозии в лабораторных и промысловых условиях на наружной поверхности трубопроводов и оценки биокоррозионной агрессивности почвогрунтов в зонах прокладки магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов (МНПП), учитывающего наиболее значимые факторы внешней среды, влияющие на формирование микробиоценоза.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к исследованиям металлов на коррозионное растрескивание в сероводородсодержащих средах. Устройство содержит ячейку с герметично закрывающейся крышкой с расположенными на ее поверхности пазами для закрепления в них одного конца испытуемого образца и подвижный поршень с резьбовым соединением для закрепления в нем второго конца испытуемого образца.

Изобретение относится к области исследования физико-химических и эксплуатационных свойств бетона в условиях воздействия на образец жидких агрессивных растворов. Способ заключается в том, что движение потока жидкости в установке самотеком происходит по горизонтальной поверхности четырех идентичных образцов, позволяющих определить глубину коррозионного поражения бетона в четыре срока наблюдения, при котором ламинарный поток обеспечивает постоянство концентрации агрессивного раствора у поверхности испытуемых образцов, кроме того, для сохранения во времени площади поверхности образцов, контактирующей с агрессивным раствором, агрессивный раствор воздействует только на одну верхнюю грань образцов, а о стойкости бетона судят по отношению разности концентраций агрессивного вещества жидкой среды, поступающего и вытекающего из реакционного сосуда с образцами, к количеству агрессивного вещества, необходимого для повреждения одной единицы площади поверхности бетона.

Группа изобретений относится к испытаниям трубных сталей на склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением. В способе испытания трубных сталей на КРН вырезают образец из стенки трубы магистрального газопровода и/или из неэксплуатировавшейся трубы.

Группа изобретений относится к средствам для управления процессами в технологических установках. Способ разработки профиля прогнозируемого срока эксплуатации для компонента устройства управления процессом включает получение показания по меньшей мере одного эксплуатационного параметра компонента, который влияет на старение компонента, с течением времени, в процессе работы устройства управления процессом при технологической установке; получение рабочих условий в процессе эксплуатации, в которых компонент будет находиться в процессе работы устройства управления процессом; разработку, в устройстве для профилирования, протокола ускоренного испытания на старение на основании рабочих условий в процессе эксплуатации, в которых, как предполагается, компонент будет находиться, при этом протокол ускоренного испытания на старение предназначен для имитации отказа в работе данного компонента в рабочих условиях в процессе эксплуатации; получение, от системы ускоренного испытания, данных по ускоренному испытанию на старение, разработанных путем выполнения по меньшей мере одного протокола ускоренного испытания на старение на образце компонента; разработку, в устройстве для профилирования, профиля прогнозируемого срока эксплуатации для компонента на основании данных по ускоренному испытанию на старение; получение, на модуль оперативных данных, в процессе работы компонента при технологической установке, измеренных данных, включающих в себя данные, отображающие работоспособность компонента при использовании при технологической установке, или данные, отображающие условия, испытываемые компонентом в процессе работы устройства управления процессом при использовании при технологической установке; и определение, на определителе срока эксплуатации, значения прогнозируемого остаточного срока эксплуатации компонента на основе профиля прогнозируемого срока эксплуатации и измеренных данных.

Система (10a) поддержки использования металлических труб включает в себя: блок (11a) приема информации о металлических трубах для приема идентификационных данных каждой из множества металлических труб; блок (12a) приема условий использования для приема данных об условиях использования, указывающих на условие, при котором необходимо использовать металлические трубы; блок (13a) сбора специфических данных труб для доступа к блоку (2) записи данных, в котором связанным образом хранятся специфические данные труб, указывающие свойство каждой металлической трубы, и соответствующие идентификационные данные, и для получения специфических данных труб, связанных с полученными идентификационными данными; блок (14a) определения труб для определения металлической трубы, которую надлежит использовать, из множества металлических труб на основе специфических данных труб и данных об условиях использования; и блок (15a) вывода для вывода информации, относящейся к определенной металлической трубе.

Изобретение относится к способу, позволяющему оценивать остаточный срок службы трубы. Сущность: осуществляют этап (S1) установления внутреннего диаметра трубы, предназначенный для получения данных о внутреннем диаметре (D) трубы; степень деформации внутреннего диаметра (ΔD) трубы из разницы между внутренним диаметром трубы и исходным внутренним диаметром (D0) трубы; этап создания (S3a) диаграммы проекции деформации, предназначенный для построения графика проекции деформации при условиях, когда уширение трубы достигает предела удлинения (X) срока службы при произвольно прогнозируемом остаточном сроке службы (T); этап (S3b) определения стандартной степени деформации, предназначенный для получения данных о степени деформации (A), получаемых при определении внутреннего диаметра трубы в ходе этапа определения внутреннего диаметра трубы, в качестве стандарта для определения наличия/отсутствия прогнозируемого остаточного срока службы на основе диаграммы проекции деформации; этап (S3c) вычисления общей погрешности, предназначенный для определения суммарной погрешности (B) при получении внутреннего диаметра трубы; и этап (S4) определения остаточного срока службы, предназначенный для определения остаточного срока службы трубы на основе степени деформации внутреннего диаметра трубы, степени деформации, которая служит в качестве стандарта для определения наличия/отсутствия прогнозируемого остаточного срока службы, и суммарной погрешности.

Изобретение относится к измерению скорости коррозии деталей в различных средах. Система (100) измерения скорости коррозии включает расходуемый зонд (106), выполненный с возможностью подвергания его воздействию коррозионно-активного материала.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, к способам измерения характеристик взрыва боеприпаса или заряда ВВ в ближней зоне от поражаемого объекта.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, к способам измерения характеристик взрыва боеприпаса или заряда взрывчатого вещества (ВВ) в так называемой ближней зоне от поражаемого объекта.

Изобретение относится к оборонной технике и, в частности, к комплексным средствам контроля электрических параметров управляемых зенитных ракет и пусковых устройств.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к испытаниям и проверке боеприпасов. Заявляемый способ включает получение при помощи высокоскоростной видеокамеры серии изображений распространения воздушной ударной волны (ВУВ), созданной движением объекта испытания (ОИ) со сверхзвуковой скоростью и ВУВ, образовавшейся от взаимодействия ОИ с преградой.

Изобретение относится к технике испытаний боеприпасов и взрывчатых веществ (ВВ), к устройствам для определения фугасности, бризантности, скорости поражающих элементов, импульса взрыва.

Изобретение описывает способ нанесения метки на гильзу (13) патрона (1) боеприпаса. Метка содержит по меньшей мере один элемент (12) метки и подходит для идентификации или для отслеживания патрона (1).

Изобретение относится к способу определения возможности дальнейшей эксплуатации ракеты. Для определения возможности дальнейшей эксплуатации ракеты проводят множество проверок ракеты на автоматизированной контрольно-измерительной передвижной станции или на боевых машинах или пусковых установках, вычисляют величину суммарного израсходованного технического ресурса за весь период эксплуатации ракеты, анализируют динамику отклонений, сравнивают полученное значение с допустимой величиной, принимают решение о прекращении эксплуатации ракеты при превышении допустимой величины.

Изобретение относится к устройствам для сборки боеприпасов, в частности бронебойных оперенных подкалиберных снарядо выстрела раздельного заряжания для пушек среднего и большого калибров.

Изобретение относится к боеприпасам и может быть использовано для оценки функционирования неконтактных взрывателей. Перед испытаниями неконтактных взрывателей в составе снаряда проводят подрыв снаряда с контактным взрывателем.

Устройство для определения импульса взрыва заряда взрывчатого вещества/боеприпаса (ВВ) в ближней зоне содержит опорную конструкцию, состоящую из полки с горизонтальной поверхностью и вертикальной стойки/стоек для ее крепления и размещенную на полке совокупность подвергаемых воздействию поражающих факторов взрыва призматических метаемых тел.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения поражения наружной металлической поверхности боеприпасов, образованной криволинейными поверхностями в элементах боеприпасов сложной не симметричной формы коррозией. Заявленный способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементах заключается в том, что на исследуемую поверхность направляют луч света под углом от 30 до 60° к наружной поверхности исследуемой области. Отраженный поток фиксируется матрицей цифровой камеры и характеризуется коэффициентом отражения коррозионной поверхности, причем подверженные коррозии в различной степени исследуемые стальные поверхности имеют различные коэффициенты отражения светового потока и соответствующие значения длины волны, а затем устанавливается зависимость коэффициента отражения светового сигнала и высоты шероховатости поверхности, пораженной коррозией, от значения длины волны. При переходе границы участка с другим цветом и шероховатостью цифровой метод позволяет регистрировать протяженность и площадь исследуемого пятна коррозии на металлической поверхности боеприпаса, уровень коррозии по высоте и по площади характеризуется значением шероховатости поверхности двумя величинами Rz, Rа и палитрой цветов, определяемых длиной волны отраженного луча. Технический результат - увеличение точности измерения и расширение класса контролируемых поверхностей за счет обеспечения возможности измерения поверхности боеприпаса или его элементов. 2 ил., 1 табл.

Наверх