RU2683809C1 - Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом - Google Patents
Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683809C1 RU2683809C1 RU2018115369A RU2018115369A RU2683809C1 RU 2683809 C1 RU2683809 C1 RU 2683809C1 RU 2018115369 A RU2018115369 A RU 2018115369A RU 2018115369 A RU2018115369 A RU 2018115369A RU 2683809 C1 RU2683809 C1 RU 2683809C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- ammunition
- area
- wavelength
- elements
- Prior art date
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 72
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B35/00—Testing or checking of ammunition
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
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.
Description
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
Claims (1)
- 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018115369A RU2683809C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018115369A RU2683809C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2683809C1 true RU2683809C1 (ru) | 2019-04-02 |
Family
ID=66090097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018115369A RU2683809C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2683809C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2736735C1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-11-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Способ определения технического состояния взрывчатого вещества на срезе разрывного заряда или шашки детонатора |
RU2736816C1 (ru) * | 2019-11-12 | 2020-11-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Лазерный способ определения технического состояния боеприпасов и их элементов |
RU2745889C1 (ru) * | 2020-03-24 | 2021-04-02 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Способ оценки стойкости боеприпаса к опасным внешним воздействиям |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9874516B2 (en) * | 2013-02-25 | 2018-01-23 | Subterandt Limited | Detection system and method of detecting corrosion under an outer protective layer |
RU2648198C1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-03-22 | Евгений Николаевич Калмыков | Способ контроля коррозионных процессов |
-
2018
- 2018-04-24 RU RU2018115369A patent/RU2683809C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9874516B2 (en) * | 2013-02-25 | 2018-01-23 | Subterandt Limited | Detection system and method of detecting corrosion under an outer protective layer |
RU2648198C1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-03-22 | Евгений Николаевич Калмыков | Способ контроля коррозионных процессов |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2736735C1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-11-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Способ определения технического состояния взрывчатого вещества на срезе разрывного заряда или шашки детонатора |
RU2736816C1 (ru) * | 2019-11-12 | 2020-11-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Лазерный способ определения технического состояния боеприпасов и их элементов |
RU2745889C1 (ru) * | 2020-03-24 | 2021-04-02 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Способ оценки стойкости боеприпаса к опасным внешним воздействиям |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2683809C1 (ru) | Способ определения глубины и площади коррозии на наружной поверхности боеприпасов и их элементов спектральным методом | |
Bell | The physics of large deformation of crystalline solids | |
US4570487A (en) | Multibeam satellite-pulse observation technique for characterizing cracks in bimetallic coarse-grained component | |
Sharma et al. | Ultrasonic guided waves for monitoring corrosion in submerged plates | |
Lane | The inspection of curved components using flexible ultrasonic arrays and shape sensing fibres | |
Lacki et al. | Assessment of joints using friction stir welding and refill friction stir spot welding methods | |
CN113311074B (zh) | 一种薄膜杨氏模量的确定方法、装置及系统 | |
CN108490006B (zh) | 一种利用中子衍射技术测试厚板残余应力的方法 | |
WO1986006486A1 (en) | Method of measuring angle of inclination of planar flaw in solid object with ultrasonic wave | |
Fine et al. | Non-destructive real-time direct measurement of subsurface damage | |
CN103308602B (zh) | 一种基于无损探伤探测机器零件或材料寿命的方法 | |
RU2613624C1 (ru) | Способ ультразвукового неразрушающего контроля водоводов гидротехнических объектов | |
JP4885003B2 (ja) | 超音波による燃料棒破損同定方法と検査プローブ | |
JP2005300226A (ja) | 金属材料の脆化度非破壊評価方法 | |
CN109060965B (zh) | 汽轮机轴向装配枞树型叶根纵波超声波检测专用参考试块 | |
RU2736816C1 (ru) | Лазерный способ определения технического состояния боеприпасов и их элементов | |
KR101647257B1 (ko) | 초음파를 이용한 재료의 열화 평가 방법 | |
CN105319268A (zh) | 机载探伤仪对轧辊缺陷进行色彩级数判定的方法 | |
Rieder et al. | Ultrasonic Imaging and Sizing of Stress Corrosion Cracks in Welded Austenitic Components using the Synthetic Aperture Focusing Technique | |
Buck et al. | Ultrasonic measurements of crack tip shielding by closure | |
RU2668644C1 (ru) | Способ определения усталостного разрушения элементов конструкций из полимерного композиционного материала | |
JP6109061B2 (ja) | 耐熱部材の溶接部の余寿命検査方法 | |
Sautreuil et al. | FAT Pressure Impact on Residual Stress in Flexible Pipe Pressure Armours | |
RU2715913C1 (ru) | Ультразвуковой наклонный преобразователь для измерения скорости распространения акустических волн в стальных прокатных изделиях при определении параметров механических свойств, характеризующих хладостойкость | |
Ray et al. | Sensitivity of simulated flaw-height estimates to phased array scan parameters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200425 |