Контроль – это проверка соответствия параметров процесса или продукции нормативным требованиям.

Визуальный контроль.

1. Место визуального контроля в системе методов неразрушающего контроля.

Комплекс методов неразрушающего контроля (НК), как правило, применяемых при приемке сварных соединений, включает визуальный контроль как один из методов.

Визуальный контроль проводят в первую очередь, до проведения физических методов НК и, как правило, этому методу контроля подлежат все готовые сварные соединения, т.е. объем визуального контроля составляет 100%.

2. Определение понятия «контроль»

Контроль – это проверка соответствия параметров процесса или продукции нормативным требованиям.

· Визуальный контроль это проверка соответствия нормативному документу тех параметров объекта контроля, которые могут быть обнаружены и оценены «на глаз», т.е. орган зрения оператора, его глаз, выступает в роли регистрирующего прибора.

· Например, провести визуальный контроль готового сварного соединения значит осмотреть его, зафиксировать все недостатки внешнего вида и формы и все несплошности, сопоставить их с соответствующими требованиями нормативного документа на данное сварное соединение, принять решение о соответствии (или несоответствии) требованиям НТД и задокументировать результаты контроля.

3. Определение визуального контроля.

Визуальным контролем называется контроль, который проводится путем осмотра объекта невооруженным глазом или с применением несложных оптических средств: зеркал и луп. Контроль с применением более сложных устройств, например, эндоскопов или микроскопов называется визуально-оптический.

4. Особенности глаза как регистрирующего оптического прибора.

Глаз это в сущности природный оптический прибор. Зрачок это входное отверстие прибора. За зрачком расположен хрусталик - собирающая линза. Лучи света, преломленные хрусталиком, формируют изображение на поверхности, которая образована разветвлением волокон зрительного нерва и называется сетчаткой. Пространство, в котором распространяются преломленные лучи, заполнено так называемым стекловидным телом.

Сетчатка имеет сложное строение. Интенсивность ощущения определяется освещенностью,которую создает на сетчатке поток световых лучей. Сетчатка имеет два вида светочувствительных элементов: палочки и колбочки. Роль их в создании зрительного ощущения различна. Палочки имеют очень высокую чувствительность, раздражаются при малых уровнях освещенности и обеспечивают человеку сумеречное зрение.При сумеречном зрении человек не различает цвета. При достаточно большой освещенности раздражаются колбочки, обеспечивая человеку дневное зрение.Дневное зрение позволяет человеку различать цвета и большое количество мелких деталей объекта.

При резком уменьшении освещенности переход от дневного зрения к сумеречному происходит не мгновенно, палочки довольно долго достигают максимальной чувствительности. Процесс включения сумеречного зрения называется адаптацией.

В центральной области сетчатки находится зона с наибольшим количеством колбочек, так называемое желтое пятно. Если изображение попадает в эту область, глаз различает наибольшее количество деталей. При рассматривании объекта глаз рефлекторно перестраивает параметры своей оптической системы так, чтобы изображение сформировалось в области желтого тела, мы говорим при этом: глаз сфокусировался. При фокусировке глаз изменяет кривизну поверхностей хрусталика с помощью особой ресничной мышцы. С помощью фокусировки глаз имеет возможность рассмотреть как близкие, так и далекие предметы с достаточной четкостью. Процесс фокусировки глаза в зависимости от расстояния до рассматриваемого объекта называется аккомодацией.

5. Расстояние наилучшего зрения.

Предельные точки, между которыми возможна аккомодация, называются дальняя и ближняя точка, для нормального глаза дальняя точка лежит в бесконечности, а ближняя на расстоянии примерно 20 см.

При дневном зрении глаз различает наибольшее количество деталей на расстоянии немного большем расстояния до ближней точки. Оно называется расстоянием наилучшего зренияи принимается равным 25 см.

6. Чувствительность визуального контроля.

Сфокусированный нормальный глаз при дневном зрении воспринимает как раздельные две светящиеся точки, если угловое расстояние между ними приблизительно 1 минута . В оптике используется термин “разрешает”, а способность воспринимать точки или штрихи как отдельные называется разрешающей способностью.

При наблюдении с расстояния наилучшего зрения углу 1 минута соответствует линейное расстояние между точками около 0,1 мм. Эта величина принята за чувствительность визуального контроля.

Отсюда следует, что при визуальном контроле оператор должен обнаружить дефект типа трещины с раскрытием 0,1 мм и более.

На самом деле оператор может обнаружить при определенных условиях трещины значительно меньшие. На полированной поверхности можно увидеть трещину с раскрытием менее 1 мкм, однако в этом случае трещина обнаруживается не за счет разрешения, а за счет излома поверхности в месте трещины и попадания в глаз расходящихся лучей, отраженных от разных граней излома. Расходящиеся лучи нашим мозгом воспринимаются исходящими из некоей точки их мнимого пересечения, а все точки пересечения создают образ трещины.

7. Освещенность контролируемой поверхности.

Для того, чтобы обеспечить проведение визуального контроля с положенной чувствительностью в течение продолжительного времени глаз оператора должен находиться в комфортных условиях. Это значит, что помещение, в котором находится оператор, должно быть освещено достаточно, чтобы включилось дневное зрение, но не чрезмерно, чтобы не переутомлять, а тем более, не травмировать глаз. Сам же объект контроля должен быть освещен так, чтобы глазу оператора не требовалось адаптации при переводе взгляда с него на другие предметы в помещении.

Физическая величина, характеризующая степень освещения поверхности, называется освещенностью. Освещенность можно трактовать как мощность падающего на поверхность излучения, приходящуюся на единицу площади. В системе СИ единица освещенности называется люкс (лк).

Субъективное зрительное ощущение, так называемая субъективная (т.е. воспринимаемая) яркость рассматриваемого объекта пропорциональна логарифму освещенности.

Освещенность измеряется с помощью люксметров - приборов, в которых используются фотоэлементы, устройства, действующие на принципе фотоэффекта (эффекта Столетова). В электрической цепи, в которую включен фотоэлемент, при освещении его возникает электрический ток, пропорциональный мощности падающего светового излучения.

Комфортные условия для глаза оператора обеспечиваются при освещенности от 300 до 5000 люкс (лк).

Уровень освещенности в различных условиях можно продемонстрировать несколькими примерами.

8. Оптические средства, применяемые при визуальном контроле.

При визуальном контроле применяются зеркала и лупы.

Зеркала применяются для осмотра труднодоступных мест. Их основная функция – изменение угла зрения. Очень удобны зеркала с переменным углом наклона.

Лупы применяются для увеличения разрешающей способности глаза, т.е. позволяют рассмотреть более мелкие детали объекта контроля.

Лупа представляет собой тонкую линзу, которая располагается так, что объект контроля находится между фокусом и линзой. При этом формируется прямое увеличенное мнимое изображение, находящееся на большом расстоянии от глаза.

Лупа позволяет увеличить угловой размер рассматриваемого объекта, т.е. угол, под которым мы видим объект. Отношение угловых размеров объекта, рассматриваемого без лупы и с лупой, называется увеличением лупы и определяется по формуле

,гдеF –фокусное расстояние лупы, 25 см - расстояние наилучшего зрения.

Нормативные документы на визуальный контроль содержат определенные ограничения по увеличению применяемых луп, например, в инструкции РД 34.10.130-96 есть запись о том, что должны применяться лупы с 4 – 7-кратным увеличением, а при диагностике – до 10 крат. Ограничения связаны с тем, что у луп с большим увеличением малая глубина резкости. Четырехкратной лупой можно пользоваться без всяких затруднений, а 40-кратную лупу нельзя использовать без штатива, потому что изображение размывается от дрожания руки.