на сцинтилляционный преобразователь подают высокое напряжение согласно техническим условиям;
снимают спектр гамма-излучения от активированной детали, близкий к показанному на черт. 10 или 11 (приложение 5).
На основе спектра определяют пороги дискриминации К), К.2 с целью настройки на измерения по радионуклиду-индикатору (верхний и нижний пороги дискриминации, устанавливающие диапазон амплитуд импульсов, пропускаемых для регистрации).
Регулировкой усиления добиваются размещения пика поглощения регистрируемых гамма-квантов в диапазоне а (черт. 10, 11), примерно равным 10 В.
Примечание. При измерении деталей малой активности допускается определять скорость счета в интегральном режиме с порогом дискриминации Ki в диапазоне Ь.
Определяют продолжительность единичного измерения в импульсах
где A/VCT — заданная статистическая погрешность счета импульсов, %, которую принимают одинаковой для всех последующих измерений.
Задаваясь постоянным значением времени набора импульсов АТзад при статистически неравноточных измерениях или 2—3196количеством импульсов Л^зад при статистически равноточных измерениях, измеряют, соответственно, количество импульсов N или продолжительность измерения А/ и на основании полученных данных рассчитывают скорость счета:
П . — •
Л^ад.. (4)
При определении начального значения скорости счета п0 набор импульсов .¥зад или экспозицию по времени ДГзад увеличивают на порядок.
При определении износа циклически движущихся деталей измерение начальной п0 и текущей щ скоростей счета необходимо проводить в процессе движения.
Вносят поправки на фон и естественный распад разных по календарному времени измерений, определяя их по формулам:
(пі—Пфі)ек(
па1= ;
(»4 »ф і) £
«1+^2—И1’2—«ф
(nt—Пф) (П2—Иф)
где % — постоянная распада изотопа индикатора;
1 и 2 — индексы, соответствующие двум контрольным источникам, скорость счета которых измерена отдельно;
1,2 — индекс, соответствующий двум контрольным источникам, скорость счета которых измерена вместе.
Измерения рекомендуется проводить в последовательности: «і; »1,2; »2- При определении tM необходимо обеспечить постоянные геометрические параметры измерения каждого источника.
Рассчитывают значения относительной скорости счета »отн=-^--Ю0%. (7)
пи о
По найденным значениям скорости счета с помощью та- рировочной функции (черт. 12, 13) устанавливают соответствующие частным значениям времени (наработки) при испытаниях или эксплуатации уровня линейного износа в месте активации и, при необходимости, строят кривую накопления износа во времени.
Рассчитывают погрешность оценки (A/і) линейного износа по формуле
ДА=^™, (8) где S берется для тарировочной функции в точке, соответствующей измеренному значению износа.
При измерении износа методом активационного анализа смазочного материала проводят отбор проб при последовательных измерениях износа без прекращения испытаний и разборки испытываемого объекта из одного и того же места предпочтительно из области наибольшей циркуляции масла. Рекомендуемый объем пробы не менее 10 мл. Периодичность отбора и объем зависят от целей измерений, интенсивности изнашивания исследуемых образцов или деталей и порога чувствительности.
Исследуемые пробы масла с продуктами изнашивания и пробы чистого масла, относительно которого определяют концентрацию продуктов изнашивания, готовят так же, как эталонные пробы.
Выбирают режим облучения, который должен отвечать следующим требованиям: начальная интенсивность излучения от изотопа — индикатора активированного образца должна превышать уровень естественного фона не менее чем в три раза, суммарная активность образца не должна превышать уровней активностей, предусмотренных нормами радиационной безопасности и основными санитарными правилами.
Исследуемые и эталонные пробы отправляют на облучение в соответствии с требованиями объединения «Изотоп».
Облученную пробу помещают перед детектором на таком расстоянии, чтобы /м— «мертвое время» составляло не более 10%. При дальнейших измерениях это расстояние и взаимное расположение детектора и образца сохраняют постоянными. Во время счета детектор и проба находятся в свинцовом контейнере со стенкой толщиной не менее 50 мм для снижения фона космического излучения.
Строят калибровочную кривую, устанавливающую однозначное соответствие между номером канала спектрометра и энергией гамма-излучения. Для этого три стандартных гамма-источника в соответствии с п. 1.1 помещают вблизи рабочего торца детектора и измеряют их гамма-спектр в течение 3—5 мин для получения статистически достоверных пиков, т. е. отвечающих условию 2Л^>Зсг, где Ni— амплитуда t-го сигнала спектральной линии. Определяют в каких каналах амплитудного анализатора расположены максимумы пиков гамма-линий стандартных источников, указанных в п. 1.1, определяют зависимость номера канала от энергии гамма-излучения и рассчитывают угловой коэффициент и вертикальное смещение тарировочной кривой.
Снимают гамма-спектр каждого эталона, соблюдая постоянство геометрии счета и продолжительность счета t с погрешностью не более 1%- Аналогично снимают гамма-спектр исследуемого образца и чистого масла
.
Определяют номера каналов анализатора, соответствующих зарегистрированным пикам гамма-спектрам, и значения вычисляют по формуле
М-1+1 М+1+2 М+2). (9)
Вершины пиков находятся в том канале, где yt меняет знак с плюса на минус, что соответствует максимальному количеству импульсов.
При помощи калибровочной прямой определяют энергию гамма-излучения, соответствующую вершине данного пика, а по ней идентифицируют изотоп-индикатор. Слева (Кл) и справа (Кп) от вершины аналогично находят границы пика (производная у', меняет знак с минуса на плюс). Энергия протонов некоторых элементов приведена в приложении 7.
По полученным данным рассчитывают площадь пика:
(/Сп-/С.+1) (-V). <10)
I * *м /
Оценивают статистическую ошибку измерения величины jV2
°
(VW (-4-ї * гм /
(И)
2(^)=[</п м+(-4Уп-Определяют содержание элемента-индикатора в пробе
тх —
(12)
где X — постоянная распада изотопа;
тх, тЭ1:— массовое количество элемента-индикатора в пробе, эталоне, г;
Ц, ^2 — время выдержки образца-эталона.
Коэффициент вариации оценки содержания элемента в пробе
V D{mx) D(NX) DfNg)
1/ I , 1
F(Аф* (N^)a
где D — дисперсия.
Оценивают массовый износ
/= V ( тх~с'тк (14)
где — объем анализируемой пробы, м3;с— концентрация определяемого элемента в материале капсулы, %;
тк— масса капсулы, г.
При проведении измерений методом спектрального анализа угольный электрод с осушенной пробой устанавливают в держатель и выставляют постоянный зазор между торцами электродов, равный 1,5 мм, который должен воспроизводиться на все время измерений.
Выбирают режимы работы аппаратуры, указанные в пп. 3.3.1— 3.3.4.
Устанавливают в держатель электрод с одной из эталонных проб, подготовленных в соответствии с п. 2.4, и подают высокое напряжение согласно техническим условиям на квантометр.
Измерение интенсивностей излучения проводят в режиме дуги переменного тока при следующих условиях: сила тока 2,8 А, продолжительность обжига электрода с пробой (эталоном) до измерений—10 с, экспозиция (продолжительность измерений) — 30 с; при помощи метода «засечек» устанавливают положение оси входной щели спектрометра таким образом, чтобы оно соответствовало максимуму числа отсчетов для всех каналов измеряемых спектральных линий, используя показания микроамперметра М 135/А (профилирование спектрометра). Для этого по шкале переменного сопротивления, управляющего положением входной щели, определяют положение двух симметричных относительно максимума точек профиля любой из спектральных линий (рекомендуется использовать такие наиболее интенсивные линии, как Fe — 2599,4 А°, Мп — 2933,9 А°, Sn — 2839,9 А°, Си — 3247,5 А0) а і и а2, в которых число отсчетов в канале равно примерно половине максимального пика спектральной линии. Тогда полусумма отсчетов аср= (ai+a2)/2 будет определять положение максимума данной спектральной линии относительно оси входной щели; с целью калибровки спектрометра для каждого канала (спектральной линии) строят градуировочные графики зависимости количества импульсов в данном канале N от концентрации с соответствующего элемента в координатах lgNxi и Ige для всей серии эталонных проб, причем число отсчетов в каждом канале при измерении интенсивности спектральных линий для чистого базового масла или смазочного материала считают фоном и вычитают из числа отсчетов для эталонных проб и проб отработанного смазочного материала.
Последовательно устанавливают электроды с исследуемыми для измерения износа пробами смазочного материала и измеряют в том же режиме, что и эталоны в каналах Nxi, где і — номер канала, вычитают соответствующее значение фона в канале Л7фг- и, используя градуировочный график, по значению
(15)
(16)
(17)
V D{cxl)
схІ
Схема измерения износа методом вырезанных лунок
NXi—іїфі определяют концентрацию соответствующего элемента — индикатора износа по формуле
Сх1 Nxi Л/ф I
сэт і ^эт і ЛГф і
ИЛИ
Угі і
^хі= ^эт і ’ “77 7~,
•^эт і і
с коэффициентом вариации
Д(^хі) . РМч) Р(Кфі)
(Nxi)2 ' (Л'зтФ + (Л^фі)2 ’
D — дисперсия.
Определяют массовый износ I по соответствующему значению концентрации элемента — индикатора износа cxi и объему масла V в системе смазки агрегата или узла трения
/i=V-cxi. (18)
Учет дрейфа положения максимума спектральных линий осуществляют периодической 1 раз в час калибровкой спектрометра путем измерения числа отсчетов в каналах для чистого базового смазочного материала и одного из серии эталонов.
При измерении износа методом вырезанных лунок после каждого этапа изнашивания измеряют длину лунки, по которой вычисляют ее глубину и износ детали (образца) в месте нанесения лунки в соответствии с черт. 3 как разницу Д/г расстояний между поверхностью трения до изнашивания 1 и дном лунки иповерхностью трения после изнашивания 2 и дном лунки (hi). Изменение длины лунки в процессе изнашивания от / до 1 связано со значением h через радиус вращения вершины резца г и, для неплоских поверхностей радиус кривизны поверхности трения в месте нанесения лунки R.
Измерительный прибор и деталь (образец) фиксируют относительно друг друга согласно выбранной схеме расположения лунок и по шкале окуляра измеряют длину лунки с точностью ±0,5 деления шкалы. В случае уменьшения длины лунки при изнашивании до значения, составляющего менее 20 делений окуляра, допускается вырезание дополнительной лунки на расстоянии не более 2 мм от прежней для измерения износа на последующих этапах изнашивания.
Результаты измерений заносят в протокол.
Для плоских поверхностей, а также цилиндрических поверхностей при расположении лунок вдоль образующей цилиндра износ вычисляют по формуле
ДА=0,125 (Z2-Zt2)-y (19)
или находят по табл. 1 с учетом соотношения Л/г=/і—hi. Результат получают в миллиметрах.
Для цилиндрических поверхностей при расположении лунки перпендикулярно образующей цилиндра износ вычисляют по формуле
где знак плюс подставляют для выпуклых поверхностей, а знак минус — для вогнутых или находят по табл. 1 и 2 с поправкой на радиус кривизны поверхности детали (образца) в месте нанесения лунки, суммируя поправку с найденным значением глубины лунки для выпуклых поверхностей и вычитая для вогнутых при подстановке в соотношение Д/г —/г—hi.
Вычисление износа производят с точностью ±0,001 мм.
Примеры построения по полученным данным эпюр износа для плоской и цилиндрической поверхностей приведены в приложении 8.
При измерении износа методом профилографирования значение износа определяют как разницу высот профиля до и после изнашивания, определяемую либо путем совмещения профилограмм, снятых до и после определенного времени изнашивания, и оценки разницы высот на одном и том же участке профиля, либо путем оценки разницы высот изношенных и неизношенных участков только по одной профилограмме, снятой после изнашивания.
