Сотрудники и студенты НИЯУ МИФИ под руководством кандидата технических наук, доцента Виталия Сурина разработали прототип портативного устройства для неразрушающего контроля металлических поверхностей. Прибор использует метод сканирующей контактной потенциометрии — технологию, запатентованную научным руководителем проекта и получившую международную защиту.

Принцип работы основан на измерении локальных изменений контактного электрического потенциала между чувствительным зондом и поверхностью металла. При прохождении зонда по поверхности на неё подаётся слабый электрический заряд. В зонах с дефектами — микротрещинами, зонами коррозии, напряжёнными участками или неоднородностями структуры — изменяется электропроводность и распределение потенциала. Эти изменения фиксируются с точностью до микровольт и передаются на компьютер оператора через Bluetooth-соединение.

На экране формируется двумерная карта распределения потенциала, где дефекты визуализируются как аномальные участки с отклонением от фонового уровня. Разрешение системы позволяет выявлять трещины шириной менее 10 микрометров, что превосходит чувствительность традиционных методов.

Прибор предназначен для работы в условиях, где применение других методов неразрушающего контроля затруднено:
— в узких пространствах — например, внутри сварных швов, трубных колпачков, резьбовых соединений;
— на поверхностях сложной геометрии — криволинейных деталях, изогнутых трубах, элементах турбин;
— в радиационных средах — вблизи реакторных контуров атомных электростанций, где использование радиографических или ультразвуковых систем требует дополнительной защиты персонала и оборудования.

Существующие методы — ультразвуковая дефектоскопия, рентгеновская дефектоскопия и капиллярный контроль — имеют ограничения:
— ультразвук требует контакта с поверхностью и жидкого связующего, не подходит для сухих или изолированных поверхностей;
— рентгеновские методы требуют мощных источников излучения, запрещены вблизи персонала;
— капиллярный метод не обнаруживает скрытые трещины, не проникающие на поверхность, и не подходит для пористых или окисленных материалов.

Предлагаемое устройство не требует предварительной подготовки поверхности, не использует излучение или химические реагенты, работает в режиме реального времени и не требует вывода оборудования из эксплуатации. Его компактная конструкция позволяет применять его в труднодоступных местах без демонтажа узлов.

Опытный образец протестирован на реальных образцах с известными дефектами — включая микротрещины в стали после циклической нагрузки и коррозионные зоны в нержавеющих сплавах. Результаты показали соответствие с данными, полученными методом микроскопии, с точностью воспроизведения более 92%.

В ближайшей перспективе планируется разработка линейки модификаций прибора: для работы в условиях повышенной влажности, при температурах до +300 °C, а также с адаптерами для сканирования внутренних поверхностей труб и сосудов под давлением.

Разработка не заменяет существующие методы, а дополняет их в сценариях, где требуется высокая чувствительность, мобильность и безопасность. Её применение может быть критически важным в атомной энергетике, авиационной и судостроительной отраслях, где незаметные дефекты могут привести к катастрофическим отказам.