Участившиеся случаи подделок золотых слитков путем включения в них различных примесей недорогих металлов аналогичной плотности стали острой проблемой на рынке драгоценных металлов. Эти включения очень сложно или просто невозможно определить путем взвешивания или радиографического контроля. Рентгеновская флуоресценция (РФ) – надежный способ подтверждения чистоты золота, но данный метод позволяет исследовать лишь поверхностный слой. Некоторые обработчики драгоценных металлов стали даже высверливать или разрезать слиток для проверки его подлинности. Однако, обычный ультразвуковой контроль позволит быстро и с уверенностью определить любые включения, без необходимости сверления, разрезания и других манипуляций. и гарантирует чистоту и подлинность слитков.
Оборудование:
Для данного типа контроля может использоваться любой дефектоскоп Olympus или прибор с фазированными решетками. Оборудование включает: EPOCH 600, EPOCH 650, EPOCH 1000, OmniScan SX и OmniScan MX2. Рекомендуется использовать преобразователь с частотой 2,25 МГц.
СУПЕР ЖОРА -(ЗОЛОТО) ВАЙ МАМА КТО ЭТО
Порядок работы:
В поддельном слитке золота с включением другого металла, предсказуемым образом изменяется путь, по которому ультразвуковые волны проходят через металл. Включения других материалов (отличных от золота), как и пустоты внутри слитка, изменяют углы отражения волн. Большие включения, занимающие большую часть слитка, могут быть также обнаружены по изменению скорости распространения звука.
1. Метод отражения импульс/эхо
Ультразвуковые волны, проходящие через любую среду, распространяются в одном направлении до границы с другим материалом, а затем отражаются обратно в направлении источника. Ультразвуковые дефектоскопы и приборы с фазированными решетками генерируют импульсы высокочастотных звуковых волн, источниками которых служат небольшие ручные преобразователи. Звуковая энергия взаимодействует с тестируемым объектом, прибор измеряет и отображает картину распределения отраженных сигналов. Сигналы, отраженные от внутренней структуры золотого слитка (а не от его противоположной поверхности), изменяют картину и указывают на включение другого металла или внутренние пустоты.
При проведении данного контроля сначала регистрируют эталонный сигнал преобразователя, т. е. сигнал, отраженный от нижней поверхности известного слитка золота. Для измерения времени распространения ультразвуковой волны до нижней поверхности можно использовать строб-импульсы. Любые эхо-сигналы внутри зоны строба указывают на то, что звуковой луч отражается от границы неоднородности материала, и необходимо провести дальнейшую проверку слитка. Ниже показаны типичные изображения на экране.
Изображения на экране дефектоскопа в случаях монолитного металла (слева) и металла с нарушением (справа).
Примечание: Сигнал появляется в зоне, отмеченной красным стробом.
 |
 |
Результаты измерений с помощью ФР: монолитного металла (слева) и металла с нарушением (справа). Неоднородность отображается цветом там, где должен быть белый фон.
 |
 |
2. Метод контроля путем измерения скорости звука в материале
Скорость звука в чистом золоте равна 3,240 м/с. В более твердых сплавах золота, используемых в ювелирных изделиях, скорость выше, но каждый сплав также характеризуется определенным значением скорости. Если скорость распространения звука отлична от ожидаемой величины, это означает, что состав металла был изменен.
Для проведения контроля преобразователь устанавливают на известный слиток золота и регистрируют сигнал, отраженный от донной поверхности образца. Отраженный сигнал может быть помечен строб-импульсом. Если в слитке определенной толщины положение отраженного сигнала изменяется, значит, изменилась скорость звука в металле, и слиток подлежит дальнейшей проверке другими методами. Наиболее распространенные примеси увеличивают скорость звука, и отраженный сигнал смещается влево (как показано выше).
Примечание: Этот же метод, с небольшими изменениями, может применяться для контроля других драгоценных металлов – серебра и платины. За дополнительной информацией обращайтесь в компанию Olympus.
Продукты, используемые для этой цели
Accurate, easy to use, and nondestructive, the Vanta GX precious metals analyzer provides an affordable way to know the purity and composition of gold and other precious metals.
РФ-спектрометр серии Vanta™ – наш новейший и самый мощный портативный инструмент для РФ-анализа. Прибор обеспечивает быстрый, высокоточный элементный анализ, не уступающий по качеству лабораторному. Прочная конструкция анализатора отвечает требованиям стандартов IP55/IP54; прибор устойчив к падению, отличается длительным сроком службы и низкозатратен в использовании.
Одногруппный, легкий OmniScan SX оснащен 8.4-дюймовым (21,3 см) сенсорным экраном, легко читаемым в любой рабочей среде, и является простым и экономически выгодным решением. OmniScan SX доступен в двух конфигурациях: SX PA и SX UT. SX PA – это ФР-модуль 16:64PR, который, аналогично УЗ-модулю SX UT, оснащен традиционным каналом УЗ (UT) для контроля в режимах И-Э (импульс-эхо), РС (раздельно-совмещенный) или TOFD (дифракционно-временной метод контроля).
OmniScan MX2 теперь имеет новый модуль с фазированными решетками (PA2) и каналом UT (УЗ), а также традиционный двух-канальный ультразвуковой модуль (UT2), который можно использовать для TOFD-контроля (дифракционно-временной метод). Olympus также предлагает новые программы, расширяющие возможности OmniScan MX2.
EPOCH 650 представляет собой традиционный ультразвуковой дефектоскоп с отличными рабочими характеристиками и удобством в эксплуатации, для решения самых разнообразных задач контроля. Этот надежный прибор с интуитивным управлением является продолжением популярного ультразвукового многофункционального дефектоскопа EPOCH 600.
Источник: www.olympus-ims.com
Ультразвуковой контроль изделий из золота
Рассмотрена интересная задача неразрушающего контроля – выявление инородных вставок в золотых изделиях. Это актуальная тема для финансовых учреждений, ломбардов и частных лиц. Одновременно затронуты некоторые вопросы методики контроля соединений из различных материалов, а также объектов сложной формы с малыми радиусами кривизны и небольшой толщиной.
Но большая проблема этого и многих других методов в том, что они анализируют только тонкий поверхностный слой объекта. При этом существует проблема, когда внутри изделий из благородных металлов могут находиться инородные вставки. Как обычно в подобных случаях, для выявления внутренних несплошностей можно применить два основных метода неразрушающего контроля – ультразвуковой (УЗК) и радиографический (РК).
Но оказывается, РК в данном случае не гарантирует нужный результат. Дело в том, что этот метод выявляет инородные включения, если они имеют плотность, отличную от основного материала. А у золота, даже с его очень высокой плотностью, есть «брат-близнец» — вольфрам, у которого плотность практически такая же.
Известный дефект сварных швов – вольфрамовое включение, когда в наплавленном металле шва остаются частицы электрода, изготовленного из этого тугоплавкого материала. Поскольку плотность вольфрама намного выше, чем, например, у стали, то РК хорошо выявляет подобные дефекты, которые имеют на радиографических снимках характерные светлые индикации. Вольфрамовые вставки в золоте, особенно если они находятся с ним в плотном контакте без прослоек воздуха, обнаружены таким методом не будут. Поэтому выявлять такие несплошности рекомендуется методом УЗК.
Акустические характеристики некоторых металлов и сплавов, взятые из [1-3], приведены в таблице 1.
Таблица 1. Акустические характеристики материалов.
Примечания к таблице
cL – скорость продольных ультразвуковых волн в материале.
r — плотность материала.
z – волновое сопротивление материала, z=r× сL .
R – коэффициент отражения ультразвуковых волн по амплитуде от границы раздела «материал 1 – материал 2» при падении волн из материала 1, R=(z2‑z1)/(z1+z2) , где z1 и z2 – волновое сопротивление материала 1 и материала 2 соответственно.
R определен для всех материалов при условии, что материалом 1 является золото. Отрицательное значение R указывает на изменение фазы (полярности) отраженной волны на противоположную относительно падающей волны.
* R для границы раздела «латунь – сталь».
Акустические характеристики материалов зависят от их химического состава, включая примеси, а также способа получения и обработки материалов. Для бронзы и латуни, у которых cL и r существенно зависят от химического состава, указаны средние арифметические значения cL и r , полученные по минимальному и максимальному значению этих величин.
Как следует из представленных данных, скорость ультразвуковых волн сL в вольфраме в 1,64 раза выше, чем в золоте, что уже дает возможность различить эти два металла.
Отличие в скорости ультразвуковых волн приводит к тому, что золото и вольфрам имеют разное волновое сопротивление z . Коэффициент отражения ультразвуковых волн от границы раздела материалов R , который тем больше, чем сильнее отличаются волновые сопротивления этих материалов, для пары «золото – вольфрам» составляет 0,24. Такое значение коэффициента отражения позволяет обнаружить в золоте вставку из вольфрама ультразвуковым эхометодом, даже если они находятся в плотном контакте друг с другом, без прослоек воздуха.
Например, есть опыт контроля деталей с соединением «латунь – сталь», полученным диффузионной сваркой, с толщиной слоя латуни 1…3 мм. Для такой пары R равен 0,10, что в 2,4 раза меньше, чем для пары «золото – вольфрам». При этом эхосигнал от границы раздела этих металлов регистрировался весьма надежно.
У соединений «золото – вольфрам» и «латунь – сталь» есть одно общее свойство, которое можно использовать при контроле. У них волновое сопротивление z2 для второго материала выше, чем волновое сопротивление z1 для первого.
Поэтому коэффициент отражения R имеет положительное значение, т. е. полярность эхосигнала после отражения от границы раздела этих материалов не изменяется. По указанному признаку можно отличить данные соединения от таких, например, дефектов, как несплошности твердого тела, заполненные газом, для которых z2 меньше z1 , и полярность эхосигнала меняется на противоположную. Примеры эхосигналов различной полярности в зависимости от соотношения z2 и z1 показаны на рис. 1. Для наглядности максимальные амплитуды обоих сигналов выровнены. Начальная полярность сигнала, падающего на границу раздела, зависит в том числе от характеристик генератора указанного сигнала.
Рис.1. Эхосигналы различной полярности от границы раздела материалов в зависимости от соотношения z2 и z1.
Понятно, что выявляемость инородных вставок зависит не только от акустических свойств материалов, но также от геометрической формы и размеров этих вставок. Есть данные, что в слитках золота могут быть вставки из вольфрама в форме цилиндрических стержней. По технологическим причинам диаметр таких стержней не должен быть слишком малым. Подобные цилиндрические отражатели достаточно хорошо выявляются эхометодом при условии, что их продольная ось параллельна поверхности ввода ультразвука.
Кроме того, выполняя контроль эхометодом с углом ввода 0°, всегда есть смысл одновременно применять зеркально-теневой метод, анализируя донный сигнал. Если от некоторых типов дефектов, например, от скопления мелких несплошностей, не удалось получить эхосигнал, то их можно выявить по уменьшению амплитуды донного сигнала.
Теперь подробнее рассмотрим контроль ювелирных изделий из золота. Такие изделия, в отличие от слитков, могут иметь сложную геометрическую форму, малые радиусы кривизны и небольшую толщину. Это задает определенные требования к средствам УЗК. Не подойдут самые простые модели толщиномеров, которые работают только с раздельно-совмещенными пьезоэлектрическими преобразователями (РС ПЭП), имеют минимальные средства настройки и отображают на дисплее только измеренное значение толщины.
Для решения подобных задач нужен дефектоскоп или толщиномер с функционалом, близким к дефектоскопу, а именно: работа с совмещенными ПЭП, максимальная рабочая частота до 20 МГц, отображение А-скана (развертка с эхограммой или формой волны), система настраиваемых стробов и временной регулировки чувствительности (ВРЧ или TCG), выделение на А‑скане эхосигналов, по которым проводится измерение толщины или скорости ультразвуковых волн, поддержка режимов измерения толщины 2 и 3 в соответствии со стандартом [4]. Примером такого толщиномера является модель 38DL PLUS [5].
Для контроля объектов небольшой толщины, сложной формы и с малыми радиусами кривизны необходим также специализированный ПЭП. В свое время для подобных задач был разработан ПЭП V260, который получил собственное имя – Sonopen , поскольку форма его корпуса напоминает пишущую ручку [6].
Наш опыт показывает, что среди специализированных ПЭП данный преобразователь является одним из самых востребованных. Его применяют, например, для контроля толщины стенки трубок гидравлических и пневматических систем различного назначения из стали, алюминиевых сплавов, титана и циркония, с минимальным наружным диаметром до 3 мм и толщиной стенки до 0,2 мм.
Это прямой совмещенный ПЭП с рабочей частотой 15 МГц и сменной акустической задержкой в виде усеченного конуса, которая обеспечивает минимальный размер зоны акустического контакта диаметром 1,5 мм. Другой конструктивной особенностью данного ПЭП является фокусирующая акустическая линза, которая улучшает соотношение полезный сигнал/шум. Использование плоской пьезопластины без фокусирующей линзы приводит к возникновению помех из-за отражений сигнала от боковой поверхности конусовидной акустической задержки. Для удобства применения Sonopen выпускают в трех модификациях – с углом между ручкой и акустической осью 0, 45 и 90°.
ПЭП примерно с такими характеристиками мы рекомендуем для контроля изделий из золота сложной формы. На рис. 2 и 3 показан пример контроля золотого изделия – кольца с переменной толщиной от 1 до 3 мм ультразвуковым толщиномером 38DL PLUS и преобразователем Sonopen .
Источник: dzen.ru
Кто контролирует всё золото России
Контроль за производством, использованием и обращением драгоценных металлов и камней в России передан в компетенцию новой структуры — Федеральной пробирной палаты (ФПП). Ведомство будет контролировать также золото, платину, серебро и прочие благородные металлы, которые перемещают через границу России в страны, которые не входят в состав ЕАЭС. Это установлено Положением о Федеральной пробирной палате, которое вступает в силу 1 апреля.
Согласно документу, на ФПП возложены полномочия по госнадзору за производством, использованием и обращением драгоценных металлов и камней в стране. Палата ведёт пробирный надзор, лицензирует обработку лома и отходов драгоценных металлов, а также работу ломбардов (то есть скупку ювелирных изделий и их лома у граждан). Также ведомству поручен учёт компаний, которые совершают операции с драгоценностями.
В числе функций ФПП также опробование, анализ и клеймение государственным пробирным клеймом драгоценных ювелирных изделий, регистрация, учёт и нанесение на изделия именников, уничтожение фальшивых клейм и именников на украшениях. Кроме того, пробирная палата сможет проводить экспертизу музейных драгоценностей.
Вне компетенции Федеральной пробирной палаты — контроль драгоценных камней при их перемещении через границу России с государствами, не входящими в состав ЕАЭС. Эта задача остаётся под контролем Минфина. А золото, платину, серебро и другие благородные металлы, которое ввозят или вывозят из России в страны, не входящие в ЕАЭС, будет контролировать ФПП.
Центральный аппарат ФПП разместится на Малой Бронной, отмечается в постановлении Правительства.
Ранее государственный пробирный контроль возлагался на Министерство финансов. Его «помощником» в этой задаче была Российская государственная пробирная палата — федеральное казённое учреждение. С октября 2019 году указом президента это учреждение получило статус федеральной службы. Она по-прежнему остаётся в ведении Минфина, однако теперь у неё более широкий круг полномочий.
Распоряжением от 2 марта Правительство назначило на пост руководителя ФПП Юрия Зубарева. До этого с 2013 года он работал в должности замминистра финансов.
3156
Источник: www.pnp.ru