Акустический способ контроля электропроводящих объектов

 

АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТОВ, заключающийсяв том, что через контролируемый объект пропускают электрический ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сиг налы, возникающие около дефекта, и по параметрам этих акустических сигналов судят о наличии и местоположении дефекта, отличающийся тем, что, с целью расширения технологичеоких воэ-, можностей контроля за сяет определения внутренних дефектов, пропускают через объект постоянный ток, а изменение величины тока осуществляют отключением его за время секунды.( (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11} (511 G Оlй 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 324091 9/25-28 (22). 29.01.81 (46) 30.04.83. Бюл. Ne 16 (72) В. Д. Воловик и С. И. Иванов (71) Харьковский ордена Трудового Краоного Знамени государственный универси- тет им. А.М.Горького (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. М., "Металлургия, 1965, с. 171-173.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2804125/25-28, кл. Ь 01 М 29/04, 1979 (прототип).

{54)(57) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ контроля электропроводящих

ОБЪЕКТОВ, заключающийся в том, что через контролируемый объект пропускают электрический ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сигналы, возникающие около дефекта, и по параметрам этих акустических сигналов судят о наличии и местоположении дефек- . та, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что,с целью расширения технологических воз-, можностей контроля за счет определения внутренних дефектов, пропускают через объект постоянный ток, а изменение величины тока осуществляют отключением его за время 10 -10 4 секунды. O о . 1(1

1015295

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле электропроводяших объектов для определения дефектов типа полости или раковины, залегаюших внутри массивных объектов.

Известен акустический способ контроля изделий, заключаюшийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают акустические волны, фиксируют эхо-сигналы, 10 отраженные от дефектов, и по их параметрам судят о дефектности изделия (1).

Однако этот способ контроля не позволяет обнаруживать дефекты, расположенные на значительной глубине, из-за зату хания ультразвука и малопроизводителен, поскольку при его осушествлении необходимо сканировать объект.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является акустический способ контроля электропроводяших объектов, заключаюшейся в том, что через контролируемый объект пропускают электричеокий ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сигналы, возникаюшие около дефекта, и по параметрам этих акустических сигналов судят о наличии и местоположении дефекта P2).

Известный способ позволяет выявлять

30 только поверхностные дефекты, так как электрические импульсы, подаваемые на контролируемый объект, распространяются в скин-слое этого объекта и не возбуждают акустических сигналов около дефектов, расположенных внутри него.

Пель изобретения — расширение технологических возможностей контроля за счет определения внутренних дефектов.

Зта цель достигается тем, что в акустическом способе контроля электропрово- 40 дяших объектов, заключаюшемся в том, что через контролируемый объект пропуокают электрический ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сигналы, возникаюшие около дефекта, и по параметрам этих акустическчх сигналов судят о наличии и местоположении дефекта, пропускают через объект; постоянный ток, а изменение величины тока осушествляют отключением его за время 50

10 -10 4 секунды.

На чертеже представлено устройство для осушествления акустического способа контроля электропроводяших объектов.

Устройство содержит генератор 1 пос 35 тоянного тока, три приемника 2 упругих колебаний, усилитель 3, осциллоскоп 4, . линию 5 задержки, генератор 6 импульсов напряжения, фотоциод 7, отклоняюший кристалл 8, оптическую линзу 9, источник 10 света. Скользяшие механические контакты 11 и 12 располагаются на контролируемом объекте 13 и соединяются с выходами генератора 1 постоянного тока, причем один из контактов

1 2 соединяется через фотодиод 7. Фотодиод 7, отклоняюший кристалл 8, оптическая линза 9 и источник 10 света размешены на одной оптической оси. Отклоняюший кристалл 8 своими электродами подсоединен к генератору 6 импульсов напряжения. Генератор 6 импульсовнапряжения через линию 5 задержки соединяется с входами осциллоскопа 4. Другой вход осциллоскопа 4 соединен через усилитель 3 с приемниками 2 упругих колебаний.

Акустический способ, контроля электропроводяших объектов осушествляется следуюшим образом.

Скользяшие металлические контакты

ll и 12 и приемники 2 упругих колебаний устанавливают на контролируемом объекте 13. Включают источник 10 света, луч от которого проходит через отклоняюший кристалл 8, линзу 9 и попадает на фотодиод 7. При этом фотодиод 7 открывается, и через контролируемый объект 13 проходит постоянный электрический ток от генератора 1. Причем в контролируемом объекте 1 3 поддерживают постоянное значение тока, в течение определенного времени, когда в образце исчезают градиенты температур и устанавливается стационарный поток тепла. Пропускание через образец постоянного тока позволяет в области дефекта, например, типа полости, расположенного на любой глубине, расшепить ток согласно закону

Фирхгофа, и из-за взаимодействия этих токов дефект будет находиться под сжимаюшим давлением.

Затем от генератора 6 импульсов напряжения на электроды отклоняюшего кристалла 8 подают импульс, из-за которого резко изменяется показатель преломления кристалла 8, что приводит к отклонению луча от источника 10 света от оптической оси, и он не попадает на фотодиод 7. Зто приводит к запиранию фотодиода 7 за время от 10 до 10 секунды. 3а это же время прерывается постоянный ток в контролируемом объекте

13. Выключение постоянного тока в образце за это время приводит к восстановлению первоначального объема сжатого дефекта до.того, как в образце начнутся

3 103 52 тепловые флуктуации. При этом излучается освободившаяся энергия в виде импульса продольных упругих колебаний. Эти импульсы упругих колебаний фиксируются приемниками 2, сигнал с которых: цоступает на усилитель 3 и далее на осциллоскоп 4 с ждущей разверткой от линии

5 задержки, с которой также поступает синхронизирующий сигнал в генератор 6 импульсов напряжения. На экране осцил- 10 лосжопа 4. наблюдаются импульсные сигналы, пришедшие от дефекта в контролируемом объекте 13 на каждый из приемников 2 упругих колебаний. По длительности распространения импульса упругих продольных колебаний в трех направлениях судят о местонахождении дефекта. Раэмер дефекта определяют в результате анализа спектрального состава максимальной ц амплитуды акустического сигнала. При этом выявляют собствениую частоту ° колебаний дефекта, которая позволяет определить размер дефекта. Регулировкой величины постоянного тока можно изменять чувствительность контроля и выбирать ее в зависимости от размеров дефектов и глубины их залегания. Путем перемещения скользящих контактов 11 и

12 можно осуществлять контроль изделий любой конфигурации.

Таким образом, предлагаемый акустический способ контроля электропроводяших объектов позволяет выявлять внутренние дефекты, поскольку при выключении постоянного тока, проходящего через контролируемый объект, возникают упругие волны около всех дефектов независимо от их местоположения.

Составитель Г. Федоров

Редактор Е. Папп Техред М.Гергель Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3199/41 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушсжая наб., д. 4/5

Филиал ЦПП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4