Способ определения дефектов в материале

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В МАТЕРИАЛЕ, заключающийся в пропускании через материал высокочастотного электретлагнитного поля посредством игольчатого электрода, установленного перпендикулярно к поверхности материала, отлич аюшийс я тем, что, с целью расширения области использования, игольчатый электрод пс 1Ш1ают над поверхностью материала, устанавливают величину напряжения между электродом и поверхностью материала, равную

СООЭ СОВЕТСКИХ

ССЦ МИРА Н . РЕСПУБЛИК (3c9 аВ

ЗсЮ G 01 М 27/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР «

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ с

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 2 9805 73/1 8-25 (22 ) 10 ° 09. 80 (46) 23.11.83. Ben.. В 43 (72 ) И.М. Грач (.71) Фрунзенский политехнический институт (53) 543.257(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 339855, кл. G 01 N 27/82, 1966.

2. Патент США в 2728889, кл. 324-54, 1955 (прототип).

;(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ

В МАТЕРИАЛЕ, заключаккцийся в пропусканин через материал высокочастотного электромагнитного поля посредством игольчатого электрода, установленного перпендикулярно к поверхности материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расзаирения области йспользования, игольчатый электрод помещают над поверхностью материала, устанавливают величину напряжения между электродом и поверхностью материала, равную (0,85-0,95) напряжения пробоя, а деФекты опре: деляют по изменению тока.

1056027

Изобретение относится к физикохимическому анализу, а конкретно к области исследования свойств материалов путем измерения электрического тока, и может быть использовано для выявления дефектов в материале типа 5 внутренних трещин, пустот.

Известен способ токовихревого контроля дефектов материала, заключающийся в том, что в контролируемом изделии токовихревым датчиком возбуждают модулированные по частоте вихревые токи, параметры сигнала датчика измеряют электронным индикатором, из сигнала датчика с помощью селективных детекторов выделяют гармонические составляющие, кратные частотам модуляции вихревых токов, по амплитудно-фазовому соотношению которых судит о результатах контроля (1 3.

Недостатками этого способа являют- О ся сложность аппаратурной реализации способа и невысокие надежность и точность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения дефектов в поверхности материала, заключающийся в том, что пропускают через материал высокочастотное электромагнитное поле посредством игольчатого электро- да, установленного перпендикулярно ЗО к поверхности материала (2).

Однако известный способ нельзя применять для контроля дефектов в .проводящих материалах.

Цель изобретения — Расширение 35 области исиольэования способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в пропускании через материал,вы- сокочастотного электромагнитного по- 4р .ля посредством игольчатого электрода, установленного перпендикулярно к поверхности материала, игольчатый электрод помещают над поверхностью материала, устанавливают величину напряжения между. электродом и поверхностью материала, равную (0,850,95) напряжения пробоя, а дефекты определяют по изменению тока.

На чеРтеже приведено Устройство, реализующее способ.

На чертеже изображены контролируемое изделие 1, игольчатые электроды 2, между которыми и изделием 1 генератором 3 создается высоковольтное напряжение высокой частоты. Разность контрольных сигналов снимается с образцовых сопротивлений 4 на вход схемы 5 сравнения, с которой поступает на усилитель высокой частоты 6, а с выхода усилителя 6 - 60 на диод 7 и миллиамперметр 8. Для одновременного контроля больших участков поверхности изделия используют не один, а несколько игольчатых электродов, включенных по аналогичной схеме. При этом последовательно с каждым иэ электродов включено одинаковое образцовое сопротивление (о наличии дефектов судят по разности напряжений на выходах мостовых схем), которое при наличии дефекта будет не равным нулю.

Пример. Вблизи поверхности контролируемого изделия 1 — дюралиеЪвой пластины со скрытыми пустотами с помощью, например, одного игольчатого электрода 2, ось симметрии которого расположена перпендикулярно к плоскости пластины 1, возбуждают электромагнитные волны, в которых вектор напряженности электрического поля направлен по нормали к поверхности пластины. Расстояние между поверхностью пластины 1 и концом электрода 2 и величину напряжения устанавливают такиими, чтобы отсутствовал разрядный процесс. В описываемом примере расстояние между игольчатым электродом2 иповерхностью изделия 1 было равным 4 мм, а напряжение 1,3 кВ. После .этого изделие перемещают относительно источника электромагнитных волн, сохраняя расстояние между исследуемой поверхностью и электродом постоянным. О наличии дефектов и их расположении судят по изменению показаний миллиамперметра 8, включенного на выходе усилителя высокой частоты б после диода 7.

Пределы изменения напряжения

0,85 U„ðîб (U «с 0,95 арроб установлены экспериментально. При напряжении U ) 0,95 Одров процесс контроля идет неустойчиво.,таК как в любой момент может возникнуть искровой пробой и сгорание электрода, что не-. желательно. Поэтому верхняя граница величины напряжения выбрана равной

Опрос

Нижняя граница также выбрана эксериментально. При контроле изделий из диэлектрика (или полупроводника) напряжение прикладывается между игольчатыми электродами и металлической подложкой, на которой находится изделие. Величина напряжения также выбирается в пределах (0, 85-0, 95) Я,„д, так как при отсутствии повреждений в изоляции искровой пробой не наблюдается (или индикатор ничего не показывает.),. а при небольшом дефекте в контролируемом изделии (например, от прокола изоляции провода тонкой иглой) возникает искровой пробой в этом месте (стрелка индикатора отклоняется). Частота электромагнитного поля определяется из формулы

1 з— где Б - удельная проводимость электропроводящих иэделий или 1056027

Составитель М. Кривенко

Редактор Н. Лазаренко Техред C,Èèãóíîâà Корректор A. Ильин

Заказ 9290/34. Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 электропроводящей подложки для изделий из диэлектрика

h - -толщина контролируемого слоя; - - абсолютная магнитная проницаемость.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что способ реализуется простым устройством, обладающим высокой чувствительностью

t0. и надежностью. Способ позволяет контролировать одновременно больыой участок иэделия, при этом позволяет не только обнаружить деФекты, но и определить их границы, местоположение и ° размеры. Способ применим для контроля самых различных изделий из электропроводящего или непровсдящего ток материала, отличающихся размерами и кон фигурацией.