Устройство для виброакустического контроля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОАКУС- ТИЧЕСКрГО КОНТРОЛЯ, содержащее корпус , соединенные последовательно генератор с частотомером и излучатель колебаний, размещенный в корпусе с упругой прокладкой на рабочей поверхности , приемник и подключенный к нему вольтметр, отличающееся тем, что, с целью снижения производственной шумов и повьш1ения точности, оно снабжено согласующим элементом, включенным между вольтметрам и управляющим входом генератора , излучатель и приемник выполнены в виде совмещенного пьезопреобразователя , а корпус выполнен в виде двух концентричных сильфонов и плоского кольца, на наружном iL сильфоне закреплена упругая прокладка ,на внутреннем - пьезопреобразова§ тель, а противоположные концы силь .фонов соединены посредством плоского (Л кольца.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 7777 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ .И

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф

00 3 3 4

° 1 (21) 3557360/18-28 (22). 28.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. У 15. (72) Б.А.Гордеев и В.В.Золин (71) Горьковский филиал Всесоюзного научно"исследовательского института по нормализации в машиностроении (53) 620.178.53 620.!79.16(088.8) (56) l . Патент Франции Ф 2242902, кл. G Ol N 29/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 690378, кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОАКУС+

ТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ, содержащее корпус, соединенные последовательно генератор с частотомером и излучатель колебаний, размещенный в корпусе с !1 G Ol Н 1/ОО; G Ol N 29 04 упругой прокладкой на рабочей поверхности, приемник н .подключенный к нему вольтметр, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью снижения производственных шумов и повьппения точности, оно снабжено согласую" щим элементом, включенным между вольтметр4м и управляющим входом генератора, излучатель и приемник выполнены в виде совмещенного пьезопреобраэователя, а корпус выполнен в виде двух концентричных сильфонов и плоского кольца, на наружном сильфоне закреплена упругая прокладка,на внутреннем — пьезопреобразователь, а противоположные концы силь.фонов соединены посредством плоского кольца.

1 1087

Изобретение относится к неразруша. ющему контролю материалов и изделий и может найти применение для виброакустического контроля различных ко нс т рук ций °

Известно устройство для виброакустического контроля конструкций, содержащее источник звука, громкоговоритель и электрически с ним связанную измерительную схему. lO

Истоник звука устанавливают на исследуемую конструкцию, а о состояний конструкции судят по резонансу громкоговорителя !„1 .

Однако данное устройство отличается низкой точностью определения местонахождения дефекта, вызванной искажением амплитудно"частотных харак. теристик громкоговорителя.

Наиболее близким к изобретению по

20 технической сущности является устройство для виброакустического контроля, содержащее корпус, соединенные последовательно генератор с частотомером и излучатель колебаний, размещенный в корпусе с упругой прокладкой на рабочей поверхности, приемник и подключенный к нему вольтметр 21

Однако для обеспечения надежной работы устройства профиль контакт"

30 ной поверхности корпуса должен соответствоватв профилю поверхности исследуемой конструкции, что трудно достижимо. В режиме стоячих волн на границе контакта корпуса с исследуемой поверхностью возникающие пуч- З5 ности давления могут вызывать отрыв контактной поверхности от исследуемого объекта, что ведет к снижению точности контроля. При определении резонанса известным устройством воз- 40 никает необходимость крепления приемника звуковых колебаний на контролируемом изделии, что значительно увеличивает время контроля, а излученные громкоговорителем звуковые 45 волны повышают уровень шума в окружающей среде.

Цель изобретения — снижение производственных шумов и повышение точности. SO

Указанная цель достигается тем, что устройство для виброакустического контроля, содержащее корпус, соединенные последовательно генератор с частотомером и излучатель колеба- 55 ний, размещенный в корпусе с упругой прокладкой на рабочей поверхности, приемник и подключенный к нему вольт777 2 метр, снабжено согласующим элементом, включенным между вольтметром и управляющим входом генератора, излучатель и приемник выполнены в виде совмещенного пьезопреобразователя, а корпус выполнен э виде двух концентричных сильфонов и плоского кольца, на наружном сильфоне закреплена упругая прокладка, на внутреннем — пьезопреобра" зователь, а противоположные концы сильфонов соединены посредством плоского кольца, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для виброакустического контроля содержит корпус, выполненный в виде двух концентричных сильфонов

1 и 2 и плоского кольца 3, герметично соедиляющего нерабочие концы сильфона . На наружном сильфоне 2 закреплена упругая прокладка 4, на внутреннем сильфоне 1 — совмещенный пьезопреобраэователь 5, соединенный гальванически с генератором 6 ультразвуковых колебаний, частотомером 7 и вольтметром 8, а между последним и генератором 6 включен согласующий элемент 9.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений путем давления на верхнюю часть сильфонов

I и 2 обеспечивается вытеснение части воздуха из полости между сильфонами в атмосферу, После прекращения давления сильфоны 1 и 2 принимают прежнее положение. Упругая прокладка 4 обеспечивает пониженное давление воздуха в полости между сильфонами. За счет разницы между атмосферным давлением, действующим на внешнюю поверхность пьезопреобраэователя 5,и пониженным давлением в полости между сильфонами 1 и 2 обеспечивается плотный контакт пьезопреобразователя 5 с контролируемой поверхностью 10. Затем начинается работа генератора 6 синусоидальных сигналов в режиме линейной развертки частоты. Вольтметр 8 измеряет налряжение на пьезопреобраэователе 5, величина которого зависит от частоты генератора 1 и наличия дефектов в исследуемом месте конструкции. При наличии в толще контролируемой поверх" ности 10 трещин, раковин и других дефектов резонансная частота системы пьезопреобраэователь — исследуемый участок контролируемой поверхности смещается, при этом скорость разверСоставитель Н.Долгова

Редактор Т.Кугрышева Техред О.Hege

Корректор Г.Огар

Заказ 2643/35 . Тираж 547

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 lO тки частоты генератора 1 меняется обратно пропорционально концентрации дефектов в исследуемом участке поверхности. Минимальное показание вольтметра 8 свидетельствует о наступлении резонанса, частота которого измеряется частотомером 7. Отклонение резонансной частоты от соответствующего паспортного значения свидетельствует о наличии дефектов в исследуемом участке контролируемой поверхности 10.

Использование. устройства позволит повысить точность контроля дефектов и снизить производственный шум. По87777 4 вышение точности обеспечивается использованием ультразвуковых частот по сравнению со звуковыми в известном устройстве, что позволяет обнаруживать более мелкие дефекты. Более . гибкая приспособляемость устройства к рельефу контролируемой поверхности. также способствует повышению точностМ измерений.

Снижение уровня производственного шума достигается эа счет замены громкоговорителя пьезоэлементом и смещения сигналов из области звуковых час

:тот в область ультразвуковых.