Способ высокочастотной регистрации воздушных раковин в твердом материале

 

09) 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЙУБЛИК

3(59 0 03 В 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДФРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ HSOSPI;TERA И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3473982/28-12 (22) 22.07.82 (46) 07 ° 05.84. Бюл. В 17 (72) С.Ф.Романий, В,С.Карпенко и В.В.Бурминов (53) 772.93(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 106401, кл. 3 03 В 41/00, 1968. (54 ) (57 ) СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ РЕГИСТРАЦИИ ВОЗДУШНЫХ РАКОВИН В ТВЕРДОИ МАТЕРИАЛЕ, заключающийся- в нанесении испытуемого материала между электродами конденсатора с обеспечением воздушного промежутка для возникновения .в нем высокочастотного разряда, прикладывании к- электродам высокочастотного электрического напряжения, вызывающего -светящийся электрический разряд в воздушном промежутке н оценке геометрических размеров в плоскости, параллельной электродам, по размерам темных областей светящегося разряда, о т л. и ч а юшийся тем, что, с целью повышения инФормативности, увеличивают амплитуду высокочастотного напряжения до исчезновения темных областей светя. щегося разряда, вызванного возникновением электрического разряда в раковинах, и по величине этой амплитуды оценивают размеры раковин в.направлении, перпендикулярном плоскости электродов.

1091106

Изобретение относится к методам газоразрядной визуализации, в частности, определения геометрических параметров дефектов в диэлектрических материалах и может быть использовано при нераэрушающем контроле изделий в машиностроительной промышленности °

Известен способ .высокочастотной регистрации воздушных раковин в твердом материале, заключающийся в нанесении испытуемого материала между 10 электродами конденсатора с обеспечением воздушного промежутка для возникновения в нем высокочастотного разряда, прикладывания к электродам высокочастотного электрического 15 напряжения, вызывающего светящийся электрический разряд в воздушном промежутке, и оценке геометрических размеров в плоскости, параллельной электродам, по размерам темных облас- -20 тей светящегося разряда )1) ..

Недостатком известного способа является невозможность определения геометрических размеров дефектов (в данном случае воздушных включений) 5 в плоскости, совпадающей с направлением силовых линий поля.

Цель изобретения — повышение информативности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в нанесении испытуемого материала между электродами конденсатора с обеспечением воздушного промежутка для возникновения в нем высоко.частотного разряда, прикладывании к 35 электродам высокочастотного электри- ческого напряжения, вызывающего светящийся электрический разряд в воздушном промежутке и оценке геометрических размеров в цлоскости, парал- 40 лельной электродам, . IIo размерам темных областей светящегося разряда, согласно изобретению, увеличивают амплитуду высокочастотного напряжения до исчезновения темных областей светящегося разряда, вызванного возникновением электрического разряда в раковинах,и по величине этой амплитуды оценивают размеры раковин в направлении, перпендикулярном плоскости электродов.,50

На чертеже Фиг. 1 представлена принципиальная схема для осуществления способа; на Фиг. 3,5,7 — высокочастотные снимки; на фиг. 2,4,6 соответствующие им эпюры напряженнос- 55 . ти электрического поля в разрядном промежутке.

Способ осуществляют следующим образом.

При помещении образца 1 между элект-, 60 родами 2 и 3 и приложении к ним высокочастотного напряжения от генератора

4 в разрядном промежутке возникает свечение, характеризующее внутреннюю структуру образца. Свечение регистрируют на фотоматериале 5, который располагают в зазоре эмульсионным слоем к поверхности образца, или оценивают фотометрическим устройством

6 через электрод 2, который в этом случае выполнен прозрачным.

Так получают, например, снимок, представленный на фиг. 3.

По такому фотоотпечатку устанавливают площадь дефекта, но не его раскрытие (толщину). Лля определения размера дефекта в направлении поля

Фотографирование проводят в два этапа, т.е. получают снимок (фиг. 3) и регистрируют при этом величину приложенного к системе напряжения с помощью индикатора 7. Продолжают увеличивать напряжение до тех пор, пока возникает разряд в воздушной полости (в данном случае в полости ц „ так как у нее раскрытие меньше ), и получают снимок, представленный на фиг. 5. Это контролируют либо по броску тока в цепи питания, подаваемого на электроды, либо визуально в момент возникновения разряда в воздушной полости дефекта его изображение станет ярче или таким же,как бездефектнне участки образца.Регистрируя при этом величину прикладываемого к электродам напряжения и сравнивая его с напряжением„при котором был получен первый снимок, судят о раскрытии дефекта а .0 размере полости в направлении поля судят также, сравнивая денситометрические характеристики первого и второго фотоотпечатков, исключив при этом погрешности, вносимые при проявлении этих двух отпечатков.

Для наглядности осуществления способа в образец заложен дефект Б с большим, чем уц раскрытием. Определение раскрытия дефектаб возможно при дальнейшем повышении напряженности поля между электродами 2 и 3 конденсатора. Таким образом сравнивая напряжения, при котором получены снимки фиг. 3 и 7 представляется возможным судить,о поперечном размере дефекта 8 .

Физическая сущность способа заключается в-том, что характеристики высокочастотного разряда (в данном случае его яркость), происходящего в разрядном промежутке (фиг. 1) пропорциональны напряженности поля в нем.

Учитывая, что рассматриваемую систему (фиг. 1) можно представить как конденсатор с несколькими диэлектрическими слоями, изменение напряженности поля, вызванное присутствием воздушного включения привести к перераспределению поля между слоями, . а значит и изменению яркости разряда в промежутке .

1091106 гдеЕСоставитель B.аксенов

Редактор H.Везродная Техред м.Тепер рр р А.Зимокосов

Kî

Заказ 3078/42 .Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

««с

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

Напряженность поля в воздушном включении/Е воздуха Япри которой начинается пробой, равна.

6а

Е Ъ а+Ы (g) диэлектрическая проницаемость материала образца; толщина включения; толщина образца; напряженность поля в диэлек.трике для случая плоского конденсатора.

Как видно из выражения (1) толщи на Ъ включения может быть охарактеризована соответствующим изменением

1 .напряженности поля Е, а значит и .яркостью высокочастотного разряда в промежутке .

Изображение позволяет наряду с определением размеров дефекта в плоскости, параллельной электродам, охарактеризовать геометрические параметрй воздушной полости в на правленин силовых линий поля.