Способ тепловой дефектоскопии изделия

 

СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИЯ, включающий нагрев изделия источником энергии и сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям с одновременным изме рением собственного теплового излучения изделия, отличающий . с я тем, что, с целью количественного определения местоположения и размеров дефекта,до сканирования устанавливают в плоскости изделия три опорных излучателя, причем первый и второй расположены вдоль одного направления сканирования, а третий вдоль второго направления сканирования на линии, проходящей через первый опорный излучатель, измеряют расстояния между первым и вторым, первым и третьим опорными излучателями , затем одновременно с нагревом изделия и сканированием по двум взаимно перпендикулярным направлени .ям регистрируют изображение изделия и опорных излучателей в цифровом коде, измеряют число элементов раз1 (Л ложения изображения между изображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта изделия на направления сканирования, после чего по полученным соотношениям определяк)Т местоположение дефекта и его размеры. 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ)(РЕСПУБЛИН

3(51) б 01 И 25/72! е, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3627187/18-25 (22) 29.07.83 (46) 30.08.84. Бюл. В 32 (72) Н.Д.Куртев, В.К. Битюков, A Â.Ñìèðíîâ и A.Â.Êîðìóøêèí (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 536.6 (088.8) (56) 1. Бекешко Н.A. Активный тепловой контроль неметаллических материалов. — Дефектоскопия, 1981, В 9, с. 86-90.

2. Карпельсон A.E., Попов Ю.А.,Колодочкин Ю.В. и др. Обнаружение отслоений в многослойных изделиях тепловым методом и использованием тепловизора. — Дефектоскопия, 1976, У 5, с. 59-64 {прототип) . (54) (57) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИЯ, включающий нагрев изделия источником энергии и сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям с одновременным изме рением собственного теплового излучения изделия, о т л и ч а ю щ и й„„Я0„„1111085 A. с я тем, что, с целью количественного определения местоположения и размеров дефекта,до сканирования устанавливают в плоскости изделия три опорных излучателя, причем первый и второй расположены вдоль одного направления сканирования, а третий вдоль второго направления сканирования на линии, проходящей через первый опорный излучатель, измеряют расстояния между первым и вторым, первым и третьим опорными излучателями, затем одновременно с нагревом изделия и сканированием по двум вз аимно перпенди кулярным н аправлениям регистрируют изображение изделия и опорных излучателей в цифровом Я коде, измеряют число элементов разложения изображения между изображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта изделия на направления сканирования, после чего по полученным соотношениям определяют местоположение дефекта и его размеры.

1111085

Изобретение относится к теплофиэическим измерениям, в частности к способу тепловой дефектоскопии изделий, и может быть использовано в авиационной, химической, строительной, электротехнической и других отрас- 5 лях промышленности для контроля качества иэделий по их тепловому излучению.

Известен двусторонний способ тепловой дефектоскопии плоских неметаллических материалов, включающий нагрев одной поверхности материала равномерным источником энергии и наблю-. дение с помощью тепловизора поля температp p HG другой поверхности риала (П, I

Недостаток известного способа состоит в значительной погрешности определения размеров дефекта, что обусловлено отсутствием реперных точек при проведении дефектоскопии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ тепловой дефектоскопии изделия, включающий нагрев изделия источником энергии и сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям с одновременным измерением собственного теплового излучения изделия, визуальное наблюдение изображения изделия, по 30 которому качестненно судят о месте нахождения дефекта и его размерах (23 .

Основной недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет количественно определить 35 местоположение дефекта и его размеры, что, естественно, исключает возможность объективной оценки внутрен. него состояния контролируемого изделия ° . 40

Цель изобретения — количественное определение местоположения и размеров дефекта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу тепловой дефектоскопии изделия, нключающему нагрев изделия источником энергии и сканироэ, нание по двум взаимно перпендикулярным направлениям с одновременным изме.рением собстненного теплового излучения изделия, устанавливают до сканирования в плоскости изделия три опорных излучателя, причем первый и второй расположены вдоль одного направления сканирования, а третий вдоль второго направления сканирования на линии, проходящей через первый опорный излучатель, измеряют расстояние между первым и вторым, первым и третьим опорными излучателями, затем одновременно с нагревом бО изделия и сканированием по двум взаимно перпендикулярным направлениям рЕгистрируют изображение изделия и опорных излучателей s цифровом коде„ измеряют число элементов Разложения б5 изображения между иэображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта изделия на направления сканирования, после чего по полученным соотношениям определяют местоположение дефекта и его размеры.

Измерение расстояния между первым и вторым и первым и третьим.опорными излучателями, установленными в плоскости изделия по направлениям сканирования, позволяет провести количественное нормирование элементов разложения иэображения, зарегистрированного в цифровом коде. A это, в свою очередь, дает возможность после измерения числа элементов разложения между изображениями первого опорного излучателя и проекцией дефекта на направления сканиронания количествен" но определить местоположение дефекта и erо размеры. Например, при тепловой дефектоскопии многослойных изде-.- лий размеры дефекта (например, непроклеи) определяются с погрешностью не превышающей 1%.

На фиг, 1 показано расположение изделия с дефектом и опорных излучателей; на фиг. 2 — структурная схема устройства для реализации предло» женного способа.

Способ осуществляется следующим образом. !

Изделие 1, дефектоскопию которого необходимо выполнить, устанавливают между источником нагрева и регистратором его теплового излучения.

Затем в плоскости изделия устанавливают три опорных излучателя 2, 3 и

4, причем первый 2 и второй 3 расположены вдоль одного направления сканирования, а первый 2 и третий.4 вдоль второго направления сканиронания, и измеряют расстояние между первым и вторым и первым и третьим опорными излучателями. Затем нагревают изделие и осуществляют сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Полученное иэображение изделия и опорных излучателей регистрируют в цифровом коде, измеряют число элементов разложения иэображения между иэображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта 5 иэделия 1 на направления сканиронания, после чего искоьые величины определя-. ют по формулам (2) y3 Ь.

1111085 где Lq — расстояние между первым и вторым опорными излучателями;

L> — расстояние между первым и третьим опорными излучателями; 5

l«,)- расстояние между первым опорным излучателем и проекцией

i-й точки дефекта изделия,,взятой по направлению сканирования от первого до вто- 10 рого опорного излучателя;

1 )- расстояние, между первым опорным излучателем и проекцией i-й точки дефекта изделия, взятой по направлению сканирования от первого до третьего опорного излучателя х — число элементов разложения по направлению сканирования от первого до второго излучателя1 у — число элементов разложения по направлению сканирования от первого до третьего опорного иэлучателя1

el<,ag — размер дефекта по направлениям х, у соответственно; индексы 1, 2 и 3 относятся к первому, втЬрому и третьему опорным излучателям, Устройство для осуществления пред- З0 ложенного способа (фиг. 2) содержит сканирующий блок 6, индикатор 7, блок

8 формирования метки и блок 9 индикации координат метки. Выходы видеосигнала, горизонтальной и вертикаль- 35 ной разверток сканирующего блока 6 соединены с соответствующими входами индикатора 7, Кроме того, выходы разверток сканирующего блока соединены e входами блоков 8 и 9. Выход 40 блока 8 соединен с входом подсвета индикатора 7 и третьим входом блока .9 . Сканирующий блок б,содержит, например, инфракрасный объектив с оптикомеханической РазвеРткой по двум 45 взаимно перпендикулярным направлениям, приемник излучения, предусилитель видеосигнала и схему формирования сигналов разверток и т,д, В качестве сканирующего блока 6 и индикатора 7 может использоваться

50 тепловизор. Блок 8 формирования метки содержит, например, компаратсры,,на первые входы которых подаются на"пряжения разверток, а на вторые вхо рй - постоянные напряжения с регуля- 55 торов положения метки. Блок 9 индикации координат метки, например, счетчики, один из которых считает импульсы задающего генератора во время прямого хода каждой строки, сбрасывается в ноль во время обратного хода строки и определяет горизонтальную координату иэображения, а другой считает строки изображения, сбрасывается в ноль во время обратного хода кадра и определяет вертикальную координату изображения. Кроме того, в блоке 9 есть регистры, в которых фиксируется состояние счетчиков в момент формирования сигнала метки, и элементы цифровой индикации, отображающие значения координат метки . Координаты отсчитываются от левого верхнего угла иэображения вправо и вниз. Первый, второй и третий опорные излучатели 2, 3 и 4 (фиг. 1) расположены в плоскости изделия 1. Опорные излучатели выполняют в виде световодов (либо резисторов). Интенсивность излучения опорных излучателей должна быть достаточной для уверенного их наблюдения на индикаторе 7.

Устройство работает следующим образом.

В плоскости изделир 1, предназначенного для .тепловой дефектоскопии, устанавливают опорные излучатели 2, 3, 4 по двум взаимно перпендикулярным направлениям сканирования, измеряют расстояния L„ и Lz межцу. первым 2 и вторым 3 и первым 2 и третьим 4 опорными излучателями. Нагревают источником энергии одну поверхность изделия 1, осуществляют сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям, регистрируют изображение изделия и опорных излучателей в цифровом коде, измеряют число элементов разложения х и у между изображениями первого 2 и второго 3, первого 2 и третьего 4 опорных излучателй, первого 2 опорного излучателя и проекциями дефекта 5 изделия 1на направления сканирования, после ,чего по полученным соотношениям определяют местоположение дефекта и его .размеры.

Таким образом, предложенный способ тепловой дефектоскопии изделий позволяет проводить количественное определение местоположения и размеров дефекта. ОВ5

Составитель B.Ýàé÷åíêî

Редактор М.Келемеш Техред Ж.Кастелевнч Корректор Е.Сирокман с .Заказ б302/35 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5 . филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, .Проектная, 4