Электротермический способ дефектоскопии

 

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ, заключающийся в нагреве изделия путем пропускания через него импульса электрического тока, регистрации изменения температуры в трех точках поверхности изделия и . определении.координат вершины трещины , отличающийся тем. что, с целью повышения точности, температуру в каждой из точек измеряют в два последовательных момента вре- / мени t,j и t2; после окончания действия импул ьса тока, а расстояние от вершины трещины до точки измерения температуры определяют по формуле 5-,2 i номер точки измерения темгде пературы ( 1,2,3); температура, измеренная в момент времени после окончания импульса тока; температура, измеренная в момент времени tj- после окончания импульса тока; Jt - . коэффициент температуропроводности материала контролируемого изделия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГВ%ЛИК (19)SU(1i) 4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ЦЦ Д@ ТЯЯ

5; 2 8n —.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3585536/24-25 (22) 27.04 ° 83 (46) 15.02.85. Бюл. В 6 (72) Ю.И.Головин, В.А.Киперман к Ю.И.Тялин (71) Тамбовский ордена Знак Почета государственный педагогический институт и Тамбовский институт химического машиностроения (53) 536.6(088.8) (56) 1.Патент США В 3681970, кл.73-15.4, опублик.1970.

2.Авторское свидетельство СССР

9 976363, кл. G 01 N 25/72, 1982 (прототип). (54) (57) ЗЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИИ СПОСОБ

ДЕФЕКТОСКОПИИ, заключающийся в нагреве иэделия путем пропускания через него импульса электрического тока, регистрации изменения температуры в трех точках поверхности изделия,и определении. координат вершины трещины, отли ающийся тем, что, с целью повышения точности, температуру в каждой из точек измеряют в два последовательных момента вре-; мени t.„ и t, после окончания действия имйульса тока, а расстояние от вершины трещины до точки измерения температуры определяют по формуле где i — номер точки измерения температуры (е = 1, 2, 3)е

Т,«- температура, измеренная в момент времени t, после окончания импульса тока; е

Т - температура, измеренная в момент времени 2, после окончания импульса тока;

М вЂ .коэффициент температуропроводности материала конт Я ролируемого изделия °

1140023

Изобретение относится к контролю электропроводящих материалов и может быть использовано в машиностроительной, авиационной промышленности для обнаружения дефектов и определения их координат. 5

Известен электротермический способ дефектоскопии, основанный на нагреве иэделия путем пропускания через него электрического тока и регистрации временного распределе- 10 ния температуры поверхности изделия )1) .

Однако указанный способ не позволяет определить координаты дефек та. 15

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является элек. тротермический способ дефектоскопии, заключающийся в пропускании тока через изделие, регистрации температу- 20 ры в трех точках его поверхности,измерении интервала времени й» между окончанием импульса тока и моментом достижения температурой максимального значения в каждой из этих 25 точек и определении положения вершины трещины по точке пересечения сфер, радиусы которых -находятся по формуле R; = 1 ем е С, где Х- еомер точки измерения (= 1, 2, 3); Ж вЂ” коэффициент температуропроводности материала контролируемого изделия(21 .

Для осуществления способа необходимо производить непрерывный контроль за изменением температуры и З5 фиксировать момент достижения ею максимального значения. Характер временной зависимости температуры от расстояния между вершиной деффекта и датчиком R меняется с уве- 40 личением,. этого расстояния. При этом абсолютное значение максимума температуры уменьшается, а время его достижения увеличивается ° Кроме то-. го, кривизна зависимости температу- 45 ры от расстояния вблизи максимума уменьшается (кривая становится более пологой). Это делает методически сложным (особенно на крупных образцах) точное определение момента достижения температурой максимального значения °

Цель изобретения — повышение точ. ности и упрощение определения координат дефекта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно электротермическому способу дефектоскопии, заклю-. чающемуся в нагреве иэделия путем пропускания через него импульса электркческого тока, регистрации изменения температуры в трех точках поверхности изделия и определении координат верщины трещины, в два произвольные последовательные моменты времени, и С, после 5 окончания действия импульса тока из меряют температуру в каждой из точек измерения, а расстояние S от вершины трещины до i-ой точки измерения температуры определяют по формуле

Яа —— а с„Яке1

Т - температура в рассматриваемой точке с координатаМИ ХУУRZ; время, отсчитываемое с мо мента окончания импульса тока;

Q — - введенное количество теплоты;

С„- объемная теплоемкость; где

S расстояние до рассматриваемой точки, от начала координат, где произошло локальное выделение тепла

Если в одной и той же точке произвести измерение температуры в два произвольные последовательные моменты времени t и tz то соответствующее значение температуры будет равно

6 с„(мч I 2 ч(4 м 11

Разделив почленно уравнение (2) на уравнение (1), получаем откуда для S имеем выражение где i- номер точки измерения температуры; Ж вЂ” коэффициент температуропроводности; температура в момент времени t< после окончания импульса тока;

T« — температура в момент времени tg после окончания импульса.

Для получения более точного значения S; температуру измеряют многократно, а величину S; усредняют °

Для пояснения сущности предлагаемого способа воспользуемся формулой распространения тепла от мгновенного точечного источника теплоты

1140023

Составитель В.Гусева

Редактор К.Волощук Техред С.дегеза Корректор А.ОбРУчаР

Заказ 255/33 Тираж 897 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

Способ может быть осуществлен следующим образом.

Исследуемый образец подключают к генератору импульсов тока, на поверхности образца устанавливают три датчика температуры, например термопары. Пропускают через образец импульс тока, регистрируют в выбранных точках температуру для двух произвольных последовательных момен.— тов времени,. определяют расстояние между i -ым датчиком и вершиной трещины по формуле (3), а координаты вершины трещины (х, уо, э„) .находят из системы уравнений В =(-М+ Ч -Чд+(;- .1, где х, у,z — координаты точек,в которых размещены датчики температуры.

Для увеличения точности процесс измерения проводят для нескольких моментов времени, а величину S усредняют.

Измерения по данному способу не связаны с регистрацией максимума температуры. Помимо упрощения процедуры измерения это позволяет увеличитb ооп еер а тТиНв нНоосстТь к оoнHтTр оoл я, дает возможность определять величину

R; по нескольким измерениям температуры при однократном пропускании

15 тока.

Использование предлагаемого способа позволяет упростить процедуру измерения и увеличить точ- ность определения координат вершины трещины.