Способ акустического контроля изделий

 

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля изделий. Целью изобретения является повьппение эффективности контроля плиток теплозащитного покрытия за счет развития супергармонических колебаний вследствие эффекта нелинейности крутильных колебаний, проявляемого при активизирующем воздействии продольных колебаний, благодаря возбуждению в контролируемом изделии синхронно и синфазно крутильным колебаниям продольных колебаний. Определяют основной тон крутильных колебаний плитки относительно оси ее симметрии, перпендикулярной продольной плоскости плитки. Возбуждают в контролируемом изделии крутильные колебания на частоте в два раза ,ниже основного тона и на той же частоте синхронно и синфазно последнимпродольные колебания. Возбуждаемые в изделии крутильные колебания принимают и измеряют их амплитуду на частоте возбуждения и частоте основ- . ного тона. По величине отношения гО- меренных амплитуд определяют дефектность изделия. 2 ил. (Л СО о со ю оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3983772/25-28 (22) 04,12 ° 85 (46) 30,04,87. Бюл, И 16 (71) Рижский политехнический институт им. А. Я. Пельше (72) С. Л. Цыфанский и И. А. Иагоне (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1045118) кл. G 01 N 29/04, 1982. (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля изделий, Белью изобретения является повышение эффективности контроля плиток теплозащитного покрытия за счет развития супергармонических колебаний вследствие эффекта нелинейностй крутильных колебаний, проявляемого при активизирующем воздействии продольных колебаний, бла. годаря возбуждению в контролируемом изделии синхронно и синфазно крутиль ным колебаниям продольных колебаний, Определяют основной тон крутильных колебаний плитки относительно оси ее симметрии, перпендикулярной продольной плоскости плитки. Возбуждают в контролируемом изделии крутильные колебания на частоте в два раза ниже основного тона и на той же частоте синхронно и синфазно последнимпродольные колебания. Возбуждаемые в изделии крутильные колебания принимают и измеряют их амплитуду на частоте возбуждения и частоте основ- . ного тона, По величине отношения измеренных амплитуд определяют дефектность изделия. 2 ил.

13073

Изобретение относится к акустическим методам нераэрушающего контроля изделий и может быть использовано при контроле качества плиток теплозащитного покрытия, например, воздушно-космического самолета, Цель изобретения — контроль плиток теплозащитного покрытия путем развития супергармонических колебаний вследствие эффекта нелинейности 10 крутильных колебаний, проявляемого при активизирующем воздействии продольных колебаний.

На фиг. 1 схематически представ-лены обшивка изделия с плитками теплоэащитного покрытия и устройство, реализующее способ акустического контроля иэделий; на фиг, 2 — спектральный состав супергармонических крутильных колебаний дефектной плитки (А;/А1 — приведенная амплитуда гармоники к амплитуде принятых колебаний на частоте возбуждения), Устройство, реализующее способ 25 акустического контроля изделий, содержит излучатель 1 в виде двухкомпонентного возбудителя колебаний и приемник 2, например пьезодатчик °

Кроме того, устройство содержит генератор 3 и усилители 4 мощности, входы которых соединены с выходом генератора 3, а выходы — с входами иэлунателя 1. Устройство также содержит предварительный усилитель 5, фильтры 6, частотометр 7.и вольтметр 8, подсоединенные к выходу предварительного усилителя 5. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные детекторы 9, блок

10 сравнения и измерительный прибор

11, а также металлическую пластину

12. Входы детекторов 9 соединены с выходами фильтров 6, а вход предварительного усилителя 5 — с выхоцом приемника 2. Позицией 13 иа фиг, 1 показана обшивка изделия, а позицией 14 — плитка теплоизоляционного покрытия с тремя взаимно перпендикулярны и Осями симметрии Х. У и Z 50

Между обшивкой 13 и плиткой 14 расположена гибкая подложка 15 и клеевые слои 16, соединяющие последнюю с обшивкой 13 и плиткой 14. Эластичный уплотнитель 17 расположен в зазорах между соседними плитами 14„ В ходе контроля пластина 12 с установленными на ней излучателем 1 и приемником 2 закрепляется на плитке 14 °

28 2

Способ акустического контроля изделий заключается в следующем °

Определяют основной тон крутильных колебаний плитки относительно оси ее симметрии, перпендикулярной продольной плоскости плитки, Возбуждают в контролируемом иэделии крутильные колебания на частоте в два раза ниже основного типа и на той же частоте синхронно и синфаэно последним — продольные колебания. Принимают крутильные колебания, возбужденные в изделии, и измеряют их амплитуду на частоте возбуждения и частоте основного тона, По окончании измерений дефектность изделия определяют по величине отношения полученных параметров крутильных колебаний, !

Способ акустического контроля иэделий реализуют следующим образом.

На наружной поверхности плиты 14 закрепляют пластину 12, например, с помощью вакуума. С помощью генератора 3 и одного из усилителей 4 мощности приводят в действие излучатель

1 и возбуждают в .контролируемой плитке )4 крутильные колебания относительно оси Z ее симметрии, перпендикулярной плоскости крепления к обшивке 13, Возбужденные крутильные колебания плитки 14 принимают приемником 2. С выхода приемника 2 сигнал поступает в предварительный усилитель

5 и через последний — на вольтметр

8, Генератором 3 изменяют частоту возбуждения, по показаниям вольтметра 8 фиксируют наступление резонанса и с помощью частотомера, 7 определяют частоту основного тона крутильных колебаний плитки 14, Затем с помощью генератора 2 и усилителей

4 мощности излучателем 1 синхронно и синфазно возбуждают в плитке 14 на частоте у/2 крутильные и продольные колебания, Сигнan с приемника 2, пропорциональный угловому ускорению плитки относительно оси Z поступает на предварительный усилитель 5.

Фильтры 6, настроенные на частоты (d/2 и u), соответственно выделяют из сигнала первую и вторую гармоники, При помощи детекторов 9 сигныь1 гармоник преобразуются в пропорциональное амплитуде гармоники постоянное напряжение, поступают в блок 10 сравнения, который вырабатывает на выходе сигнал, пропорциональный от 1307328 ношению амплитуд гармоник, С выхода блока 10 сравнения сигналы поступают в измерительный прибор 11, В случае ( отсутствия в контролируемой плитке

14 дефектов, а также дефектов в плос- 5 кости крепления плитки 14 к обшивке

13, возбужденные в плитке 14 крутильные колебания относительно оси 2 являются моногармоническими с частотой ь)/2, а показания измерительного 10 прибора 11 равны практически нулю.

Характерным дефектом теплозащитного покрытия является недостаточная прочность клеевых слоев 16 между плиткой

14 и подложкой 15, между подложкой 15

15 и обшивкой 13, а также наличие непроклеенных зон в этих местах, В процессе эксплуатации теплозащитного покрытия в плитках 14 под действием эксплуатационных нагрузок могут об- 20 разоваться трещины, распространяющиеся от боковой поверхности плитки

14, контактирующей с уплотнителем

17, в ее глубину в плоскости осей

Х и У симметрии, При возбуждении продольных колебаний плитки 14 вдоль оси Z дефекты, расположенные в плоскости осей Х и У, раскрываются и закрываются. В результате этого зависимость крутящего момента сечения 30 с дефектом от относительного угла. закручивания имеет нелинейный вид, и в плитке 14 возбуждаются супергармонические крутильные колебания. Из возбуждающихся супергармонических крутильных колебаний дефектной плитки 14 наиболее мощными по амплитуде являются колебания порядка 2/1, Таким образом, если в плитке 14 имеется дефект, возбуждаются ее супер- 40 гармонические крутильные колебания порядка 2/.1, их спектральный состав содержит гармоники с частотами

Q2 и м (см. фиг. 2). В этом случае фильтры б выделяют гармоники, а по 45 показаниям измерительного прибора

11, фиксирующего отношение амплитуд гармоник, делают вывод о наличии в контролируемой плитке 14 дефекта, Для одинаковых по размерам и спо- 50 собам крепления к обшивке теплоэащитных плиток, как правило, резонансные частоты их крутильных колебаний могут значительно отличаться. Причи- ной этого является неоднозначность материала плиток и их подложки, несущественные отклонения в технологии приклейки плиток и т,п. Образование трещины в теплозащитной плитке, а также непроклеенных зон между плиткой и подложкой и обшивкой весьма незначительно понижают резонансную частоту крутильных колебаний плитки по сравнению с бездефектным состоянием

> данной плитки, Вследствие этого целесообразно определение частоты основного тона крутильных колебаний производить индивидуально для каждой плитки.

Предлагаемый способ акустического контроля изделий позволяет производить контроль качества плиток теплоэащитного покрытия как в процессе производства (после их приклейки), так и в процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Способ акустического контроля изделий, заключающийся в том, что возбуждают в контролируемом изделии акустические колебания на частоте в два раза ниже его резонансной частоты, принимают и измеряют амплитуду возбужденных в изделии колебаний на частоте возбуждения и резонансной частоте и по отношению измеренных амплитуд определяют дефектность изделия,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности контроля плиток теплозащитного покрытия, в качестве возбуждаемых и принимаемых колебаний используют крутильные колебания, выбирают;; в качестве резонансной частоты основной тон крутильных колебаний плитки относительно оси ее симметрии, перпендикулярной продольной плоскости плитки, и дополнительно в контролируемом изделии возбуждают синхронно и синфазно крутильным колебаниям продольные колебания, l 307328

Составитель В. Гондаревский

Техред Л. Сердюкова Корректор С, Шекмар

Редактор С, Лисина

Заказ 1624/42 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4