Устройство для обнаружения трещин в металлических изделиях

 

Изобретение касается испытания материалов и изделий. Цель изобретения - повышение информативности и достоверности обнаружения трещин в металлических изделиях в виде,полых цилиндров. При нагружении изделия микроразрывы в трещинах испускают акустическое и оптическое излучения Акустический сигнал принимается цепью из последовательно соединенных акустического преобразователя 1, предварительного усилителя 2, усилителя 3, фильтра 4 и счетчика 7. Световой сигнал поступает по световоду 15, выполненному в виде полого цилиндра со светорассеивающей внутренней поверхностью, на фотоэлектронный усилитель 8 и обрабатывается в цепи из последовательно соединенных усилителя 9 мощности, амплитудного дискриминатора 10, элемента II совпадения , второй вход которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора 6, и счетчика 12. При трещинах на внутренней поверхности изделия показания счетчиков 7 и 12 равны, а при наличии иных трещин показания счетчика 7 больше показаний счетчика 12. 4 ил. (Л я U О э

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 С 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 „.3 (21) 4019284/25-28 (22) 03.02.86 (46) 15.05.87. Бюл. 1(-18 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, Е.А.Гусев и А.Г.Красько (53) 620.1.79 ° 16(088.8) (56) Грешников В.А., Дробот Ю.Б.

Акустическая эмиссия, М.: Изд-во стандартов, 1976, с. 69. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ TPEL51H В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯХ (57) Изобретение касается испытания материалов и изделий. Цель изобретения — повышение информативности и достоверности обнаружения трещин в металлических иэделиях в виде полых цилиндров. При нагружении иэделия микроразрывы в трещинах испускают

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ акустическое и оптическое излучения, Акустический сигнал принимается цепью из последовательно соединенных акустического преобразователя 1, предварительного усилителя 2, усилителя 3, фильтра 4 и счетчика 7. Световой сигнал поступает по световоду

l5 выполненному в виде полого цилиндра со светорассеивающей внутренней поверхностью, на фотоэлектронный усилитель 8 и обрабатывается в цепи из последовательно соединенных усилителя 9 мощности, амплитудного дискриминатора 10 элемента 11 совпадения, второй вход, которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора

6, и счетчика 12. При трещинах на внутренней поверхности изделия показания счетчиков 7 и 12 равны, а при наличии иных трещин показания счетчика 7 больше показаний счетчика 12.

4 ил.

1310716

Изобретение относится к области испытания материалов и изделий, а именно к устройствам для обнаружения трещин в металлических изделиях.

Цель изобретения — повышение информативности и достоверности обнаружения трещин в металлических изделиях в виде полых цилиндров.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2-4 — фор- 10 мы и временные последовательности электрических сигналов соответственно с выходов первой и второй систем формирования электрического сигнала и с выхода элемента совпадения, Устройство состоит из последовательно соединенных акустического преобразователя 1 акустической эмиссии в электрический сигнал, предусилителя 2, усилителя 3, фильтра 4, усилителя 5 мощности, амплитудного дискриминатора 6 и счетчика 7 импульсов. Кроме того, устройство включает последовательно соединенные фотоэлектронный усилитель (ФЭУ) 8, допол- 25 нительный усилитель 9 мощности, дополнительный амплитудный дискриминатор 10, элемент 11 совпадения и дополнительный счетчик 12. Второй вход элемента 11 совпадения соединен с вы- 30 ходом амплитудного дискриминатора 6, Устройство также содержит световод

13 в виде полого цилиндра со светорассеивающей внутренней поверхностью, который предназначен для сопряжения 35 с контролируемым изделием 14 и оптически соединен с фотоэлектронным усилителем 8, и блок 15 механического нагружения изделия.

Устройство работает следующим об- 40 разом, При растяжении изделия 14 с помощью блока 15 механического нагружения в моменты времени t и t образуются микроразрывы в трещине 16. При этом возникают механические волны 17 (фиг.1), которые, попадая в район преобразователя 1, преобразуются им в электрические сигналы. Последние преобразуются в дискретные последовательности импульсов 18 (фиг.2) с длительностью последовательности <+ T=

60-1000 мкс. Последовательности импульсов 18, поступая на счетчик 7, будут им формироваться например, с интенсивностью N< = 10 импульсов в секунду. Разрывы в трещине 16 одновременно с генерацией механических волн будут генерировать фотонное излучение 19 (фиг,1) с длиной волны — 250-1500 нм, которое непосредственно или отражаясь от внутренней поверхности световода 13 фиксируется

ФЭУ 8 и преобразуется в нем в электрический сигнал, который усиливается и формируется в виде прямоугольных сигналов 20 длительностью Т, поступающих на второй вход элемента 11 совпадения, при этом на своем выходе он будет генерировать дискретные по- . следовательности импульсов 21, частота и интенсивность которых аналогична частоте и интенсивности импульсов 18. Импульсы 21, поступая на второй счетчик 12, будут им фиксирог ваться с интенсивностью N = 10 им2 пульсов/с, При растяжении изделия 14 в моменты времени 8, 6 будут образовываться микроразрывы в трещине 22.

При этом возникают механические волны 23, которые, попадая в район преобразователя 1, инвертируются в электрические сиrналы.

Эти сигналы преобразуются в дискретные последовательности импульсов

23 с длительностью с последовательности 7 с Т = 60-1000 мкс. Импульсы 23, поступая на счетчик 7, будут им фикcHpoBGTBcR например, с интенсивностью Е = 1,5 10 импульсов/с. Одновременно импульсы 23 поступают на первый вход элемента совпадения, на второй вход которого в указанные моменты времени импульсы не поступают, следовательно, в эти моменты времени в счетчик 12 импульсы также не поступают. За время работы устройства, например, длительностью c = 5 с, счетчик 7 накопит N = (N +N )t

2 (1

12,5 ° 10 сигналов, а счетчик 12 накопит N = N t = 5 ° 10 сигналов ° По2 скольку N, > N< >) 1, то оператор,проводящий обнаружение трещин, сделает вывод о том, что на поверхности изделия 14 и внутри его имеются трещины, Если значения указанных величин будут

N, N< >р 1, то оператор сделает вывод о том, что только на поверхности иэделия имеются трещины.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения трещин в металлических изделиях, содержащее блок механического нагружения изделия

1310716

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Редактор А.Ревин

Заказ .1884/40 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и последовательно соединенные акустический преобразователь, предварительный усилитель, усилитель, фильтр, усилитель мощности, амплитудный дискриминатор и счетчик, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности и достоверности обнаружения трещин в изделиях в виде полых цилиндров, оно снабжено последовательно соединенными дополнительным усилителем мощности, дополнительным амплитудным дискриминатором, элементом совпадения, второй вход которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора и дополнительным счетчиком, световодом в виде полого цилиндра со светорассеивающей внутренней поверхностью, предназначенным для сопряжения с контролируемым изделием, и оптически соединенным со световодом фотоэлектронным усилителем, 10 выход которого подключен к входу дополнительного усилителя мощнос ти.