Способ тепловой дефектоскопии тел вращения

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий методом .тепловой дефектоскопии и предназначено для металлических и других изделий , обладающих низкой поглощающей способностью лучистой энергии. Целью его является упрощение процедуры контроля и реализующей его аппаратуры. На образец, движущийся винтообразно вблизи локального нагревателя и радиометра , нанесена меридиональная метка с большой поглощательной способностью, которую используют как источник информации о распределении температуры вдоль .образца. Это позволяет осуществить автоматическую подстройку угловой скорости по принципу следящего регулирования непосредственно в процессе сканирования и тем самым поддерживать на постоянном уровне тепловую мощность, воспринимаемую единичной площадкой тела на всех широтах сканирования. В каждой строке ска-д нирования сигнал от меридиональной метки сравнивают с эталонной величиной и полученный разностный сигнал через запоминающее устройство передают Б усилитель постоянного тока, регулирующий угловую скорость электродвигателя в сканирующем устройстве, 1 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (5g 4 С 01 N 25/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4029342/31-25 (22) 21.11.85 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. M.Ê.ßíãåëÿ .(72) A.Â.Ñòîðîæåíêî, В.В.Ушаков и С.В.Бородин (53) 536.6(088.8) (56) Герике О.P. Система обнаружения дефектов соединения с применением инфракрасных лучей. 1964, т. 2, ¹ 2, с. 65-68.

Патент Японии № 57-48735, кл. G 01 N 25/72, 1982. (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ (57} Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий методом .тепловой дефектоскопии и предназначено для металлических и других изделий, обладающих низкой поглощающей способностью лучистой энергии. Целью его является упрощение процедурыконтроля и реализующей его аппаратуры.

На образец, движущийся винтообразно вблизи локального нагревателя и радиометра, нанесена меридиональная метка с большой поглощательной способностью, которую используют как источник информации о распределении температуры вдоль образца. Это позволяет осуществить автоматическую подстройку угловой скорости по принципу следящего регулирования непосредственно в процессе сканирования и тем самым поддерживать на постоянном уровне тепловую мощность, воспринимаемую единичной площадкой тела на всех широтах сканирования ° В каждой строке сканирования сигнал от меридиональной метки сравнивают с эталонной величиной и полученный разностный сигнал через запоминающее устройство передают в усилитель постоянного тока, регулирующий угловую скорость электродвигателя в сканирующем устройстве, 1 ил.

1 13188

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий активным тепловым методом и может быть .использовано для. контроля тел сложного профиля. 5

Цель изобретения — упрощение процедуры контроля и реализующей его аппаратуры.

Плотность потока, направленной на образец лучистой энергии является по- 10 стоянной величиной, что позволяет

: упростить аппаратуру теплового дефектоскопа. .На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа.

Схема содержит исследуемый обра- зец 1, меридиональную метку 2, локальный нагреватель 3, радиометр 4, ска— нирующее устройство 5, генератор 6 угловой развертки, анализатор 7 сиг- 2Р налов радиометра, амплитудный дискриминатор 8, интегратор 9 сигналов меридиональной метки, генератор 10 эталонных сигналов, сумматор 11 и регулятор 12 угловой скорости.

Меридиональная метка 2 изготовлена из вещества, у которого коэффициенты поглощательной (и излучательной) способности значительно превышают соответствующие коэффициенты материала коэффициентов образца. Например, для пары сажа — металл отношение. указанных коэффициентов составляет 3-10.

Локальный нагреватель 3 создает концентрированное световое пятно на об- 35 разце 1. Сканирующее устройство 5 вращает образец 1 вокруг оси симметрии и после каждого оборота сдвигает его вверх на шаг, равный приблизительно диаметру светового пятна. 40

В регулятор 12 угловой емкости входят запоминающее устройство (ЗУ) разностного сигнала, считывающее устройство и усилитель постоянного тока (УПТ), питающего электродвигатель в . сканирующем устройстве 5. Перед началом сканирования верхняя кромка образца 1 устанавливается на одном уровне с радиометром 4 и локальном нагревателем 3.

Пример. При включении сканирующего устройства 5 образец 1 приходит в винтообразное движение.

С осью вращения связан и генератор 6 угловой развертки, вырабатывающий дискретные сигналы напряжения (например, нри помощи ступенчатого кругового потенциометра), величина которых пропорциональна углу поворота ° По сигналам развертки заполняются последовательно ячейки памяти в анализаторе 7 от сигналов, приходящих из радиометра 4. Амплитуды сигналов обусловлены такими факторами, как мощность локального нагревателя 3, наличие дефектов в образце и его угловая скорость, излучательная и поглощательная способность сканируемых участков.

Визуализация сигналов по строкам осуществляется при помощи дисплея или самописца. Сущность предлагаемого способа заключается во взаимодействии элементов 8-12 с меридиональной меткой 2.

В каждой строке сканирования, когда перед датчиком радиометра 4 проходят участки образца 1, амплитудчый дискриминатор 8 находится в запертом состоянии, поскольку в это время ам-. плитуда сигналов радиометра ниже порога амплитудного дискриминатора 8.

При этом в сумматор 11 не поступают сигналы от интегратора 9 и генератора 10 эталонных сигналов, а в ЗУ регулятора 12 угловой скорости хранится информация о разностном сигнале, полученная в предыдущем цикле.

Элементы 8-12 функционируют в течение малого промежутка времени nt, когда в радиометр 4 попадает лучистая энергия от меридиональной метки 2 и сигнал с радиометра становится значительно выше порога срабатывания амплитудного дискриминатора 8. В результате на выходе амплитудного ди-. скриминатора появляется прямоугольный импульс длительностью nt и амплитудой, равной приблизительно амплитуде выходного сигнала радиометра. Этим импульсом запускается на времяас генератор 10 эталонных сигналов. Из генератора в сумматор 11 поступает сигнал напряжения U, величина которого пропорциональна времени, т.е. U =c dt.

Интегратор 9 вырабатывает сигнал напряжения, величина которого пропорциональна произведению двух величин— времени Zt и амплитуде Б сигналов, поступающих от дискриминатора 8, т.е, UÄ=kgtU . В свою очередь Б -Qt, так

KaK U пропорциональна энерР гии, поглощенной участком меридиональной метки 2 за время g t, Поскольку ширина метки йХ одинакова вдоль . меридиана, то nt=4X/ы2, где и — угловая скорость, R — - радиус сканирования. рости электродвигателя должны быть

Составитель В.Филатова

Редактор А.Шандор Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Г.Решетник

Заказ 2502/36 Тираж 776 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

3 13188

Следовательно, U„-1/ы R, т. е. сигнал интегратора 9 весьма чувствителен к изменению у и R, что облегчает задачу автоматического регулирования угловой скорости. По мере увеличения радиуса сканирования необходимо уменьшать угловую скорость с тем, чтобы линейная скорость иR оставалась постоянной.

С выхода сумматора разностный 10 сигнал ьП=τ— U поступает в ЗУ регулятора 12 угловой скорости, и эта информация хранится там в течение всей и-й строки, до прихода следующего сигнала от меридиональной метки. Для 15 организации во время работы ЗУ используется .прямоугольный импульс с выхода амплитудного дискриминатора 8 (обнуление ЗУ вЂ” по переднему фронту импульса, запись — по заднему). Счи- 20 тывающее устройство передает информацию о знаке и величине разностного сигнала на вход УПТ, который устанавливает значение тока в электродвигателе, соответствующее оптимальному значению угловой скорости на данной широте сканирования. Например, если в п-й строке nU=O а в n+1-й — ЬБ )

)О, то УПТ увеличит ток в электродвигателе, поддерживая тем.самым темпе- 30 ратуру сканируемых участков на прежнем уровне. Минимальное и „„ и максимальное Ы „ „ значения угловой ско91 4 связаны с минимальным R „« и максимальным R радиусами сканирования. ма«с

Формула изобретения

Способ тепловой дефектоскопии тел вращения, заключающийся в осуществлении поступательно-вращательного движения контролируемого тела с последовательным прогреванием участков его поверхности от источника концентрированной лучистой энергии, при этом в процессе сканирования поддерживают постоянной плотность потока поглощаемой телом энергии, тепловое излучение, исходящее от прогретых участков контролируемого тела, преобразуют в электрический сигнал радиометра, по которому судят о содержащихся в теле дефектах, отличающийся тем, что, с целью упрощения процедуры контроля и реализующей его аппаратуры путем следящего регулирования угловой скорости сканирования, на контролируемое тело предварительно наносят меридиональную метку из вещества, с большой поглощательной способностью, в процессе сканирования электрический сигнал радиометра от меридиональной метки в каждой строке сравнивают с эталонным сигналом, и по знаку разностного сигнала корректируют угловую скорость тела для каждой последующей строки.