Способ контроля поверхностных деформаций и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля деформации у сложно нагруженных объектов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет повышения разрешающей способности и возможности параллельного воспроизведения деформаций на разных направлениях контроля. При ненагруженном контролируемом объекте 29 на магнитные носители, закрепленные на поверхностях контролируемого и эталонного изделий, наносятся магнитные метки, синхронно связанные между собой. В процессе нагружения контролируемого объекта производится их считывание и отображение в виде яркостного пятна на экране электронно-лучевого индикатора. При этом за счет использования двух дорожек магнитных меток на эталонном объекте осуществляется соответствующая синхронизация отображения сигнала, а изменение потенциала с помощью генератора ступенчатого напряжения - смещение эпюр сигналов для разных участков одновременного контроля. 2 с. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„151694 (51)4 G 01 N 27/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25 2В 1б 2б 27 О 29

21

1Т 23 2 20 19 1У

@us. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г21) 4036890/25-28 (22) 12.03.86 (46) 23.10.89. Бюл. И 39 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Б.П.Фридман и В.С.Жернаков (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

01 N 27/82, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11 1251674, кл. С 01 N 27/82, 1982.

2 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ

ДЕФОРМАЦ11Й И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУliIECTВЛЕ1НИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использована для контроля деформации сложно нагруженных объектов. Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет повышения разрешашшей способности и возможности параллельного воспроизведения деформа1516942

10 ций на разных направлениях контроля.

При ненагруженном контролируемом объекте 29 на магнитные носители, закрепленные на поверхностях контролируемого;:и эталонного иэделий, наносятся магнитные метки, синхронно связанные между собой. В процессе нагружения контролируемого объекта производится их считывание и отображение в виде яркостного пятна на экране

Изобретение отнфсится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля деформации у сложно нагруженных объектов.

Целью изобретения является повыше- 20 ние достоверности контроля за счет повышения разрешающей способности и возможности параллельного воспроизведения деформаций на разных направлениях. 25

На фиг.1 представлена конструкция устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 — структурная схема электронного блока для обработки сигналов; на фиг.3 — расширение 30 электронного блока при многоканальном контроле.

Устройство содержит возвратно-поступательный привод 1, в состав которого входит электродвигатель 2, редуктор 3, связа«и«ый с электродвигателем, торцовьп«кулачок 4 с контактором

5, предназначенным для периодического касания контактной планки 6.

Возвратно-поступательный привод 1 40 содержит подпружиненный толкатель 7 со штоком 8, предназначенным для взаимодействия с торцовым кулачком 4.

Пружина 9 подпружинивает толкатель 7, а направляющие 10 и 11 фиксируют зону 45 перемещения подпружиненного толкателя 7. Кроме того, возвратно-поступательный привод содержит кронштейн 12.

Устройство содержит N гибких штоков 13 с оболочкой 14, закрепленной в кронштейне 12.

Устройство содержит также узел 15 сканирования магнитного носителя эталонного объекта и N узлов 16 сканирования контролируемого объекта, свя — 55 занных через гибкие штоки 13 с подпружиненным толкателем 7. Узел 15 сканирова«п«я магнитного носителя эта— лонного объекта содержит опору 17, электронно-лучевого индикатора. При этом за счет использования двух дорожек магнитных меток на эталонном объекте осуществляется соответствующая синхронизация отображения сигнала, а изменение потенциала с помощью генератора ступенчатого напряжения смещение эпюр сигналов для разных участков одновременного контроля.

2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил. в которой закреплена оболочка 14 гибкого штока 13, направляющие 18, закрепленные в опоре )7, подвижную каретку 19, перемещаемую по направляющим 18 с помоцью гибкого штока 13, и две магнитные головки 20 и 21, закрепленные на подвижной каретке 19 таким образом, что магнитная головка

21 может перемец1аться вдоль движения подвижной каретки 19. узел )6 сканирования магнитного носителя эталонного объекта содержит в:едеформируемую диамагнитную пластину 22, закрепленную на эталонном объекте 23 с магнитным носителем

24.

N узлов 16 сканирования магнитного носителя контролируемого объекта выIIoJIHcHI:I идентично и содержат опору

24, в которой закреплена оболочка 14 гибкого штока 13, направляюцие 25 с подвижной кареткой 26 и магнитную головку 27, закрепленную на подвижной каретке 26. На фиг.1 приведен также магнитный носитель 28, предназначенный для закрепления »а контролируемом изделии 29.

Электронн««й блок контроля устройства (фиг.2) содержит соединенные последовательно стабилизированный генератор 30 гармонических сигналов, усилитель-ограничитель 31, управляе-, мый ключевой каскад 32, дифференцирующий усилитель 33, диодную селективную ветвь 34,импульсный усилитель 35 и усилитель-ограничитель 36, соединен««ые последовательно вторую диодную селективную ветвь 37, подключенную к выходу дифференцирующего усилителя 33, усилительинвертор 38 и усилитель-ограничитель

39, и формирователь 40 временных ворот, выход которого соединен с входом управпения управляемого ключевого каска,ца 32. Кроме того, блок содержит

6942

1О

25

5 l5i трехканальный трехпозиционный переключатель 41, к выходным контактам которого подключены соответственно магнитные голонки 20, 27 и 21, к контактам второй позиции первого и обье— диненных второго и третьего каналов подключены выходы усилителей-ограничителей 36 и 39, генератор 42 стирания, подключешьый к контактам третьей позиции трехканального трехпозицио«вЂ” ного переключателя 41, соединенные последовательно импульсный усилитель

43, подключенный к контакту пернои позиции перво ro канала трехканального трехпозиционного переключателя 41, генератор 44 ждущей вертикальной развертки, генератор 45 горизонтальной временной развертки и электрон«1о-лучевой индикатор 46.

Электронный блок содержит соед«пенные последователь«о схему ИЛИ 47, подключе«ную к контактам перво« позиции второго и третьего каналог, трехканального трехпозиционного переключателя 41, « формирователь 48 им— пульсов подсвета, выход которого подключен к модулятору электро?шо-лучевого и«дикатора 46.

Ири многоканальном контроле электрош1ый блок дополнительно содержит (фиг.3) дополнительные секции 49 трехканального трехпозицион«ого переключателя 41,выходные клеммы которых подключены соответственно к магнитным головкам 27.2-27.1!, контакты второй и третьей позици:1 объединены с соогветствующилси ко«тактал1и второго канала трехканального трехпозициопного переключателя 41, соединенные последовательно кольцевой переключатель

50, подключенныи к контактору 5, группу 51 ключевых узлов, вторые входы которои соединены с контактами первой позиции дополнительных секций 49 и вторым каналом трехканального трехпозиционного переключателя 41, схему HJIH 52 и генератор 53 ступенчатого напряжения, включенный между выходом кольцевого перекл1очателя 50 и входом вертикального отключения электронно-лучевого индикатора 46.

Способ реализуется следующим образом.

На поверхности контролируемого объекта 29 закрепляют отрезок магнитного носителя 28.

Трехканальный трехпозиционный переключатель 41 устанавливают в среднее положение и включают элс ктродвигатель 2, который через редуктор 3 вызывает перемещение подпружине«ного толкателя 7,а следовательно, и смещение гибких штокон 13 и соответственно л?агнитных головок 20, 21 и

27.1-27.N. Однонреме«но синусопдальный с«гнал с выхода стабилизиронанного генератора 30 гарме«ических сигналов после «реобразонан«я в прял?оугольную форму через ключевой упранляемьп1 каскад 32 поступает а магнитные головки 20, 21 « 27.1-27.N, «а«осящпе на маг«ит«ь1е нос«гели 24 и 28 магнит«1,?е метки.

Иосле «а«есс1шя меток Tpeõкс«?аль«ый трех«озиц«1э«ный «ереключатель 41 ус".ананл11?1ают н первую позицию и осуществляют нагруже«?1е контролируемого объекта 29, ч-.о вызывает «гo деформаIII.o, а с. eIloвател,«о, и смещен«е магIIIIT«bi? меток.

Г!ри сканирона«и«этих 1еток магнит??о1": гг..1о1 ко1"; "7 clll «à I поступает

«а схему 1 ЛИ 47, cyll 1руясь с сиг«алом от магнитной головки 21

Импульсы с маг««т? Iol*. голо вки 20 через и.-?1тульс«1.1й ус «л11тoI ь 43 поступают на генератор -"i ;ilyzel! вертиKoïbIlo1 развертки, нь1з11вая откло«åш?" электрош?огс луча «а экр ill« эле .трошло-лучевогo индикатора 46.

С?1г«ал с выхода схемы И1П1 47 поступает «а яркост«ь1й нхс д электрс н«о-лучевогo «11дикатор» I), вызывая яркостную л1оцу.Г(яцию эл. ктро н«о Го л ч;1 .

Для одно време««п го ко«троля груп— пы, eII:opл1ациошп-1х про11eñcoí используется дополш:.те«1,ный узел (йн?г. 3), работающий следующим обраэол1. 1тервоначально а«алогично рассмотренному случаю на носители «а«осятся магнитные метки, после нагрэ1 ения контролируе IOI-o объекта "9 производится аналогичное считына«ие магш?т«ь!х меток, сигHBJIbl от которь1х поступают на группу 51 ключевых узлов. Кольцевой переключатель 50 синхро1шо с переключением каналов перекл1очает генератор 53 ступенчатого напряжения, что вь1зывает смещение сигналограл1л1?1 на экране эле1:тронно-лучевого ин„-икатора 46, отображая динамику протекания процессов деформации на раэлич1п.1х контролируемьгх участках.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Способ контроля поверхностных деформации, заключающийся н том, что

1516942 к поверхностям недеформируемого эталонного объекта и исследуемого объекта в направлении его ожидаемых деформаций крепят магнитные носители на

Э 5 которые наносят равноинтервальные магнитные метки, нагружают исследуемьп объект, считывают метки параллельным сканированием носителей и о деформации исследуемого объекта су- 10 дят по взаимному смещению считываемых меток, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, запись меток на магнитном носителе эталонного объекта 15 производят параллельно на двух дорожках, синфазно с метками на носителе пенагруженного контролпруемго объекта на первой дорожке и со смещением по фазе от нуля до полупериода повто- 20 репия на второй дорожке, а при сканировании носителей импульсные сигналы с второй дорожки преобразуют в пилообразный сигнал вертикального отклонения воспроизводящего элемента 25 двухкоординатного графического индикатора, а импульсные сигналы, получаемые от считывания первой доро,кн и с магнитного носителя исследуемого объекта, используют для яркостной мо- 30 дуляции воспроизводящего элемента.

2. Устройство для контроля поверхностных деформаций, содержап,ее узел сканирования магнитного носителя эталонного объекта, состоящий. из опоры для установки на сканируемой поверхности н направляющих с подвижной вдоль них кареткой и магнитной головкой, электронный блок контроля и возвратно-поступательный привод, о т- 40 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено дополнительными узлами сканирования магнитных носителей контролируемого объекта, ° число которых равно числу контролируемых направлений, выполненных аналогично узлу сканирования магнитного носитепя эталонного объекта, и N гибкими штоками, возвратно-поступательный привод выполнен в виде подпружиненного толкателя с линейными направляющими и контактора, узел сканирования эталонного оЬъекта выполнен с второй магнитной головкой, установленной на

55 подвижной каретке параллельно первой головке и с возможностью продольного смещения относительно нее, а гибкие штоки присоединены одними концами к подвижным кареткам узлов сканирования носителей контролируемого и эталонного оЬъектов, а их другие концы соединены с подпружиненным толкателем возвратно-поступательного привода.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электронный блок содержит соединенные последовательно формирователь временных ворот, вход которого подключен к контактору, и управляемый ключевой каскад, генератор стирающего напряжения, трехканальный трехпозиционный переключатель, контакты третьей позиции которого объединены и подключены к генератору стирающего напряжения, а выходные контакторы соединены соответственно с магнитными головками узлов сканирования эталонного и контролируемого изделий, соединенные послеловательно формирователь импульсов подсвета и электронно-лучевой индикатор, генератор горизонтальной временной развертки, подключенный к электронно-лучевому индикатору, соединенные последовательно стабилизированньи . генератор гармонических сигнал->в и первыи усилитель-orраппчитель, выход котороro подкл>очен к управляе— мому ключевому каскаду, соединенные последовательно дифференциру.ощий усилитель, подключенный к выходу управляемого кл>очевого каскада, первую диодну>о селектирующу>о ветвь, импульсный усилитель и второй усилитель-orраничитель, выход которого соединен с контактом второй позиции первого канала трехканального трехпозиционного переключателя, соединенные последовательно вторую диодную селектируюшую ветвь, подключенную к выходу дифа:åðåHöèðóþùåro усилителя противофазно первой, усилитель-инвертор и третий усилитель-ограничитель, выход которого подключен к объединенным контактам второй позиции второго zI третьего каналов трехканального трехпозиционного переключателя, соединенные последовательно импульсный усилитель, вход которого подкл>очен к контакту первой позиции первого канала трехканального трехпозиционного переключателя, и генератор ждущей вертикальной развертки, выход которого подключен к электронно †лучево индикатору, и первую схему ИЛИ, включенну>о ме>;.ду контактами первой позиции второго и третьего каналов трехканального трех!

516942

1п позиционного переключателя и входом формирователя импульсов подсветки.

4. Устройство по п.З, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено дополнительными секциями трехканального трехпозиционного переключателя, число которых на единицу меньше числа узлов сканирования контролируемого объекта, выходные контакты которых подключены соответственно к магнитным головкам узлов сканирования контролируемого объекта, контакты второй и третьей позиций соответственно объединены и подключены к соответствующим контактам второго канала трехканального трехпозиционного переключателя, соединенными последовательно кольцевым переключателем, подключенным к контактору, группой ключевых узлов, вторые входы которых соединены с контактами первой позиции основной и дополнительных секций трехканального трехпозиционного переключателя, второй схемой

ИЛИ, выход которой подключен к первому входу первой схемы ИЛИ, и генера тором ступенчатого напряжения, включенным между выходом кольцевого переключателя и входом вертикального отклонения электронно-лучевого индикатора.

15!6942

Составитель Р.Глазков

Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 6385/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101