Способ обнаружения дефектов изделия

 

Изобретение относится к комплексному контролю качества электрических вводов и позволяет повысить достоверность за счет исключения влияния неоднородности поверхности симметричного изделия. Осуществляют нагрев изделия в центре его симметрии и охлаждение по периферии. Тепловизором фиксируют тепловое поле поверхности изделия, по которому определяют дефекты изделия. В качестве источника нагрева используют микрохолодильник Пельтье путем подачи на его входы разнополярных импульсов электрического тока. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

1 (21) 4260056/25-28 (22) 10.06.87 (46) 23.01.90. Бюл..У 3 (.72) В.А. Горулько и А.И.Безверхий (53) 620 165.29(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

М 914983, кл:. 6 01 Б 25/30, 1980. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ Д".ФЕКТОВ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к комплекс" ному контролю качества электрических вводов и позволяет повысить достоверИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для комплексного контроля качества электрических вводов, исполь-. зуемых в герметизированных изделиях электронной техники.

Целью изобретения является повышение достоверности при контроле симметричного иэделия.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — изображение тепловой волны.

Устройство для реализации способа обнаружения дефектов изделия содержит фланец 1, оснащенный системой 2 охлаждения и отверстиями, в которые помещают исследуемые вводы, состоящие из трубчатого корпуса 3, лепестка 4 и герметнзирующей шайбы 5. К лепестку 4 на время контроля прижат источник 6 тепла. Кроме того, устройство содержит тепловиэор 7 с объективом

8. Источник 6 епла расположен с той стороны фланца 1,на которой раэмеще

„„SU„„1538107 А1 (51)5 G 01 Н 25/72 С 01 3100

2 ность за счет исключения влияния неоднородности поверхности симметричного изделия. Осуществляют нагрев иэделия в центре его симметрии и охлаждение по периферии. Тепловизором фиксируют тепловое поле поверхности изделия, по которому определяют дефекты изделия. В качестве источника нагрева используют микрохолодильник

Пельтье путем подачи на его входы разнополярных импульсов электрического тока. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

;.на система 2 охлаждения, а тепловизор 7 — с обратной стороны таким образом, что оптическая ось объектива 8 параллельна продольной оси ввода.

Способ осуществляется следующим образом.

К лепестку 4 прижимают источник 6 тепла, лепесток 4 быстро разогревается, так как его материал обладает высокой теплопроводностью. Герметизирующая шайба 5 начинает разогревать-. ся, в ее объеме и на ее поверхностях, в том числе на поверхности, обращенной к объективу 8, формируется теп ловая волна в виде окружности (если

}лепесток 4 круглой формы) с центром, расположенньщ на продольной оси ле.пестка 4. Вследствие разности.тем-.

;иератур,лепестка 4 и корпуса 3 эта волна распространяется в направлении корпуса 3, имеющего тепловой, контакт с охлаждаемым фланцем 1 . .Если.источник 6 тепла вывести из соприкосновения с лепестком 4 после разогрева по1538107 среднего, то тепловая волна имеет. очерченные границы и контрастный фронт, а на экране видеотепловизора

7 наблюдается светлое кольцо на .контрастном фоне, причем по мере приближения к корпусу 3 кольцо увеличивается в размерах и, достигнув корпу. са 3, исчезает íà его поверхности.

Если ввод беэдефектный, наблюдаемое в зображение тепловой нолны имеет вид ! правильной окружности, которая вместе поверхностью лепестка 4 и внутреней поверхностью корпуса 3 обраэовыает концентрические окружности фиг.2а) . Если ввод имеет какой-либо дефект (фиг.2б), например негерметичЦость 9 у поверхности корпуса 3, инородные включения 10 или пустоты 11, то форма окружности на экране искаЖается и факт наличия дефектов легко регистрируется оператором. Причем визуализированы могут быть и дефекты, е выходящие на поверхность герметизифующей шайбы 5, так как ее толщина мапа, а теплопроводность материала, из которого она выполнена, низкая. качестве источника 6 тепла может ыть использован импульсный источник, ф этом случае окружность на экране 30

Ймеет еще более резко очерченные грачицы, а если период следования импульсов.тепла меньше времени прохождения волны, то на экране наблюдают несколько концентрических колец, 35

1 вижущйхся одно за другим, что значительно облегчает контроль. и повы пает его достоверность.

Охлаждаемый фланец 1 может быть

Выполнен в виде металлической пляс- 40 гины с отверстиями, в которые помещают испытуемые вводы, на одной из

Плоскостей пластины оцним из известных методов, например пайкой, закренляют систему 2 охпаждения, выполнен-

Ную в виде металлических трубок, по которым пропускают холодную Воду или криогенную жидкость,;.например жидкий азот.. Если система 2. охлаждения крепится к фланцу 1 пайкой, то материал., из которого они. изготовлены., должен допускать пайку, например латунь, медь и пр. Источник 6 тепла может представлять собой металлический предмет произвольной формы,.но IIo 55 размерам меньше диаметра трубчатого корпуса ввода, к которому одним иэ известных методов осуществлен подвод тепла, например путем нагрева дроволочной спиралью, до которой пропускают электрический ток. Если необходим импульсный нагрев, то дрименяют тепловой, источник, выполненный. в виде микрохолодильника Пельтье (1Щ) запитываемого от коммутируемого источника постоянного тока. Через YO пропускают импульс постоянного тока определенной полярности, при этом

его поверхность, прижатая к лепестку 4, нагревается, в материале герметизирующей шайбы 5 формируется тепловая волна, которая начинает распространяться от центра к корпусу 3. После этого полярность импуль,са меняют на противоположную (амплитуды и длительности импульсов могут быть различны) „лепесток 4 начинает охлаждать ся. По сле охлаждения лепестка до определенной температуры, например температуры корпуса 3, ток через ИП отключают. Такое применение МП позволяет не только увеличить быстродействие, но также избавиться от помех, присущих импульсному нагреву традиционными методами, поскольку позволяет увеличить крутизну фронтов волны, особенно заднего, избежать затягивания" фронтов и формирования хвостов", что увеличивает разрешающую способность, позволяет выявить более мелкие, неоднородности. В устройстве может быть использован любой серийный тепловизор 7. Объектив

8 тепловизора 7 выбирают таким образом, чтобы его характеристики (поле зрения, длина фокусного расстояния) удовлетворяли требованиям, предъявляемым к конкретной операции контроля конкретных вводов, так как от характеристик объектива зависит pasмер изображения на экране видеоконтрольного устройства, количество одновременно контролируемых вводов и пр.

Геометрические размеры отдельных составляющих устройства, а именно фланца 1, отверстий в нем, зависят от типа (размеров) контролируемых вводов. Величины разности температур между температурой корпуса ввода и лепестка.4 могут быть выбраны произвольно, а ее минимальная величина ограничена чувствительностью при-. меняемого тепловизора .7, Для большинства серийных тепловизоров.эта велиа чина составляет примерно 0,1-0,5 C.

Устройство позволяет одновременно

1 ,контролировать ряд параметров герме5 1538 тичных вводов, определить наличие и место расположения как действующих, так и появляющихся .в процессе эксплуатации течеф, наличие внутренних не5 однородностей, в массе герметизирующего материала, неоднородности поверхности, а также осуществлять one1 ,ративный контроль правильности гео,метрии вводов, например соосность 10 расположения лепестка 4 и корпуса 3, наличие механических повреждений— вмятин забоев, заусенцев, кроме того, можно сравнивать свойства мате-. риала в равноудаленных .от источников 15 б тепла точках. Причем контроль геометрии ввода производится с высокой достоверностью, так как изображение на экране видеоконтрольного устрой ства может быть значительно большим, 20 чем действительные размеры контролируемого объекта. Время, затрачиваемое на операцию контроля качества герметичных вводов, включает время на

1 осуществление. подготовительных one- 25 раций и время собственно контроля. продолжительность времени контроля зависит от квалификации оператора и ие превышает 1-2 мин, т.е. время, 107 6 за которое тепловая волна несколько раз проходит расстояние от лепестка до корпуса. Время на подготовительные операции составляет 1015 мин: время охлаждения фланца 1, разогрева катода электронно-лучевой трубки видеоконтрольного устройства.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения дефектов изделия путем создания динамического теплового потока путем нагрева одной части изделия и охлаждения другой

его части, регистрации теплового поля поверхности иэделия и определения по нему дефектов изделия, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности при контроле симметричного изделия, нагрев изделия осуществляют в центре его симметрии, а охлаждение — по периферии.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нагрев изделия осуществляют микрохолодильником Пельтье путем подачи на его входы разнополярных импульсов электрического тока.

1538107

Составитель Л. Вихляев

Техред М.Ходанич. Корректор В.Гирняк

Редактор И. йулла

Заказ 16б Тираж 494 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