Способ определения дефектов в изделии

 

Использование: изобретение относится к области дефектоскопии и предназначено для обнаружения дефектов типа трещин, изломов, главным образом в изделиях керамики, но может быть использовано для дефектоскопии изделий из обоженной керамики, стекла, металлов и других материалов. Сущность изобретения: способ включает возбуждение в изделии звуковых колебаний, регистрацию акустического сигнала и обнаружение дефекта по результатам сравнения полученного сигнала с эталонным. Для расширения области применения и повышения качества контроля изделия возбуждают импульсом звукового давления, а измерения проводят после снижения волны возбуждения ниже уровня излучения, вызванного собственными колебаниями изделия в зоне его наибольшей интенсивности. Измерения проводят в области, недоступной для прямого прохождения волны от источника через воздух. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к дефектоскопии и предназначено для обнаружения дефектов типа трещин, изломов, несвязанных границ главным образом в изделиях из необожженной керамики, но может быть использовано для дефектоскопии изделий из обожженной керамики, стекла, металла и других материалов.

Известен способ обнаружения дефектов, при котором проводят сканирование поверхности изделия с помощью динамика, излучающего звуковые волны на частотах, способных вызвать генерацию импульсов акустической эмиссии в зоне дефекта [1] Недостатком известного способа является то, что регистрацию импульсов приходится вести на фоне собственных колебаний изделия, а в случае бесконтактного контроля волновая картина еще более усложняется. Бесконтактный же метод регистрации требуется, например, при контроле изделий из необожженной керамики, при этом импульсы акустической эмиссии, возникающие в таких материалах, не обладающих достаточной жесткостью, чрезвычайно малы.

Известен также способ обнаружения дефектов, при котором в изделии возбуждают звуковые колебания ударом молоточка, затем с помощью микрофона регистрируют акустический сигнал и по мощности и коэффициенту затухания его высокочастотной составляющей судят о наличии или отсутствии дефекта [2] При осуществлении этого способа анализируется весь акустический сигнал без выделения информативной составляющей.

Недостатком известного способа является то, что для надежного выявления изделий с дефектами здесь требуется сильный удар, потому что только в этом случае дефекты оказывают заметное влияние на общий акустический сигнал. Однако далеко не все изделия можно подвергать таким воздействиям. Так, при контроле изделий из необожженной керамики дело осложняется еще и тем, что из-за малой жесткости материала доля акустического сигнала, связанная с наличием дефекта, вообще мала.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в расширении области применения акустических методов дефектоскопии и повышении качества контроля изделий.

Осуществление поставленной задачи достигается тем, что возбуждение изделия и регистрацию акустического сигнала проводят бесконтактно, причем регистрируют преимущественно наиболее зависимую от наличия дефектов составляющую.

Звуковые колебания в изделии возбуждают импульсом звукового давления. Такой характер возбуждения позволяет выделить во времени участки сигнала, в большей или меньшей мере зависимые от наличия дефектов. Так, вначале уровень волны возбуждения значительно превышает уровень излучения, вызванного собственными колебаниями изделия. Однако с течением времени это соотношение меняется, сигнал становится более информативным. Наличие дефектов в изделии оказывает наибольшее влияние в области высокочастотных колебаний изделия, которые затухают быстрее низкочастотных. Таким образом, дальний участок сигнала также малоэффективен.

Кроме временной селекции сигнала запись его осуществляют в области, где излучение, вызванное собственными колебаниями изделия, максимально.

Дополнительно улучшить связь между регистрируемым акустическим сигналом и наличием дефектов можно, если существует зона, недоступная для прямого воздействия волны возбуждения, в которой излучение от собственных колебаний близко к максимальному.

Это позволяет распространить применение акустических методов контроля на изделия, контакт с которыми нежелателен, а сильное механическое воздействие недопустимо, и также повышает качество контроля изделий с малой жесткостью, когда изменения, вносимые дефектом в общий фон акустического сигнала, незначительны.

Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в том, что предложенный способ позволяет производить разбраковку изделий до обжига, что в свою очередь исключает непроизводительный ручной контроль. Кроме того, своевременное обнаружение дефектов в изделиях в значительной степени сокращает затраты электроэнергии, которая уже не расходуется на обжиг дефектной продукции.

Сущность изобретения характеризуется тем, что в способе обнаружения изделий с дефектами, включающем возбуждение в изделии звуковых колебаний, регистрацию акустического сигнала и обнаружение дефекта по результатам сравнения полученного сигнала с эталонным, изделие возбуждают импульсом звукового давления, а измерения проводят после снижения уровня волны ниже уровня излучения, вызванного собственными колебаниями изделия в зоне его наибольшей интенсивности, причем измерения проводят в области, недоступной для прямого прохождения волны от источника через воздух.

П р и м е р.

Проводилась дефектоскопия керамических тарелок перед загрузкой в обжиговую печь. Тарелка, двигаясь по конвейеру, попадает в зону действия источника акустического сигнала. По сигналу от фотодатчика происходит возбуждение тарелки импульсом звукового давления. Микрофон, расположенный под краем тарелки с противоположной от источника стороны, т.е. в области, недоступной для прямого прохождения волны от источника через воздух, воспринимает акустический сигнал.

Анализирующее устройство проводит временную селекцию сигнала, т.е. выделяет для анализа сигнал после снижения уровня волны возбуждения ниже уровня излучения, вызванного собственными колебаниями изделия, частотную фильтрацию и оценку энергетических показателей.

В случае несоответствия их эталонным на исполнительное устройство подается сигнал о снятии дефектной тарелки с конвейера.

Использование предложенного способа позволяет автоматизировать процесс акустического контроля изделий при малых уровнях полезного сигнала, при невозможности контакта с изделием и при невозможности сильного механического воздействия на изделие.

Формула изобретения

1. Способ определения дефектов в изделии, заключающийся в том, что в нем возбуждают звуковые колебания, регистрируют сигнал свободных колебаний изделия, а о дефекте в изделии судят по результатам сравнения зарегистрированного сигнала с эталонным, отличающийся тем, что возбуждение изделия осуществляют импульсом звукового давления, а регистрацию колебаний изделия осуществляют при условии волны возбуждения ниже уровня излучения собственных колебаний изделия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регистрацию колебаний изделия осуществляют через воздух вне зоны прохождения возбуждающих звуковых колебаний.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 17-2000

Извещение опубликовано: 20.06.2000        




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ультразвуковой технике, позволяет осуществлять ультразвуковой контроль за структурным состоянием поверхностей в гетерофазных средах и может найти применение в научных исследованиях, а также в химической, нефтехимической и фармацевтической отраслях промышленности

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано при проектировании приборов для исследования упругих свойств образцов и физико-химических процессов

Изобретение относится к технике оценки качества углеводородных горючих и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий по параметрам их колебаний

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний изделий, основанном на регистрации ультразвуковых резонансных колебаний и сигналов акустической эмиссии

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии образцов материалов и изделий с помощью возбуждения и регистрации ультразвуковых резонансных колебаний

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материалов и может быть использовано в строительстве, например , для контроля массивной бетонной и кирпичной кладки

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к, микроэлектронным датчикам - химическим и биосенсорам, предназначенным для одновременных акустических на поверхностно-акустических волнах (ПАВ) и оптических исследований физико-химических и (или) медико-биологических свойств тонких порядка 0.1 мкм (100 нм) и менее нанопленок

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано для диагностики объектов при сборке по параметрам их механических колебаний, например, серийных изделий устройств контроля схода подвижного состава (УКСПС)

Изобретение относится к кампанологии (колоколоведению - науке о колоколах) и имеет целью определение возраста наиболее ценных для истории колоколов

Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом

Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом

Предлагаемое изобретение относится к железнодорожному транспорту. Согласно способу контроля устойчивости бесстыкового рельсового пути путем измерения частоты его собственных горизонтальных поперечных колебаний в качестве критерия устойчивости принимают отношение частоты его собственных горизонтальных поперечных колебаний в текущий момент времени к заранее известной частоте колебаний этого же участка пути при продольной силе, равной нулю. В результате появляется возможность точно оценить опасность «выброса пути», что позволяет повысить безопасность движения поездов. 3 ил.
Изобретение относится к области ультразвуковой и измерительной технике и может быть использовано для исследования и контроля качества пьезокерамических материалов. Сущность: определения упругих податливостей s11Е, s12Е, s13Е, s33Е и пьезоэлектрических модулей d31,d33 осуществляют на одном образце в виде диска, по которому возбуждают колебания и измеряют частоты резонансов и первого антирезонанса образца. Возбуждают радиальные и толщинные колебания. Дополнительно возбуждают и измеряют частоту первого и второго обертонов радиальных колебаний и вторую частоту резонансных колебаний образца по толщине, и по этим частотам определяют модули исследуемого пьезокерамического материала. Технический результат: повышение точности определения и информативности модулей пьезоэлектрической керамики.

Использование: для ультразвуковой толщинометрии. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности объекта контроля в основной точке контроля устанавливают с возможностью акустического контакта излучающий и приемный преобразователи, возбуждают излучающий преобразователь линейно-частотно-модулированными колебаниями с большой базой. Принимают и регистрируют приемным преобразователем возбужденный в этой точке объекта контроля основной эхо-сигнал. Далее N раз изменяют положение излучающего или приемного преобразователей на поверхности объекта контроля, в каждом дополнительном положении регистрируют дополнительный эхо-сигнал, который используют в качестве зондирующего в следующем положении преобразователей для возбуждения акустических колебаний, в N положении по регистрируемому сигналу определяют амплитудно-частотную характеристику объекта контроля, измеряют значение частоты, соответствующей максимуму амплитудно-частотной резонансной характеристики объекта контроля, а толщину объекта определяют по значению частоты максимума резонанса амплитудно-частотной характеристики. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности и достоверности ультразвуковой толщинометрии. 4 ил.
Наверх