Способ контроля дефектности изделия

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний. Задачей изобретения является повышение точности и надежности контроля технического состояния изделия. Способ заключается в том, что в контролируемом изделии ударом возбуждают упругие колебания в одной и той же точке с постоянной силой и длительностью воздействия, принимают собственные колебания изделия в двух различных точках и измеряют амплитуды колебаний в этих точках на собственных частотах, а по величине отношений амплитуд определяют дефектность изделия. В бездефектных изделиях при ударе в одну и ту же точку с одинаковой силой и длительности воздействия отношение амплитуд колебаний на собственных частотах в двух различных точках будет постоянным, а при наличии дефекта изменится, что является признаком дефектности изделия. 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний.

Известен способ контроля дефектности изделия, заключающийся в том, что в изделии возбуждают вынужденные колебания, изменяют частоту вынужденных колебаний до возникновения резонансных колебаний в изделии, измеряют параметры резонансных колебаний, в качестве которых регистрируют верхнюю и нижнюю частоты, соответствующие заданной амплитуде отклика. Определяют отношение этих частот. Дополнительно проводят аналогичные прозвучивания в N точках и определяют отношение верхней и нижней частот каждого из N измерений, а о дефектности изделия судят по разности максимального и минимального этих отношений [1].

Недостатками данного способа являются невысокая точность из-за погрешностей измерений, зависимость от условий проведения эксперимента, невозможность дефектов для изделий переменной толщины и сложной геометрии.

Наиболее близким по своей сущности является способ контроля дефектности изделия, заключающийся в том, что в контролируемом и эталонном изделиях ударом возбуждают упругие колебания, принимают собственные колебания этих изделий, измеряют параметры колебаний и с учетом этих параметров определяют дефектность изделия, возбуждения упругих колебаний в обоих изделиях осуществляют одновременно, регистрируют колебания обоих изделий, измеряют период биений результирующего колебания, а дефектность изделия определяют по уменьшению измеряемого периода биений относительно эталонного периода биений [2].

Недостатком этого способа является невысокая точность измерений из-за погрешностей проведения эксперимента и условий применения способа и, кроме того, необходимость в эталонном изделии.

Задача изобретения - повышение точности и надежности контроля технического состояния изделия.

Поставленная задача решается следующим образом.

В известном способе контроля дефектности изделия, заключающемся в том, что в контролируемом изделии ударом возбуждают упругие колебания, принимают собственные колебания изделий, измеряют параметры этих колебаний и с учетом этих параметров определяют дефектность изделия, согласно изобретению колебания возбуждают в одной и той же точке контролируемого изделия с постоянной силой и длительностью воздействия, принимают - в двух различных точках и измеряют амплитуды колебаний в этих точках на собственных частотах, а по величине отношений амплитуд определяют дефектность изделия.

Способ контроля дефектности изделия реализуется с помощью устройства, изображенного на чертеже.

Устройство содержит узел крепления контролируемого изделия 1, электроударник 2, два конденсаторных микрофона 3 с усилителями 4, аналого-цифровой преобразователь 5, ЭВМ 6. В контролируемом изделии 7, подвешенном с помощью узла крепления, электроударником 2 возбуждают упругие колебания, конденсаторные микрофоны 3, расположенные у поверхности изделия в различных точках, воспринимают колебания. Принятые сигналы поступают в АЦП, где преобразуются в цифровой код, затем с помощью ЭВМ известными методами измеряются и сравниваются амплитуды этих колебаний на собственных частотах. Отношение амплитуд колебаний в двух различных точках изделия постоянно, если оно исправно, и возбуждение колебаний ударом производится в одной и той же точке, с одним и тем же усилием и длительностью воздействия. При измерении условий, например, наличии в контролируемом изделии дефекта, изменяются параметры колебательного процесса, что приводит к измерению отношения амплитуд на собственных частотах колебаний в этих точках и свидетельствует о наличии дефекта.

Проведены лабораторные испытания предлагаемого способа. В качестве контролируемых изделий переменной толщины сложной геометрии исследовались рабочие лопатки ступени 1 турбины авиационного двигателя НК-82-У. Всего исследовалось 20 исправных лопаток и 6 лопаток, имеющих трещины на выходной кромке пера длиной от 4 до 8 мм. Использовался электроударник, наносящий удар с постоянной силой и временем воздействия по определенной точке на пере лопаток. В качестве приемных устройств использовались два полудюймовых микрофона фирмы "Брюль и Кьер", для анализа отношений амплитуд колебаний на собственных частотах применялась ПЭВМ IBM PC/AT. Удар наносился по центру пера лопатки, колебания регистрировались в двух точках пера лопатки, расположенных у основания бандажа и у основания замка. Сравнение колебаний осуществлялось с использованием статистики амплитуд , где a1 - амплитуда на i-й частоте в первой точке; a2 - амплитуда на i-й частоте во второй точке.

Анализ результатов экспериментов показал, что статистика амплитуд 20 исправных изделий на порядок выше статистики амплитуд дефектных изделий.

Таким образом, экспериментально доказано, что предлагаемый способ контроля дефектности изделий позволяет точно и надежно определять дефекты типа трещины в изделиях переменной толщины и сложной геометрии.

Способ контроля дефектности изделия, заключающийся в том, что в контролируемом изделии ударом возбуждают упругие колебания, принимают собственные колебания изделия, измеряют параметры этих колебаний и с учетом этих параметров определяют дефектность изделия, отличающийся тем, что колебания возбуждают в одной и той же точке контролируемого изделия с постоянными силой и длительностью воздействия, принимают в двух различных точках и измеряют амплитуды колебаний в этих точках на собственных частотах, а по величине отношений амплитуд определяют дефектность изделия.

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для ультразвукового контроля качества материалов

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии материалов и изделий и может быть использовано в различных отраслях промышленности для обеспечения качества продукции

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и диагностики и может быть использовано для поверки характеристик ультразвуковых (у.з.) измерительных приборов как медицинского, так и общетехнического назначения (дефектоскопов, толщинометров и т.п.), служащих для определения размеров или расстояний в контролируемом объекте и оценки отражающих свойств несплошностей в объекте по амплитуде эхо-сигналов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле изделий

Изобретение относится к области методов неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвуковой бесконтактной дефектоскопии в процессе вращения

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества, изменения структурно-фазовых состояний и физико-механических параметров материалов и элементов конструкций, а также в целях акустической спектроскопии массива горных пород, по измерению коэффициента затухания упругих волн и его частотной зависимости

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики железобетонных строительных конструкций, обделок и облицовок гидротехнических туннелей

Изобретение относится к области ультразвукового (УЗ) неразрушающего контроля материала и изделий через газовую среду, а именно к конструкциям УЗ преобразователей, и может использоваться в технике УЗ локации и управления объектами в воздухе, измерения толщины тонколистовых материалов, измерения уровня жидких и сыпучих сред в резервуарах и бункерах, контроля температуры воздуха в помещениях, определения концентрации газов, охраны объектов и др

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений изделий и может быть использовано в различных отраслях промышленности для обеспечения качества продукции

Изобретение относится к ультразвуковому контролю и предназначено для диагностики магистральных и других продуктопроводов

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и предназначено для обеспечения отыскания дефектов в малодоступных областях конструкций трубопроводного транспорта или иных изделий

 

Наверх