Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов



Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов
G01N29/36 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2627539:

Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (RU)

Использование: для неразрушающего контроля деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ), а именно клеевых соединений монолитных листов из ПКМ. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют ввод ультразвуковых колебаний в материал одного из соединяемых листов и регистрацию сигналов, отраженных от дефектов, поверхностей раздела «лист-клеевой слой», «клеевой слой-лист» с помощью ультразвукового дефектоскопа, снабженного прямым совмещенным пьезоэлектрическим широкополосным преобразователем, при этом наличие дефектов в клеевом слое определяется по величине амплитуды ультразвукового сигнала, отраженного от клеевого слоя в месте расположения дефекта, относительно положения строба на экране дефектоскопа, устанавливаемого при настройке дефектоскопа на образце, имеющем искусственные дефекты клеевого слоя, причем положение и длительность строба выбираются таким образом, чтобы сигнал, отраженный от клеевого слоя, попадал в диапазон этого строба, а амплитуду сигнала от клеевого слоя объекта контроля устанавливают равной средней амплитуде сигнала от клеевого слоя образца в бездефектной зоне. Технический результат: повышение достоверности контроля в части определения границ и размеров дефектов клеевого слоя, снижение вероятности пропуска дефектов или перебраковки объекта контроля, а также возможность контроля соединения листов из ПКМ с малой толщиной клеевого слоя (менее 0,7 мм). 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) и может найти применение в авиационной, космической, судостроительной и других отраслях машиностроения.

Применение ПКМ для изготовления силовых элементов конструкций летательных аппаратов, таких как лонжероны, силовые панели крыла, фюзеляжа, агрегатов стабилизации и управления, подразумевает самые высокие требования к качеству их неразрушающего контроля, а именно к чувствительности, достоверности и производительности контроля. Объектом контроля являются клеевые соединения обшивок с полками элементов жесткости (лонжеронов, стрингеров, стенок) в подкрепленных конструкциях из ПКМ.

Известен акустический импедансный метод неразрушающего контроля клеевых соединений в листовых конструкциях, основанный на регистрации изменения механического импеданса конструкции в дефектной и бездефектной зонах. Под механическим импедансом понимается комплексное отношение силы, действующей на поверхности (или в точке) механической системы к средней колебательной скорости на этой поверхности (или в точке) в направлении силы (Ю.В. Ланге, Акустические низкочастотные методы и средства неразрушающего контроля многослойных конструкций. М.: Машиностроение, 1991, 272 с.).

Недостатками метода, выявленными при отработке процесса неразрушающего контроля клеевых соединений листовых конструкций, являются: низкая чувствительность (метод не обеспечивает уверенное выявление непроклеев площадью менее 1,5 см2), ограничение по толщине склеиваемых элементов контролируемой конструкции, невозможность классификации дефектов (невозможность определения глубины залегания дефекта и различия расслоения в листе от дефекта клеевого соединения - непроклея).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ обнаружения дефектов в клеевых соединениях по патенту РФ 2451289, кл. G01N 29/04, бюл. 14, 20.05.2012, включающий способ обнаружения дефектов в клеевых соединениях, применяемых при сборке автомобиля, при котором импульсы ультразвуковых колебаний посредством раздельно-совмещенного преобразователя вводят в изделие, принимают и преобразуют отраженные импульсы ультразвуковых колебаний в эхо-сигналы, осуществляют анализ распределения эхо-сигналов на экране ультразвукового дефектоскопа, определяют закономерность изменения амплитуды эхо-сигналов от толщины неметаллического слоя при нормативных параметрах приклеивания неметаллического слоя к металлическому на образцах, причем предварительно калибруют прибор по образцам, имитирующим соединение «стекло-клей-металл» с искусственно созданными дефектами, при этом производят корректировку амплитуды эхо-сигналов на объекте контроля до уровня эхо-сигналов на образце, далее излучают в соединение импульс ультразвуковых колебаний, принимают эхо-сигналы, отраженные от границ соединения, и по ним определяют качество соединения, причем для повышения чувствительности и достоверности контроля анализируется фрагмент развертки дефектоскопа, в который попадает задний фронт эхо-сигнала от границы раздела «стекло-клей» и полный эхо-сигнал от границы раздела «клей-металл», затем корректируют диапазон развертки так, чтобы все эхо-сигналы находились в пределах экрана дефектоскопа, далее анализируют диапазон развертки всех эхо-сигналов и делают заключение о дефекте по признаку: наличие одного эхо-сигнала свидетельствует о дефекте «непроклей» (второй сигнал, отраженный от другой границы клеевого слоя исчезает с экрана дефектоскопа).

Недостатками указанного способа, взятого в качестве прототипа являются:

- не позволяет контролировать качество клеевых соединений с малой толщиной клеевого слоя (менее 0,7 мм), при контроле которого эхо-сигналы, отраженные от двух границ клеевого слоя, на экране дефектоскопа не разрешаются (накладываются друг на друга и сливаются в один эхо-сигнал);

- в связи с тем, что ПКМ являются анизотропными материалами, использование раздельно-совмещенного ультразвукового преобразователя ограничивает применение способа контроля соединений из ПКМ ввиду зависимости амплитуды регистрируемых эхо-сигналов от угловой ориентации преобразователя относительно главных осей анизотропии каждого из склеиваемых элементов;

- отсутствует алгоритм проведения корректировки усиления для уравнивания условий контроля образца и объекта контроля, что может стать причиной пропуска возможных дефектов или перебраковки объекта контроля;

- отсутствует возможность точного определения границ и размеров обнаруживаемых дефектов по причине отсутствия порогового уровня (уровня браковки) для эхо-сигналов от клеевого слоя.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка достоверного способа неразрушающего контроля клеевых соединений обшивок с полками лонжеронов, стрингеров, стенок, применяемых в подкрепленных конструкциях из ПКМ.

Техническим результатом изобретения является возможность контроля соединений из ПКМ с малой толщиной клеевого слоя (менее 0,7 мм), повышение достоверности контроля в части определения границ и размеров дефектов, снижение вероятности пропуска дефектов или перебраковки объекта контроля.

Указанная задача решается тем, что способ обнаружения дефектов в клеевых слоях клеевых соединений листов, выполненных из полимерных композиционных материалов, включающий ввод ультразвуковых колебаний в материал одного из соединяемых листов и регистрацию сигналов, отраженных от дефектов, поверхностей раздела «лист-клеевой слой», «клеевой слой-лист» с помощью ультразвукового дефектоскопа, снабженного прямым совмещенным пьезоэлектрическим широкополосным преобразователем, отличается тем, что наличие дефектов в клеевом слое определяется по величине амплитуды ультразвукового сигнала, отраженного от клеевого слоя в месте расположения дефекта, относительно положения строба на экране дефектоскопа, устанавливаемого при настройке дефектоскопа на образце, имеющем искусственные дефекты клеевого слоя, причем положение и длительность строба выбираются таким образом, чтобы сигнал, отраженный от клеевого слоя, попадал в диапазон этого строба, а амплитуду сигнала от клеевого слоя объекта контроля устанавливают равной средней амплитуде сигнала от клеевого слоя образца в бездефектной зоне.

Для малых толщин клеевого слоя (менее 0,7 мм) сигналы, отраженные от двух границ клеевого слоя, накладываются друг на друга и представляют собой один результирующий эхо-сигнал (далее эхо-сигнал от клеевого слоя), который является информативным в предложенном способе. Перед проведением контроля осуществляется настройка дефектоскопа на образце, технология изготовления которого соответствует объекту контроля и который содержит искусственный дефект клеевого слоя в виде плоскодонного отверстия нормированной площади, выполненного со стороны одного из листов до глубины расположения клеевого слоя.

Настройка заключается:

- в установке амплитуды эхо-сигнала, отраженного от искусственного дефекта, на определенный уровень посредством изменения усиления дефектоскопа;

- в установке положения и длительности строба дефектоскопа таким образом, чтобы начало и конец строба совпадали с началом переднего фронта и концом заднего фронта эхо-сигнала, отраженного от искусственного дефекта, соответственно;

- в установке порогового уровня браковки (положение строба по вертикальной оси дефектоскопа).

Для уравнивания условий контроля образца и объекта контроля производится корректировка амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя на объекте контроля до уровня амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя в бездефектной зоне образца. Далее производится контроль путем сканирования всей площади объекта контроля с шагом сканирования не более 2/3 от диаметра контактной поверхности преобразователя. Границы дефектов в клеевом слое определяются по положению центра преобразователя при достижении амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя порогового уровня.

Указанный выше технический результат обеспечения возможности контроля клеевых соединений листов из ПКМ с малой толщиной клеевого слоя (менее 0,7 мм) достигается за счет применения прямого совмещенного пьезоэлектрического широкополосного преобразователя с акустической задержкой, не имеющего зависимости амплитуды регистрируемых эхо-сигналов от угловой ориентации преобразователя относительно главных осей анизотропии материала.

Способ обнаружения дефектов в клеевых слоях клеевых соединений листов, выполненных из полимерных композиционных материалов, отличающийся тем, что пороговый уровень браковки (положение строба по шкале амплитуд дефектоскопа) определялся по формуле

где L - величина порогового уровня браковки, % от величины экрана дефектоскопа (положение строба по вертикальной оси дефектоскопа),

- среднее значение амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя по площади клеевого соединения бездефектной зоны образца, % от величины экрана дефектоскопа (количество точек для определения среднего значения не менее 10). Использование среднего значения амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя в бездефектной зоне образца при определении порогового уровня браковки позволяет выделить из стохастических колебаний амплитуды сигнала от клеевого слоя именно сигналы, отраженные от дефектов, что существенно увеличивает достоверность определения границ и размеров дефектов,

- устанавливаемый уровень сигнала, отраженного от искусственного дефекта клеевого слоя образца, % от величины экрана дефектоскопа (рекомендуемый уровень сигнала для соединения из армированных углепластиковых листов - 80% от величины экрана, для других ПКМ этот параметр может варьироваться в зависимости от величины коэффициента затухания ультразвука в материале).

Технический результат снижения вероятности пропуска дефектов или перебраковки объекта контроля достигается введением в процесс настройки определенного алгоритма корректировки усиления дефектоскопа, который уравнивает условия контроля образца и объекта контроля.

Суть алгоритма заключается в следующем:

- на образце устанавливается определенная величина амплитуды эхо-сигнала, отраженного от искусственного дефекта;

- определяется по 5-10 точкам образца среднее арифметическое значение амплитуды эхо-сигнала, отраженного от клеевого слоя Gобр., дБ:

- не изменяя усиление дефектоскопа определяется по 10 или более точкам объекта контроля среднее арифметическое значение амплитуды эхо-сигнала, отраженного от клеевого слоя GOK, дБ:

- определяется величина корректировки усиления дефектоскопа ΔG, дБ:

- производится корректировка: изменяется усиление дефектоскопа на полученную величину ΔG.

Необходимость использования средних значений амплитуд при определении величины корректировки связана с нестабильностью амплитуды отраженных эхо-импульсов в изделиях из ПКМ, причиной чего служит неравномерность акустических свойств этих материалов по всей площади объекта контроля. Использование усредненных значений, а не однократных измерений амплитуды позволяет исключить возможность попадания точек с экстремальными значениями амплитуд и, как следствие, исключает ошибки в определении величин корректировки, что, в свою очередь, существенно снижает вероятность пропуска дефектов или перебраковки объекта контроля.

Отличительными признаками заявленного способа является:

- ввод ультразвуковых колебаний в материал одного из соединяемых листов производится с помощью ультразвукового дефектоскопа, снабженного прямым совмещенным широкополосным преобразователем с акустической задержкой, регистрируется эхо-сигнал от клеевого слоя (результирующий сигнал от наложения сигналов, отраженных от поверхностей раздела «лист-клеевой слой» и «клеевой слой-лист») и наличие дефектов в клеевом слое определяют по величине амплитуды указанного выше сигнала, попавшего в установленный строб дефектоскопа;

- положение и длительность строба устанавливают при настройке дефектоскопа на образце, имеющем искусственные дефекты клеевого слоя, таким образом, чтобы эхо-сигнал от клеевого слоя попадал в диапазон строба, а уровень строба (порог браковки) устанавливают на величину, определяемую по формуле (1):

- амплитуда эхо-сигнала от клеевого слоя объекта контроля устанавливается равной средней амплитуде эхо-сигнала от клеевого слоя образца, определяемой при настройке дефектоскопа.

Реализация указанного способа возможна с применением следующего оборудования: дефектоскоп ультразвуковой УСД-60 или другой дефектоскоп, имеющий возможность одновременного измерения амплитуды эхо-сигнала в децибелах (дБ) и в % от величины экрана, прямой совмещенный пьезоэлектрический широкополосный преобразователь с рабочей частотой 2,5 (2,25) МГц (или выше), снабженный акустической задержкой. Причем длина задержки преобразователя должна быть достаточна для того, чтобы второй эхо-сигнал, отраженный от торца задержки, на экране дефектоскопа наблюдался после донного эхо-сигнала (сигнала, отраженного от нижней поверхности объекта контроля). Использование акустической задержки совместно с указанным широкополосным преобразователем позволяет обеспечить глубину мертвой зоны меньшую, чем у преобразователя прототипа, что позволяет проводить контроль клеевых соединений листов толщиной от 1 мм.

Реализация способа неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из ПКМ.

Перед проведением контроля, на образце фиг. 1 (склеиваемые листы 2 и 3, клеевой слой 4), содержащем искусственный дефект 1, производится настройка дефектоскопа, снабженного прямым совмещенным широкополосным пьезоэлектрическим преобразователем с акустической задержкой, фиг. 2 (акустическая задержка 5, пьезоэлектрический преобразователь 6, крепежное кольцо акустической задержки 7), посредством которого через слой контактной жидкости в материал одного из соединяемых листов образца в зоне расположения искусственного дефекта вводятся ультразвуковые колебания и регистрируется на экране дефектоскопа эхо-сигнал, отраженный от искусственного дефекта. Изменяя значения длительности и задержки развертки дефектоскопа добиваются одновременного отображения на экране дефектоскопа сигналов, отраженных от торца акустической задержки 8, фиг. 3, и от искусственного дефекта, причем сигнал, отраженный от задержки, устанавливается в положение начала развертки дефектоскопа. Затем, изменяя усиление дефектоскопа, амплитуда сигнала от искусственного дефекта 9, фиг. 3, устанавливается на определенный уровень . Определяются средние значения амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя в бездефектных зонах образца 10, фиг. 4, и объекта контроля 11. В соответствии с формулами (1) и (2), (3), (4) вычисляются пороговый уровень браковки L (положение строба по вертикальной оси дефектоскопа) и величина корректировки усиления ΔG соответственно. Положение и длительность строба дефектоскопа 12 устанавливают таким образом, чтобы начало строба совпадало с началом переднего фронта эхо-сигнала от искусственного дефекта, конец строба совпадал с концом заднего фронта этого эхо-сигнала, а положение строба по вертикальной оси дефектоскопа устанавливают на уровень L, определяемый выше. Далее регулировкой усиления дефектоскопа производят корректировку на величину ΔG, вычисленную ранее. Границы дефектов в клеевом слое определяются по положению центра преобразователя при достижении амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя, порогового уровня. На фиг. 5 и 6 изображены виды экрана дефектоскопа в бездефектной и дефектной областях объекта контроля, где эхо-сигнал 13, отраженный от клеевого слоя доброкачественной области объекта контроля, а эхо-сигнал 14, отраженный от дефекта клеевого соединения.

1. Способ обнаружения дефектов в клеевых слоях клеевых соединений листов, выполненных из полимерных композиционных материалов, включающий ввод ультразвуковых колебаний в материал одного из соединяемых листов и регистрацию сигналов, отраженных от дефектов, поверхностей раздела «лист-клеевой слой», «клеевой слой-лист» с помощью ультразвукового дефектоскопа, снабженного прямым совмещенным пьезоэлектрическим широкополосным преобразователем, отличающийся тем, что наличие дефектов в клеевом слое определяется по величине амплитуды ультразвукового сигнала, отраженного от клеевого слоя в месте расположения дефекта, относительно положения строба на экране дефектоскопа, устанавливаемого при настройке дефектоскопа на образце, имеющем искусственные дефекты клеевого слоя, причем положение и длительность строба выбираются таким образом, чтобы сигнал, отраженный от клеевого слоя, попадал в диапазон этого строба, а амплитуду сигнала от клеевого слоя объекта контроля устанавливают равной средней амплитуде сигнала от клеевого слоя образца в бездефектной зоне.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пороговый уровень браковки (положение строба по шкале амплитуд дефектоскопа) определялся по формуле

где L - величина порогового уровня браковки,

- среднее значение амплитуды эхо-сигнала от клеевого слоя по площади клеевого соединения бездефектной зоны образца, % от величины экрана дефектоскопа (количество точек для определения среднего значения не менее 10),

- устанавливаемый уровень сигнала, отраженного от искусственного дефекта клеевого слоя образца, % от величины экрана дефектоскопа (рекомендуемый уровень сигнала для соединения из армированных углепластиковых листов - 80% от величины экрана, для других ПКМ этот параметр может варьироваться в зависимости от величины коэффициента затухания ультразвука в материале).



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине и предназначена для неинвазивного мониторинга свойств биологической ткани. Последовательно проводят следующие этапы: сбора данных импеданса и вспомогательных данных от участка тела пользователя; предварительной обработки полученных данных, причем предварительная обработка заключается в фильтрации полученных данных и удалении артефактов из полученных данных импеданса путем обнаружения не относящихся к пище физиологических факторов на основе вспомогательных данных; восстановления динамики кривой глюкозы путем применения обученного алгоритма машинного обучения, оценивания гликемического индекса из динамики кривой глюкозы, предоставления пользователю результатов оценки и автоматического мониторинга привычек питания на основе упомянутых результатов оценки для определенного периода времени.

Изобретение используется для неразрушающего контроля изделий из ферромагнитного материала. Сущность заключается в том, что электромагнитно-акустический преобразователь содержит магнитную систему в виде постоянного магнита и три плоские катушки, электрически изолированные друг от друга и расположенные под магнитом одна под другой, при этом постоянный магнит выполнен в виде сплошного цилиндра при отношении его диаметра к высоте один к трем, а витки одной плоской катушки направлены под углом сто двадцать градусов к виткам двух других катушек, а диаметр окружности, описывающей витки каждой катушки, равен диаметру постоянного магнита.

Использование: для проверки работоспособности внутритрубных инспекционных приборов на испытательном трубопроводном полигоне. Сущность изобретения заключается в том, что используют катушки трубных секций с естественными дефектами с действующих трубопроводов и катушки трубных секций с нанесенными на них искусственными дефектами.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам акустического качества образцов звукопоглощающих конструкций. Способ измерения коэффициента отражения звукопоглощающей конструкции включает прием зондирующего и отраженного сигналов при помощи однонаправленного приемника из двух приемных элементов, изменение направления чувствительности которого осуществляется переключением последовательности приемных элементов, расположенных в гидроакустическом бассейне на оси перпендикулярной поверхности образца звукопоглощающей конструкции, и определение отношения уровней принятых сигналов.

Использование: для определения твердости по Шору полимера. Сущность изобретения заключается в том, что испытуемый образец размещают между излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, подают с генератора электрический сигнал определенной частоты и длительности на упомянутый излучатель ультразвуковых колебаний с последующим приемом импульсов ультразвуковых колебаний, прошедших образец, при помощи приемника, с измерением скорости их распространения и коэффициента затухания, зависящего от расстояния между поверхностями излучателя и приемника, для каждого конкретного испытуемого образца, с дальнейшим их преобразованием в электрический сигнал с амплитудой, зависящей от свойств образца.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам контроля материалов и изделий. Способ уменьшения мертвой зоны при контроле изделий ультразвуковым эхо-импульсным методом заключается в том, что на контролируемое изделие устанавливают преобразователь через линию акустической задержки, вводят в контролируемое изделие ультразвуковой импульс и компенсируют импульс, отраженный от границы раздела изделия и линии акустической задержки, аналогичным по форме и амплитуде импульсом.

Использование: для определения механических напряжений в рельсах. Сущность изобретения заключается в том, что на рельсовые нити устанавливают преобразователи, подключают их к приемному устройству, производят начальные (эталонные) измерения, величину механических напряжений определяют по результатам измерения временных задержек прихода ультразвукового сигнала к приемникам от начальных измерений, при этом измерение начального напряжения осуществляют подключенным к приемному устройству преобразователем, установленным на отрезке рельса, размещенном на перемещающейся по рельсовому пути тележке, дополнительно измеряют временные задержки прихода ультразвукового сигнала к приемному устройству в зависимости от высоты рельса, подключенными к нему преобразователями продольной волны, установленными на отрезке рельса, и поверхности рельсовых нитей и механические напряжения определяют по заданной математической формуле.

Использование: для производства пищевых продуктов. Сущность изобретения заключается в том, что в общем варианте осуществления системы для производства пищевого продукта включают в себя по меньшей мере один теплообменник, по меньшей мере один резервуар для пищевого продукта, по меньшей мере один трубопровод, расположенный ниже по потоку от резервуара для пищевого продукта, для потока пищевого продукта и детектор потока, соединенный с трубопроводом снаружи.

Раскрыты способ и устройство для определения саморасцепа железнодорожного состава, когда один или более железнодорожных вагонов/пассажирских вагонов (401) случайно расцепляются от остальной части железнодорожного состава.

Изобретение относится к геофизическим, а в частности к сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для калибровки сейсмоакустических преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического обнаружения концентрации технологического материала. Предложено устройство и способ для того, чтобы автоматически переключать матрицы в измерителе для определения концентрации продукта неизвестного материала, который может представлять собой очищающий материал или применяемый материал. Настоящее изобретение использует измеряемую линейную плотность и линейную температуру материала наряду с эталонной температурой для того, чтобы вычислять эталонную плотность. Используя эталонную температуру и эталонную плотность, можно определять концентрацию материала в процентных долях. Технический результат – повышение точности и автоматичности определения изменения технологического материала и концентрации каждого материала. 3 н. и 9 з.п.ф-лы, 11 ил.

Использование: для определения толщины слоя бетона, пропитанного жидкостью в бетонных и железобетонных конструкциях сооружений при одностороннем доступе к контролируемой конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что устанавливают неподвижно на поверхности бетона излучатель и перемещают последовательно приемник ультразвуковых сигналов с постоянным шагом по линии, проходящей через точку установки излучателя, фиксируют отсчет времени распространения волн при каждой установке приемника, выполняют построение годографа времени распространения волн, определяют перелом линии годографа на границе сухого и пропитанного жидкостью слоев бетона, в качестве информационного параметра используют характер распространения поперечных волн, после чего рассчитывают толщину пропитанного жидкостью слоя бетона по формуле: где h - толщина пропитанного жидкостью слоя бетона, мм, L - расстояние от излучателя до точки перелома годографа, мм, Ct1 и Ct2 - скорости поперечных волн в пропитанном жидкостью и в сухом бетонах, соответственно, м/с. Технический результат: обеспечение возможности определения толщины слоя бетона, пропитанного жидкостью, в бетонных и железобетонных конструкциях сооружений при одностороннем доступе к контролируемой конструкции.

Использование: для дефектоскопии магистральных газопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что автоматизированная установка ультразвукового контроля содержит блок перемещения, акустический блок, электронный блок, блок питания и баки контактной жидкости. Блок перемещения включает в себя ведущую и ведомую намагниченные колесные пары, привод передвижения, блок управления приводом передвижения, датчик пути, жестко скрепленный с ведомой колесной парой. Акустический блок включает в себя акустические преобразователи с фазированными решетками, а электронный блок состоит из центрального блока управления, блока генерации импульсов, блока усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, блока регистрации дефектов и блока обработки сигналов. К ведущей колесной паре жестко прикреплен индукционный датчик слежения. Технический результат: повышение точности оценки фактического состояния металла и сварных соединений. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для калибровки сейсмографов, и в частности для определения их амплитудно-частотных характеристик и увеличения. Заявлен способ калибровки сейсмографов, согласно которому пластинки электрострикционного материала размещают между постаментом и сейсмографом, при этом на постаменте устанавливают герметичный бак, на дне которого размещают пластинки электрострикционного материала, на которые устанавливают герметичную емкость. На дне герметичной емкости устанавливают сейсмограф, а объем, образованный баком и герметичной емкостью, заполняют жидкостью. Технический результат - упрощение процедуры калибровки сейсмографа, а также повышение точности калибровки сейсмографа. 1 ил.
Изобретение относится к области биохимии. Предложено биосенсорное устройство для обнаружения биологических микро- и нанообъектов, таких как бактерии и вирусы. Устройство содержит плоский пьезокерамический первый и второй элемент с плоскими электропроводящими слоями на двух противоположных сторонах каждого элемента. Причём один электропроводящий слой второго элемента присоединен к одному электропроводящему слою первого элемента, а не присоединенные друг к другу электропроводящие слои первого и второго элементов соединены с проводами для подачи или снятия электрического сигнала на устройство. На не присоединенные друг к другу электропроводящие слои первого и второго элемента также нанесен сенсорный слой. Сенсорный слой представляет собой антитела специфичные к искомому биологическому микро- или нанообъекту. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности за счёт снижения порога обнаружения биологических микро- или нанообъектов. 2 з.п. ф-лы, 6 пр.

Использование: для неразрушающего контроля несущих металлических конструкций зданий и сооружений. Сущность изобретения заключается в том, что устройство комплексной безопасности эксплуатации конструкций, выполненное с возможностью крепления к металлической конструкции, включает пьезоэлектрические датчики, усилители аналогового сигнала, устройство приема-передачи, подключенное к компьютеру, видеокамеры, подключенные к компьютеру, панель оператора со звуковым и световым сопровождением, при этом устройство дополнительно содержит датчик температуры, акселерометры, находящиеся внутри корпуса и подключенные через усилители аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь к компьютеру, причем пьезоэлектрические датчики и акселерометры, находящиеся внутри корпуса, соединены с усилителями аналоговых сигналов и аналого-цифровым преобразователем, а видеокамера, установленная в корпусе устройства, - через аналого-цифровой преобразователь с компьютером. Технический результат: повышение качества прогнозирования предельного состояния металлических конструкций зданий, а также расширение возможностей системы для диагностирования безопасной работоспособности металлических конструкций. 1 ил.

Использование: для неразрушающего контроля объектов с помощью ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что сканируют ультразвуковым пучком контрольную деталь, имеющую геометрическую форму, идентичную с контролируемым объектом, и измеряют амплитуду, прошедшую через деталь, чтобы на ее основании вывести картографию, при этом ультразвуковой пучок усиливают с контрольным коэффициентом усиления, определяют поправки к коэффициенту усиления для коррекции контрольного коэффициента усиления в точках сканирования контрольной детали таким образом, чтобы получить постоянную для всех точек картографии амплитуду ультразвукового пучка, прошедшего через деталь, осуществляют сканирование и измерение амплитуды на контролируемом объекте, при этом коэффициент усиления, применяемый в различных точках сканирования, соответствует контрольному коэффициенту усиления, скорректированному с помощью указанных поправок. Технический результат: обеспечение возможности контроля объекта, позволяющего пренебречь сложностью геометрической формы контролируемого объекта, и обеспечение возможности идентифицировать дефекты в структуре контролируемого объекта независимо от толщины объекта. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Предложены способ и устройство испытания испытуемого объекта (204). Способ испытания прочности соединений композитного объекта (204) включает: генерирование волны (228) напряжения в текучей среде (306) в полости (302) в конструкции (300) генератора волн; направление волны (228) напряжения через текучую среду (306) в полости (302) в композитный объект (204) и задание определенного количества свойств (310) волны (228) напряжения в текучей среде (306) на основании конфигурации (308) полости (302) в конструкции (300) генератора волн. Устройство для испытания прочности соединений композитного объекта (204) содержит: источник (304) энергии и конструкцию (300) генератора волн, имеющую полость (302), выполненную с возможностью удержания текучей среды (306), причем источник энергии (304) выполнен с возможностью генерирования волны (228) напряжения, которая проходит через текучую среду (306) в полости (302) в композитный объект (204), причем конструкция (300) генератора волн выполнена с возможностью задания определенного количества свойств (310) волны (228) напряжения в текучей среде (306) на основании конфигурации (308) полости (302) в конструкции (300) генератора волн. Технический результат – уменьшение габаритов устройства, возможность испытания объектов больших размеров и сложных форм. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к управлению технологическим процессом. В способе использования данных о вибрациях для определения состояния устройства управления собирают первые данные о вибрациях от первого датчика, связанного с устройством управления технологическим процессом, во время калибровки; рассчитывают эксплуатационный порог устройства управления на основании первых данных о вибрациях; собирают данные об эксплуатации относительно устройства управления. Данные об эксплуатации указывают на ресурс, связанный с устройством управления. Обновляют эксплуатационный порог на основании указанных данных об эксплуатации. Обновленный эксплуатационный порог указывает на уменьшенный оставшийся ресурс, связанный с устройством управления. Собирают вторые данные о вибрациях от первого датчика после калибровки цепи вибрационного мониторинга и определяют состояние устройства управления технологическим процессом, если вторые данные о вибрациях превышают обновленный эксплуатационный порог. Улучшаются эксплуатационные качества устройства управления. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для определения параметров деталей, изготовленных из композитного материала. Сущность изобретения заключается в том, что определяют характеристики продольной ультразвуковой волны, проходящей по пути внутри детали, при этом измеряют время прохождения продольной ультразвуковой волны, пропускаемой деталью, и измеряют время прохождения прошедшей волны путем наблюдения начала волны. Технический результат: обеспечение возможности быстро и достоверно определять параметры деталей, изготовленных из композитного материала. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: для неразрушающего контроля деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов, а именно клеевых соединений монолитных листов из ПКМ. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют ввод ультразвуковых колебаний в материал одного из соединяемых листов и регистрацию сигналов, отраженных от дефектов, поверхностей раздела «лист-клеевой слой», «клеевой слой-лист» с помощью ультразвукового дефектоскопа, снабженного прямым совмещенным пьезоэлектрическим широкополосным преобразователем, при этом наличие дефектов в клеевом слое определяется по величине амплитуды ультразвукового сигнала, отраженного от клеевого слоя в месте расположения дефекта, относительно положения строба на экране дефектоскопа, устанавливаемого при настройке дефектоскопа на образце, имеющем искусственные дефекты клеевого слоя, причем положение и длительность строба выбираются таким образом, чтобы сигнал, отраженный от клеевого слоя, попадал в диапазон этого строба, а амплитуду сигнала от клеевого слоя объекта контроля устанавливают равной средней амплитуде сигнала от клеевого слоя образца в бездефектной зоне. Технический результат: повышение достоверности контроля в части определения границ и размеров дефектов клеевого слоя, снижение вероятности пропуска дефектов или перебраковки объекта контроля, а также возможность контроля соединения листов из ПКМ с малой толщиной клеевого слоя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх