Устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (»)857802

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 063.2.79 (21) 2847606/18-25 Я)М. Кл. с присоединением заявки М

G 01 N 21/47

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.81, Бюллетень Йо 31

Дата опубликования описания 23.0881 (53) УДК 535. 242 (088.8) 1

Л.М.Клюкин, П.В. Садилов, Г.Л. СаландЖьян и Д.Л. Цецхладве ! !

i (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HEPАЗРУШИОЩЕГО КОНТРОЛЯ

ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к дефектоскопии изделий и преимущественно может быть использовано в электровакуумном приборостроении при конт- 5 роле однослойных и многослойных элементов приборов .

При изготовлении полых цилиндрических иэделий возможно образование в них различных дефектов (поры, раковины, отслоения, трещины, металлические включенйя в слое изоляции и т.п.).

Известно устройство для неразрушающего контроля такого типа изделий с помощью жидких кристаллов, содержа- 15 щее контролируемое изделие с жидкокристаллической пленкой на его наружной поверхности, систему подсветки и регистрации. чринцип действия этого устройства основан на формировании равномерного теплового потока через стенку изделия и визуализации с помощью жидких кристаллов возникающего на поверхности изделия температурного поля. участки неизотермичности на этом поле характеризуют имеющиеся в изделии дефекты f1).

Известные устройства позволяют контролировать цилиндрические объекты эо последовательным просмотром (регистрацией) наружной поверхности изделия путем поворота его вокруг своей оси и сканирования вдоль образующей цилиндра. Это снижает точность и надежность контроля и обуславливабт низкую производительность труда.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий, включающее контролируемое иэделие с жидкокристаллической пленкой на его наружной поверхности, систему подсветки и регистрации рассеянного жидкокристаллической пленкой света, а также систему обеспечения в изделии радиального теплового потока.

Это устройство содержит внутренний нагреватель, создающий в цилиндрическом образце радиальный тепловой поток. Наружная поверхность покрыта пленкой жидких кристаллов, охлаждаемой воздухом. Пленка при подсвечивании позволяет визуализировать температурное поле поверхности образца.

В местах дефектов термическое сопротивление стенки отличается в большую или меньшую сторону, что проявляется в цветной картине на жидкокристалли857802 ческом слое и наблюдается или регистрируется на фото или кинопленке. Для анализа всей поверхности образца, его плавно или ступенчато поворачивают вокруг своей оси вручную или с помощью системы поворота (2).

Недостатки известного устройства следующие: а) визуальный просмотр поверхности поворачивающегося иэделия или регистрация цветной картины с помощью фото или киноаппарата снижает оперативность контроля, б) отсутствие возможности фиксации угла поворота уменьшает точность в регистрации координат месторасположения дефектов. При этом происходит дополнительное искажение фиксируемой картины, так как снимки делают регистратом, находящимся сбоку от цилиндрического изделия, в) при выявлении электропроводящих (металлических) включений в изоляционном слое с подачей разности электрических потенциалов на металлические слои возможен электрический пробой на невидимой стороне изделий, что снижает надежность контроля.

Цель изобретения — повышение оперативности и точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий, включающем жидкокристаллическую пленку на наружной поверхности контролируемого иэделия, систему подсветки и регистрации рассеянного жидкокристаллической пленкой света, а также систему обеспечения в изделии радиального теплового потока, система подсветки и регистрации выполнена в виде конического рассеивателя и цилиндрического зеркала, а жидкокристаллическая пленка расположена соосно с рассеивателем и цилиндрическим зеркалом так, что угол наблюдения отличается от угла падения света не пленку на 15-20, при этом регистратор расположен на главной оптической оси устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Ф

Устройство содержит систему подсветки, состоящую иэ источника 1 света, мэнохроматора 2, плоского зеркала 3,: конического рассеивателя 4 и цилиндрического зеркала 5, которое распс)ложено соосно с рассеивателем.

Внутрь цилиндрического зеркала 5 соосно с ним помещено контролируемое изделие б, наружная поверхность которого покрыта жидкокристаллической пленкой 7, а торцы изделия закрыты тепло- и электроизоляционными пробками 8. Внутри изделия размещена система организации в нем радиального теплового потока, выполненная, напри5

IO

f5

ЗО

56 мер, в виде электрического нагревателя 9.

В качестве источника теплового потока можно использовать, например, горячий газ, воду и т.д., а при контроле металлических включений в изоляционных слоях — также подачу разности потенциалов поперек слоев.

Регистратор 10 (например, кино- или фотокамера}, расположенный на главной оптической оси, служит для одновременной регистрации изменения цвета жидкокристаллической пленки на всей наружной поверхности контролируемого иэделия. Охлаждение полости между цилиндрическим зеркалом и изделием, например, потоком воздуха от вентилятора 11, позволяет выровнить условия теплообмена по наружной поверхности изделия.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1, проходя через монохроматор 2, отражается последовательно от плоского зеркала З,конического рассеивателя 4, цилиндрического зеркала 5 и поверхности жидкокристаллической пленки 7. Селективно рассеянный пленкой свет отражает под углом, не равным углу падения, цилиндрическим зеркалом 5 на регистратор 10 и создает в фокальной плоскости последнего изображение всей наружной поверхности контролируемого иэделия б. При работе одновременно нагревателя 9 и вентилятора 11, изза разности термических сопротивлений дефектных и бездефектных участков контролируемого изделия, на наружной поверхности жидкокристаллической пленки формируется неизотермическое температурное поле, которое воспринимается регистратором.

Таким образом, устройство позволяет получать одновременно со всей наружной поверхности контролируемого объекта информацию, анализ которой дает возможность определить качество контролируемого изделия (координаты и размеры дефектов).

Внедрение этого устройства позволяет улучшить качество, повысить производительность и снизить себестоимость контроля полых цилиндрических иэделий.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий, включающее жидкокристаллическую пленку íà наружной поверхности контролируемого изделия, систему подсветки и регистрации рассеянного жидкокристаллической пленкой света, а также систему обеспечения в иэделии радиального теплового потока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

857802

Состав итель В. Юртаев

Редактор Н. Рогулич Техред Т. Маточка Корректор Г. Решетник

Заказ 7230/70 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 повышения оперативности и точности контроля, система подсветки и регистрации выполнена в виде конического рассеивателя и цилиндрического зеркала, а жидкокристаллическая пленка расположена соосно с рассеивателем и цилиндрическим зеркалом так, что угол наблюдения отличается от угла падения света на пленку на 15-20 е при этом регистратор расположен на главной оптической оси устройства °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 3736790, кл. 73-104, опублик. 1973.

2. Труды и Всесоюзной конференции по жидким кристаллам и их практическому применению. Тезисы докладов, Иваново, 1977, с. 142-143 (прото« тип).