Акустический способ контроля электропроводящих объектов Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к нераарушаю щему контролю и может быть испопьзовано при ультразвуковом контроле электропроводящих объектов для определения дефектов типа полости или раковины, залегаюших внутри массивных объектов, Известен акустический способ контроля изделий, заключающийся в том, что в : контролируемом изделии возбуждают акустические волны, фиксируют эхо-сигналы, отраженные от дефектов, и по их параметрам судят о дефектности изделия Однако этот способ контроля не позво ляет обнаруживать дефекты, расположенные на значительной глубине, из-за зату« хания ультразвука и. малопроизводителен, поскольку при его осуществлении необходимо сканировать объект. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является акустический способ контроля электропроводящих объектов, заключающейся в том, что через контролируемый объект пропускают электрический ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сигналы, возникающие около дефекта, и по параметрам этих акустических сигналов судят о наличии и местоположении дефекта 2. Известный способ позволяет выявлять только поверх ноет нъю дефекты, так как электрические импульсы, подаваемые на контролируемый объект, распространяются в скин-слое этого объекта и не возбуждают акустических сигналов около дефектов, расположенных внутри него. Цель изобретения - раалирение технологических возможностей контроля за счет определения внутренних дефектов. Эта цель достигается тем, что в акус тическом способе контроля электропроводящих объектов, заключающемся в том, что через контролируемый объект пропуо1 ают электрический ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сигналы, возникающие около дефекта, и по параметрам этик акустических сигналов судят о наличии и местоположении де фекта, пропускают через объект: постоянный ток, а изменение величины тока осуществляют отключением его за время секунды. На чертеже представлено устройство для осуществлетгя акустического способа контроляэлектропроводящих объек-тов. Устройство содержит генератор 1 пос тоянного тока, три приемника 2 упругих колебаний, усилитель 3, осциллосжоп 4, линшо -5 задержки, генератор 6 импульсов напряжения, фотодиод 7, отклоняющий кристалл 8, оптическую линзу 9, источник 10 света. Скользящие механические контакты II и 12 располагаются на контролируемом объекте 13 и соединяются с выходами генератора 1 постоянного тока, причем один из контактов 12 соединяется через фотодиод 7.-Фотодиод 7, отклоняющий кристалл 8, оптическая линза 9 и источник 1О света размещены на одной оптической оси. Отклоняющий кристалл 8 своими электродами подсоединен к генератору 6 импульсов напряжения. Генератор 6 импульсов напряжения через линию 5 задержки соединяется с входами осциллоскопа 4. Другой вход осциллоскопа 4 соединен через усилитель 3 с приемниками 2 упругих колебаний. Акустический способ контроля элек- тропроводящих объектов осуществляется следующим образом. Скользящие металличесжие контакты .11 и 12 и приемники 2 упругих колебаний устанавливают на контролируемом объекте 13, Включают источник 10 света, луч от которого проходит через отклоняющий кристалл 8, линзу 9 и попадает на фотодиод 7, При этом фотодиод 7 открывается, и через контролируемый объект 13 проходит постоянный электрический ток от генератора 1. Причем в контролируемом объекте 13 поддерживают постоянное значение тока, в течение определенного времени, когда в образце исчезают градиенты температур и устанавливается стационарный поток тепла. Пропускание через образец постоянного тока позволяет в обла;сти дефекта, например, типа полости, расположенного на любой глубине, расщепить ток согласно закону Фирхгофа, и из-за взаимодействия этих токов дефект будет находиться под сжимающим давлением. Затем от генератора б импульсов напряжения на электроды отклоняющего кристалла 8 подают импульс, из-за которого резко изменяется показатель преломления кристалла 8, что приводит к отклоненшо луча от источника 10 света от оптической оси, и он не попадает на фотодиод 7. Это приводит к запиранию фотодиода 7 за время от до 10 секунды. За это же время прерывается постоянный ток в контролируемом объекте 13, Выключение постоянного тока в образце за это время приводит к восстановлению первоначального объема сжатого дефекта до-того, как в образце начнутся 3lO тепловые флуктуации. При этом излучается освободившаяся энергия в виде импупь са продольных упругих колебаний. Эти импупьсы упругих колебаний фиксируются приемниками 2, сигнал с которых поступает на усилитель 3 и далее на осцил лоскоп 4 с ждущей разверткой от линии 5 задержки, с которой также поступает синхронизирующий сигнал в генератор 6 импульсов напряжения. На экране осциллоскопа 4 наблюдаются импульсные сигналы, пришедшие от дефекта в контролируемом объекте 13 на каждый из прием-г йиков 2 упругих колебаний. По длител гности распространения импульса ynpyrijx продольных колебаний в трёх направлениях судят о местонахождении дефекта. Ра&мер дефекта определяют в результате ана лиза спектрального „состава максимальной &S.4 амплитуды акустического«сигнала. При этом выявляют собственную частоту колебаний дефекта, которая позволяет определить размер дефекта. Регулировкой величины постоянного тока можно иэменять чувствительность контроля и выбирать ее в зависимости от размеров дефектов и глубины их залегания. Путем перемещения скользящих контактов 11 и 12 можно осуществлять контроль изделий любой конфигурации. Таким образом, предлагаемый.акустический способ контроля электропроводящих объектов позволяет выявлять внутренние дефекты, поскольку при выключении постоянного тока, проходящего через контролируемь1й объект, возникают упругие волнъ около всех дефектов независимо от их местоположения.

АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТОВ, заключающийся- в том, что через контролируемый объект пропускают электрический ток, изменяют величину этого тока, фиксируют акустические сиг налы, возникающие около дефекта, и по параметрам этих акустических сигналов судят о наличии и местоположении дефек- та, отличающийся тем, что, с целью расширения технологичеоких воэ-, можностей контроля за сяет определения внутренних дефектов, пропускают через объект постоянный ток, а изменение величины тока осуществляют отключением его за время секунды.( (Л