Способ определения дефектов в материале Советский патент 1983 года по МПК G01N27/20 

И)

Изобретение относится к физикохимическому анализу, а конкретно к области исследования свойств материалов путем измерения электрического тока, и может быть использовано для выявления дефектов в материале типа внутренних трещин, пустот.

Известен способ токовихрёвого контроля дефектов материала, заключающийся в том, что в контролируемом изделии токовихревым датчиком возбуждают модулированные по частоте вихревые токи, параметры сигнала датчика измеряют электронным индикатором, из сигнала датчика с помсяцью селективных детекторов вьщеляют гармонические составляющие, кратные частотам модуляции вихревых токов, по амплитудно-фазовому соотнсяиению которых судят о результатах контроля Cl}

Недостатками этого способа являются сложность аппаратурной реализации способа и невысокие надежность и точность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемоглу является способ определения дефектов в поверхности материала, заключающийся в том, что пропускают через материал высокочастотное электромагнитное поле посредством игольчатого электрода, установленного перпендикулярно к поверхности материала 2,

Однако известный способ нельзя применять для контроля дефектов в .проводящих материалах.

Цель изобретения - расширение области исшользования способа.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу, заключаквдемуся в пропускании через материал, высокочастотного электромагнитного по;ля посредством игольчатого электрода установленного перпе1щикулярно к поверхности материала, игольчатый электрод помещают над поверхностью материала, устанавливают величину напряжения между электродом и поверхностью материала, равную (0,850,95) напряжения пробоя, а дефекты определяют по изменению тока.

На чертеже приведено устройство, реализунадее способ.

На чертеже изображены контролируемое изделие 1, игольчатые электроды 2, между которыми и изделием 1 генератором 3 создается высоковрльтное напряжение высокой частоты. Разность контрольных сигналов снимается с образцовых сопротивлений 4 на вход схемы 5 сравнения, с которой поступает на усилитель высокой частоты б, а с выхода усилителя б на диод 7 и миллиамперметр 8. Для одновременного контроля больших участков поверхности изделия используют не один, а несколько игольчатых электродов, включенных по аналогичной схеме. При этом последовательно с каждым из электродов включено одинаковое образцовое сопротивление (о наличии дефектов судят по разности напряжений на выходах мостовых схем), которое при наличии дефекта будет не равным нулю.

Пример. Вблизи поверхности контролируемого изделия 1 - дюралиевой пластины со скрытыми пустотами с помощью, например, одного игольчатого электрода 2, ось симметрии которого расположена перпендикулярно к плоскости пластины 1, возбуждают электромагнитные волны, в которых вектор напряженности электрического поля направлен по нормали к поверхности пластины. Расстояние между поверхностью пластины 1 и концом электрода 2 и величину напряжения устанавливают такиими чтобы отсутствовал разрядный процесс. В описываемом примере расстояние между игольчатым электродом 2 и поверхностью Изделия 1 было равным 4 мм, а напряжение, 3 кВ. После этого изделие перемещают относительно источника электромагнитных волн, сохраняя расстояние между исследуемой поверхностью и электЕ(одом постоянным. О наличии дефектов и их расположении судят по изменению показаний миллиамперметра 8, включенного на выходе усилителя высокой частоты б после диода 7.

Пределы изменения напряжения 0,85 6 0,95 UnpoS установлены экспериментально. При напряжеНИИ и 0,95 UnpoS процесс контроля идет неустойчиво ;,Tak как в любой момент может возникнуть искровой пробой и сгорание электрода, что н§желательно. Поэтому верхняя граница величины напряжения выбрана равной 0,95 Unpo5. .

I Нижняя граница также выбрана экс(периментально. При контроле изделий из диэлектрика (или полупроводника) напряжение прикладывается между иголчатыми электродами и металлической подложкой, на которой находится изделие. Величина напряжения также

выбирается в пределах(о,85-0,95}ц,ро5 так как при отсутствии повреждений в изоляции искровой пробой не наблюдается {или индикатор ничего Не показывает,),, а при небольшом дефекте в контролируемом изделии (например, от прокола изоляции провода тонкой иглой) возникает искровой пробой в этом месте (стрелка индикатора отклоняется). Частота электромагнитного поля определяется из формулы

f - „ ,1

h2|u,g6f :

где ё - удельная проводимость электропроводящих изделий или

электропроводящей подложки для изделий из диэлектрика; h - толщина контролируемого

слоя;

абсолютная магнитная проницаемость .

Преиму1цества предлагаемого способй заключаются в том, что способ реализуется простым устройством, облсшающим высокой чувствительностью

к надежностью. Способ позволяет контролировать одновременно большой участок изделия, при этом позволяет не только обнаружить дефекты, но и определить их границы, местоположение и размеры. Способ применим для контроля самых различных изделий из электропроводящего или непроводящего ток материала, отличающихся размерами и конфигурацией.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В МАТЕРИАЛЕ, заключающийся в пропускании через материал высокочастотного электретлагнитного поля посредством игольчатого электрода, установленного перпендикулярно к поверхности материала, отлич аюшийс я тем, что, с целью расширения области использования, игольчатый электрод пс 1Ш1ают над поверхностью материала, устанавливают величину напряжения между электродом и поверхностью материала, равную