Способ дефектоскопии Советский патент 1983 года по МПК G01N21/55 

Изобретение относится к методё1М интроскопии и может быть использовано для регистрации неоднородностей в твердых, прозрачных для излучения материалах, их идентификации и оценки их размеров.

Известен способ дефектоскопии, основанный иа просвечивании образца ИК излучением и регистрации провзаимодействовавшего с неоднородностями излучения с помощью ЭОПа С1J.

Недостатком этого способа является низкое пространственное разреше ние мкм.. .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, включающий облучение исследуемого объекта монохроматическим излучением, относительное перемещение объекта и источника излучения и регистрацию провзаимодействЪвавшего с неодноротростями объекта излучения С2 3.

Недостатком известного способа является невысокая чувствительность обусловленная низким разрешением (80 мкм при 10,6 мк).

Цель изобретения - повышение чувствительности и измерение размеров неоднородности-.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу дефектоскопии, включающему облучение исследуемого объекта монохроматическим излучением относительное перемещение объекта и источника излучения и регистрацию провзаимодействовавшего с неоднородностями объекта излучения, перемещение объекта и источника излучения осуществляют так, что проекция скорости перемещения на направление распространения облучающего излучения отлична от нуля, а регистрацию проводят синхронно с движением объекта путем измерения параметров биений между частотой излучения источника и допплеровски смещенной частотой провзаимодействовавшего с неоднородностями объекта излучения.

Кроме того, для измерения разме ров неоднородностей, регистрацию проводят при различных угловых положениях исследуемого объекта относительно направления распространения излучения, а о размерах неоднородностей судят по виду индикатриссы рассеяния.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследуемый объект 1 с неоднородностями 2 и 5, расположенными как в объеме объекта 1, так и на его поверхности, облучают монохроматическим излучением 3 источника излучения 4, Создают относительное перемещение (со.скоростью V) объекта 1 относительно источника излучения так, что проекция скорости этого перемещения на направление распространения облучающего излучения отлична от нуля. Затем регистрируют синхронно с движением исследуюмого объекта биения между частотой излучения источника допплеровски смещенной частотой лю провзаимодействов.4вшего с неоднородностями 5 излучения 3,

Регистрацию провзаимодействовавшего с неоднородностями излучения проводят на частоте, значение которой известно, так как известно Vy при различных угловыЛ положениях исследуемого объекта 1 относительно направления распространения облучающего излучения 3.

Направление облучающего 3 и регистрируемого б излучений различа-. ется по направлению (угол V). При наличии составляющей скорости, направленной вдоль направления распространения облучающего излучения, и при наличии неоднородностей, расположенных в прозрачной для излучения среде, провзаимодействовавшее с неоднородностями излучение .имеет частоту + 4u;, где Лш - функция скорости неоднородностей (продольный эффект Допплера).

Поскольку неоднородности с размерами больше длины волны просвечивающего излучения и меньше ее имеют различные диаграммы рассеивания (рассеяние Ми и рассеяние Релея), то изменя угловое положение исследуемого объекта 1 относительно направления облучающего излучения. 3 и сообщая объекту 1 относительно источника 4 скорости УХ, можно определить вид диаграммы рассеяния неоднородностей 2, а следовательно, индентифицировать их размер. При реализации способа Объект 1 освещают излучением 3 от источника 1 через фокусирующую систему 7 и регистрируют рессеянное неоднородностями 2 излучение 6, попадающее на приемник излучения 6 через формирующую оптическую систему 9, Электрический сигнал с выхода приемника 8 подают на селективный усилитель 10, настроенный на частоту atu, и на схему обработки информации 11. При этом объед«т 1 приводят в движение с постоянной скоростью V(порядка единиц см-с-.

На схему обработки информации 11 подают также сигнал о пространственном полойсёнии объекта .1, и таким образом, осуществляют привязку момента появления сигнала с частотой ( к месту (в объеме или на поверхности объекта 1), где возникает рассеяние на неоднородностях 2,Угол Ч между направлениями распространения излучений 3 и б оставляют

в процессе работы постоянным, а регистрацию проводят последовательно при различных угловых положениях объекта I относительно направлений распространения-излучения 3 и б путем разворота объекта 1 при сохранении значения V (либо при ее изменении, но с пересчете ее проек- / ции .в схеме обработки информации 11)

По полученным в процессе измерения значениям интенсивности пучка 6 строят диаграмму рассеяния неодиородностями 2 и определяют размер не однородностей,

Разработан и испытан макет дефектоскопа, выполненный по предлагае-г мому способу с использованием лазера тчпа ЛГ-75 (,63 мкм) приемника типа ФЗУ-79 и узкополостного усилителя типа У2-6 для локализации и определения размеров неоднородностей в стекле типа К-8,

Способ позволяет регистрировать неоднородности размером до 10- см, погрешность локализации в основном определяется погрешностью исполь8ув мых измерителей линейных и угловых

0 перемгацений.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность при регистрещии неоднородностей в прозрачных объектах и проводить измерение размеров неоднород5ностей.

1. СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ, . включающий облучение исследуемого объекта монохроматическим излучением относительное перемещение объекта и источника излучения и регистрацию провэаимодействовавшего с неоднородностями объекта излучения, о т ли-, чающийся тем, что, с целью поввпиения чувствительности, относи- ,, тельное -перемещение объекта и источ-V ника излучения осуществляют так, что проекция скорости перемещения на нап; равление распространения облучающего излучения отлична от нуля, а регистрацию проводят синхронно с движениемобъекта путем измерения параметров биений между частотой излучения источника и допплеровски смещенной частотой провзаимодействовавшего с нб однородностями объекта излучения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью измерения размеров неоднородностей, регистрацию проводят при различных угловых положениях исследуемого объекта относительно направления распро(Л странения облучающего излучения, а о размерах неоднородностей судят по с jвиду.индикатриссы рассеяния. О) о оо