Способ тепловой дефектоскопии материалов и изделий Советский патент 1984 года по МПК G01N25/18 

00 СД

о

ел

Изобретение относится к области испытаний с использованием тепловых средств, а именно к области теплово дефектоскопии, и предназначено для обнаружения макродефектов в материалах, готовых изделиях и их полуфабрикатах.

Известен способ тепловой дефектоскопии, заключающийся в локальном нагреве поверхности испытуемого объекта и регистрации плотности лучистого теплового потока от исследуемого участка С1.

Точность контроля этим способом ограничена из-за зависимости регистрируемого сигнала от излучательных свойств поверхности, изменяющейся по координате, а также во времени,

Йаиболее близким техническим решением к изобретению является способ тепловой дефектоскопии материалов и изделий, заключаквдийся в локальном нагреве поверхности объекта испытания за счет ее теплового контакта с источником тепла ив. регистрации тепловой реакции на это нагрев.

В качестве источника тепла используют предварительно разогретый металлический блок, регистрируемой величиной является изменение температуры блока во времени С23.

Недостатком известного способа является ограниченность его разре.шающей способности относительно глубины залегания и размеров дефектов, что сказывается на точности измерений. Это обусловлено, в частности, тем, что начальный участок теплового процесса теплообмена между блоком и образом не используется для получения полезной информации из-за высокой тепловой инерционности блока.

Целью изобретения является повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу тепловой дефектоскопии материалов и изделий, заключающемуся в локальном нагреве поверхности объекта испытания за счет ее теплового контакта с источником тепла и в регистрации тепловой реакции на этот нагрев, в качестве источника тепла используют пластину, теплоизолированную со все сторон кроме плоскости ее контакта с изделием, и регистрируют изменение во времени разности температур контактирующей и противоположной ей поверхностей пластин, а о характере дефектов судят по изменению этой разности по отношению к ее максимальному значению.

На фиг. 1 представлена схема . реализации способа/, на фиг. 2 - зависимости от времени величин q,

пропорциональных разности температур между поверхностями пластин.

Зависимости на фиг. 2 имеют вид кривых с четко выраженным максимумом. Кривая на фиг. 2 относится к эталонному участку материала без дефектов. Зеличина q, максимальный сигнал эталона принимается за базовый. Все кривые на фиг. 2 получены для одного и того же материала

на фиг. 25- для дефекта диаметром 10 мм и глубиной залегания с 1 ММ;

на фиг. 2е - для дефекта диаметром 10 мм и глубиной залегания Ъ 0,75 мм,, на фиг. 2 г - для дефекта диаметр 5м 10 мм иглубиной залегания а О , 5 IVIM.

Все дефекты имели одинаковое расусрытие / 0,1 мм и были заполнены воздухом.

Из фиг. 2 видно, что разным глубинам залегания дефекта соответствуют различные интенсивности уменьшения q от максимального значения величины лqf , латг соответствуют одному и тому же интервалу /sT , равному 0,6 с. При сопоставлении с q. полезные сигналы ° примерно -в три раза больше, чем амплитудные сигналы по известному способу, который является базовым объектом теп- ловой дефектоскопии - uq , лч ,

4qasИсточник 1 тепла в виде пластин

снабжен измерителем перепада температур в виде многоспайной батареи 2 и теплоизоляцией 3. Пластина показана приведенной в контакт с объектом 4 испытания, объект имеет дефекты с глубинами залегания от поверхности контроля а, Ъ и с.

Способ осуществляется следующим образом.

Перегретая на определенный уровень относительно окружающей среды пластина 1 приводится в контакт с исследуемым изделием 4. В зависимости от тепловой активности материала, которая определяется наличием в нем дефектов, он воспринимает различное количество тепла по времени. 3 месте контакта наблюдается некоторое неравенство температур и из-за наличия контактного термического сопротивления между поверхностями первичного преобразователя и материала. При одинаковом усилии прижатия в месте контакта величина этого сопротивления постоянна и не оказывает влияния на точность контроля.

Таким образом предлагаемый способ обладает более высокими разрешающей способностью и точностью по сравнению с известными.

Способ позволяет проводить испытания изделий и полуфабрикатов в процессе изготовления, а также осуществлять контроль в процессе эксплуатации, и может найти применение в строительной, машиностроительной.

авиационной и химической промышленностях.

Применение предлагаемого способа тепловой дефектоскопии позволит повысить качество и надежность работы готовых изделий.

СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в локальном нагреве поверхности объекта испытания, за счет ее теплового контакта с источником тепла и в регистрации тепловой реакции на этот нагрев, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, в качестве источника тепла используют пластину, теплоизолированную со всех сторон.кроме плоскости ее контакта с изделием, и регистрируют изменение во времени разности температур контактирующей и противоположной ей поверхностей пластины, а о характере дефектов судят по изменению этой разности по отношению к ее максимальному значе- нию. .S