Способ активного теплового контроля дефектов Советский патент 1984 года по МПК G01N25/72 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть реализовано при контроле многослойных клееных или паяных конструкций. Известны способы активного тепло вого контроля, предназначенные для решения задач неразрушающего контро ля, включающие непрерывный нагрев объекта контроля и регистрацию температурного поля поверхности объекта Cl J. Недостатком данных способов является низкая чувствительность. Наиболее близким к изобретению тех ническим решением является способ акт ного теплового контроля,включающий и пульсный нагрев излучением объекта контроля и регистрацию температурного поля С23. Недостатком известного способа является низкая достоверность контроля, связанная с невозможностью выявления дефектов типа трещин, рас слоений, непроклеев на фоне сигналов, вызванных поверхностными изменениями оптических свойств, объемным изменением теплофизических характеристик и т.д. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Указанная цель достигается тем, что согласно способу активного теплового контроля дефектов, включающему импульсный нагрев источником излучения объекта контроля и регистрацию его температурного поля, дополнительно в объекте контроля регистрируют акустические колеба|ния, инициированные импульсным источником излучения, и по совпадению амплитуд акустических и температурных колебаний определяют дефекты объекта контроля. На чертеже показана функциональ ная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство включает объект 1 ко троля, содержащий дефект 2 типа на рушения сплошности 2, дефект 3 тип объемного изменения теплофизически свойств, например, теплопроводност дефект 4 типа изменения оптических свойств поверхности, например степени черноты, источник нагрева 5 и пульсного излучения б, бесконтактн приемник 7 ультразвуковых колебани например ЭМА-преобразователь, реги стрирующий ультразвуковые колебани 8, соединенный через электронный блок 9 с блоком 10 индикации опти ческую головку теплового дефектоск па 11, регистрирующую собственное оптическое излучения 12 и соединен через электронный блок 13 с блоком 14 индикации. Устройство, реализующее предлаг мый способ,,работает следующим образом. Объект 1 контроля, содержащий дефекты 2 - 4, перемещается со скрростью V относительно приемника 7 ультразвуковых колебаний и оптической головки теплового дефектоскопа 11. Скорость V выбирается из условия V.fD , где f - частота следования импульсов, D - характерный размер зоны нагрева, которое обеспечивает сканирование объекта, без пропуска дефекта. Источник 5 нагрева генерирует импульсное излучение 6, периодически попадающее на поверхность объекта 1 контроля. В зоне падения пучка формируется зона повышенной температуры. Размер зоны нагрева и соответственно размер пучка излучения определяется минимальными размерами выявляемых дефектов и варьируется от 0,1 до 100 мм. Одновременно в результате локального поглощения энергии излучение в объекте 1 контроля формируется после термоупругих механических напряжений, разгрузка которых происходит путем излучения ультразвуковых колебаний 8. Отраженный от дефекта 2 акустический импульс принимается приемником 7 ультразвуковых колебаний, который преобразует его в электрический сигнал . Затем сигнал усиливается в блоке 9 и выводится на блок 10 индикации в виде сигнала UQ, , показанного на диаграмме. Дефекты 3 и 4 не вызывают значительных изменений сигнала U на выходе блока 10 индикации. На определенном расстоянии от зоны нагрева, определяемом скоростью контроля V и требуемым для развития температурного сигна-i ла от дефекта временем задержки, собственное тепловое излучение 12 объекта 1 контроля принимается оптической головкой теплового (инфракрасного 1 дефектоскопа 11, -где преобразуется в электрический сигнал .U-r который затем усиливается в электронном блоке 13 и выводится на блок 14 индикации в виде сигнала U- , показанного на диаграмме. При этом дефекты 2-4 могут вызывать одинаковые изменения амплитуды и формы сигнала Uj на выходе блока 14. Сравнивая акустический сигнал U и температурный сигнал U-j- , можно определить наличие (или отсутствие) дефекта, его местонахождение, глубину и некоторые другие параметры. Сигналы и , не совпадающие с бощ можно идентифицировать как связанны либо с изменениями поверхностных свойств объекта контроля, либо с изменениями его теплофизических характеристик. Контролируемый объект облучают, например, потоком лазерного излучения , создаваемого рубиновым лазером

3 1081510

с длиной волны 0,69 мкм, длитель-доконтрольные устройства, по совностью импульса 35 не и энергией впадению показаний которых определяют

импульсе до 10 Дж.степень дефектности изделий. Таки

При таком режиме излучения вобразом, двухпараметрический способ

контролируемом объекте, напримерконтроля по взаимно коррелируемым

из алюминия, возникают температурные5 сигналам позволяет значительно повыперепады до 10 К и ультразвуковыесить достоверность контроля. Кроме

колебания с амплитудой 10 Па и дли-того, в предлагаеьЬм способе имеется

ной волны 0,22 мм.возможность идентификации и опредеСигналы теплового и акустическо-ления глубины залегания таких трудно го детекторов приводят к одному уров-10 фиксируемых тепловыми методами деню и выводят на соответствующие ви-фектов, как трещины, расслоения и т.д

СПОСОБ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ, включающий импульсный нагрев источником излучения объекта контроля и регистрацию его температурного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения-достоверности контроля, дополнительно в объекте контроля регистри руют акустические колебания, инициированные источником излучения, и по совпадению амплитуд акустических и температурных колебаний определяют дефекты объекта контроля.