Способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

1.1 Изобретение относится к неразруша кяцему контролю и может быть использо вано для ультразвукового контроля за развитием сквозных трепшн в диэлектрических объектах в процессе их экс плуатации. Известен способ неразрушающего контроля материалов} заключакнцийся в том, что в контролируемом изделии ,возбуждают упругие колебания, измеря ют параметры этих колебаний и по эти параметрам судят о дефектности изделия Cl Однако этот способ не позволяет контролировать крупные изделия, выполненные из многослойных композитов и заполненные жидкостью. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов, заключающийся в том, что размещают на наружной и внутренней поверхностях изделия пластимы конден сатора, измеряют его емкость и по этой емкости определяют дефектность изделия С2J. СЦцнако известный способ оказывает ся непригодньш для контроля за развитием уже обнаруженной трещины на протяжении длительного времени, Целью изобретения является обеспечение контроля за развитием сквоз:ной трещины. i Эта цель достигается тем, что со.гласно способу неразрушающего контроля диэлектрических материалов, заклктаающемуся в том, что размещают на наружной и внутренней поверхностях изделия пластины конденсатора, измеряют его емкость и по этой емкости определяют дефектность изделия, лериодически возбуждают собственные колебания пластины, размещенной на наружной поверхности изделия, изме. ряют частоту и декремент этих колебаний и по ним определяют развитие сквозной трещины. На фиг.1 и 2 изображена динамика изменения формы сквозной трещины на фиг.З и 4 - форма и размеры сквозных трещин, наиболее часто встречающихся в практике; на фиг.З и 6 - графики зависимости декремента и частоты колебаний от размеров дефектов. На сквозную трещину 1 в материале 2 наклеивают пластины 3 и 4, которые образуют конденсатор;.. 2 Способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов осуществляется следующим образом. На место обнаруженной сквозной трещины 1 по форме, близкой к цилиндру или воронкообразной, на наружной и внутренней сторонах исследуемого диэлектрического материала 2.в виде монолита или многослойного композита наклеивают пластины 3 и 4, которые образуют рабочий конденсатор. Форму и размеры пластин 3 и 4 согласуют с формой и размерами трещины Тис толщиной исследуемого материала 2в месте расположения трещины 1. При этом, если трещина 1 по форме (в сечении) близка к окружности,.пластины 3и 4 следует выполнять круглыми, а их размеры определять из соотношений )(1,8-2,0)D, 2)2,5сЗ Б - диаметр пластин 3 и 4-, D - диаметр сквозной трещины 1 Ы - толщина исследуемого материала 2. Если сквозная трещина 1 по форме (в сечении) не близка к окружности, пластины 3 и 4 следует выполнять эллиптическими, а их размеры определять из соотношений а(1,6-2,0)а, Ь(2,0-2,5)Ь, ,5с где а, Ь,- величины большой и малой осей эллипсообразных пластин 3 и 4 а,Ц-длина и ширина сквозной трещины 1. При наличии нескольких сквозных : трещин можно установить несколько пар пластин 3 и 4 для обеспечения многоточенного контроля. В соответствии с предложенным способом устанавливают также аналогичный дополнительный конденсатор в месте исследуемого материала той же долщиНы, где нет сквозной трещины. Измеряют сначала емкость рабочего конденсатора, образованного пластинами 3 и 4. Затем возбузкдают либо с помощью вибрирующего бойка, либо с помощью модулированной воздушной струи собственные упругие колебания пластины 3. Для удобства регистрации затухающих колебаний их возбуждают периодически, через интервалы времени,достаточные для полного затухания. Измеряют частоту и декремент этих колебаний. Емкость созданного конденсатора, частота собствен.ньк колебаний внешней пластины и декремент этих колебаний зависят от состояния трещины. Так, при увеличении размеров трещины з еньшается емкость конденсатора в силу того, что диэлектрическая проницаемость воздуха ниже, чем у полимерных или иных диэлектрических материалов. С ростом площади сквозной трещины понижается и частота собственных колебаний той насти пластины, которая покрывает трещину (остальная часть пластины приклеена к объекту и служит заделкой для колеблющейся части).

В силу больших демпфирующих свойст большей полости и-вследствие большего излучения возросшей площадью второй пластины при росте сквозной трещины

будет возрастать декремент колебаний. По истечении определенного времени (эксплуатации, транспортировки, хранения и т.п.) повторяют измерение емкости конденсатора, частоты и декремента собственных упругих колебаний пластины 3 и по изменению совокупности измеренных параметров судят об изменении размеров трещины 1-й ее развития.

Способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов позволяет проводить контроль за развитием йквозной трещины с высокой степенью достоверности за счет совокупного измерения емкости конденсатора, образованного расположенными на обеих сторонах изделия пластинами, и частоты и декремента одной из этих пластин.

СПОСОБ НЕРАЗРУШАЩЕГО КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, заключакнцийся в том, что размещают наружной и внутренней поверхностях изделия пластины конденсатора, измеряют его емкость и по этой емкости оп-i ределяют дефектность изделия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля за развитием сквозной трещины, периодически возбуждают собственшле колебания пластины, размещённой на наружной поверх- ности изделия, измеряют ,частоту и декремент этих колебаний и по ним определяют развитие сквозной трещины.

//

o.s

0.t