Способ обнаружения дефектов на поверхности детали Советский патент 1989 года по МПК G01B11/30 

1

Изобретение относится к оптической дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения усталостных трещин, не распознаваемых при статическом нагружении детали.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обнаружения периодически раскрываю- щихся при растягивающей циклической нагрузке усталостных трещин

Предлагаемый способ достигается приложением к детали знакопеременной нагрузки, освещением участка поверхности детали инфракрасным излучением с помощью соответствующего излучате- ля и первого световода и анализом амплитудных характеристик получаемого с помощью второго световода и фотоприемника выходного сигнала, при котором в качестве сигнала с безде фектного образца используют сигнал, поступивший с того же контролируемог участка детали в течение полуцикла, на котором на деталь действует сжимающая нагрузка.

На фиг.1 показана схема установки для реализации способа; на фиг.2 - выходной сигнал, получаемый на выходе фотоприемника при наличии на поверхности детали периодически рас крывающейся при циклической нагрузке усталостной трещины.

Установка содержит подвижную головку 1, в которой закреплены концы двух световодов 2 и 3, инфракрасный излучатель 4, фотоприемник 5, также работающий в инфракрасном диапазоне,

,

,

10

5

о,

35

20

25

30

и устройство 6 отображения на электронно-лучевой трубке выходного сигнала фотоприемника 5 с соответствующей разверткой сигнала по времени. Способ обнаружения дефектов по поверхности.детали осуществляют следующим образом.

Подвижную головку 1 подносят к контролируемому участку поверхности детали 7 на расстояние, необходимое для получения на экране электроннолучевой трубки устройства 6 отображения устойчиво воспроизводимого изображения сигнала с фотоприемника 5. К детали 7 прикладывают знакопеременную циклическую нагрузку от возбудителя (не показан), создающего монотонно изменяющуюся нагрузку с полуциклами растяжения и сжатия. : Включают инфракрасный излучатель 4, по одному световоду 2 направляют поток электромагнитного излучения на контролируемый участок поверхности детали 7, а по другому световоду 3 - отражённый от этого участка поток излучения на фотоприемник 5. Так как световоды 2 и 3 пропускают не только инфракрасное излучение, но и видимый свет, то помехи, связанные с внешним освещением детали, отсеиваются за счет ограничения спектральной чувствительности фотоприемника 5 полосой инфракрасного излучения. Это снижает уровень фоновой засветки фотоприемника 5 и повышает его разрешающую способность.

Для распознавания периодически раскрывающейся усталостной трещины проводят сравнительный анализ выходного сигнала с фотоприемника 5 в по- луциклах растяжения и сжатия детали 7. При наличии усталостной трещины соответствующий полуциклу сжатия полупериод сигнала представляет собой гармоническую функцию, а соответст- вующий полуциклу растяжения - функцию, отличающуюся от гармонической (фиг.2 гармоническая функция сигнала в полуцикле растяжения, для бездефектного образца, представлена пунктиром). Наблюдение таких функций на экране электронно-лучевой трубки устройства 6 отображения позволяет однозначно идентифицировать усталостные трещины и не требует применения экспертных оценок для их различения от других дефектов.

Предлагаемый способ позволяет различать трещины длиной 0,2-0,3 мм и отличается простотой реализации, так как он не требует ни предварительной градуировки аппаратуры по каким-либо эталонным образцам, ни точного поддержания заданного расстояния между торцами световодов и контролируемой поверхности. Кроме того, способ позволяет расширить область применения методов оптической дефектоскопии и

9

повысить производительность на контрольных операциях.

труда

Формула изобретения

Способ обнаружения дефектов на поверхности детали, заключающийся в том, что на исследуемый участок поверхности детали по одному световоду направляют поток электромагнитного излучения, по другому световоду направляют отраженный от этого участка поток излучения на фотоприемник, анализируют амплитудные характеристики сигнала фотоприемника и по их отклонению от характеристик сигнала с бездефектного образца определяют наличие дефекта, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обнаружения периодически раскрывающихся при растягивающей циклической нагрузке усталостных трещин, прикладывают к детали знакопеременную циклическую нагрузку, в качестве потока электромагнитного излучения используют поток инфракрасного излучения, в качестве сигнала с бездефектного образца используют сигнал, поступающий с того же контролируемого участка детали в течение полуцикла, в котором на деталь действует сжимающая нагрузка.

Изобретение относится к оптической дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения усталостных трещин, не распознаваемых при статическом нагружении детали. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обнаружения периодически раскрывающихся при растягивающей циклической нагрузке усталостных трещин. Цель достигается приложением к детали 7 знакопеременной нагрузки, освещением участка поверхности детали 7 инфракрасным излучением с помощью соответсвующего излучателя 4 и первого световода 2 и анализом амплитудных характеристик получаемого с помощью второго световода 3 и фотоприемника 5 выходного сигнала, при котором в качестве сигнала с бездефектного образца используют сигнал, поступающий с того же контролируемого участка детали 7 в течение полуцикла, на котором на деталь действует сжимающая нагрузка. Использование инфракрасного излучения позволяет повысить разрешающую способность за счет снижения уровня помех от внешнего освещения детали. При наличии усталостной трещины соответствующий полуциклу растяжения полупериод сигнала представляет собой отличающуюся от гармонической функцию, а соотвествующий полуциклу сжатия - гармоническую функцию. Способ позволяет различать трещины длиной 0,2-0,3 мм, не требует предварительной градуировки или точного поддержания заданного расстояния между торцами световодов и контролируемой поверхностью, а также не требует применения экспертных оценок для различения усталостных трещин от других дефектов. 2 ил.

тпр

0.2 н