Стенд неразрушающего контроля слоистых панелей Советский патент 1990 года по МПК G01N27/20 

Изобретение относится к измерительной технике и области неразрушающего контроля качества диффузионной сварки и сплошности слоистых конструкций.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет со хранения постоянства давления и соосности расположения зондов.

На фиг.1 показана схема стенда; на фиг.2 - узел вертикального перемещения датчика в нерабочем положении; на фиг.З - то же, в рабочем положе- I нии; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2;

на фиг.5 сечение Б-Б на фиг.З; на фиг,6 - узел I на фиг.З.

Стенд неразрушающего контроля слоистых панелей электропотенциальным методом содержит датчик 1, четыре зонда которого соединены с источником 2 тока и регистрирующим прибором 3, узел Ц для закрепления слоистой панели 5 в определенном пространственном положении и узел 6 горизонтального (показано стрелками) перемещения датчика 1 с закрепленным на нем узлом 7 вертикального (показано .стрелками) перемещения жестко соеел

00 СО 0

со

00

диненного с ним датчика 1, установленые на общем основании, Узел 7 вертикального перемещения четырехзначного датчика- 1 состоит из полого подвижного щтока,8, контактирующего посредством разрезных сухарей 9 с полой опорной втулкой 10, в полости которого расположены хвостовик 11 датчика 1 с закрепленным в нем регулировочным ограничительным болтом 12 и пружина 13 сжатия. Полая опорная втулка 10, разрезные сухари 9 и полый подвижный шток 8 размещены в вертикальном канале И узла 6 горизонтального перемещения зондов датчика 1. Разрезные сухари 9 в нерабочем положении узла 7 вертикального перемещения четырехзначного датчика 1 пружиной 1Ь постоянно прижаты к стенкам канала 14 узла 6 горизонтального перемещения датчика 1. Разрезны сухари 9 выполнены в виде двух полы конусов, углы ui при основании котор равны, а их величина равна или больш величины угла трения между контактирующими поверхностями, с общим кольцевым основанием, а контактирующие с ним поверхности полых опорной втулки 10 и подвижного штока В - в виде ответных конусов. Величина хода полого штока 8 узла / вертикального перемещения датчика 1 выбрана из условия

Р

а - Ъ + cctg, + - ,

где а - величина хода полого подвижного штока 8, мм;

b - расстояние от датчика (зонды 16, 17) в нерабочем положении до поверхности слоисто панели, мм;

с - радиальный зазор, между хвос- товиком -11 датчика 1 и разрезными сухарями 9, мм;

аб - угол при основании конусов разрезных сухарей 9;

Р - заданное усилие прижатия датчика к слоистой панели (усилие сжатия пружины 13) кг;

Z - жесткость пружины 13, кг/мм.

Величина углов при основании конусов разрезных сухарей 9 принята равной или больше величины угла трения между контактирующими поверхностями. Если уголс будет меньше lyma трения между контактирующими поверхностями, то радиальное смеще

10

15

20

х 25

30

35

40

45

50

ние разрезных сухарей с фиксацией хвостовика 11 датчика 1 становится невозможным.

Стенд неразрушающего контроля работает следующим образом.

Слоистую (сотовую) панель 5 устанавливают в узле Ц крепления. Включают привод, например электромеханизм типа МП-100М, обеспечивающий линейное движение узла 7 вертикального перемещения четырехзондового датчика 1, состоящего из верхней и нижней пар токовых 16 и потзнциальных 17 зондов, который посредством рычага воздействует на полый подвижный шток 8 и перемещает его в сторону полой втулки 10 до упора в нее через разрезные сухари 9. Разрезные сухари 9, выполненные в виде двух полых конусов, углы oi при основании которых равны, а их величина равна или больше величины угла трения между контактирующими поверхностями, с общим кольцевым основанием, контактируя с поверхностями полых опорной втулки 10 и подвижного штока 8, выполненных в виде ответных конусов, смещаются при этом в радиальной плоскости на расстояние с до соприкосновения с хвостовиком 11 датчика 1, расположенного в полости подвижного штрка 8. Одновременно с перемещением полого подвижного штока 8 под действием пружины 13, расположенной в его полости, хвостовик 11 датчика 1 смещается в сторону панели 5 до упора в ее поверхность токового 16 и потенциального 17 зондов; пружина 13 сжимается до заданного усилия, необходимого для прижатия токового 16 и потенциального 17 зондов к контролируемой поверхности панели 5 и поджа- тия разрезных сухарей 9 к хвостовику 11 датчика 1 с одновременным сжатием пружины 15. При этом величина хода полого .подвижного штока 8 составляет:

Р а b + cctgoi Ј

где а - величина хода полого подвижного штока 8, мм; b - расстояние от зондов 16, 17 датчика 1 в нерабочем положении до поверхности контролируемой панели 5, регулировку которого осуществляют ограничительным болтом 12, мм;

с - радиальный Зазрр между хвостовиком 11 датчика 1 и разрезными сухарями 9, мм; - угол при основании конусов

разрезных сухарей 9; Р - усилие сжатия пружины 13, кг; Z - жесткость пружины 13, кг/мм. При достижении заданного усилия сжатия пружины 13 и фиксации разрезными сухарями 9 хвостовика 11 датчика

1привод 18 выключается автоматически . Верхняя и нижняя пары токового 16 и потенциального 17 зондов фиксируются соосно одна относительно другой на слоистой панели 5. Синхронно включают подачу тока от источника

2на токовые зонды 16, запись уровня падения напряжения на участке прохождения тока на потенциальных зондах 17 регистрирующим прибором 3 и перемещение вдоль панели 5 узла 6 с датчиком 1. В конце панели 5 перемещение узла 6 прекращается, включается

10

15

20

Размерами панелей мм. Тол щина обшивок 0,5; 1,0 и 2,0 мм. Толщ на сотового заполнителя - 0,08 мм.

Контроль осуществляли в автоматическом режиме сканирования поверхнос ти панелей. Многократный контроль панелей на разных скоростях сканирования Б прямом и обратном направлениях перемещения датчика с регистрацией измеряемого падения напряжения самопишущим прибором выявил стабильную повторяемость значений регистрируемых сигналов (отклонение 5%) и 100%-ную выявляемость всех искусственных дефектов независимо от толщин обшивки сотовой панели.

Формула изобретения

1. Стенд неразрушающего контроля слоистых панелей, содержащий четы- рехзондовый датчик, источник тока, регистрирующий прибор и узлы крепле30

35

привод 18 на вывод датчика 1 в нерабо-25 ния,панели.вертикального и горизон- чее положение, при этом в своем движении полый подвижный шток 8 освобождает разрезные сухари 9, которые пружиной 15-отжимаются от хвостовика 11 датчика 1 до упора в стенки вертикального канала 14, освобождая хвостовик; в то же время датчик 1 удерживается в рабочем положении до тех пор, пока под действием пружины 13 не выберется зазор между головкой ограничительного болта 12 и полым штоком 8, после чего датчик 1 выводится в нерабочее положение. Происходит смещение узлов вертикального перемещения четырехзондового датчика 1 на заданный шаг поперек слоистой (сотовой) панели 5. Затем повторяется описанный выше цикл сканирования поверхности панели в обратном направлении.

По разработанным чертежам был изготовлен экспериментальный образец стенда неразрушающего контроля слоистых (сотовых) панелей размерами до 1200- 00-( 10-30) мм. На стенде выполнили контроль трех опытных сотовых панелей из титановых сплавов, изготовленных диффузионной сваркой. Панели имели искусственные дефекты из электротехнической слюды толщиной 0,01- 0, диаметром 15, 20, 30, АО мм. 55

тального перемещения, отличаю щийся тем, что, с ц елью повышения точности контроля за счет сохранения постоянства давления и соосности расположения зондов, узел вертикального перемещения зондов датчика выполнен в виде полого посредство разрезных сухарей контактирующего с полой опорной втулкой подвижного штока, в полости которого расположены хвостовик датчика с закоепленным в нем регулировочным ограничительным болтом и пружина сжатия, а полая опорная втулка, разрезные сухари и .Q полый подвижный шток размещены в

вертикальном канале узла горизонталь ного перемещения зондов,

2.Стенд поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что разрезные сухари выполнены в виде двух полых конусов с общим кольцевым основанием, а контактирующие с ним поверхности опорной втулки и подвижного штока - в виде ответных конусов.

3.Стенд попп.1 и 2, отли - чающийся тем, что углы при основании конусов разрезных сухарей равны между собой, а их величина рав на или больше величины угла трения межд контактирующими поверхностями.

45

50

10

15

20

Размерами панелей мм. Толщина обшивок 0,5; 1,0 и 2,0 мм. Толщина сотового заполнителя - 0,08 мм.

Контроль осуществляли в автоматическом режиме сканирования поверхности панелей. Многократный контроль панелей на разных скоростях сканирования Б прямом и обратном направлениях перемещения датчика с регистрацией измеряемого падения напряжения самопишущим прибором выявил стабильную повторяемость значений регистрируемых сигналов (отклонение 5%) и 100%-ную выявляемость всех искусственных дефектов независимо от толщины обшивки сотовой панели.

Формула изобретения

1. Стенд неразрушающего контроля слоистых панелей, содержащий четы- рехзондовый датчик, источник тока, регистрирующий прибор и узлы крепле

ния,панели.вертикального и горизон-

тального перемещения, отличающийся тем, что, с ц елью повышения точности контроля за счет сохранения постоянства давления и соосности расположения зондов, узел вертикального перемещения зондов датчика выполнен в виде полого посредством разрезных сухарей контактирующего с полой опорной втулкой подвижного штока, в полости которого расположены хвостовик датчика с закоепленным в нем регулировочным ограничительным болтом и пружина сжатия, а полая опорная втулка, разрезные сухари и полый подвижный шток размещены в

вертикальном канале узла горизонтального перемещения зондов,

2.Стенд поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что разрезные сухари выполнены в виде двух полых конусов с общим кольцевым основанием, а контактирующие с ним поверхности опорной втулки и подвижного штока - в виде ответных конусов.

3.Стенд попп.1 и 2, отли - чающийся тем, что углы при основании конусов разрезных сухарей равны между собой, а их величина равна или больше величины угла трения между контактирующими поверхностями.

Изобретение относится к измерительной технике и области неразрушающего контроля и может быть использовано при контроле качества диффузионной сварки слоистых конструкций. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет сохранения постоянства давления и соосности расположения зондов относительно детали. Стенд содержит четырехзондовый датчик, источник тока, регистрирующий прибор и узлы крепления панели, горизонтального и вертикального перемещения датчика. Узел вертикального перемещения датчика состоит из полого подвижного штока, разрезных сухарей и полой опорной втулки, расположенных в вертикальном канале узла горизонтального перемещения зондов. В полости штока расположен хвостовик датчика с закрепленным в нем с возможностью регулировки ограничительным болтом и пружина сжатия. Разрезные сухари выполнены в виде двух полых конусов с общим основанием, а контактирующие с ними поверхности опорной втулки и подвижного штока - в виде ответных конусов. Углы α при основании конусов равны между собой, а их величина не меньше величины угла трения между контактирующими поверхностями. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

////// ////// //7 ////// /// ////////////////////////

Фие.Г

1539638

Фиг. ЦФа. 5

10