Способ неразрушающего контроля качества углеродных изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

рость распространения акустических волн для каждого изделия Cei- (i 1 , 2,...,N - номер изделия в выборке). По результатам измерений выбирают два изделия, имеющих максимальное

(С ) и минимальное (С. ) значения

скорости распространения акустических

волн. Далее из этих изделий вырезают по п одинаковых образцов в направлении среза совпадающей с продольной осью изделия и по m образцов в направ лении, перпендикулярном продольной оси. Для каждого образца измеряют известными методами удельное электри- ческое сопротивление р и устанавливают пределы разбраковки 0 и р. На этих же образцах производят измерение скорости распространения акустических волн Cg , например, путем измерения времени распространения ультразвуковых волн в образце, или путем измерения частоты собственных колебаний образца при ударном воздействии с последующим определением Cfc по известным аналитическим зависимостям.

Для каждого из двух выбранных изделий находят средние значения С„

-Б.

.нр

1 JLJL

1.г

m+n

-

61(1.U

Puт п

i -, д

fin,)

где С

е

J4

средние значения скорости распространения акустических волн для изделий с минимальной (CfeMwH) и максимальной (С. ) величинами ско4 ЬЬЫ6

рости распространения; средние значения удельного электрического сопротивления этих же изделий. По найденным значениям Cft, Cft , (( и о строят линейную регрессивную зависимость

О (Се), по которой определяют пределы разбраковки Р,рр, Ceii,

и С,

eft

При текущем контроле качества изделий партии измеряют только скорость распространения акустических волн Се и разбраковку ведут по данному параметру, исходя из пределов С и С .

В устройстве установлены ударник J, испытуемое изделие 2, по которому осуществляется удар, приемник 3, на0

, 5 0 25

30

35

40

45

50

55

пример микрофон механических колебаний изделия, возникающих в результате удара. Приемник 3 преобразует механические колебания в электрические, передаваемые на усилитель 4, исключающий влияние силы удара на результат измерения. Выход усилителя 4 соединен с входом перестраиваемого фильтра 5, предназначенного для исключения влияния на процесс измерения производственных шумов и выделения из сигнала определенного вида собственных колебаний изделия. Выход фильтра 5 подключен к входу синхронизатора 6, вырабатывающего импульс запуска в момент нанесения удара по изделию и обеспечивающего включение частотомера 7, на вход которого подается сигнал с выхода фильтра 5.

При расположении ударника по оси ВВ обеспечивается возникновение поперечных акустических колебаний, при расположении ударника 1 на оси АА возможно возбуждение продольных колебаний.

Устройство работает следующим образом.

При нанесении удара ударников 1 (молотком) по поверхности углеродного испытуемого изделия 2 в нем возникают механические колебания, которые воспринимаются и преобразуются в электрический сигнал микрофоном. Усилитель 4 усиливает и ограничивает сигнал, который передается на перестраиваемый фильтр 5. Сигнал с фильтра поступает на синхронизатор 6, который производит запуск частотомера 7. Одновременно сигнал с фильтра поступает частотомера 7, с помощью которого производят измерение частоты выделенных колебаний. Результат измерения частоты сохраняется на цифровом табло частотомера до получения нового сигнала микрофоном. Сброс показаний происходит автоматически в начале каждого измерения.

По полученным значениям частот собственных колебаний по известным аналитическим зависимостям с учетом формы образца определяют значение Се- и соотносят его с диапазоном разбраковки.

Пример. При измерении выборки анодных блоков получены значения в пределах 1900-2200 м/с (фиг.2).

Из блоков, имеющих минимальное (Се h 1900 м/с) и максимальное

(Ceweiuc 2200 м/с) значения Cfe , вырезаны образцы стандартных размеров (цилиндры ф 36 и длиной 100 мм) по три образца вдоль продольной оси изделия и перпендикулярно оси, на которых по известной методике определены значения р . При этом для образцов, вырезанных из изделия с

С„ 1900 м/с. получены значения мин /2

pf 68,1 . OM.22L и Cfp, 1 900 мУс .

Для изделия с Семакс 2200 м/с j 60,J

. и Ср 2210 мУс. м ег

На основании статистических данны приняты пределы разбраковки рл 60 и

л , Омммг

PJ, 65 , которым соответм

ствуют Сы 2200 и Сер, 2000 м/с. Изделия партии, имеющие Се Сей и С Ј Си-, отбракованы. Изделия, имеющие значения , использованы при комплектовании партий анодов для монтажа и текущего обслуживания электролизеров .

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля ка- чества углеродных изделий по величине удельного электрического сопротивления, заключающийся в том, что по репрезентативной выборке изделий находят статистическую зависимость меж- ду скоростью распространения акустических волн (Се. ) и удельным электри- (ческим сопротивлением (р-) изделий выборки, определяют пределы разбраковки, измеряют акустические характеристики контролируемых изделий партии и разбраковывают изделия по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения экс- прессности контроля при снижении трудоемкости, в выборке определяют изделия с минимальной и максимальной

величинами скорости распространения акустических волн, из каждого такого изделия вырезают п образцов в направлении продольной оси и m образцов в направлении, перпендикулярном продоль5 ной оси, для каждого образца измеряют удельное электрическое сопротивление и скорость распространения акустических волн, определяют их средние значения для каждого из двух изделий

20

Ce..t m+n f -ue«o,i)«

25

Р -г m+n f|r

С8, С

et

- средние значения скорости распространения акустических волн для изделий с минимальной и максимальной величинами скорости распространения,

Р, и

рг - средние значения удельного электрического сопротивления этих же изделий,

и по найденным значениям строят линейную зависимость между р и С.

1300

2000 Фаг. 2

Се

2100 2200 Ce,nfc

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к методам и средствам контроля характеристик углеродных изделий. Целью изобретения является повышение экспрессности контроля при одновременном снижении трудоемкости. Это достигается путем перехода от разбраковки по величине удельного электрического сопротивления (ρ) к разбраковке изделий по скорости распространения в изделии акустических волн (C_е). При этом регрессионная зависимость связи строится путем определения в выборке двух изделий с минимальной и максимальной величинами C_е, изготовления из каждого изделия образцов срези с осью, совпадающей с осью изделия и перпендикулярной ей, измерения ρ и C_е каждого образца и нахождения усреднения значений ρ₁, ρ₂, C_е1, C_е2. По ним строится регрессионная зависимость. Пределы разбраковки по ρ (ρ @ и ρ @ ) однозначны, при этом определяют пределы разбраковки по C_е (C_е @ и C_е @ ). 2 ил.