Устройство для контроля поверхностных дефектов изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N24/10 

Изобретение может быть использовано в капиллярной дефектоскопии для контроля поверхностных дефектов изделий.

Цель изобретения - ускорение процесса контроля, повышение чувствительности и расширение диапазона контролируемых изделий.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит спектрометр 1 электронного парамагнитного резонанса с датчиком-резонатором 2, камеру 3 с приводом 4 вращения. Соединенный с камерой 3 резервуар 5 для хранения индикаторной жидкости, резервуар 6 для приема из камеры 3 индикаторной жидкости, соединенный с датчиком- резонатором 2, привод 7 вращения изделия и узел 8 крепления изделия 9.

Камера 3, в которую поступает индикаторная жидкость из резервуара 5, предназначена для сбора и передачи через приемный резервуар 6 датчику 2 индикаторной

жидкости, в которую попадает раствор, содержащий нитроксильные радикалы, из поверхностных дефектов изделий при извлечении этого раствора центробежными силами при вращении образца. Привод 7 вращения и узел 8 крепления изделия предназначены для обеспечения вращения изделий с требуемой угловой скоростью внутри камеры 3 с целью извлечения раствора с нитроксильными радикалами из дефектов за счет действия центробежных сил.

Устройство работает следующим образом.

Изделия, подлежащие контролю, предварительно пропитывают раствором, содержащим стабильные нитроксильные радикалы, и высушивают до удаления раствора с поверхности. Затем изделие 9 закрепляют в узле 8 крепления и опускают в камеру 3. Резервуар 5 заполняют индикаторной жидкостью, которая затем в необходимом колисл

00 ND

О

со со

честве поступает в камеру 3 вращения. Включают оба привода. При этом индикаторная жидкость за счет центробежных сил поднимается по стенкам камеры 3 до определенного уровня. При вращении изделия 9 с требуемой угловой скоростью, определяемой экспериментально и зависящей от материала (пористая керамика, металл и т. п.) и размеров детали, за счет центробежных сил обеспечивается извлечение раствора с нитро- ксильными радикалами из поверхностных дефектов.

Извлеченный раствор попадает затем на стенки также вращающейся камеры 3 в индикаторную жидкость. После извлечения раствора с радикалами из дефектов увеличивают угловую скорость камеры 3. При этом вся индикаторная жидкость попадает в приемный резервуар 6 и далее в датчик-резонатор 2 спектрометра 1.

Таким образом, при использовании спектрометра 1 обеспечивается контроль интенсивности спектра электронного парамагнитного резонатора объема индикаторной жидкости и степени дефектности изделия.

В качестве индикаторной жидкости использовали ацетон, который слабополярен и одновременно хорошо растворяет использовавшийся стабильный радикал 2,2,6,6-тет- раметил-4-оксипиперидин-1-оксил. Для выявления дефектов применяли 0,1- 0,2%-ный раствор этого радикала в ацетоне. Контролю подвергали керамические образцы на основе нитрида кремния размерами 50X5X4. Модельные дефекты на образцах получали термоударом путем их нагрева до 700°С и резкого охлаждения в воде. Наличие дефектов на образцах выявляли путем люминесцентного капиллярного контроля, а также при помощи оптического микроскопа при 30- кратном увеличении.

Образцы с дефектами и без пропитывали в растворе с радикалом указанной концентрации в течение 250-300 с, затем высушивали на воздухе в течение 60 с до полного удаления раствора с поверхности. Предварительно на бездефектных изделиях было определено критическое число оборотов изделий,

0

при котором отсутствовал сигнал спектрометра (с целью предупреждения фонового сигнала пор и возможного попадания в индикаторную жидкость радикала, который

оставался на поверхности изделия после сушки). Для используемых образцов такое число оборотов составило 1300-1500 об/мин. Измерение интенсивности сигнала электронного парамагнитного резонанса индикаторной жидкости осуществляли на малогабаритном спектрометре РЭМ-10А (Минск) со специальным датчиком-резонатором.

Исследования показали, что при использовании предлагаемого устройства обеспечивается 100%-ное выявление бракованных

изделий из партии образцов в количестве 50 шт. Полное время, затрачиваемое на контроль изделий с использованием предлагаемого устройства (без операций пропитки и сушки), составляло 30-45 с.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает повышение производительности контроля в 2-2,5 раза за счет ускоренного извлечения раствора с радикалами из поверхностных трещин центробежными силами и возможность полной

5 автоматизации процесса контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля поверхностных дефектов изделий, включающее спектрометр

0 электронного парамагнитного резонанса с датчиком-резонатором, камеру, расположенную вне резонатора спектрометр а и резервуар для хранения индикаторной жидкости, гидравлически соединенный с камерой, отличающееся тем, что, с целью ускорения

5 процесса контроля, повышения чувствительности и расширения диапазона контролируемых изделий, устройство дополнительно содержит привод вращения камеры, непосредственно кинематически соединенный с

0 ней резервуар для приема индикаторной жидкости, гидравлически соединенный с датчиком-резонатором спектрометра и камерой, и привод вращения, кинематически соединенный с дополнительно введенным узлом крепления изделия.

Спид

Изобретение может быть использовано в капиллярной дефектоскопии для контроля поверхностных дефектов изделий. Цель изобретения - ускорение процесса контроля, повышение чувствительности и расширение диапазона контролируемых изделий. Контролируемое изделие обрабатывают раствором с нитроксильными радикалами и располагают в центробежной камере, в которую поступает индикаторная жидкость. При вращении центробежной камеры и изделия раствор с нитроксильными радикалами из дефектов попадает в индикаторную жидкость, которая поступает в датчик ЭПР-спектрометра. По интенсивности сигнала судят о дефектности изделия. 1 ил.

W2UJ