Преобразователь для акустико-эмиссионного контроля Советский патент 1991 года по МПК G01N29/24 G01N29/28 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего .контроля и может быть использовано при акустико-эмис- сионном (АЭ) контроле различных изделий.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля качества акустического контакта при использовании в качестве контактной среды проводника второго рода.

На фиг. 1 схематично представлен преобразователь для АЭ контроля; на фиг. 2 - электрод в виде кольца с лепестковыми пружинами; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 ; на фиг. 4 - вариант выполнения электрода кольцевым с упругой диэлектрической прокладкой; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - электрод в виде кольца с лепестковыми пружинами, вариант; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - вариант выполнения электрода в виде трех опор; на фиг. 9 - сечение Г-Г на фиг. 7; на фиг. 10 представлена схема электрической части преобразователя.

Преобразователь для АЭ контроля содержит корпус 1 с электропроводным волноводом 2, расположенный вокруг волновода .2 с зазором электрод 3, установленную между электродом 3 и корпусом 1 диэлектрическую прокладку 4 и пьезоэлемент 5, установленный в корпусе. Преобразователь также содержит усилитель б, соединенный входом с пьезозлементом 5, электронный ключ 7, вход которого соединен с электродом 3 и корпусом 1, индикатор 8, включенный между выходами усилителя б и ключа 7, и кабельный разъем 9, соединенный с ключом 7, индикатором 8 и усилителем б. Электрод 3 преобразователя может быть выполнен в виде кольца с не менее чем тремя равноотстоящими по окружности лепестковыми пружинами 10 (фиг. 2, 3, б и 7). Электрод 3 преобразователя также может быть выполнен в виде кольца, при этом диэлектрическая прокладка 4 выполняется из упругого материала (фиг. 4 и 5). Кроме того, электрод 3 преобразователя может быть выполнен в виде не менее чем трех равноотстоящих по окружности и электрически соединенных параллельно опор (фиг. 1, 8 и 9). Опоры установлены таким образом, что их торцы и торец волновода 2 лежат в одной плоскости. Позицией 11 на фиг. 1 обозначено контролируемое изделие, позицией 12 - используемый в качестве контактной среды проводник второго рода.

Преобразователь для АЭ контроля работает следующим образом.

В исходном состоянии изолированный от корпуса 1 диэлектрической прокладкой 4

электрод 3, расположенный с зазором 2- 5 мм вокруг волновода 2, находится под действием потенциала, величина которого определяется токозадающим резистором

150 МОм ключа 7. Ключ 7 при этом открыт и пропускает через себя ток, вызывая реакцию индикатора 8, например свечение све- тодиода. При установке преобразователя на изделие 11 из диэлектрического материала

0 с акустико-электрически проводящей средой 12 последняя замыкает волновод 2 с электродом 3. Ключ 7 закрывается, и индикатор 8 гаснет. Ток, протекавший в цепи индикатора 8, переключается на питание

5 усилителя 6. Цилиндрический или конический волновод 2 со скругленной приемной поверхностью (для преобразователя на рабочие частоты 50-350 кГц диаметр волновода 2 составляет 2-5 мм. высота - 3-7 мм) с

0 помощью контактной среды 12 формирует стабильный акустический контакт с изделием 11 даже при контроле армированных пластиков, имеющих неровную поверхность, которая к тому же изменяется под

5 действием приложенной нагрузки. Сигналы АЭ через волновод поступают на пьезоэле- мент 5, усиливаются усилителем 6 и через разъем 9 поступают в блок обработки (не показан).

0

В случае нарушения качества акустического контакта по причине отсутствия контактной среды 12 преобразователь переходит в исходное состояние и сигнализи5 рует об этом свечением индикатора 8. Количество лепестковых пружин 10 и опор не мнеее трех обеспечивает устойчивость преобразователя на изделии 11. При выполнении электродов 3 с лепестковыми пружи0 нами 10 используется, например, оловянно- фосфористая бронза. При выполнении электродов 3 в виде гладкого кольца используется, например, латунь, а упругая прокладка 4, выполняется, например, из резины.

5 Преобразователь для АЭ контроля целесообразно использовать в автоматических ногоканальных АЭ системах, например, типа АЭС-20К, в которых осуществляется аппаратное тестирование работоспособности

0 выносной части оборудования с помощью токовой петли. В этих условиях под непрерывным контролем электроники оказываются три режима работы; нормальный, когда электронный ключ в преобразователе пере5 ключил ток на питание усилителя, режим с потерей акустического контакта, когда ключ пропускает ток через себя и индикатор, и режим незксплуатационный, когда ток в преобразователь вообще не поступает, например, из-за обрыва кабеля. Использование преобразователя повышает достоверность АЭ контроля.

Формула изобретения 1. Преобразователь для акустико-эмис- сионного контроля, содержащий корпус с электропроводным волноводом, установленный в корпусе пьезоэлемент, усилитель, соединенный входом с пьезоэлементом, и кабельный вывод, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения контроля качества акустического контакта при использовании в качестве контактной среды проводника второго рода, он снабжен электродом, расположенным с зазором вокруг волновода, диэлектрической прокладкой, установленной между электродом и корпусом, электронным ключом, вход которого

соединен с кабельным выводом и электродом, и индикатором, включенным между выходами усилителя и электронного ключа.

2.Преобразователь по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что электрод выполнен в виде

кольца с не менее чем тремя равноотстоящими по окружности лепестковыми пружинами.

3.Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что электрод выполнен в виде

кольца, а диэлектрическая прокладка выполнена из упругого материала.

4.Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что электрод выполнен в виде

не менее чем трех равноотстоящих по окружности и электрически соединенных параллельно опор, причем опоры установлены таким образом, что их торцы и торец волновода лежат в одной плоскости.

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля качества акустического контакта при использовании в качестве контактной среды проводника второго рода. Преобразователь устанавливают на поверхности изделия 11 из диэлектрического материала В контакте с изделием находятся скругленная поверхность электропроводного волновода 2 корпуса 1 и электрод 3, выполненный например, в виде не менее чем трех равноотстоящих по окружности вокруг волновода 2 с зазором и электрически соединенных параллельно опор. При отсутствии электропроводящей контактной среды 12 вследствие изоляции электрода 3 от корпуса 1 диэлектрической прокладкой 4 потенциал электрода 3 и корпуса 1 открывает электронный ключ 7, ток проходит через индикатор 8 и вызывает его свечение. В присутствии среды 12 последняя замыкает электрод 3 и корпус 1, ключ 7 закрывается и индикатор 8 гаснет. Ток переключается на питание усилителя 6, и он усиливает принятые пьезоэлементом 5 сигналы акустической эмиссии и передает их через разъем 9 в блок обработки. 3 з. п. ф-лы, 10 ил. Ё О XI ы 00 00

А-А

ф№.3

Щиг.2

В-В

ФигЛ

Б-б

Смейха

фиг. 5

ФигА

Склейка

у

Фаг.9

Фаг. iO