Способ неразрушающего теплового контроля качества объекта Советский патент 1991 года по МПК G01N25/72 

(Л

С

Изобретение относится к тепловой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов в различного класса объектах. Цель изобретения новы шение достоверности путем сокращения времени нагружения объекта и расширение области применения. В исследуемом объекте создают температурное поле возбуждением в нем механических колебаний и регистрирую на поверхности объекта температурное поле,а в качестйе характерного параметра, по которому судят о наличии дефекта, используют скорость изменения ука занного температурного поля Для распространения способа на композиционные объекты используют теплоизоляцию этих объектов с переменным термическим сопротивлением по их длине, а нагружение объектов осуществляют с переменной частотой и амплитудой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил

Изобретение относится к тепловой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов в различного класса объектах,

Цель изобретения - повышение достоверности путем сокращения времени нагружения объекта, а также расширение области применения,

Использование в качестве параметра, по которому судят о наличии дефекта, скорости изменения температурного поля на поверхности объекта позволяет существенно сократить время нагружения объекта и тем самым предотвратить образование новых дефектов или увеличение существующих, т.е. повысить достоверность способа контроля качества объекта.

На фиг.1 показана схема устройства, реализующего описываемый способ, на фиг 2 - зависимость изменения температуры на поверхности объекта от количества циклон N нагружения t f(N).

Устройство содержит генератор 1 сигналов, соединенный посредством усилителя 2 с возбудителем 3 колебаний и исследуемый объектом 4, датчик 5, сигнал с которого подается на осциллограф 6, приемник 7 теплового излучения, например тепловизор Зависимости t f(N) изменения температурного поля от количества циклов нагружения одного и того же исследуемого объекта в зоне дефекта (8-12), при этом каждое последующее нагружение (см. зависимости 9-12 соответственно) проводилось после отдыха с учетом накопления повреждений попО 00

Ј. О 4 ,О

ученных после предыдущего этапа нагруже- ния, представлены на фиг.2.

Способ реализуется следующим образом.

В исследуемом объекте 4 (фиг.1) создают температурное поле генератором 1 сигналов за счет возбуждения в объекте механических колебаний при помощи возбудителя 3, соединенного с генератором 1 через усилитель 2. Колебания объекта регистрируются при помощи датчика 5 и осциллографа 6, а температурное поле на его поверхности - при помощи приемника 7 теплового излучения. По полученным значениям температуры t строятся зависимости t - f(N), которые эквивалентны зависимостям температуры поверхности объекта по времени.

При отсутствии в объекте дефекта скорость изменения температурного поля от нагружения к нагружению (для N 7000...12000) будет постоянной (зависимость 8, фиг.2), а температура достигает одного и того же значения. При наличии в объекте дефекта скорость изменения температурного поля возрастает (зависимость 9) по сравнению с рассмотренным выше случаем. Таким образом, значение скорости изменения температурного поля на поверхности объекта позволяет судить о наличии в нем дефекта. При этом для суждения о наличии дефекта достаточно обеспечить число циклов менее 1000.

В известном решении (прототипе), когда о наличии дефекта судят по температуре (для N 7000...12000), скорость изменения температуры поверхности продолжает увеличиваться, что говорит о возрастании дефекта.

При контроле композиционных объектов, состоящих из металлических и неметал- лических (например, полимерных) материалов, из-за существенного различия в их теплопроводности и теплоемкости добиваются первоначальной скорости роста температуры различных зон поверхности объекта и однородного тепловыделения в этих зонах. Первая задача решается путем

использования теплоизоляции объектов с переменным термическим сопротивлением по их длине, а при решении второй осуществляют нагружение объекта с переменной частотой и амплитудой также по их длине. В

зонах объекта с высокой теплопроводностью термическое сопротивление теплоизоляции увеличивают, а в зонах с повышенной теплоемкостью увеличивают амплитуду и частоту колебаний объекта для возрастания

тепловыделения в этих зонах.

Использование изобретения позволяет снизить время нагружения объекта за счет уменьшения числа циклов его нагружения и сохраняет начальные размеры дефекта, что

повышает достоверность контроля качества объекта.

Формула изобретения 1. Способ неразрушающего теплового контроля качества объекта, включающий

циклическое механическое нагружение исследуемого объекта с теплоизоляцией, регистрацию температурного поля на его поверхности и определение параметра, по которому судят о наличии дефекта, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем сокращения времени нагружения объекта, в качестве параметра используют скорость изменения температурного поля на поверхности объекта.

тем, что, с целью расширения области применения, используют теплоизоляцию с переменным термическим сопротивлением по длине объекта.

Фиг.1

-j