Способ определения координат дефекта в изделии Советский патент 1992 года по МПК G01N23/18 

Изобретение относится к интроскопии, а именно к радиационным методам обнаружения дефектов, и может быть использовано для определения пространственных координат дефектов в движущихся изделиях.

Известен способ определения положения дефектов в изделии, включающий двукратное просвечивание объекта на пленку и измерение смещения изображений дефекта на пленке.

Недостатком способа является его низкая производительность.

Наиболее близким к изобретению является способ определения координат дефекта в изделии, включающий просвечивание контролируемого изделия, поступательное перемещение изделия, фиксацию моментов изменения потока излучения при прохождении дефекта между источником и детектором.

Недостатком прототипа является низкая информативность, что связано с отсутствием информации о местоположении дефекта в направлении, перпендикулярном направлению перемещения изделия, и необходимость использования двух детекторов.

Цель изобретения - повышение информативности контроля и обеспечение возможности использования одноканального дефектоскопа.

Цель достигается тем, что детектор излучения располагают так, чтобы ось его коллиматора проходила через центр источника излучения и пересекала основное направление движения вращающегося контролируемого изделия под острым углом ,-v с последующим определением координат дефекта в цилиндрической системе координат.

На чертеже показана схема реализации предложенного способа.

О 4 О СЛ

На схеме приняты следующие обозначения: дефект 1, источник 2 проникающего, преимущественно, рентгеновского излучения, детектор 3 излучения, контролируемое изделие 4, блок 5 измерения.

Способ осуществляется следующим образом.

Контролируемое изделие 4 вращают вокруг своей оси со скоростью (г) и перемещают со скоростью V между источником 2 излучения и детектором 3 излучения в направлении, составляющем угол а между осью вращения контролируемого изделия 4 и линией, соединяющей источник 2 излучения с детектором 3.

Коллиматор детектора вырезает из потока излучения узкий пучок и детектор 3 регистрирует прохождение (пересечение) дефектом 1 пучка излучения. Сигнал с детектора 3 попадает на блок 5 измерения.

Так как контролируемое изделие 4 движется вращательно-поступательно, то проекция движения дефекта 1 в пространстве на плоскость представляет собой синусоиду

x(t) A sirv( о) t + р0), амплитуда А, частота (а и начальная фаза ро которой определяются пространственным расположением дефекта 1 в контролируемом изделии 4, записанным в цилиндрических координатах (х, г, р).

Так как проекция движения дефекта 1 на плоскость представляет собой синусоиду, ось которой под острым углом а пересекает вырезанную коллиматором детектора 3 плоскость, то блок 5 измерения зафиксирует моменты прохождения дефекта 1 через указанную плоскость в моменты времени ti, t2, ... ti.

Условие для регистрации двух моментов прохождения дефекта 1 через плоскость, вырезанную коллиматором детектора 3, записывается в виде

где (О -угловая скорость вращения контролируемого изделия;

V - скорость его перемещения вдоль оси X.

При различных исходных координатах расположения дефекта 1 (х, г, р0) при постоянной скорости V перемещения изделия 4 вдоль оси X и постоянной угловой скорости вращения ш время Л t t2 - ti между моментами регистрации дефекта будет иметь различную длительность.

Цилиндрические координаты определения местоположения дефекта определяются следующим образом.

0

Фиксируются моменты ti и т.2 первого и второго моментов регистрации дефекта 1.

Для каждого момента времени ti и t2 составляется система уравнений: (xi(ti) tiV

Јxi(tt) A sin ( a) ti + р0) ; и

j X2(t2) t2V

(X2(t2) A Sin ( CO 12 + PO) ,

Совместное решение уравнений позволяет определить координаты дефекта в цилиндрических координатах по формулам:

ft, arcta r t2Sintoti)-tisin() 5 V° агстУ h1cos(Q t2H2cos()Jl

где (ро; - угол в цилиндрической системе координат;

ti, t2 - моменты первой и второй регист- 0 рации дефекта при услов.ии, что контроль начался в момент времени t 0, который совпадает с началом прохождения контролируемого изделия 4 через вырезанную коллиматором детектора 3 плоскость; 5а) - угловая скорость вращения контролируемого изделия; r tiV

sin(ftHi+# 0)

где г - модуль радиус-вектора в цилиндрической системе координат;

V - скорость продольного перемещения контролируемого изделия 4;

х г sin ( о) ti + )

где х- координата в цилиндрической системе координат.

Технический эффект данного способа состоит в том, что он позволяет с использованием одноканального дефектоскопа определять пространственное местоположение дефекта в контролируемом изделии в цилиндрических координатах и тем самым значи- тельно увеличить информативность контроля.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я

Способ определения координат дефекта в изделии, включающий просвечивание контролируемого изделия потоком проникающего излучения источника, регистрацию потока прошедшего изделие излучения детектором, поступательное перемещение изделия в направлении, составляющем острый угол с направлением потока излучения, фиксацию моментов изменения потока излучения при прохождении дефекта между источником и детектором, отличающий- с я тем, что, с целью повышения информативности контроля и обеспечения возможности использования одноканального дефектоскопа, одновременно с поступательным пе0

5

0

5

0

5

ремещением изделие вращают вокруг оси, совпадающей с направлением поступательного перемещения, а координаты дефекта определяют по формулам

(f)0 arctg

Р t2SlntotQ-tisln() ,

L t1COS(Wt2j-t2COS() J

где po - угол в цилиндрической системе координат;

ti, t2 - моменты прохождения дефекта между источником и детектором;

лия;

О) - угловая скорость вращения изде- tiV

sin()

где г - модуль радиуса-вектора в цилиндрической системе координат;

V - скорость поступательного перемещения изделия;

х г sin ( (о ц + р0),

где х - координата нахождения дефекта по оси X в цилиндрической системе координат.

Изобретение относится к интроскопии, конкретнее к радиационным методам обнаружения дефектов, и может быть использовано для определения пространственных координат дефектов в движущихся изделиях. Целью изобретения является повышение информативности контроля и обеспечение возможности использования одноканального дефектоскопа. В процессе контроля изделие перемещают поступательно относительно источника и детектора, одновременно вращая его вокруг оси, совпадающей с направлением поступательного движения. Ось источника и детектора составляет острый угол с осью вращения изделия. Координаты дефекта определяют по длительности временных интервалов между моментами прохождения дефектом плоскости, совпадающей с осью источник - детектор. 1 ил.

О)