Способ контроля герметичности полых изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01M3/38 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для выявления сквозных дефектов в корпусах герметичных полых изделий.

По авт, св. СССР № 1293510 известен способ контроля герметичности полых изделий, заключающийся в том, что размещают изделие в светопроницаемой вакуумной камере, во внутренней полости изделия размещают источник света, одновременно ва- куумируют камеру и изделие, освещают внутреннюю поверхность изделия путем включения источника света и регистрируют лучи света, прошедшие через дефектные места на наружную поверхность изделия.

Устройство для реализации данного способа содержит камеру из светопроницаемого материала, размещенный в камере источник света, систему вакуумирования и датчик давления, соединенный с камерой.

Недостаток способа и устройства - низкая надежность выявления сквозных дефектов сложной формы, поскольку свет, распространяясь внутри каналов дефектов по законам геометрической оптики, отражаясь и переизлучаясь в них, не всегда выходит на неосвещенную поверхность, так как геометрическая форма поверхности канз- лов не изменяется в процессе транспортировки света от внутренней поверхности изделия к наружной.

Цель изобретения - повышение надежности испытаний.

Эта цель достигается тем, что во время освещения в корпусе контролируемого изделия возбуждают ультразвуковые колебания, для чего устройство снабжено генератором ультразвуковых колебаний с передатчиками, закрепленными на изделии, датчик давления выполнен с вакуумной блокировкой в виде электропневмореле, нормально разомкнутый контакт которого находится в цепи электропитания источника света, включающей элекгрореле, нормально разомкнутые контакты которого находятся в связях генератора ультразвуковых колебаний с его передатчиками.

На фиг. 1 показана схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - геометрическая интерпретация прохождения лучей света через сквозные дефекты изделия, когда в его корпусе не возбуждаются ультразвуковые колебания.

Устройство содержит раму 1 из прозрачного материала, в котором установлено контролируемое изделие 2, Во внутренней полости изделия размещен макальный источник света 3. Камера снабжена системой вакуумирования. выполненной в виде ваку- умнго насоса 4, который через вентиль 5

соединен трубопроводами б и 7 с полостью камеры 1 и полостью изделия 2. Камера 1 снабжена регулируемым датчиком давления 8, электрически связанным с реле 9.

Датчик давления 8 и реле 9 образуют устройство для вакуумной блокировки электропитания макального.источника света 3, Датчик давления 8 настроен на пороговое значение вакуума в камере 1, по достиже0 нию которого выдается сигнал на катушку реле 9 (Р1). Нормально -разомкнутые i контакты К1.1 реле Р1 установлены в цепи питания макального источника 3, в этой же цепи размещена катушка реле 10 (Р2), кото5 рая, как и накальный источник света 3, запи- тывается лишь после снятия вакуумной блокировки. Нормально разомкнутые контакты К2.1 и К2.2 катушки 10 установлены в связях генератора ультразвковых колеба0 ний 11 с его излучательными передатчиками

t2 и 13. Для удобства эксплуатации изделие

2 может быть установлено на подставке 14.

Способ контроля герметичности существляется следующим образом.

5В камере 1 устанавливают изделие 2

так, чтобы источник света 3 полностью находился о полости изделия 2 и мог освещать стенки его внутренней поверхности. Вклю- вакуумный насос 4 и открывают вен0 тиль 5, тем .самым осуществляют откачку камеры 1 и изделия 2. При достижении в камере разрежения мм рт.ст. срабатывает связанное с датчиком 8 реле 9 (Р1), замыкая нормально разомкнутые контакты

5 К1.1 в цепи питания источника 3, после чего запитывается катушка 10 реле Р2 и замыкаются нормально разомкнутые контакты К1.2 и К2.2. Затемняют помещение, в котором расположена камера 1, включают генератор

0 ультразвуковых колебаний 11 и, осматривая наружную поверхность изделия, выявляют дефекты.

Рассмотрим схему прохождения лучей света через сквозные дефекты 15,16, 17,18

5 (для примера взяты некоторые типовые дефекты) в стенке изделия 2. На рис. 2 видно, что npw выключенном генераторе 11 через дефекты 15 и 16 свет проникает на неосве- щепную сторону стенки, а через дефекты 17

0 и 18 не проникает (случай прямого отражения - канал 17; случай многократного преломления и последующего полного отражения - канал 18). При пропускании ультразвуковых волн в стенках изделия 2 на

5 границах сквозных дефектов вследствие различного акустического сопротивления материала изделия и разреженного газа возникают колебания сквозных поверхностей каналов, образующих дефекты. Лучи света, попадающие в каналы с колеблющимся с задаваемой генератором 11 частотой стенками переизлучаются в динамическом режиме отражательной поверхности и транспортируются по каналу от внутренней стенки к наружной. Таким путем дефекты 17 и 18 обнаруживаются при возбуждении ультразвуковых колебаний в стенках контролируемого изделия.

При необходимости частота и мощность ультразвуковых колебаний могут быть изме- нены с помощью генератора 11 и дефекты, слабо выявленные при одних параметрах колебаний, могут быть выявлены в более явном виде при вариации параметров, т.е. при иной мощности и частоте.

В светопроникающую камеру типового откачного вакуммного поста ВОП-6 поместили тонкостенный стакан (стенка 3 мм), изготовленный из сплава АМгб методом штамповки-вытяжки и контролировали на герметичность предложенным методом. Во внутреннюю полость стакана ввели накаль- ный источник свта, а на корпусе стакана закрепили головки прямых щупов (номинал 5 МгГц), подключенных к ультразвуковому дефектоскопу УДМ-3 (площадь излучатель- ной головки сопоставима с площадью дна стакана, на котором она закреплена). Произвели откачку камеры до давления мм рт.ст., включили источник света и в затемненном помещении контролировали прохождение лучей света через стенки стакана. Некоторые сквозные дефекты были выявлены без включения генератора УЗК, встроенного в дефектоскоп. Затем включили дефектоскоп и стали прозвучивать корпус стакана на частотах 0,62 МгГц, 1,8 МгГц, 2,5 МгГц и 5 МгГц, причем на каждой из указанных частот варьировали мощность колебаний от минимума до максимума, которая регламентировалась техническими возможностями дефектоскопа. В процессе контроля дополнительно были обнаружены дефекты, ранее не выявленные без пропускания УЗК.

5

10

5

15

0

5

0

5

0

Предложенный способ и устройство дли его реализации обладают значительными технико-экономическими преимуществами: высокая надежность выявления сквозных дефектов; высокая чувствительность; обеспечивается приспособляемость дефектов к транспортированию лучей света в процессе испытаний; повышается достоверность испытаний.

Формула изобретения

1.Способ контроля герметичности полых изделий, заключающийся в том, что размещают изделие в светопроницаемой вакуумной камере, во внутренней полости изделия размещают источник света, одновременно вакуумируют камеру и изделие, освещают внутреннюю поверхность изделия путем включения источника света и регистрируют лучи света, прошедшие через дефектные места на наружную поверхность изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, во время освещения в корпусе издали я возбуждаютуль- тразвуковые колебания.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что меняют частоту и/или мощность ультразвуковых колебаний.

3.Устройство для контроля герметичности полых изделий, содержащее камеру из светопроницаемого материала, размещенный в камере источник света, систему ваку- умирования и датчик давления, соединенные с камерой, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено генератором ультразвуковых колебаний с передатчиками, датчик давления выполнен с вакуумной блокировкой в виде электропневмореле, нормально разомкнутый контакт которого находится в цепи электропитания источника света, включающей электрореле, нормально разомкнутые контакты которого находятся в связях генератора ультразвуковых колебаний с его передатчиками.

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - повышение надежности контроля, В камере 1 из светопроницаемого материала размещен источник 3 света. Вакуумный насос 4 и датчик 8 давления соединены с камерой 1. Имеется генератор 11 ультразвуковых колебаний с передатчиком 12 и 13. Датчик 8 давления выполнен с вакуумной блокировкой а виде реле 9, нормально разомкнутый контакт которого находится в цепи электропитания источника 3 света, включающей электрореле 10, нормально разомкнутые контакты которого находятся в связях генератора 11 ультразвуковых колебаний с его передатчиками 12 и 13. Контролируемое изделие 2 размещают в камере 1, во внутренней полости изделия 2 устанавливают источник 3 света и одновременно вакууми- руют камеру 1 и изделие 2. Освещают внутреннюю поверхность изделия 2 путем включения источника 3 света, возбуждают в корпусе изделия 2 ультразвуковые колебания различной частоты и мощности и регистрируют лучи света, прошедшие через дефектные места на наружную поверхность изделия 2. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. СО

Составитель А.Лямин Техред М.Моргентал

Фие.Т

Корректор Н.Ревская

Редактор О.Стенина

Заказ 4117ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Фие.Т

Корректор Н.Ревская