Акустический способ контроля качества соединения многослойных изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N29/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для контроля качества соединения многослойных изделий, например для обнаружения отслоения резинового покрытия от металли- ческого вала.

Известны способы контроля качества клеевых соединений, основанные на возбуждении в объекте упругих механических колебаний и анализе различных свойств сигнала-отклика, в которых для контроля и анализе различных свойств сигнала-отклика, в которых для контроля качества прикрепления эластичного покрытия к металлическому длинномерному изделию, ввод и прием упругих колебаний осуществляют со стороны одного из склеиваемых образцов. Однако известный способ из-за большого затухания колебаний в эластичном покрытии не дает надежных результа- тов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является акустический способ контроля качества многослойных изделий, заключающийся в том, что в изделии ударным вибратором возбуждают колебания, принимают возбужденные колебания приемником на поверхности изделия, изделие сканируют, совмещенными водном корпусе вибратором и призмником, измеряют амплитудно-частотные характеристики принятых колебаний и по ним определяют качество изделия. Недостатком способа является низкая достоверность качества кон- троля из-за двухкратного затухания колебаний в эластичном покрытии как при вводе колебаний, так и при их приеме.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля длинномерных металли- ческих изделий с эластичным покрытием, повышения эффективное возбуждения колебаний и уменьшения влияния мешающих факторов.

Поставленная цель достигается тем, что при акустическом способе контроля качества соединения многослойных изделий, заключающемся в том, что возбуждают в изделии-ударным вибратором свободные колебания, принимают премником на поверхности изделия возбужденные, колебания, сканируют из делие, измеряют амплитудно-частотные характеристики при- нятых колебаний и по ним определяют качество изделия, согласно изобретению, колебания возбуждают с торца металлического основания, сканирование точки приема осуществляют по эластичному покрытию, а отсутствие соединения основания с покрытием определяют по увеличению амплитуды и уменьшению частоты максимума принятых колебаний,

На чертеже изображено устройство для контроля качества обрезиненных валов, реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из ударного вибратора 1, связанногЬ с генератором импульсов 2, и приемника упругих колебаний 3, сое- динного через усилитель 4 с амплитудно-частотным анализатором 5. Ударный вибратор 1 установлен со стороны торца металлического сердечника 6 контролируемого вала 7, а приемник упругих колебаний 3 расположен со стороны слоя резинового покрытия 8, который крепится к металлическому основанию вала с помощью клея 9. На границе металл-резина может находиться зона не- приклея 10.

Контроль качества обрезиненных валов проводится следующим образом.

Контролируемый обр езиненный вал 7 устанавливается на опоре. К торцовой поверхности металлического сердечника 6 вала подводят ударный вибратор 1, который с помощью генератора импульсов 2 создает в металлическом сердечнике 6 упругие механические колебания. На боковой поверхности резинового покрытия 8 устанавливают приемник 3, который улавливает упругие колебания и преобразует их в электрические сигналы. Электрические сигналы поступают в электронный блок, где. усиливаются усилителем 4 и анализируются амплитудно-частотным анализатором 5, по которому оператор фиксирует визуально изменение амплитуды и частоты отклика. Дефект обре- зинненного вала может заключаться либо в наличии зоны расслоения (неприклея) 10 на границе металл-резина, либо в наличии зон расслоения во внутренних слоях резинового покрытия 8,

Увеличение амплитуды отклика свидетельствует о наличии зон неприклея на границе металл-резина, а уменьшение частоты отклика при одновременном увеличении амплитуды позволяет сделать вывод о наличии расслоений во внутренних слоях резины.

При возбуждении вала со стороны металлического основания механические колебания практически ослабевают только при однократном прохождении через слой резины в направлении к приемнику, что существенно повышает уровень полезного сигнала от дефекта.

Частота ш колебаний, принимаемых приемником, определяется выражением

Т

где G - жесткость системы (вал + резина); , m - масса системы.

Наличие дефекта уменьшает жесткость системы, и тем больше, чем ближе расположен дефект к внешней поверхности резины. Это свойство позволяет по величине изменения частоты судить о глубине залегания дефекта, т.е. чем меньше частота отклика относительно собственной частоты вала, тем ближе к поверхности резинового по- крытия расположен дефект.

П р и м е р 1. Проводят контроль качества обрезиненного вала длиной 1200 мм и диаметром 250 мм. Частота импульсов ударного вибратора 25 Гц. Оператор визуальна на приборе фиксирует всплеск амплитуды отклика частоты сердечника вала, что свидетельствует о наличии дефекта - отслоения резинового покрытия от сердечника вала. Вал бракуется в соотвествии с технологиче- скими картами обрезинки валов.

П р и м е р 2. Контролируется обрези- ненный вал длиной 1400 нм и диаметром 320 мм. Частота импульсов ударного вибратора 25 Гц. Оператор визуально фиксирует на приборе радение частоты отклика при одновременном всплеске амплитуды, что свидетельствует о наличии дефекта - расслоение во внутренних слоях резины. Вал бракуется в соответствии с технологически- ми картами обрезинки валов.

П р и м.е р 3. Проводят контроль качества обрезинки валов длиной 1600 мм и диаметром 400 мм. Частота импульсов ударного вибратора 25 Гц. Оператор фикси- рует визуально на приборе отсутствие изменения амплитуды и частоты отклика, что свидетельствует об отсутствии детектов в

проверяемом валу, Вал признается качественным в соответствии с технологическими картами обрезинки валов.

Точность и качество контроля состояния обрезиненного вала при использовании заявленного способа не зависят от размеров контролируемого вала, толщины слоя резинового покрытия и качества резины. Данный способ является универсальным. А возможность внедрения электротехнических средств при операции браковки обре- зиненных валов позволяет сделать операцию более объективной и качественной, что в конечном итоге ведет к повышению надежности технологического оборудования отделочных производств текстильной промышленности, где устанавливаются обрезиненные валы.

Формула изобретения Акустический способ контроля качества соединения многослойных иделий, заключающийся в том, что возбуждают в изделии ударным вибратором свободные колебания, принимают приемником на поверхности изделия возбужденные колебания, сканируют изделие, измеряют амплитудно-частотные характеристики принятых колебаний и по ним определяют качество изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля длинномерных металлических изделий с эластичным покрытием, колебания возбуждают с торца металлического основания, сканирование точки приема осуществляют по эластичному покрытию, а отсутствие соединения основания с покрытием определяют по увеличению амплитуды и уменьшению .частоты максимума принятых колебаний.

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля длинномерных металличских изделий с эластичным покрытием вследствие повышения эффективности возбуждения колебаний и отношения сигнал/шум В длинномерном металлическом изделии 7 возбуждают с торца основания 6 ударным вибратором 1 свободные колебания. Принимают приемником 3 на поверхности изделия 7 возбужденные колебания, а в ходе контроля сканируют точку приема по эластичному покрытию 8 изделия 7. Измеряют амплитудно-частотные характеристики принятых колебаний и определяют отсутствие соединения основания 6 с покрытием 8 по увеличению амплитуды и уменьшению частоты максимума принятых колебаний. 1 ил. (Л С vj со 4 О О О CJ