Способ обнаружения дефектов в изделиях и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01N29/14 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристики качества изделий после различных методов их получения и обработки.

Целью изобретения является повышение точности при обнаружении дефектов за счет выбора времени регистрации и использования в качестве информативного параметра произведения интенсивности акустической эмиссии и энтропии амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии в выбранных временных интервалах.

На фиг.1 показана общая схема устройства, на фиг.2 - принципиальная схема дифференцирующего звена, на фиг.З - принципиальная схема реле времени и подключение его к анализатору амплитуд.

Устройство для обнаружения дефектов в изделиях (фиг.1) состоит из последовательно соединенных пьезопреобразователя 1, усилителя 2, анализатора 3 амплитуд, и регистратора 4, установки электролитического травления изделия 5 в электролите 6 из емкости 7 для электролита, стабилизированного источника 8, тока, приспособления 9 для крепления изделия, являющегося анодом установки, и катода 10. Кроме того, устройство включает блок регистрации деформации изделия и подключенные к нему последовательно соединенные диффе00

о

00

сь

енцирующее звено 11 и реле времени 12, одключенные ко второму входу анализатоа 3 амплитуд.

Блок регистрации деформации включат пружинную пластину 13, жестко закрепенную одним концом на приспособлении , тензометрический мост 14, наклеенный на пласдину 13, источник питания тензомет- рического моста (на фиг.1 не показан) и подключенный к тензометрическому мосту второй усилитель 15.

Для визуализации регистрации деформации ко второму усилителю 15 подключен самописец 16.

Способ обнаружения дефектов осуществляют следующим образом.

В начале работы изделие 5 устанавливают в приспособление 9 и обеспечивают его акустический контакт с пьезопреобразова- телем 1, а также силовое замыкание с пружинной пластиной 13. Помещают приспособление 9 и катод-10 в емкость 7, заполняют ее электролитом соответствующего состава. Включают в сеть все электрические приборы и ожидают установления стабильных тепловых режимов (как приборов, так и электролита с изделием и приспособлением).

Устанавливают на реле времени длительность регистрации первого амплитудного распределения акустических сигналов.

Подают стабилизированное напряжение от стабилизатора 8 на электроды, При этом начинается процесс электролитического травления изделия 5, который вызывает нарушение равновесия внутренних напряжений в изделии и его деформацию, а значит и активизацию источников акустического сигнала.

Возникающие при этом акустические сигналы через пьезопреобразователь 1 и усилитель 2 поступают на вход анализатора амплитуд 3. Однако регистрации амплитудного распределения не происходит, т.к. реле времени выключено и вход анализатора амплитуд 3 заблокирован.

Включают реле времени 12. При этом оно разблокирует вход анализатора амплитуд 3 на заданный промежуток времени, в течение которого осуществляется регистрация амплитудного распределения акустиче- ских сигналов. После завершения регистрации первое амплитудное распределение поступает на регистратор 4. До тех пор, пока в процессе электролитического травления продолжается деформация изделия 5, величина этой деформации регистри- руется блоком регистрации деформации, и электрический сигнал, пропорциональный ее значению, поступает на дифференцирующее звено 11. До тех пор, пока величина первой производной отлична от нуля (т.е. происходит деформация изделия), никакие управляющие сигналы на реле времени не

поступают.

Устанавливают на реле времени величину промежутка времени регистрации второго амплитудного распределения.

После завершения процесса деформирования изделия (при продолжении электролитического травления) на выходе дифференцирующего звена будет получен нулевой потенциал, появление которого является сигналом для запуска реле времени.

Реле времени вновь разблокирует вход анализатора амплитуд на заданный промежуток времени, и будет осуществлена регистрация второго амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии.

Полученное второе амплитудное распределение выводят на регистратор 4. В качестве характеристики дефектности изделия используют параметр

y N-S(1)

где N - интенсивность акустической эмиссии.

S - энтропия амплитудного распределения акустических сигналов, причем

ПЛ N-lgNu It1 2iN2i|t2

I I -I - I

(2)

где п - количество каналов амплитудного

анализатора,

Nil, N21 - количество акустических сигналов в канале анализатора амплитуд для первого и второго распределений соответственно.

1- 2 время регистрации первого и второго распределений соответственно, а амплитудное распределение рассчитывают по формуле

Ni-Nii - N21,1-1,...п.(3)

Энтропию S определяют по формуле Шеннона и реализуют программно на миниЭВМ ДВК-2М

ЧV N| In, N|

s lSlҐl92Tj

N

1л

(4)

(5)

где NI - количество импульсов в i канале амплитудного анализатора,

п - число каналов амплитудного анализатора.

Повышение точности обнаружения дефектов в изделиях обеспечивает обоснованное использование менее качественных и более дешевых материалов в заданных условиях эксплуатации, а также возможность назначать рациональные режимы технологии их получения и обработки.

Кроме того, изобретение позволяет улучшить диапазон рациональных условий эксплуатации существующих машин и механизмов и обеспечить экономический эффект за счет повышения производительности труда или за счет снижения расходов на ремонт.

Формула изобретения 1. Способ обнаружения дефектов в из- делиях, заключающийся в том, что изделие нагружают путем травления в электролите, регистрируют интенсивность акустической эмиссии, по которой судят о наличии дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют деформацию изделия при травлении, регистрируют в дву/ временных интервалах--амплитудное распределение сигналов акустической эмиссии, первый интервал выбирают с на-

чала нагружения, второй - с момента равенства производной деформации нулю, определяют энтропию . амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии, а наличие дефекта определяют по произведению интенсивности и энтропии амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии.

2. Устройство для обнаружения дефектов в и.зделиях, содержащее электролитическую установку, одним из электродов которой служит контролируемое изделие, и последовательно соединенные преобразователь, предназначенный для установки его на изделие, первый усилитель, анализатор амплитуд и регистратор, отличающее- с я тем, что оно снабжено взаимодействующим с изделием блоком регистрации его деформации, подключенными к нему и последовательно соединенными вторым усилителем, дифференцирующим звеном и реле времени, подключенным к второму входу анализатора амплитуд, и подключенным к выходу второго усилителя самописцем.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении дефектов. Цель изобретения - повышение точности за счет выбора времени регистрации и использования в качестве параметра произведения интенсивности акустической эмиссии и энтропии амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии. В процессе травления регистрируют амплитудное распределение акустических сигналов и наличие деформации изделия. Первое амплитудное распределение регистрируют с начала нагружения изделия, второе амплитудное распределение регистрируют с момента равенства нулю производной. Устройство снабжено установкой электролитического травления изделия и блоком регистрации его деформации, причем анализатор амплитуд соединен с блоком регистрации деформации посредством последовательно включенных реле времени и дифференцирующего звена, вход которого подключен к выходу блока регистрации деформации. 3 с.п.ф-лы, 3 ил. ё

флг. 1.

-158

Фиг. 2