Устройство для исследования деталей серийного производства рентгеновскими лучами Советский патент 1936 года по МПК G01N23/18 B25J11/00 

Просвечивание материалов рентгеновскими лучами для определения дефектов (раковин) применяется довольно часто для исследования отдельных деталей (например, образцов опытного литья, сварок и т. п.), но при исследовани-и на серийном производстве наталкивается на следующие трудности:

1) Когда деталь переходит предел толщины, в котором возможна проницаемость рентгеновских лучей через данный материал, просвечивание при помощи экрана более не представляется возможным (см. Berthold, Grundlagen der techn. Rontgendurchstrahlung, Leipzig, 1930, стр. 35 и Berthold, V.D.I., т. 78, № 6, 1934, стр. 173).

Для увеличения эффекта метода просвечивания рентгеновскими лучами нужно прибегнуть к более сложному способу, например, к практически мало распространенной развертке изображения по точкам при помощи фотоэлемента (см. Widemann, „Ergebnisse aer techn. Rontgenkunde, Bd. 3, Leipzig, 1933).

Наиболее распространенный метод рентгеновского снимка негоден для сег рийнрго исс.ггёдования, так,как требует большего количества фотопленок (на одну только деталь нужны по несколЬ1(0 снимков; см. Widemann, там же, стр. 170).

2) Исследование на экране, в особенности тогда, когда деталь достигает предела толщины или когда дефекты по своим размерам очень малы,требует больщих знаний и большого опыта. То же самое требуется для способа развертки изображения по точкам при помощи фотоэлеА1ента и для осмотра снимков. Производительность метода рентгеновского снимка может быть увеличена путем применения дензографической разработки снимков (см. von Schwarz, .Gieperei, Bd. 17, 1930, стр 745 и др.).

Правильное толкование дензограмм тем более требует работы высококвалифицированных «специалистов.

Уже предлагался для устранения уна занных недостатков способ д.ля исследования материалов рентгеновскими лучами, состоящий в том, что исследуемое тело и равное ему по толщине эталонное тело просвечиваются двумя равными по интенсивности пучками рентгеновских лучей, для сравнения интенсивности которых после их выходи из испытуемого и эталонного тел применены два фотоэлемента, вклк)ченные до диференциальной схеме в цепь алектрй;измерительного прибора, указываюкцЦо на наличие неоднородности в -исрытуёMQM .теле; (см., например, герй. пит. № 367710 от 1923 г.).

Предлагаемое устройство отноеится к устройствам для исследования деталей серийного производства рентгеновскими лучами именно по вышеописанному способу и имеет ту особенность, что для передвижения исследуемой детали и эталонного образца так, чтобы просвечиванию подвергалось одно место как на детали, так и на эталонном образце, применены две несущие деталь И эталонный образец доски, передвижные от одного привода перпендикулярно к рентгеновской трубке вдоль рамы, передвижной параллельно рентгеновской трубке.

На чертеже фиг. 1 изображает вид предлагаемого устройства спереди; фиг. 2 -вид сбоку; фиг. 3 - электрическую схему устройства; фиг. 4 - приемник рентгеновских лучей.

Из деталей серийного производства выбирается одна признанная вполне годной после исследования ее уже известными методами. Эта деталь ба (фиг. 1) прикрепляется на доске 5, а на геометрически равной доске 5а находится удобное, соответствующее размерам и форме детали устройство, которое позволяет деталь быстро сменить и дать ей без особой проверки правильное положение относительно образца. Там, где идет речь о больших количествах, рекомендуется изготовить два геометрически равных футляра из низкоатомного материала (дерева, канифоли и т. п.).

Посредством механического приспособления обе рамы с эталонным образцом и деталью движутся у концов свинцового (или из другого защитного мате риала) тубуса таким образом, что обе детали просвечиваются рентгеновскими лучами, выходящими из отверстий тубусов 2. При этом просвечиваются всегда геометрически равные места детали и образца, что достигается следующим образом.

Весь механизм покоится на металлической раме 4f которая движется параллельно реи ггеновской трубке 7, на зубчатых шестернях 14 по зубчатой рейке н приводится в движение рукой или электродвигателем, присоединенным к оси тестер ; . Ц наклонной части рамы укреплены-ролики, на которых движутся

доски 5, 5а для деталей. Доски также приводятся в движение рукой или электродвигателем, присоединенным к оси /2. Отсюда движение передается через зубчатую передачу 7 на винтовую передачу 5, 7/, которая соединена с доской для детали и образца. Из чисто конструктивных соображений доски для детали и образца имеют противоположный друг другу ход. По чертежу или фотоснимку J6 движется стрелка JO, приводимая в горизонтальное движение рамой 4, на которой она укреплена, вертикальное движение ей придает доска 5 следующим образом. На одном конце доски укреплена зубчатая рейкч J9, которая при ходе доски вертит зубчатую шестерню 8, которая в свою очередь поднимает или опускает стрелку, так как ее нижняя часть выполнена в виде зубчатой рейки 9. Для больщей наглядности передача 5 изображена на чертеже двумя различными по величине шестернями., а на самом деле они совершенно равны. Под общей рамой находится рентгеновская трубка /, окруженная защитным кожухом, соединенным с двумя тубусами 2. Рентгеновские лучи, выходящие из узкого отверстия тубуса, проникают через испытуемую деталь 6 и отсюда по бленде в фотоэлемент 75. Так как расстояние между последним и деталью должно быть коротким, то он укреплен в держателе, который позволяет придать ему различные расстояния, необходимые для деталей различной толщины.

Or фотоэлементов 75 идет проводка (фиг. 1, 3) к гальванометру f8. Последний бросает зеркалом пучок лучей на прозрачную шкалу 77. Источником света для зеркала гальванометра служит маленькая электрическая лампочка. Весь аппарат может быть помещен в ящик, так что снаружи остаются только шестерни 72 и 75, стрелка с чертежом, гальванометр и шкала.

Оба тубуса прикреплены к защитному кожуху рентгеновской трубки таким образом, что пропускают через их отверстия одинаковое количество рентгеновских лучей. Размер отверстий, по которым выходят лучи из тубусов, может быть увеличен или уменьшен при помощи крышки, чтобы приспособить их к,особенностям деталей. ТаКид,. образом узкий пучок рентгеновских лучей проникает через деталь и образец всегда на геометрически равных местах.

Интенсивности рентгеновских лучей, проникающих через деталь, одинаковы, если деталь, как и образец не имеют дефектов, и различны, если у детали на соответствующем месте имеется дефект (например, раковина). Оба пучка рентгеновских лучей, которые проходили детали, подхватываются приспособлением для определения их интенсивности. Для этой цели пригодны, например, ионизационные камеры (фиг. 4). Это приспособление выполнено из короткого свинцового тубуса 2(, в верхнем конце которого находится маленький флуоресцирующий экран, а за ним фотоэлемент. Токи, проходящие через фотоэлементы, текут по обеим половинам сопротивления к земле. При правильном измерении не существует потенциальной разницы между обоими концами сопротивления. Гальванометр, соединенный с этим концом, при этом не колеблется, если оба тока, получаемые от фотоэлементов, равны, т. е. если интенсивности рентгеновских лучей, проходящих через деталь и образец, равны. Итак, если деталь так же как и образец не имеют дефекта на соответственно равном просвещенном месте. Если же в детали дефект, то интенсивности пучков рентгеновских лучей, проходящих через деталь и образец, следовательно и протекающие через фотоэлементы токи различны. Тогда получим разность потенциалов между концами сопротивления и гальванометр (в случае надобности с усилителем) колеблется. Чувствительяость прибора при таком методе очень велика, потому что

1)благодари такому пучку и тубусу, находящимся перед экраном (Buckyeffekt) ра(сеяние рентгеновых лучей невозможно;

2)фотоэлемент в противоположность человеческому глазу воспринимает разиость светосилы, доходяп ую до 1/1000 слоя половинного ослабления.

Практическая работа с этим приспособлением -происходит следующим образом. Прежде всего выбирается образцовая деталь, безупречность которой установлена, например, по рентгеновскому

снимку. Ее укрепляют в раме. Геометрически равная рама требуется для испытуемой детали. Укреплением могут служить разного рода скобки, зажимы, футляры И т. п. согласно форме и величине детали. От данной детали требуется простой чертеж или фотографический снимок, в натуральную величину, который укрепляют в специальной раме за стрелкой. Потом исследуется деталь по движению стрелки, которая движется при помощи вышеописанного механизма. На тех местах, где деталь, как образец, безупречна гальванометр остается в покое, как только встречается дефект, зеркало гальванометра колеблется.

Предлагаемый метод может быть более детально разработан, но детальная разработка зависит от конктретной области его применения и существенного значения не имеет. Так, например, изображенное на чертеже диференциальное включение фототоков, схематично без устройства для установки напряжений для фотоэлементов. Далее при моторном приводе можно придать приспособление гальванометру, которое автоматически при каждом дефекте выключает мотор. При деф5:ктах гальванометр 1йожет также дать акустический (или другой) сигнал, притом к гальванометру включается другое приспособление, которое возбуждает сигнал только при заранее определенной величине колебания зеркала. Таким образом чувствительность может быть приспособлена к особенностям деталей.

Далее можно прибавить приспособление, которое отмечает на чертеже место дефекта. Наконец, можно приспособлять механизм к тому, чтобы им же исследовать образец с помощью экрана и фотоэлемента (дензография экрана) и вместо одной можно употреблять две рентгеновских трубки, эмиссии которых все время держатся на одном уровне, что достигается уже известными методами.

Пi)eдмeт изобретения.

1. Устройство для исследования деталей серийного производства рентгеновскими лучами путем просвечивания исследуемой детали и эталонного образца двумя равными по интенсивности