Устройство для бесконтактного теплового неразрушающего контроля Советский патент 1980 года по МПК G01N25/72 

() УСТРОЙСТВО для БЕСКОНТАКТНОГО Изобретение относится к неразрушающему контролю,в частности тепловому, и может использоваться для об наружения дефектов в слоистых конструкциях, а также для определения глубины залегания предварительно об наруженных дефектов. Известно устройство для бенсконтактного теплового неразрушающего контроля с помощью инфракрасной радиометрии, в котором для теплового возбуждения объекта используется по ток горячего воздуха. Электронагреватель установлен на выходном участ магистрали со сжатым воздухом l Недостатками этого устройства яв ляется низкая мощность электрическо нагревателя и сложность системы кон роля. Наиболее близким к изобретению является устройство для безконтактного теплового неразрушающего контроля, выполненное в виде вихревой трубы, горячий конец которой служит источником локального теплового воз буждения контролируемого объекта, а холодный конец - теплоотводом для укрепленного на нем приемника излучения 121 . КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО НЕРАЗРУША101ЦЕГО Недостаток этого устройства - невозможность регулировки и выбора расстояния между местом вывода из вихревой -трубы горячего воздушного потока и местом регистрации реакции изделия на тепловое возбуждение. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения возможности регулировки и выбора необходимого расстояния между местом вывода горячего воздушного потока и местом регистрации реакции изделия на возбуждение при заданных размерах вихревой трубы. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве на трубе с кольцевыми полостями, сообщающимися с холодным и горячим концами вихревой трубы, размещены два кожуха, образованные, раздвигсшэщимися в осевом направлении оболочками, например гофрированными, одни концы-которых закреплены на горячем и холодном концах трубы, а другие - на подвижных относительно трубы фланцах с возможностью фиксации, при этом в одном из фланцев выполнено отверстие для направления горячего воздушного потока на контролируемое изделие, а на другом размещен приемник излучения и выполнено отверстие для сброса холодного воздуха в атмосферу. На чертеже схематически изображен предлагаемое устройство, разрез. Устройство состоит из корпуса 1, к которому через штуцер 2 подводитс сжатый воздух. В корпусе 1 укреплены улитка 3, диафрагма 4 и конец энерго разделительной камеры 5. В корпусе 1 выполнена также камера 6 и каналы 7 для вывода холодного воздуха в кольцевую полость 8, образуемую корпусом 1, стенкой энергораэделительной камеры 5, фланцем 9 и раздвигающейся в осевом направлении оболочкой 10. Раздвигаемость обеспечивается либо выполнением оболочки гофрированной, либо в виде набора телескопически соединенных трубок. На фланце 9 укреплен приемник 11 излучения в виде термобатарейного теплометрического преобразователя с вспомогательной стенкой и охранное кольцо 12 для защиты преобразователя от воздействия мешающих конвективных потоков . Во фланце 9 выполнено отверстие 13 для сброса холодного воздушного потока в атмосферу. На горячем конце энергоразделител ной камеры 5 укреплено седло 14 с дроссельным вентилем 15, камерой 16 иканалами 17 для вывода горячего по тока в кольцевую камеру 18, образуемую седлом 14, стенкой энергоразделительной камеры 5, фланцем 19 и раздвигающейся оболочкой 20. На конце дроссельного вентиля 15 имеется крестообразный развихритель 21. Во фланце 19 выполнено сопловое отверстие 22, направляющее горячий воздуш ный поток на поверхность контролируемого изделия. Фланцы 9 и 19 могут скользяще перемещаться по наружной поверхности энергоразделительыой камеры 5 вдоль образующей и фиксироваться стопорными винтами 23 и 24 относительно направляющего стержня 25, укрепленного на приливах корпуса 1 и седла 14. Устройство работает следующим об разом. При подаче сжатого воздуха через штуцер 2 в улитке 3 происходит его интенсивная закрутка. За счет турбу лентного энергообмена и перестройки поля скоростей воздушного потока в энергоразделительной камере 5 периферийные слои вихря нагреваются и че рез зазор между камерой 5 и вентилем 15поступают в камеру 16. Приосевые слои воздуха охла;хдаются и, двигаяс противотоком, выводятся через диафрагму 4 в камеру 6. Из камер 6 и 16воздушные потоки по каналам 7 и 17. поступают в изменяемые по длине кольцевые полости 8 и 18. Выходящий через сопловое отверстие 22 во флан це 19 горячий воздух нагревает повер ность контролируемого изделия. Холодный воздух в полости 8 охлаждает фланец 9, который служит теплоотводом для приемника 11 излучения, и выбрасывается в атмосферу через отверстие 13. .Приемник 11 регистрирует тегою-, вое излучение с поверхности изделия в зоне, смежной с возбуждаемой, что позволяет судить о наличии дефекта и его глубине залегания по аномальному характеру теплопередачи в дефектных участках относительно бездефектных. Методика контроля предусматривает предварительную градуировку устройства на эталонных образцах с дефектами, имеющими известные характеристики. При ее проведении определяется оптимальное с точки зрения чувствительности к выявлению и глубине залегания расстояние между сопловым отверстием 22 и приемником 11. Выбор расстояния осуществляется перемещением фланцев 9 и 19 относительно энергоразделительной камеры 5 и направляющего 25 с последующей фиксацией положения с помощью стопорных винтов 23 и 24. После градуировки может производиться контроль реальных конструкций с неизвестными характеристиками дефектов. Предлагаемое устройство эффективно, так как оно обеспечивает возможность контроля в оптимальном режиме материалов и изделий в широком диапазоне теплофизических и геометрических характеристик. Формула изобретения Устройство для бесконтактного теплового неразрушающего контроля, включакяцее вихревую трубу, горячий конец которой служит источником локального теплового возбуждения контролируемого объекта, а холодный конец - теплоотводом, и приемник излучения, охлаждаемый холодным воздушным потоком, отличаю.щееся тем, что, с целью расширения эксплуа ационных возможностей устройства, на трубе с кольцевыми полостями, сообщающимися с холодным и-горячим концами трубы, размещены два кожуха, образованные раздвигающимися в осевом направлении оболочками, например гофрированными, одни концы которых закреплены на горячем и холодном концйх трубы, а другие - на подвижных относительно трубы фланцах с возм 55кностыо фиксации, при этом в одном из фланцев выполнено отверстие для направления горячего воздушного потока на контролируемое изделие, а на другом размещен приемник излучения

и выполнено отверстие для сброса холодного воздуха в атмосферхИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США №3678276, кл.250-83, юпублик. 1972.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2565004/18-25,

кл. GO) N 25/72, 31.08.78.

СжатыйКоподныи Воздух Воздух 9 2 25 5 8 ю f3 }9 0 J8