Способ контроля состояния изделия Советский патент 1982 года по МПК G01B21/20 G01H9/00 

(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ИЗДЕЛИЯ

1

Изобретение относится к ультразвуковой контрольно-измерительной технике, в частности, для обнаружения асимметрии в гребных винтах и монет быть использовано в любой отрасли.

Известен способ обнаружения асим метрии в деталях машин и механизмов, основанный на использовании различного рода измерительного инструмента шагомеров, лекальных линеек, шаблонов и т.п.)для проверки соответствия изготовленных деталей, t например винтов, рабочим чертежам 1.

Недостатком способа является, то, что его осу1 4ествляют вручную. Это обуславливает его трудоемкость и большие затраты времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля состояния изделия, заключающийся в том, что изделие облучают ультразвуковой волной и из

меряют параметры отраженного эхосигнала 2 .

Однако способ не позволяет оперативно обнаруживать асимметрию изде как контроль его состояния производится в статике путем измерения амплитуды и времени эхосигнала .

Цель изобретения - повышение производительности обнаружения асимметрии.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля состояния изделий, заключающемуся в том, что изделие облучают ультразвуковой волной и измеряют параметры отраженного эхо-сигнала, изделие приводят в вращение относительно оси симметрии, а в качестве параметров выбирают гармонические составляющие эхо-сигнала на частотах, определяемых соотн1эшением

t). где - частота ультразвуковой вол, ны; FQ -MiacTOTa вращения изделия; - число симметричных элементов;n,m - натуральные числа. На чертеже представлена блок-схе ма устройства для осуществления спо соба . Устройство содержит последовательно соединенные задающий генера- тор 1, ультразвуковых колебаний час тоты f и изучатель 2 ультразвуковой волны, связываемый с контролируемым изделием 3, последовательно соединенные преобразователь t эхо-сигнала,-усилитель 5 и регистратор 6, Сущность способа контроля состоя ния изделия, заключается в том, что изделие приводят в вращение относительно оси симметрии, облучают его ультразвуковой волной и измеряют параметры отраженного эхосигнала , в качестве которых выбирают гармонические составляющие на ча тотах определяемых соотношением foi о(Чif) где frt частота ультразвуковой вол ны; частота вращения изделия; число симметричных элементов ; п,т - натуральные числа. Способ основан на том, что при облучении вращающегося изделия отраженная от него ультразвуковая вол на промодулирована по амплитуде и фазе. В случае, симметричного выполнения изделия 3 относительно оси его вращения отраженный сигнал промодулирован с частотой, равной В этом случае спектр отраженного си нала содержит ряд гармонических составляющих на частотах ,гдe п«1,2... В случае асимметричного вы полнения изделия 3 (например, одна из лопастей гребного винта отличает ся от других по форме, углу атаки, углу установки и т.п. или плоскость вращения лопастей винта неперпендикулярна к оси вращения ) в отражен ном сигнале наряду с модуляцией с частотой Fgq присутствует фазовая или амплитудная модуляция с частотой FQ. В этой случае спектр отраженного сигнала содержит дополнительные составляющие на частотах fot Ч t ,2,... - число Зависящее от.величины асимметрии. 9 4 Устройство работает следующим образом. Изделие 3 приводят в вращение с частотой FQ, С помощью задающего генератора 1 и излучателя 2 облучают лопасти изделия 3 винта ультразвуковой волной частоты fg. Преобразователем принимают эхо-сигнал, пропускают его через усилитель 5 и регистрируют спектр принятого сигнала регистратором 6. По наличию в спектре гармонических составляющих на частотах fflt FJJ (nqtm) судят о наличие в изделии 3 асимметрии относительно оси его вращения. Степень асимметрии оценивают по числу гармоник m качественно. Отсутствию асимметрии соответствует отсутствию в спектре гармонических составляю1чих с частотами foi О Регистратор 6 целесообразно выполнить в виде фазового детектора, соединенного с спектроанализатором, подт ключенным к индикатору, один вход фазового детектора должен быть подключен к выходу усилителя 5 а другой к выходу задающего генератора 1. О наличии асимметрии в изделии 3 в этом случае судят также по наличию в спектре выходного сигнала спектроанализатора гармонических срставляющих на частотах Fg{nqtm). Предлагаемый способ позволяет значительно повысить производительность и автоматизировать процесс обнаружения асимметрии контролируемых изделий различного размера. Формула изобретения Способ контроля состояния изделия, заключающийся в том, что изделие облучают ультразвуковой волной и измеряют параметры отраженного эхо-си|- нала, отл-ичающийся тем, что, с целью повышения производительности обнаружения асимметрии, изделие приводят в вращение относительно оси симметрии, а в качестве параметров выбирают гармонические составляющие эхо-сигнала на частотах, определяемых соотношением fot Fo(nq,t m ), где f FO -частота ультразвуковой волны; -частота вращения изделия; -число симметричных элементов;п,т - натуральные числа.

5 gtsfisfi

Источники информации, 2. Ультразвук, - Наленъкай.Энципринятые во внимание при экспертизеклопедия. Главный редактор И.П.Галя1. Винты гребные металлические,мина, М,, Советская энциклопедия,

ГОСТ .197Э, с. 106-109 (прототип).