Способ тепловой дефектоскопии

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 857837(51) М (д з С 01 й 25/72 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОИ ДЕФЕКТОСКОПИИ 10 Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для контроля изделий из электропроводных материалов.Известен способ тепловой дефектоскоии, основанный на поверхностном нагреве изделия и регистрации распределения температуры его поверхйости Г 11.Однако этот способ позволяет обнаруживать только подповерхностные и поверхностные дефекты. Наиболее близким к предлагаемому1 э по технической сущности является способ тепловой дефектоскопии, основан-. ный на внутреннем нагреве изделия путем пропускания через него электрического тока, регистрации распределения температуры поверхности иэделия и суждения по ней о наличии дефектов. Этот способ позволяет определять как поверхностные, так и внутренниедефекты Г 23Однако точность определения местоположения дефектов известным способом мала, так как он позволяет определять местоположение дефектов в плоскости поверхности изделия, но не позваляет определять глубину расположения дефектов.Цель изобретения - повыаение точнасти определения местоположениявнутренних дефектов путем определенияглубины их ра"положения.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу тепловой дефектоскопии,основанному на внутреннемнагреве изделия путем пропусканиячерез него электрического тока и регистрации распределения температурыповерхности изделия, через иэделиесначала пропускают переменный электрический ток с частотой, обеспечивающейпроникновение тока по всей толщине иэделия, затем увеличивают частотупеременного тока и одновременно измеряют величину перепада температуры поверхности изделия в области дефекта до тех пор, пока измеряежй перепад температуры на начинает уменьшаться, и по значению частоты электрического тока, при которой наблюдается уменьшение перепада температуры, судят о глубине расположения дефекта.Соотношение между частотой тока и глубиной расположения дефекта устанавливается с помощью известных формул, описывающих скин-эфФект.,Редактор О. Малец Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7232/72 Филиал ППП фПатент", г .Ужгород, ул, Проектная, 4 П Р и м е р. По предлагаемому способу контролируют заготовку из алюминия в виде круглого цилиндра диаметром 20 мм и длиной 600 мм. Через заготовку пропускают переменныйэлектрический ток (вдоль оси цилиндра) с частотой, обеспечивающей проникновение тока на расстояние от поверхности изделия, равное половине толщины цилиндра, Эту частоту определяют по известйой формуле, описывающей.скин-эффект в цилиндрическом иэделииЬ 2(2,С 1 фсц сй ) , (1) где Ь - глубина проникновения тока;,о - относительная магнитная проницаемость,кр, - магнитная постоянная;у - удельная электропроводность,ш - циклическая частота переменного тока.Для контролируемой заготовки из алюминия с дефектом в виде раковины эти параметры составляют; Ь = 10 мм,1, Фо= 4 Л 10 Гн/м, 3" = 3,6 х х 107 Ом "м ,ы = 4 45 10 рад/с, а2 частота электрического тока составляет 71 Гц. Затем увеличивают частоту переменного тока и одновременно измеряют величину перепада температуры поверхности заготовки в области внутреннего дефекта (раковины) до тех пор пока перепад температур не начинает уменьшаться, и по значению частоты тока, прикоторой наблюдают уменьшение перепада температуры, судят о глубине расположения дефекта. Для цилиндрической заготовки справедлива приведенная формула. В этой формуле величина Ь является глубиной проникновения тока, и, в тоже время, поскольку перепад температуры начинает уменьшаться тогда, когда г; убина проникновения тока становится равной (или меньшей) глубине расположения дефекта, то Ь является глубиной расположения дефекта. В эксперименте частота тока, при которой перепад температуры начинает уменьшаться, составляет 2 10 Гц. С учетом этого по приведенной формуле определяют глубину расположения дефекта, которая составляет 6 мм. Проведение разрушающих испытаний подтверждает этот результат. Предлагаещай способ обеспечивает повышение точности определения местоположения дефектов, поскольку он позволяет определить не только положение перепада температуры на поверхности иэделия, но и установить глубину источника перепада температуры (дефекта). Использование предлагаемого способа позволяет по местоположению дефекта определить как степень его критичности для данной детали, так и воэможность дальнейшей обработки контролируемого изделия или заготов- ки для него, что, в свою очередь, обеспечивает экономический эффект эа счет ликвидации затрат на обработку дефектной заготовки. Способ тепловой дефектоскопии, основанный на внутреннем нагреве изделия путем пропускания через него электрического тока и регистрации распределения температуры поверхности изделия, о т л и ч а ю щ и й с я 25 тем, что, с целью повышения точностиопределения местоположения внутренних дефектов путем определения глубины их залегания, через изделие сначала пропускают переменный электрический З 0 ток с частотой, обеспечивающей проникновение тока по всей толщине изде" лия, затем увеличивают частоту переменного тока и одновременно измеряют величину перепада температуры поверхности изделия в области дефекта до тех пор, пока измеряемый перепад температуры не начинает уменьшаться, и по значению частоты электрического тока, при которой наблюдается уменьшение перепада температуры, судят о глубине расположения внутреннего дефекта. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЮ1 . Неразрушающий контроль элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Бердичевского Б.Е.М., "Советское радио", 1976, с, 128.2. Капиллярные и тепловые методынеразрушающего контроля. Под ред.Денеля А.Б ч, 2, "Тепловые методы",М ОНТИВИАМ, 1976, с. 47 (прототип)