Способ активного теплового контроля дефектов

си е ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 1) 3503213/26-18(71) Научно-исследовательский инстут электронной интроскопии при Тком ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамеполитехническом институтеим. С.М. Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СР 602842, кл. С 01 М 25/72, 1975.2. Патент Японии Р 51-29431,кл, О 01 и 21/00, 1978 (прототип)(54)(57) СПОСОБ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГОКОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ, включающий импульсный нагрев источником излученияобъекта контроля и регистрацию еготемпературного поля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения .достоверности контроля, дополнительно в объекте контроля регистрируют акустические колебания, инициированные источником излучения, ипо совпадению амплитуд акустическихи температурных колебаний определяютдефекты объекта контроля40 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть реализовано при контроле многослойныхклееных или паяных конструкций.Известны способы активного теплового контроля, предназначенные длярешения задач неразрушающего контроля, включающие непрерывный нагревебъекта контроля и регистрацию температурного поля поверхности объекта ).1), 0Недостатком данных способов является низкая чувствительность.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ активного теплового контроля, включающий им-5пульсный нагрев излучением объектаконтроля и регистрацию температурного поля 23.Недостатком известного способаявляется низкая достоверность контроля, связанная с невозможностьювыявления дефектов типа трещин, расслоений, непроклеев на фоне сигналов, вызванных поверхностными изменениями оптических свойств, объемным изменением теплофизических характеристик и т.д.Целью изобретения является повышение достоверности контроля.Указанная цель достигается тем,что согласно способу активного теп- ЗОлового контроля дефектов, включающему импульсный нагрев источникомизлучения объекта контроля и регистрацию его температурного поля,дополнительно в объекте контроля 35регистрируют акустические колеба,ния, инициированные импульсным источником излучения, и по совпадениюамплитуд акустических и температурных колебаний определяют дефектыобъекта контроля.На чертеже показана функциональная схема устройства, реализующегопредлагаемый способ,Устройство включает объект 1 контроля, содержащий дефект 2 типа нарушения сплошности 2, дефект 3 типаобъемного изменения теплофизическихсвойств, например, теплопроводности,дефект 4 типа изменения оптическихсвойств поверхности, например степени черноты, источник нагрева 5 импульсного излучения б, бесконтактныйприемник 7 ультразвуковых колебаний,например ЭМА-преобразователь, регистрирующий ультразвуковые колебания 558, соединенный через электронныйблок 9 с блоком 10 индикации, оптическую головку теплового дефектоскопа 11, регистрирующую собственноеоптическое излучения 12 и соединенную 60через электронный блок 13 с блоком14 индикацииУстройство, реализующее предлагаемый способработает следующим образом,Объект 1 контроля, содержащий дефекты 2 - 4, перемещается со око" ростью Ч относительно приемника 7 ультразвуковых колебаний и оптической головки теплового дефектоскопа 11. Скорость Ч выбирается иэ условия Ч(1 Р , где Е - частота следования импульсов, Э - характерный размер зоны нагрева, которое обеспечивает сканирование объекта, беэ пропуска дефекта.Источник 5 нагрева генерирует импульсное излучение б, периодически попадающее на поверхность объекта 1 контроля. В зоне падения пучка формируется эона повышенной температуры, Размер зоны нагрева и соответственно размер пучка излучения определяется минимальными размерами выявляемых дефектов и варьируется от 0,1 до 100 мм, Одновременно в результате локального поглощения энергии излучение в объекте 1 контроля формируется после термоупругих механических напряжений, разгрузка ко торых происходит путем излучения ультразвуковых колебаний 8. Отраженный от дефекта 2 акустический импульс принимается приемником 7 ультразвуковых колебаний, который преобразует его в электрический сигнал Ч . Затем сигнал Ок усиливается в блоке 9 и выводится на блок 10 индикации в виде сигнала Од , показанного на диаграмме. Дефектй 3 и 4 не вызывают значительных изменений сигнала О к на выходе блока 10 индикации. На определенном расстоянии от зоны нагрева, определяемом скоростью контроля Ч и требуемым для развития температурного сигна ла от дефекта временем задержки, собственное тепловое излучение 12 объекта 1 контроля принимается оптической головкой теплового инфракрасного )дефектоскопа 11, где преобразуется в электрический сигнал .О который затем усиливается в электронном блоке 13 и выводится на блок 14 индикации в виде сигнала О, показанного на диаграмме. При этом дефекты 2 - 4 могут вызывать одинаковые изменения амплитуды и формы сигнала О на выходе блока 14Сравнивая акустический сигнал О, и температурный сигнал От, можно определить наличие или отсутствие) дефекта, его местонахождение, глубину и некоторые другие параметры. Сигналы О , не совпадающие с Ок можно идентифицировать как связанные либо с изменениями поверхностных свойств объекта контроля, либо с изменениями его теплофизических характеристик.Контролируемый объект облучают, например, потоком лазерного излучения, создаваемого рубиновым лазером1081510 Составитель В. ЗайченкоРедактор Л. Гратилло Техред О,НецеКорректорА. Тяско Заказ 1539/38 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с длиной волны 0,69 мкм, длительностью импульса 35 нс и энергией в импульсе до 10 Дж.При таком режиме излучения в контролируемом объекте, например из алюминия, возникают температурные 5 перепады до 10 К и ультразвуковые колебания с амплитудой 10 Па и длиной волны 0,22 мм.Сигналы теплового и акустического детекторов приводят к одному уров ню и выводят на соответствующие ви доконтрольные устройства, по совпадению показаний которых определяютстепень дефектности изделий. Такимобразом, двухпараметрический способконтроля по взаимно коррелируемымсигналам позволяет значительно повысить достоверность контроля. Крометого, в предлагаеьЬм способе имеетсявозможность идентификации и определения глубины залегания таких труднофиксируемых тепловыми методами дефектов, как трещины, расслоения и т.д