Способ акустического контроля материалов на наличие микротрещин

% Й ТВ КОМУ СВИДЕТ К АВ 13Кузинстащи робот Ю.Б.- М., 1976,ОГО КОНТРОЛЯМИКРОТРЕЩИНится к неразериалов и моя контрозводстве ния являе льности и досай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИ(54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКМАТЕРИАЛОВ НА НАЛИЧИЕ(57) Изобретение относрушающему контролю матжет быть использованопластин кремния при прмикросхем, Целью изобрся повышение чувствите товерности контроля материалов засчет обеспечения возможности регист. -рации сигналов в широком спектречастот. На одном из торцов образцавозбуждают объемные гиперзвуковыеакустические колебания, которые распространяются по образцу и принимаются преобразователем на другом торце. Затем образец подвергают циклической нагрузке. В момент появлениямикротрещин возникают сигналы акустической эмиссии, которые модулируютгиперзвуковые колебания как по амплитуде, так и по фазе. Из принятых модулированных гиперзвуковых колебанийгетеродинным методом выделяют сигна"лы акустической эмиссии, по которымсудят о наличии микротрещин. 1 ил.13021Изобретение относится к областинеразрушающего контроля материалови может быть использовано для контроля пластин кремния при производствемикросхем. 5Целью изобретения является повышение чувствительности и достоверности контроля материалов за счет обеспечения возможности регистрации сигналов в широком спектре частот, 10На чертеже представлено устройство, реализующее способ акустического.контроля материалов на наличие микротрещин,Устройство содержит, например,15два канала из последовательно соединенных приемного преобразователя 1акустических колебаний, усилителя 2высокой частоты, смесителя 3, усилителя 4 промежуточной частоты, детектора 5 промежуточной частоты, Фильтра б промежуточной частоты, усилителя , детектора 8 и фильтра 9, к выходу детектора 5 подключен измеритель10 уровня несущей частоты. Кроме того,устройство содержит общие для двухканалов последовательно соединенныеизлучающий преобразователь 1 1 гиперзвуковых колебаний, высокочастотныйгенератор 12 и гетеродинный генератор 13, выход которого подключен кодному из входов смесителя 3,Устройство работает в двух режимах в . настройки и измерения.В режиме настройки сигнал высокочастотного генератора 12 подаетсяна преобразователь 11 акустическихколебаний, который возбуждает в,исследуемом образце материала объемные гиперзвуковые колебания. 40Распространяясь по образцу, колебания достигают. преобразователей 1 ипреобразуются ими в электрическийсигнал. Эффективность взаимного преобразования акустической и электрической энергии достигает максимумана частоте основного акустическогорезонанса преобразователей, поэтомув режиме настройки определяют оптимальное значение частоты высокочастотного генератора 12, Синхронно свысокочастотным генератором 12 перестраивается и гетеродинный генератор13 так, чтобы разность их частот была постоянной. Принимаемые преобразователями сигналы усиливаются усилителями 2 высокой частоты (это могут быть и резонансные и широкополосные усилители) и подаются на сме 84 2сители 3, которые вьделяют из этих сигналов и сигнала гетеродина промежуточную частоту,на которой происходит основное усиление сигнала усилителями 4. Затем сигналы детектируются детекторами 5 и подаются на измерители 10 уровня несущей частоты. Режим настройки, таким образом, сводится к выбору частоты высокочастотного генератора 12 для обеспечения максимального уровня несущей частоты и оптимального отношения сигналов в обоихканалах измерения,В режиме измерения исследуемыйобразец подвергают нагрузке (механической или термической), вызывающей вматериале сигналы АЭ. Эти сигналымоделируют гиперзвуковые сигналы.После фильтра б промежуточной частоты сигналы акустической эмиссии,представляющие собой подобие пачексинусоидальных импульсов, усиливаютсяусилителями 7 повторно детектируются детекторами 8 и фильтруются Фильтрами 9 с постоянными времени, обеспечивающими вьделение огибающих пачекимпульсов, поступают затем на выходы устройства для последующей обработки,В зависимости от свойств и размеров материала возбуждающий (высокочастотный) и гетеродинный генераторы могут синхронно перестраиваться,сохраняя разность частот между нимиравной одной промежуточной частоте.Возможность синхронной перестройкигенераторов позволяет принимать сигналы, лежащие в широком спектре частот, что исключает пропуск сигналовАЭ,В случае использования фазовогометода приема существует возможностьисключения влияния паразитной амплитудной модуляции гиперзвуковых колебаний, возникающих при обработкематериала, и, следовательно, осуществления контроля качества в процессепроизводства,Ф о р м у л а изобретенияСпособ акустического контроля материалов на наличие микротрещин, заключающийся в том, что нагружают контролируемый материал, принимают возникающие при этом сигналы акустической эмиссии и по ним судят о возникновении микротрещин о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повыЩИТ Составитель В.ЕвстратовТехред М.Ходанич Корректор Л,Патай едактор О. ковецк аказ 1211/43 Тираж 777 ИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаПодписноСР митета открыт 4 5 ская Производственно-полиграфическое предприятие ород, ул.Проектна 3 1302184 4щения чувствительности и достовернос- ковые сигналы, модулированные сигнати контроля, в материале возбуждают лами акустической эмиссии, выделяют объемные гиперзвуковые акустические из них гетеродинным методом сигналы колебания на резонансной частоте пре- акустической эмиссии и по ним судят образователей, регистрируют гиперзву о возникновении микротрещин.