Способ тепловой дефектоскопии тел вращения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК бй 4 С 01 И 25/ ИСАНИЕ ЕТЕНВУ 4) СПОСОБ ЕЛ ВРАЩЕНИЯ 7) Изобреение относится к нтролю изделий ме ектоскопии и пред лических и других щих низкой поглощ лучистой энергии упрощение процед м руша тепл ой значеметал блада ность но д лий,ющеи Цель ос ыко етс о я СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 23.06.87, Бюл. У 23 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М.К.Янгеля (72) А.В.Стороженко, В,В.Ушаков и С.В.Бородин(56) Герике О.Р. Система обнаружения дефектов соединения с применени инфракрасных лучей. 1964, т. 2, Ф 2 с. 65-68.Патент Японии У 57-48735, кл, С 01 И 25/72, 1982. ЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ роля и реализующей его аппаратуры.На образец, движущийся винтообразновблизи локального нагревателя и радиометра, нанесена меридиональная меткас большой поглощательной способностьюкоторую используют как источник информации о распределении температурывдоль образца. Это позволяет осуществить автоматическую подстройку угловой скорости по принципу следящегорегулирования непосредственно в процессе сканирования и тем самым поддерживать на постоянном уровне тепловую мощность, воспринимаемую единичной площадкой тела на всех широтах сканированияВ каждой строке скнирования сигнал от меридиональнойметки сравнивают с эталонной величиной и полученный разностный сигналчерез запоминающее устройство передают в усилитель постоянного тока,регулирующий угловую скорость электродвигателя в сканирующем устройстве,1 ил.1 13188Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий активным тепловым методом и может быть использовано для. контроля тел сложного профиля. 5Цель изобретения - упрощение процедуры контроля и реализующей его аппаратуры.Плотность потока, направленной на образец лучистой энергии является по стоянной величиной, что позволяет упростить аппаратуру теплового дефектоскопа..На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа.Схема содержит исследуемый обра-зец 1, меридиональную метку 2, локальный нагреватель 3, радиометр 4, сканирующее устройство 5, генератор 6 угловой развертки, анализатор 7 сиг Р налов радиометра, амплитудный дискриминатор 8, интегратор 9 сигналов меридиональной метки, генератор 10 эталонных сигналов, сумматор 11 и регулятор 12 угловой скорости.Меридиональная метка 2 изготовлена из вещества, у которого коэффици-. енты поглощательной (и излучательной) способности значительно превышают соответствующие коэффициенты материала коэффициентов образца, Например, для пары сажа - металл отношение. указанных коэффициентов составляет 3-10. Локальный нагреватель 3 создает концентрированное световое пятно на об разце 1. Сканирующее устройство 5 вращает образец 1 вокруг оси симметрии и после каждого оборота сдвигает его вверх на шаг, равный приблизительно диаметру светового пятна. 40 1В регулятор 12 угловой емкости входят запоминающее устройство (ЗУ) разностного сигнала, считывающее устройство и усилитель постоянного тока (УПТ), питающего электродвигатель в , сканирующем устройстве 5. Перед началом сканирования верхняя кромка образца 1 устанавливается на одном уровне с радиометром 4 и локальном нагревателем 3.П р и м е р. При включении сканирующего устройства 5 образец 1 приходит в винтообразное движение. С осью вращения связан и генератор 6 угловой развертки, вырабатывающий дискретные сигналы напряжения (например, нри помощи ступенчатого кругового потенциометра), величина которых пропорциональна углу поворотаПо сигналам развертки заполняются последовательно ячейки памяти в анализаторе 7 от сигналов, приходящих из радиометра 4. Амплитуды сигналов обусловлены такими факторами, как мощностьлокального нагревателя 3, наличиедефектов в образце и его угловая скорость, излучательная и поглощательная способность сканируемых участков. Визуализация сигналов по строкам осуществляется при помощи дисплея или самописца, Сущность предлагаемого способа заключается во взаимодействии элементов 8-12 с меридиональной меткой 2.В каждой строке сканирования, когда перед датчиком радиометра 4 проходят участки образца 1, амплитудчый дискриминатор 8 находится в запертом состоянии, поскольку в это время ам-. плитуда сигналов радиометра ниже порога амплитудного дискриминатора 8. При этом в сумматор 11 не поступают сигналы от интегратора 9 и генератора 10 эталонных сигналов, а в ЗУ регулятора 12 угловой скорости хранится информация о разностном сигнале,полученная в предыдущем цикле.Элементы 8-12 функционируют в течение малого промежутка времени ьС, когда в радиометр 4 попадает лучистая энергия от меридиональной метки 2 и сигнал с радиометра становится значительно выше порога срабатывания амплитудного дискриминатора 8. В результате на выходе амплитудного ди-. скриминатора появляется прямоугольный импульс длительностью ьС и амплитудой, равной приблизительно амплитуде выходного сигнала радиометра. Этим импульсом запускается на времяЬС генератор 10 эталонных сигналов. Из генератора в сумматор 11 поступает сигнал напряжения 0 , величина которого пропорциональна времени, т.е. 0 =с ь,Интегратор 9 вырабатывает сигнал напряжения, величина которого пропорциональна произведению двух величин - времени Ь и амплитуде Б сигналов, поступающих от дискриминатора 8, т.е, У=КЬСБ . В свою очередь Б -Ь 1, так как амплитуда П пропорциональна энерРгии, поглощенной участком меридиональной метки 2 за время ь Т, Поскольку ширина метки ьХ одинакова вдольмеридиана, то ь=ьХ/ы 2, где и - угловая скорость, К - радиус сканирования./36 Тираж 776 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Подписнонного комитета СССтений и открытий35, Раушская наб.,д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужго л.Проектная 3 13188Следовательно, П/ы К, т.е. сигнал интегратора 9 весьма чувствителен к изменению у и К, что облегчает задачу автоматического регулирования угловой скорости. По мере увеличения радиуса сканирования необходимо уменьшать угловую скорость с тем, чтобы линейная скорость иК оставалась постоянной,С выхода сумматора разностный 10 сигнал ьП=П-П поступает в ЗУ регулятора 12 угловой скорости, и эта информация хранится там в течение всей и-й строки, до прихода следующего сигнала от меридиональной метки. Для 15 организации во время работы ЗУ используется .прямоугольный импульс с выхода амплитудного дискриминатора 8 (обнуление ЗУ - по переднему фронту импульса, запись - по заднему). Счи тывающее устройство передает информацию о знаке и величине разностного сигнала на вход УПТ, который устанавливает значение тока в электродвигателе, соответствующее оптимальному 25 значению угловой скорости на данной широте сканирования. Например, если в п-й строке бац=0, а в и+1-й - ЬБ)О, то УПТ увеличит ток в электродвигателе, поддерживая тем.самым темпе ратуру сканируемых участков на прежнем уровне, Минимальное ии максимальное Ызначения угловой скорости электродвигателя должны быть 91 4 связаны с минимальным Ки максимальным К радиусами сканирования.масФормула изобретения Способ тепловой дефектоскопии тел вращения, заключающийся в осуществлении поступательно-вращательного движения контролируемого тела с последовательным прогреванием участков его поверхности от источника концентрированной лучистой энергии, при этом в процессе сканирования поддерживают постоянной плотность потока поглощаемой телом энергии, тепловое излучение, исходящее от прогретых участков контролируемого тела, преобразуют в электрический сигнал радиометра, по которому судят о содержащихся в теле дефектах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процедуры контроля и реализующей его аппаратуры путем следящего регулирования угловой скорости сканирования, на контролируемое тело предварительно наносят меридиональную метку из вещества, с большой поглощательной способностью, в процессе сканирования электрический сигнал радиометра от меридиональной метки в каждой строке сравнивают с эталонным сигналом, и по знаку разностного сигнала корректируют угловую скорость тела для каждой последующей строки.