Способ обнаружения дефектов изделий

(5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт прикладной физики АН БССР (72) В, В. Кожаринов(56) Авторское свидетельство СССР М 693170, кл, 6 01 й 21/16, 1979.Авторское свидетельство СССР М 1099259, кл. 6 01 М 21/88, 1984.(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к неразрушающему оптическому контролю и может быть использовано при обнаружении пор и треИзобретение относится к неразрушающему оптическому контролю и может быть использовано при обнаружении пор и трещин в металлических и диэлектрических изделиях,Цель изобретения - ускорение процесса обнаружения и уменьшение энергозатрат, а также улучшение качества контроля путем регистрации геометрической структуры дефекта.На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют в следующей последовательностии.На поверхность контролируемого изделия 1 наносят слой 2 контрастного порошка аморфного бора и располагают темную тонкую диэлектрическую пленку 3, имеющую поры 4, насыщенные кислородом, С помощью ультразвукового преобразователя 5 возбуждают в контролируемом иэделии 1 ультразвуковые колебания. Помещают контролируемое изделие 1 в электрическое пощин в металлических и диэлектрических изделиях, Цель изобретения - ускорение процесса обнаружения и уменьшение его энергозатрат. На поверхность контролируемого изделия наносят слой контрастного порошка аморфного бора, помещают в электрическое поле высокой напряженности, воздействуют при этом на контролируемое изделие ультразвуковыми колебаниями и проводят регистрацию дефектов с помощью темной тонкой диэлектрической пленки, имеющей пористую структуру, насыщенную кислородом и размещенную у поверхности контролируемого изделия. 3 з. и. ф - лы, 1 ил. ле высокои напряженности, подключаяфьюэлектроды 6 к источнику 7 высокого напря-жения. В области дефектов 8 и 9 возникаетэлектрический разряд, сопровождающийсяинтенсивным разогревом слоя 2 контраст- СЬного порошка аморфного бора в атмосфере (Яизбыточного кислорода, поступающего из ,пор 4 темной тонкой диэлектрической плен- фки 3 с последующим образованием бесцветного борного ангидрида и внедрением его сдополнительной интенсификацией этогопроцесса с помощью ультразвуковых колебаний, что, в конечном итоге, приводит к,Вобразованию на темной тонкой эластичной дпленке 3 контрастного изображения дефектов 8 и 9, которое затем после отключенияисточника 7 высокого напряжения и снятияпленки 3 с поверхности контролируемогоизделия 1 анализируется визуально или спривлечением оптических приборов,П р и м е р 1. На поверхность контролируемого изделия 1 наносят тонким слоемпорошок аморфного бора с размером зернане более 5 10 мм, затем накладывают темную тонкую (толщиной 0,5 мм) диэлектрическую пленку, имеющую поры 4 со средним диаметром - 10 мкм. В качестве контролируемого иэделия 1 использовали пластину из фторопласта толщиной 2 мм, на которой были выполнены модельные дефекты 8 и 9 в виде прямоугольного паза глубиной 0 5 мм и шириной 0 1 мм и цилиндрической приповерхностной закрытой поры диаметром 0,1 мм и высотой 0,5 мм. Ультразвуковые колебания в контролируемом изделии возбуждали с помощью пьезопреобразователей прибора ДУК. Контролируемое изделие 1 помещали на один из электродов 6, а второй электрод располагали на темной диэлектрической пленке 3 с порами 4, насыщенными предварительно кислородом. На электроды 6 подавали напряжение с источника 7 высокого напряжения, в качестве которого использовался усилитель мощности, позволяющий давать на выходе синусоидальное регулируемое напряжение до 8 кВ мощностью до 40 Вт. В качестве электродов б использовались квадратные металлические пластины 20 х 20 мм толщиной 1 мм с закругленными краями, После подачи напряжения с источника 7 высокого напряжения на электроды б в зазоре между тонкой диэлектрической пленкой 3 и поверхностью контролируемого изделия 1 только в области дефектов 8 и 9 возникал интенсивный разряд, сопровождающийся свечением и интенсивным локальным разогревом поверхности контролируемого изделия 1 в области дефектов 8 и 9, В результате наличия этих электроразрядных процессов и избытка кислорода, поступающего из пор 4 в результате того же разогрева, имело место локальное ( в соответствии с геометрией местоположения дефектов) образование барного ангидрида, который затем (обладая низкой вязкостью) заполняет поры 4 темной диэлектрической пленки 3, формируя тем самым контрастное иэображение дефектов 8 и 9. Время образования изображения составило 10 с.П р и м е р 2. На поверхность контролируемого иэделия 1 наносят тонким слоем 2 порошок аморфного бора с размером зерна не более 5 10 мм, Контролируемое изделие 1 помещают на один из электродов 6, а второй электрод 6 располагают с фиксированным воздушным зазором. На электроды 6 подают напряжение с источника 7 высокого напряжения, достаточное для образования локального (в области дефектов 8 и 9) тлеющего разряда, который сопровождается свечением и интенсивным локальным разогревом поверхности контролируемого изделия 1, В результате газоразрядных процессов в соответствии с местоположениемдефектов 8 и 9 идет образование борногоангидрида, который при наличии дефекта 85 проникает в него и образует на поверхностиконтролируемого изделия 1 изображение,которое фиксируется визуально,П р и м е р 3. На поверхность контролируемого изделия 1 наносят тонким слоем 210 порошок аморфного бора с размером зернане более 5 10 мм. Накладывают темнуютонкую (толщиной 0,5 мм. в этом случаепонятие "тонкая" трактуется в сравнении свеличиной зерна аморфного бора и ее тол 15 щина должна быть порядка 5-10 размеровзерен аморфного бора, чтобы, с одной стороны, процесс накопления аморфного борав порах пленки шел достаточно эффективно,а с другой стороны, толщина пленки ограни 20 чена воэможностями усилителя мощности,так как, чем толще пленка, тем больше напряжение должно быть на выходе усилителямощности) диэлектрическую пленку 3, имеющую поры 4 со средним диаметром 1025 мкм), Контролируемое изделие 1 помещаютна один из электродов б, а второй электродб располагают над темной тонкой диэлектрической пленкой 3 с порами 4. На электроды б подают напряжение с источника 730 высокого напряжения, ддстаточное для образования локального (в области дефектов 8и 9) тлеющего разряда, сопровождающегосясвечением и интенсивнь 1 м локальным разогревом поверхности контролируемого изде 35 лия 1, В результате газоразрядныхпроцессов в соответствии с геометрией иместоположением дефектов 8 и 9 идет образование борного ангидрида, который, обладая низкой вязкостью при высоких40 температурах, проникая в поры 4, формирует контрастное световое (на общем темномфоне пленки 3) изображение геометрии иместоположения дефектов 8 и 9,П р и м е р 4. На поверхность контроли 45 руемого изделия 1 наносят тонким слоем 2порошок аморфного бора с размером зернане более 5 10 мм. Накладывают темнуютонкую диэлектрическую пленку 3. имеющую поры 4 со средним диаметром - 1050 мкм, Контролируемое изделие 1 помещаютна один из электродов 6, а второй электродрасполагают над темной тонкой диэлектрической пленкой 3 с порами 4. На электроды6 подают напряжение с источника 7 высоко 55 го напряжения, достаточное для образования локального (в области дефектов 8 и 9)тлеющего разряда, сопровождающегосясвечением и интенсивным локальным разогревом поверхности контролируемого изделия 1, Одновременно с подачей напряжения165 б 420 позволяет значительно уменьшить энергозатраты и время обнаружения дефектов, а вряде случаев расширить область применения. Формула изобретения Составитель В.КалечицТехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор А,Ревин Заказ 2048 Тираж 412 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 в контролируемом изделии 1 с помощьюультразвукового преобразователя 5 возбуждают ультразвуковые колебания. В результате газоразрядных процессов всоответствии с геометрией и местоположением дефектов 8 и 9 идет образование борного ангидрида, который, обладая низкойвязкостью при высоких температурах, проникает в поры 4. Процесс проникновенияинтенсифицируется ультразвуковыми колебаниями, способствуя тем самым повыше.нию локальной плотности барногоангидрида в порах 4 и, естественно, повышению контактности (качества) получаемыхизображений, геометрии дефекта, сокращению времени экспонирования.Сравнительные эксперименты показали, что помимо сокращения энергозатрат засчет отказа от необходимости разогрева довысокой температуры (что в ряде случаев 20вообще нежелательно) и ускорения процесса обнаружения, имеет место и повышениевыявляемости, так как дефекты 8 и 9 в контролируемом изделии 1 из фторопласта нельзя было обнаружить, поскольку разогрев 25фторопласта в течение получаса при800 С невозможен,Преимуществом предлагаемого способа является также расширение области применения, так как для обеспечения 30достаточного контраста при визуализациидефекта в известных способах необходимо,чтобы контролируемое изделие было темным. Это ограничение при осуществлениипредлагаемого способа отпадает. 35Таким образом, применение предлагаемого (по сравению с известными) способа 1. Способ обнаружения дефектов изделий, заключающийся в том, что на поверхность контролируемого изделия наносят слой контрастного порошка аморфного бора, нагревают иэделие и осуществляют визуальный контроль, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса обнаружения и уменьшения его энергозатрат, в процессе визуального контроля помещают контролируемое изделие в электрическое поле с напряженностью, превышающей порог образования локального тлеющего разряда.2, Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения качества контроля, путем регистрации геометрической структуры дефекта, после нанесения слоя аморфного бора размещают на поверхности контролируемого изделия небелую диэлектрическую пленку, имеющую пористую структуру,3, Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что насыщают кислородом пористую структуру небелой диэлектрической пленки перед размещением ее на контролируемом изделии.4, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в процессе визуального контроля возбуждают ультразвуковые колебания г контролируемом изделии.