Способ контроля качества точечных сварных соединений

.Ж 5 С 01 й 27/90 ОМИТЕТОТКР ЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЭОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССРПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ А институт им С,Фа ЦК СССР 76. СССР 81.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТОЧЕЧНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ(57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для выявления дефектов сварки точечных сварных соединений.Цель изобретения - повышение достоверности контроля - достигается путем измерения информативных параметров, в большей степени связаных с качеством сварного соединения.На фиг,1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ контроля качества точечных сварных соединений: на фиг,2 - осциллограммы выходного сигнала сглаживающего блока,Устройство, реализующее способ контроля качества точечных сварных соединений, состоит из генератора 1 синусоидального сигнала с регулируемой для выявления дефектов сварки точечных сварных соединений. Цель изобретения - повышение достоверности контроля - достигается путем измерения информативных параметров, в большей степени связанных с качеством сварного соединения, При перемещении вихретокового преобразователя над точечным сварным соединением формируется импульс, характеризуемый длительностью т 1, г и амплитудой п 1, Ьр переднего и заднего фронтов соответственно, а также площадью Я импульса, По совокупности этих параметров путем вычисления по предварительно полученным Формулам регрессионного анализа определяются диаметр б и величина а проплавления литого ядра, 2 ил,частотои, вихретокового преобразователя 2, колебательного механизма 3, неуравновешенной мостовой схемы 4, фаэометра 5. сглаживающего блока 6, аналого-цифрового преобразователя 7, осциллографического блока 8, анализатора 9 формы кривой, цифрового вычислительного блока 10, дисплея 11, печатающего блока 12, цифроаналогового преобразователя 13, самописца 14 и пульта 15 управления,Генератор 1 присоединен с неуравновешенной мостовой схеме 4 и опорному входу фазометра 5. Накладной вихретоковый преобразователь 2 включен в плечо мостовой схемы 4 и механически закреплен на подвижном элементе колебательного механизма 3, Выход мостовой схемы 4 подключен к последовательно соединен 1658073ным фаэометру 5, сглаживающему блоку б, аналого-цифровому преобразователю 7, анализатору 9 формы кривой и цифровому вычислительному блоку 10. Осциллографический блок 8 присоединен с выходу фаэометра 5. Дисплей 11 и печатающий блок 12 присоединены к выходам анализатора 9 формы кривой и цифрового вычислительного блока 10, Последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 13 и самописец 14 подключены к выходу цифрового вычислительного блока 10, Пульт 15 управления соединен с управляющими входами генератора 1, колебательного механизма 3, анализатора 9 формы кривой, цифрового вычислительного блока 1 О, печатающего блока 12 и самописца 14.Способ контроля качества точечных сварных соединений реализуется следующим образом,Синусоидальное напряжение с генератора 1 поступает на мостовую схему 4, в одно из плеч которой включен накладной вихретоковый преобразователь 2, закрепленный на подвижном элементе колебательного механизма 3. Накладной вихретоковый преобразователь 2 устанавливается над сварной точкой и с помощью колебательного механизма 3 перемещается в плоскости, параллельной поверхности соприкосновения сваренных деталей.В зависимости от качества сварного соединения изменяется комплексное сопротивление накладного вихретокового преобразователя 2, а следовательно, и выходной сигнал мостовой схемы 4. Последняя построена таким образом, что фаза ее выходного напряжения не зависит от величины зазора между вихретоковым преобразователем 2 и контролируемым объектом, а определяется лишь изменением электропроводности в зоне контроля, которое, в свою очередь, зависит от качества сварки,С выхода мостовой схемы 4 сигнал поступает на первый вход фазометра 5, на опорный вход которого подается сигнал с генератора 1, Выходной сигнал фаэометра 5 с целью снижения помех фильтруется в сглаживающем блоке б и поступает на аналого-цифровой преобразователь 7 и осциллографический блок 8. Последний предназначен для контроля измеряемого сигнала во время установки накладного вихретокового преобразователя 2 на контролируемый объект и позволяет повысить информативность измерений.Выходной сигнал аналого-цифрового преобразователя 7 подвергается предварительному исследованию в анализаторе 9 формы кривой, При этом используется то 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 обстоятельство, что распределение локальных максимумов и минимумов измеренной кривой (фиг.2) позволяет качественно охарактеризовать вид литого ядра. С этой целью в анализаторе 9 производится поиск экстремумов кривой в заданных ее зонах, На основе результатов поиска осуществляется классификация типа кривой на следующие 3 класса: 1) нестандартный, не поддающийся классификации; 2) нестандартный, соответствующий определенному дефекту; 3) стандарт н ы й, подлежащий последующей обработке.При выявлении кривых, соответствующих первым двух классам, анализатор 9 выдает соответствующую информацию на дисплей 11 и печатающий блок 12. На этом процесс измерения заканчивается.В случае отнесения результатов измерений к третьему классу производится дальнейшая обработка измерений кривой с целью нахождения оценок основных параметров литого ядра - диаметра б и величины проплавления а. Данная процедура осуществляется цифровым вычислительным блоком 10, на вход которого подаются длительность 11, 12 и амплитуды Ь 1, Ь 2 переднего и заднего фронтов импульсов соответственно, а также площадь 5 импульса. Вычисление проводится по формулам регрессионного анализаО = Ь 11 Ь 1+ Ь 1211+ Ь 1312 + Ь 1462 + Ь 155Ь 16: д = Ь 21 п 1+ Ь 2211+ Ь 2312 ф Ь 24 п 2Ь 255 ф Ь 26, где Ь 11 Ь 26 - коэффициенты регрессии.Полученные значения О и а отображаются на дисплее 11 и печатающем блоке 12Кроме того, результаты анализа и измерения параметров кривой с помощью цифроаналогового преобразователя 13 подаются на самописец 14, предназначенный для длительного хранения информации,Коэффициенты Ь 11Ь 12Ь 26 в формулах определяются по данным предварительных экспериментов на обучающей выборке на основе методов регрессионного анализа. С этой целью на образцах обучающей выборки производится измерение параметров кривой 11, 12. п 1, п 2, 5 на выходе сглаживающего блока б, после чего методами металлографического анализа определяются соответствующие значения параметров литого ядра б и а. Затем методом наименьших квадратов рассчитываются коэффициенты Ь 11, Ь 12,Ь 26, значения которых вводятся в цифровой вычислительный блок 10,Устройство снабжено также пультом 15 управления, с помощью которого осуществляется изменение в зависимости от сочета1658073 Поенсщение пер 5 очиогв югг ставитель П, Шкатовхред М.Моргентал Корректор Н, Коро едак ндо каз 1711 Тираж 407 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 1 Производстве ния толщин свариваемых деталей рабочей частоты генератора 1, а также управление подвижным элементом колебательного механизма 3, печатающим блоком 12 и самописцем 14. Наряду с этим пульт 15 управления позволяет менять коэффициенты Ь 11, Ь 12,.Ь 26 в формулах, расчет по которым производится цифровым вычислительным блоком 10, а также варьировать эоны исследования и правила классификации в анализаторе 9 формы кривой. Формула изобретенияСпособ контроля качества точечных сварных соединений, заключающийся в том, что перемещают накладной вихретоковый преобразователь над поверхностью иэделия, пересекая зону над сварной точкой,получают огибающую сигнала после преобразования вносимого сигнала на выходе вихретокового преобразователя, измеряют информативные параметры полученного 5 импульса и используют их для определения диаметра 6 н проплавления а литого ядра. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в качестве информативных параметров иэме О ряют длительность 11, 12 и амплитуды п 1 п 2переднего и заднего фронтов соответственно, а также его площадь Я, предварительно определяют с помощью контрольных образцов коэффициенты уравнений регрессии, 15 связывающих измеренные параметры импульса напряжения т 1. т 2, п 1, п 2 и Я с контролируемыми параметрами 6 и а и определяют параметры 6 и а.