Устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ(51) М. 22) Заявлено 06,12.79 (присоединением заявки Йо 2 847 6 06/1 8 й 21/47 сударственный коми СССР по аелам изобретенн н открытий23) ПриоритетОпубликовано Дата опублико еллетеиь Йо 3 08 53) УДК 535, 2(54 РОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШИОЩЕГО КОНТПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к дефектоскопии изделий и преимущественно может быть использовано в электро- вакуумном приборостроении при контроле однослойных и многослойных элементов приборов.При изготовлении полых цилиндрических иэделий возможно образование в них различных дефектов (поры, раковины, отслоения, трещины, металлические включенйя в слое изоляции и для неразрутипа изделий ллов, содержа лие с жидкона его наружу подсветки ство аког рист изд енко истея этого устройства ванми равномерного ерез стенку издес помощью жидких ающего на поверхературного поля.чности на этом помеющиеся в издеойства позволяютлиндрические объекты эо т.п.),Известно устрошающего контроляс помбщью жидкихщее контролируемокристаллической иной поверхности,и регистрации.принцип действоснован на формиртеплового потокалия и визуализацикристаллов возникности изделия темУчастки неизотермле характеризуютлии дефекты 11.Известные устрконтролировать ци последовательным просмотром (регистрацией) наружной поверхности изделия путем поворота его вокруг своей оси и сканирования вдоль образующей цилиндра. Это снижает точность и надежность контроля и обуславливает низкую производительность труда.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для нераэрушающего контроля полых цилиндрических изделий, включающее контролируемое иэделие с жидкокристаллической пленкой на его наружной поверхности, систему подсветки и регистрации рассеянного жидкокристаллической пленкой света, а также систему обеспечения в изделии радиального теплового потока.Это устройство содержит внутренний нагреватель, создающий в цилиндрическом образце радиальный тепловой поток. Наружная поверхность покрыта пленкой жидких кристаллов, охлажцаемой воздухом. Пленка при подсвечивании позволяет визуализировать температурное поле поверхности образца. В местах дефектов термическое сопротивление стенки отличается в большую или меньшую сторону, что проявляется в цветной картине на жндкокристалли 857802ческом слое и наблюдается или регистрируется на фото или кинопленке, Для анализа всей поверхности образца, его плавно или ступенчато поворачивают вокруг своей оси вручную или с помощью системы поворота 2.Недостатки известного устройства следующие:а) визуальный просмотр поверхности поворачивающегося иэделия или регистрация цветной картины с помощью фото или киноаппарата снижает оперативность контроля,б) отсутствие возможности Фиксации угла поворота уменьшает точность в регистрации координат месторасположения дефектов, При этом происходит дополнительное искажение фиксируемой картины, так как снимки делают регистратом, находящимся сбоку от цилиндрического изделия;в) при выявлении электропроводящих (металлических) включений в изоляционном слое с подачей разности электрических потенциалов на металлические слои возможен электрический пробой на невидимой стороне изделий, что снижает надежность контроля.Цель изобретения - повышение оперативности и точности контроля.Указанная цель достигается тем, что в устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий, включающем жидкокристаллическую пленку на наружной поверхности контролируемого иэделия, систему подсветки и регистрации рассеянного жидкокристаллической пленкой света, а также систему обеспечения в изделии радиального теплового потока, система подсветки и регистрации выполнена в виде конического рассеивателя и цилиндрического зеркала, а жидкокристаллическая пленка расположена соосно с рассеивателем и цилиндрическим зеркалом так, что угол наблюдения отличается от угла падения света не пленку на 15-20 , при этом регистратор расположен на главной оптической оси устройства.На чертеже изображена схема устройства. ФУстройство содержит систему подсветки, состоящую иэ источника 1 света, мэнохроматора 2, плоского зеркала 3,: конического рассеивателя 4 и цилиндрического зеркала 5, которое распс)ложено соосно с рассеивателем. Внутрь цилиндрического зеркала 5 соосно с ним помещено контролируемое изделие б, наружная поверхность которого покрыта жидкокристаллической пленкой 7, а торцы изделия закрыты тепло- и электроизоляционными пробками 8. Внутри изделия размещена система организации в нем радиального теплового потока, выполненная, напри 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 56 мер, в виде электрического нагревателя 9,В качестве источника теплового потока можно использовать, например,горячий газ, воду и т,д., а приконтроле металлических включений визоляционных слоях - также подачуразности потенциалов поперек слоев.Регистратор 10 (например, кино- илиФотокамера), расположенный на главной оптической оси, служит для одновременной регистрации изменения цвета жидкокристаллической пленки навсей наружной поверхности контролируемого иэделия, Охлаждение полостимежду цилиндрическим зеркалом и изделием, например, потоком воздуха отвентилятора 11, позволяет выровнитьусловия теплообмена по наружной поверхности изделия,Устройство работает следующим образом.Свет от источника 1, проходя через монохроматор 2, отражается последовательно от плоского зеркала З,конического рассеивателя 4, цилиндрического зеркала 5 и поверхности жидкокристаллической пленки 7. Селективно рассеянный пленкой свет отражаетод углом, не равным углу падения,цилиндрическим зеркалом 5 на регистратор 10 и создает в фокальной плоскости последнего изображение всейнаружной поверхности контролируемогоиэделия б, При работе одновременнонагревателя 9 и вентилятора 11, изза разности термических сопротивлений дефектных и бездефектных участков контролируемого изделия, на наружной поверхности жидкокристаллической пленки Формируется неизотермическое температурное поле, которое воспринимается регистратором.Таким образом, устройство позволяет получать одновременно со всей наружной поверхности контролируемогообъекта информацию, анализ которойдает возможность определить качество контролируемого изделия (координаты и размеры дефектов).Внедрение этого устройства позволяет улучшить качество, повысить производительность и снизить себестоимость контроля полых цилиндрическихиэделий. Формула изобретения Устройство для неразрушающего контроля полых цилиндрических изделий, включающее жидкокристаллическую пленку на наружной поверхности контролируемого изделия, систему подсветки и регистрации рассеянного жидкокристаллической пленкой света, а также систему обеспечения в иэделии радиального теплового потока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью230/70 ВНИИПИ по де 113035, ка енного комитетатений и открытий-35, Раушская на сударсам изобосква,4/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект повышения оперативности и точности контроля, система подсветки и регистрации выполнена в виде конического рассеивателя и цилиндрического зеркала, а жидкокристаллическая пленка расположена соосно с рассеивателем и цилиндрическим зеркалом так, что угол наблюдения отличается от угла падения света на пленку на 15-20Ф при этом регистратор расположен на главной оптической оси устройстваИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США В 3736790,кл, 73-104, опублик. 1973.2. Труды й Всесоюзной конференции по жидким кристаллам и их практическому применению. Тезисы докладов, Иваново, 1977, с. 142-143 (прото тип).