Нагреватель теплового дефектоскопа

Союз СоветскихСоцкаЛксткческкнРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1859887(51)М. Кл. С 01 М 21/44 Ъеударстеанный комитет СССР во делам нзееретеннй н еткрытнй(54) НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕПЛОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА Изобретение относится к дефектоскопии, а более конкретно к нагревателям,предназначенным для нагрева участков поверхности контролируемых объектов притепловом нераэрушающем контроле. Оно может быть использовано также в других областях техники и в различных отрасляхпромышленности для нагрева изделий, полуфабрикатов,Известно большое количество нагревателей, которые могут быть использованы10для нагрева объектов при тепловом неразрушающем контроле 11.Наиболее близким к предлагаемому устройству является эллиптический нагреватель,который включает в себя источник5излучения отражатель эллиптического профиля, смонтированные в неохлаждаемом кожухе. Его эффективность несколько повышена эа счет использования отражателя эллиптического профиля, позволяющего30большую часть отраженного потока излучения направить на нагреваемую поверхность Г 2 Д. Однако и он не позволяет сконцентрировать энергию от источника в узкой зоне поверхности нагреваемого изделия. В зоне нагрева образуются потоки горячего воздуха, которые, как и в выщеуказанных нагревателях, растекаясь по поверхности изделия, размывают тепловую картину, расширяют зону нагрева и создают дополнительные помехи при регистрации теплового поля. Это явление усугубляется тем, что отсутствует охлаждение кожуха, Разогретый до высокой температуры кожух (порядка 150-200 С) дополнительно раоэогревает поверхность изделия и является сам источником мощного ИК-излучения, которое, отражаясь от поверхности изделия, и др, объектов, создает дополнительные помехи в приемной аппаратуре (оптической головке) .Цель изобретения - увеличение чувствительности контроля эа счет повышения эффективности нагрева.Указанная цель достигается тем, что н оеватель снабжен устройством откачкивторичного отражения от эллиптической поверхности 2, поток направляется через то же отверстие 5 в область, расположенную рядом со вторым фокусом, Однако при небольших размерах источника 1 смещение первично и вторично отраженныхпотоков незначительно. Его при малыхразмерах источника 1 можно свести к 1-3 мм. Таким образом, на нагреваемую площадку изделия падает прямой поток излучения от источника 1, проходящий в отверстие 5, однократно отраженный от эллиптической поверхности 2 и двукратно отраженный (вначале от зеркальных экранов3 и 4, а затем от эллиптической поверхности 2) потоки.Предлагаемый нагреватель концентрирует поток теплового излучения на площацгоке, равной 2 х 2 мм, что позволяет выявлять дефекты с размерами 0,5 х 0,5 см.Это позволяет более чем в три раза по -высить чувствительность контроля к размеру выявляемых дефектов по сравнениюс известным либо более, чем в три разаувеличить глубину выявления дефектов,Предлагаемый нагреватель также позволяет повысить поверхностную плотностьпотока излучения в 7-10 раз по сравнению с известным, что, в свою очередь,30позволяет .выявить дефекты типа трещинс раскрытием в 2-3 раза меньше раскрытия дефектов, выявляемых при нагревеизвестным нагревателем,Таким образом, испсщьзование предла 35гаемого изобретения обеспечивает повышение чувствительности теплового контроля (по сравнению с известным при прочих равных условиях) к плошади и раскрытию выявляемых дефектов не менее, чем40в 6 раз. Формула изобретения. Нагреватель теплового дефектоскопа, .включающий источник излучения, эллиптический отражатель и кожух, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля за счет ло кализации и повышения интенсивности нагрева, он снабжен устройством откачки воздуха с трубопроводом, а со стороны контролируемого изделия отражающими экранами, выполненными в поперечном сече нии в виде сопряженных с эллипсом двухдуг окружности, радиусы которых равны расстоянию между фокусами эллипса, центры дуг расположены в плоскости, прохо 3 8 М 887 4 горячего воздуха с трубопроводом, а состороны контролируемого изделия - отра-жающими экранами, выполненными в поперечном сечении в виде сопряженных сэллипсом двух дуг окружности, радиусыкоторых равны расстоянию между фокусами эллипса, центры дуг расположены вплоскости, проходящей через центр источника излучения, расположенного в одномиз.фокусов эллипса и .перпендикулярнойбольшой оси эллипса на расстоянии от источника равном половине его поперечногоразмера.На чертеже показаны нагреватель иконтролируемое изделие.Нагреватель включает в себя малыхразмеров в поперечном сечении источник1 излучения, отражатель 2, отражающийэкран 3 и отражающий экран 4 с отверстием 5 между ними для выхода потокаизлучения, кожух 6, устройство 7 откачкивоздуха с трубопроводом 8, контролируемое изделие 9.Для точечного источника излучения отражатель 2 имеет форму эллипсоида, аотражающие экраны 3 и 4 сливаются водин с отверстием в центре, который имеет форму части тороидальной поверхности.Протяженный (линейный) излучатель имеет отражатель формы части эллиптического цилиндра,а отражающие экраны -формычасти цилиндра с образующими параллельными оси линейного излучателя. В этомслучае сечение отражателя и отражающихэкранов то же, что и у нагревателя с точечным источником.Нагреватель работает следующим образом.Основная часть (около 60%) потокатеплового излучения падает на эллиптическую поверхность отражателя 2, Так какисточник излучения 1 находится в первомфокусе эалипса, то поток излучения, отражаясь от эллиптической зеркальной поверхности и проходя в отверстие 5 между зеркальными экранами 3 и 4, направляется во второй фокус, т.е. на поверхность изделия 9. Оставшаяся часть потока падает на зеркальные экраны 3 и 4.Так как центры дуг окружности сеченийзеркальных экранов 3 и 4 расположеныв плоскости, проходящей через центр источника 1 и перпендикулярной большой оптической оси эллипса на расстоянии от источника 1, равном половине поперечногоразмера источника 1, то поток, отраженный от зеркальных экранов 3. и 4, про,ходит рядом с источником 1 и попадаетна эллиптическую поверхность 2. После5 88068 6дяшей,через центр источника излучения, фракрасного нагрева. М., Госэнергоиэдат, расположенного в одном из фокусов эллип, с, 36.са и перпендикулярной большой его оси 2, Нераэрущаюшие методы и средства на расстоянии от источника, равном поло- испытаний конструкций и изделий иэ стек- вине поперечного размера эллипса, лопластиков и других пластмасс, МатериИсточники информации, алы семинара. Л Ленинградский дом напринятые во внимание при экспертизе. учно-технической пропаганды,1974,ч. Ц1. Борхерт Р, и Юбтц В., Техника ин- с. 32 (прототип).36/65 Тираж 907 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Подписноео комитета СССРи открытийРаущская наб., д. 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Сизеневор Ю, Середа ТехредЛ;Пекарь Корректор Л. Ива