Способ тепловой дефектоскопии изделия

(54) (57) СПОС ПИИ ИЗДЕЛИЯ лия источнико ние по двум в направлениям рением собств лучения издел ОБ ТЕПЛОВОЙ включающий м энергии и заимно перп с одновреме енного тепл ия, о т л и ДЕФЕКТОСКО- агрев изде- сканировандикулярным ным изме вого изч ающийГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И ТОРСНОМУ СВИД(72) Н.Д.Куртев, Битюков, А.В.Смирнов и А. мушкин (71) Московский тут рад ники, электроник втомати (53) 536.6 (088.8)(56) 1, Бекешко Н.А. Активный тепловой контроль неметаллнческих материалов. -Дефектоскопия ф, 198 ф 9 ю с. 86-90.2. Карпельсон А.Е., Попов Ю.А., Колодочкин Ю.В. и др. Обнаружение отслоений в многослойных изделиях тепловым методом и использованием тепловизора, - ффДефектоскопия, 1976, У 5, с. 59-64 (прототип),. с я тем, что, с целью количественного определения местоположения и размеров дефекта,до сканирования устанавливают в плоскости изделия три опорных излучателя, причем первый и второй расположены вдоль одного направления сканирования, а третий вдоль второго направления сканирования на линии, проходящей через первый опорный излучатель, измеряют расстояния между первым и вторым, первым и третьим опорными излучателями, затем одновременно с нагревом изделия и сканированием по двум взаимно перпендикулярным направлениям регистрируют изображение изделия и опорных излучателей в цифровомкоде, измеряют число элементов раэ" ложения изображения между изображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта изделия на направления сканирования, после чего по получен" ным соотношениям определяют местоположение дефекта и его размеры.Изобретение относится к теплофиэическим измерениям, в частности кспособу тепловой дефектоскопии изделий, и может быть использовано в авиационной, химической, строительной,электротехнической и других отраслях промышленности для контроля качества иэделий по их тепловому излучению.Известен двусторонний способ тепловой дефектоскопии плоских неметал Олических материалов, включающий нагрев одной поверхности материала равномерным источником энергии и наблюдение с помощью тепловизора поля температур на другой поверхности материала (.П .Недостаток известного способа состоит в значительной погрешности определения размеров дефекта, что обусловлено отсутствием реперных точекпри проведении дефектоскопии.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ тепловойдефектоскопии изделия, включающийнагрев изделия источником энергии исканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям с одновременным измерением собственного теплового излучения изделия, визуальное на"блюдение изображения изделия, по 30которому качестненно судят о местенахождения дефекта и его размерах (23 .Основной недостаток данного способа заключается в том, что он непозволяет количественно определить 35местоположение дефекта и его размеры, что, естественно, исключает возможность объективной оценки внутрен.него состояния контролируемого изделия. 401Цель изобретения - количественноеопределение местоположения и размеровдефекта,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу тепловой дефектоскопии изделия, включающему нагревизделия источником энергии и сканироэ,нание по двум взаимно перпендикулярным направлениям с одновременным изме.Рением собстненного теплового излучения изделия, устанавливают до сканирования в плоскости изделия триопорных излучателя, причем первый ивторой расположены вдоль одного направления сканирования, а третийвдоль второго направления сканирования на линии, проходящей через первый опорный излучатель, измеряютрасстояние между первым и вторым,первым и третьим опорными излучателями, затем одновременно с нагревом бОизделия и сканированием по двум вза"имно перпендикулярным направлениямрЕгистрируют изображение изделия иопорных излучателей в цифровом кодеизмеряют число элементов Разложения б 5 изображения между иэображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта изделия на направления сканирования, после чего по полученным соотношениям определяют местоположение дефекта и его размеры,Измерение расстояния между первым и вторым и первым и третьим опорными излучателями, установленными в плоскости изделия по направлениям сканирования, позволяет провести количественное нормирование элементов разложения иэображения, зарегистрированного в цифровом коде. А это, в свою очередь, дает возможность после измерения числа элементов разложения между изображениями первого опорногоизлучателя и проекцией дефекта нанаправления сканиронания количествен"но определить местоположение дефектаи его размеры, Например, при тепловой дефектоскопии многослойных изде-.-лий размеры дефекта (например, непроклеи) определяются с погрешностьюне превышающей 1%.На фиг, 1 показано расположение изделия с дефектом и опорных излучателей; на фиг. 2 - структурная схема устройства для реализации предло. женного способа,Способ осуществляется следующим образом.Изделие 1, дефектоскопию которого необходимо выполнить, устанавливают между источником нагрева и регистратором его теплового излучения. Затем в плоскости изделия устанавливают три опорных излучателя 2, 3 и4, причем первый 2 и второй 3 расположены вдоль одного направлениясканирования, а первый 2 и третий.4вдоль второго направления сканирования, и измеряют расстояние междупервым и вторым и первым и третьимопорными излучателями. Затем нагревают изделие и осуществляют сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Подученное иэображение изделия и опорных излучателей регистрируют в цифровом коде, измеряют число элементов разложения иэображения между иэображениями первого и второго, первого и третьего опорных излучателей, первого опорного излучателя и проекциями дефекта 5 иэделия 1 на направления сканированияпосле чего искоьке величины определя-.ют по формуламх - х й) 1 х - х,(2)Таким образом, предложенный способ тепловой дефектоскопии изделий позволяет проводить количественное определение местоположения и размеров дефекта где Ь- расстояние между первым ивторым опорными излучателями;Ь - расстояние между первым итретьим опорными излучателя 51(,)- расстояние между первым опорным излучателем и проекцией1-й точки дефекта изделия,,нзятой по направлению сканирования от первого до второго опорного излучателя;1)- расстояние, между первымопорным излучателем и проекцией 1-й точки дефекта изделия, взятой по направлениюсканирования от первого дотретьего опорного излучателях - число элементов разложенияпо направлению сканированияот первого до второго излучателя 1у - число элементов разложенияпо направлению сканированияот первого до третьего опорного иэлучателя 141,аЦ - размер дефекта по направлениям х, у соответственно;индексы 1, 2 и 3 относятся к первому,втЬрому и третьему опорным излучателям,Устройство для осуществления пред- З 0ложенного способа (фиг. 2) содержитсканирующий блок 6, индикатор 7, блок8 формирования метки и блок 9 индикации координат метки, Выходы видеосигнала, горизонтальной и вертикальной разверток сканирующего блока 6соединены с соответствующими входамииндикатора 7, Кроме того, выходыразверток сканирующего блока соединены свходами блоков 8 и 9. Выход 40блока 8 соединен с входом подсветаиндикатора 7 и третьим входом блока9 . Сканирующий блок б,содержит, например, инфракрасный объектив с оптикомеханической разверткой по двум 45взаимно перпендикулярным направлениям, приемник излучения, предусилитель видеосигнала и схему формирования сигналов разверток и т,д, Вкачестве сканирующего блока 6 и индикатора 7 может использоваться50тепловизор. Блок 8 формирования метки содержит, например, компаратсры,,на первые входы которых подаются на"пряжения разверток, а на вторые входя - постоянные напряжения с регуля торов положения метки, Блок 9 индикации координат метки, например, счет. чики, один из которых считает импульсы задающего генератора во время прямого хода каждой строки, сбрасывается в ноль во время обратного хода строки и определяет горизонтальную координату иэображения, а другой считает строки изображения, сбрасывается в ноль но время обратного хода кадра и определяет вертикальную координату изображения. Кроме того, в блоке 9 есть регистры, в которых фиксируется состояние счетчиков в момент формирования сигнала метки, и элементы циФровой индикации, отображающие значения координат метки . Координаты отсчитываются от левого верхнего угла иэображения вправо и вниз. Первый, второй и третий опорные излучатели 2, 3 и 4 (фиг, 1) расположены в плоскости изделия 1, Опорные излучатели выполняют в виде световодов (либо резисторов). Интенсивность излучения опорных излучателей должна быть достаточной для уверенного их наблюдения на индикаторе 7.Устройство работает следующим образом.В плоскости изделир 1, предназначенного для тепловой дефектоскопии, устанавливают опорные излучатели 2, 3, 4 по двум взаимно перпендикулярным направлениям сканирования, измеряют расстояния Ь и Ь межцу. первым 2 и вторым 3 и первым 2 и третьим 4 опорными излучателями. Нагревают источником энергии одну поверхность изделия 1, осуществляют сканирование по двум взаимно перпендикулярным направлениям, регистрируют изображение изделия и опорных излучателей в цифровом коде, измеряют число элементов разложения х и у между изображениями перного 2 и второго 3, первого 2 и третьего 4 опорных излучателй, первого 2 опорного излучателя и проекциями дефекта 5 изделия 1- на направления сканирования, после ,чего по полученным соотношениям определяют местоположение дефекта и его .размеры.тираж 82сударственногам изобретенийосква, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб д 4/5 .