Способ контроля качества паяных соединений и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 5 п 4 С 01 Х 29/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ л. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт сверхтвердых материаловАН УССР(72) С.Ф.Филоненко, Н.И.Городыский,Г.Л.Галайчук, С.Ф.Остриченко,З.Р.Малиновская и В,П.Овсяник(56) Акустическая эмиссия материалови конструкций. Сборник тезисов докладов. Ч. 2, 1-я Всесоюзная конферен"ция,Ростов-на-Дону, 1984, с.149-150.Авторское свидетельство СССРУ 1043557, кл. С 01 И 29/04, 1981.Авторское свидетельство СССРУ 1233040,кл. С 01 М 29/04, 1986.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПАЯНЫХСОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано для прогнозирования разрушенияпаяных соединений, работающих поднагрузкой, по сигналам акустическойэмиссии (АЭ). Целью изобретения является повьппение достоверности за счеттого, что паяное соединение нагружаютсдвигом при нагрузках, не вызывающихповреждений соединения, а в качествеинформативного параметра используютэнергию сигналов АЭ. Сигналы АЭ регистрируют в области нагрузок от 0,05до 3% максимального значения прочности паяных соединений, аналогичныхконтролируемому. Используют блоки,позволяющие реализовать тарировочнуюзависимость прочности соединения отэнергии сигналов АЭ. 2 с.п. ф"лы,1Изобретение относится к областинеразрушающего контроля и может бытьиспользовано для прогнозированияразрушений паяных соединений, работакщих под нагрузкой, по сигналамакустической эмиссии (АЭ),Цель изобретения - повышение достоверности за счет того, что паяноесоединение нагружают сдвигом при 1 Онагрузках, не вызывающих повреждений,соединения, а в качестве информатив"ного параметра используют энергиюсигналгв ЛЭ.На чертеже представлена структурная схема устройства для контролякачества паяных соединений.Устройство содержит соединенныепоследовательно электроакустическийпреобразователь 1, предварительный,усилитель 2, усилитель 3, аналогоцифровой преобразователь 4, соединен", ные последовательно блок 5 задания по, рога обнаружения сигналов и схему 6сравнения, генератор 7 тактовых импульсов, выход которого соединен с1 вторым входом аналого-цифрового пре", образователя 4, и блок 8 регистрации.Устройство снабжено также соединенными последовательно квадратором9, сумматором 10, регистром 11 и блоком 12 функционального преобразова, ния, таймером 13, вход которого сое динен с выходом генератора 7 тактовыхимпульсов, первый выход - с вторымвходом регистра 11, второй выход - с 35третьим входом схемы 6 сравнения и.вторым входом блока 12 функционального преобразования, выход которого соединен с входом блока 8 регистрации,выход аналого-цифрового преобразователя 4 - с вторым входом схемы 6сравнения и входом квадратора 9,третий вход регистра. 11 - с выходомсхемы 6 сравнения, а его выход - свторым входом сумматора 10,Способ контроля качества паяныхсоединений осуществляется следующимобразом,Контролируемое соединение, например алмазно-твердосплавный резец, статически нагружают сдвигом в области нагрузок до 37 статистически определенного максимального значения прочности паяных соединений, аналогичных контролируемому. В диапазоне нагрузок от 0,05 до 37 регистрируют энерггио сигналов ЛЭ. Качество паяного соединения определяют гс тарировочной зависимости показателя качест"ва от энергии сигналов АЭ. Тарировочная кривая описывается выражением3.Р=аЕ,ьгде Р - прогноэируемое значение нагрузки, при которой ожидается разрушение,Е - суммарная энергия АЭ;а и Ъ - коэффициенты, зависящие отчувствительности устройстваконтроля качества паяныхсоединений и материала припоя.Устройство для контроля качествапаяных соединений работает следующимобразом.Сигналы АЭ, возбуждаемые в преобразователе 1, усиливаются в предварительном усилителе 2, усиливаются ипреобразуются в видеосигнал в усилителе 3 и далее пос упают на вход ана"лого-циФрового преобраэователч 4, навторой вход которого с выхода генера"тора 7 тактовых импульсов поступаютимпульсы запуска аналого-цифровогопреобразователя 4, При этом аналогоцифровой преобразователь 4 вырабатывает двоичный код входного напряжения, который поступает на входквадратора 9 и второй вход схемы 6сравнения, Квадратор 9 представляетсобой постоянное запоминающее устройство, в котором по адресу, равномукоду входного напряжения, записанкод квадрата входного напряжения.Напервый вход схемы 6 сравнения поступает двоичный код порога обнаружениясигнала, значение которого устанавливается предварительно оператором наблоке 5 задания порога обнаружениясигналов. Обработка сигналов АЭ начинается по команде "Пуск" подаваемойоператором. При этом запускаетсясчетчик таймера 13 и таймер 13 выдаетна второй вход регистра 11 импульс,обнуляющий регистр 11. По завершенииимпульса обнуления таймер 13 формирует интервал измерения параметров АЭв течение которого на третийвход схемы б сравнения поступает сигнал выборки, который является запрещающим для блока 12 функциональногопреобразования,При наличии сигнала выборки схемы6 сравнения сравнивает код, поступающий с аналого-цифрового преобразователя 4, с пороговым значением, Есликод сигнала превышает пороговое зна"Ъ2. Устройство для контроля качества паяных соединений, содержащее последова гельно соединенные электро- акустический преобразователь, предварительный усилитель, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, соединенные последовательно блок за" дания порога обнаружения сигналов и схему сравнения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено соединенными последова" тельно квадратором, сумматором, регистром и блоком функционального преоб-, разования, таймером, вход которого соединен с выходом генератора такто" вых импульсов, первый выход - с вторым входом регистра, а второй выход с третьим входом схемы сравнения и вторым входом блока функционального преобразования, выход которого соединен с входом блока регистрации, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом схемы сравнения и входом квадратора, третий вход регистра соединен с выходом схемы сравнения, а его выход - с вторым входом сумматора. 3113949 чение, на выходе схемы 6 сравнениявозникает импульс, который поступаетна третий вход регистра 11 и обеспечивает запись в него кода с выходасумматора 10. Выходной код сумматора10 представляет собой сумму текущегокода с выхода квадратора 9 и предыду"щего значения кода на выходе регистра 11. Таким образом, эа время 1 10в регистре 11 происходит накоплениесуммы квадратов отсчетов огибающейсигналов АЭ, превысивших установленное пороговое значение, т.е, в концеинтервала г. в регистре 11 находится код значения энергии сигналов АЭ.Наличие. схемы 6 сравнения исключаетвклад в энергию импульсов помехи,амплитуда которых ниже порога. Поистечении, таймер 13 снимает сиг"нал выборки со схемы 6 сравнения, при этом разрешается работа блока 12 функционального преобразования и устройство переходит в режим индикациие 25В режиме индикации код энергиисигналов АЭ, измеренной эа времяпреобразуется блоком 12 функционального преобразования в код прогнозируемого параметра паяного шва. 30Блок 12 функционального преобразования представляет собой постоянноезапоминающее устройство, в котором по адресу, равному коду накопленнойэнергии сигналов АЭ, записан код со,ответствующего значения прогнозируе 35 мого параметра паяного шва. Двоичнодесятичный код с выхода функционального преобразователя 12 поступаетна вход блока 8 регистрации, на индикаторах которого индицируется в зависимости от выбранного режима прогноэируемая прочность.Таким образом, предложенные способи устройство позволяют повысить достоверность контроля эа счет нагружения соединения сдвигом и регистрациейэнергии сигналов АЭ в области нагрузок от 0,05 до ЗЕ максимального значения прочности паяных соединений,аналогичных контролируемому, испольэования блоков, позволяющих реализовать тарировочную зависимость прочности соединения от энергии сигналов АЭ. 1 4 Формула изобрг 1 гння1. Способ контроля качества паяных соединений, заключающийся в том,что контролируемое соединение статически нагружают, но время нагружения регистрируют сигналы акустической эмиссии, по параметрам которых определяют качество соединения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, соединение нагружают сдвигом в диапазоне до 3 л от статистически определенного максимального значения прочности паяных соединений, регистрацию энергии сигналов акустической эмиссии начинают при нагрузке 0,05.". от статистически определенного максимального значения прочности, а качество паяного соединения определяют по тарировочной зависимости показателя качества от энергии сигналов акустической эмиссии.ВасильеваДпикг. а одписн Рауш роиэнодстнеицо-полиграфическое предприятие, г. нгоро ктная, 4 Закан б 070/43 Тираж 847 ВНИИПИ Государст по делам изобр113035, Москва, Женног тений комитета СССРоткрытийкая иаб д, 4/5