Способ обнаружения дефектов изделия

(51 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ Н АВТОРСКОМ 1 5-2(57) Изобретение оному контролю качесвводов ипозволяет,.УЗи А эв етельство СССР Б 2/30, 1 980. УЖЕНИЯ Д".ФЕКТОВ ИЗносится к комплек тва электрическиХ ысить достовер 2 обрся к испытат быть испольконтроля каводов, исполь-. ных из елиях хлаждения, а тептной стороны такимптическая осьна продольной оси л,.на сис зор 7образова 8 и объекти м, ч аралл содерж8. Иссторо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относиттельной технике и можезовано дпя комплексногочества электрических взуемых вгерметизирован д электронной техники.Целью изобретения является новы шение достоверности при контроле симметричного иэделия,На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг, 2 - изо ражение тепловой волны.Устройство для реализации способа обнаружения дефектов изделия содержит флаиец 1, оснащенный системой 2 охлаждения и отверстиями, в которые помещают исследуемые вводы, состоящи из трубчатого корпуса 3, лепестка 4 и герметнзирующей шайбы 5. К лепестку 4 на время контроля прижат источник 6 тепла. Кроме того, устройствоит тепловиэор 7 с объективомточник 6 .тепла расположен с той ны фланца З,на которой раэмеще ность за счет исключения влияния неоднородности поверхности симметричного изделия. Осуществляют нагрев изделия в центре его симметрии и охлаждение по периферии. Тепловизоромфиксируют тепловое поле поверхностиизделия, по которому определяют дефекты изделия. В качестве источниканагрева используют микрохолодильникПельтье путем подачи на его входыразнополярных импульсов электрического тока. 1 з,п. ф-лы. 2 ил. Способ осуществляется следующим образом.К лепестку 4 прижимают источник 6 тепла, лепесток 4 быстро разогревается, так как его материал обладает высокой теплопроводностью, Герметизирующая шайба 5 начинает разогревать-. ся, в ее объеме и на ее поверхностях, в том числе на поверхности, обращенной к объективу 8, формируется теп ловая волна в виде окружности (если 1 лепесток 4 круглой формы) с центром, расположенным на продольной оси лепестка 4. Вследствие разности.тем ;иератур,лепестка 4 и корпуса 3 эта волна распространяется в направлении корпуса 3, имеющего тепловой контакт с охлаждаемым фланцем 1. Если.источник 6 тецла вывести из соприкосновения с лепестком 4 после разогрева по 1538107стеднего, то тепловая волна имеет. очерченные границы и контрастный гюнт, а на экране видеотепловизора 7 наблюдается светлое кольцо наконтрастном фоне, причем по мере приближения к корпусу 3 кольцо увеличивается вразмерах и, достигнув корпу са 3, исчезает на его поверхности. Если ввод беэдефектный, наблюдаемое взображение тепловой нолны имеет видправильной окружности, которая вместеповерхностью лепестка 4 и внутреней поверхностью корпуса 3 обраэовыает концентрические окружностифиг.2 а) . Если ввод имеет какой-либо дефект (фиг.2 б), например негерметичЦость 9 у поверхности корпуса 3, инородные включения 10 или пустоты 11, то форма окружности на экране искажается и факт наличия дефектов легко регистрируется оператором. Причем визуализированы могут быть и дефекты, е выходящие на поверхность герметизи 1 ующей шайбы 5, так как ее толщина 25 мала, а теплопроводность материала, из которого она выполнена, низкая.качестве источника 6 тепла может ыть использован импульсный источник,этом случае окружность на экране Ймеет еще более резко очерченные грачицы, а если период следования имтульсов.тепла меньше времени прохождения волны, то на экране наблюдают несколько концентрических колен, 35 вижущйхся одно за другим, что значительно облегчает контроль.и повышает его достоверность.Охлаждаемый фланец 1 может быть Выполнен в виде металлической пляс агины с отверстиями, в которые помещают испытуемые вводы, на одной из Плоскостей пластины оцним из известНых методов, например пайкой, закре - ляют систему 2 охпаждения, выполнен- Ную в виде металлических трубок, по которым пропускают холодную воду или криогенную жидкость, например жидкий азот., Если система 2 охлаждения крецится к фпанцу .1 пайкой, то материал., из которого они изготовлены, должен допускать пайку, например латунь, медь и пр. Источник 6 тепла может представлять собой металлическийпредмет пРоизвольной. формыно по размерам меньше диаметра трубчатого корпуса ввода, к которому одним иэ известных методов осуществлен подвод тепла, например путем нагрева дроволочной спиралью, до которой пропускают электрический ток. Если необходим импульсный нагрев, то дрименяют тепловой, источник, выполненный в виде микрохолодильника Пельтье фЩ) запитываемого от коммутируемого источника постоянного тока, Через РП пропускают импульс постоянного тока определенной полярности, при этом его поверхность, прижатая к лепестку 4, нагревается, в материале герметизирующей шайбы 5 формируется тепловая волна, которая начинает распространяться от центра к корпусу 3. После этого полярность импульса меняют на противоположную (амплитуды и длительности импульсов могут быть различны) лепесток 4 начинает охлаждаться. После охлаждения лепестка до определенной температуры, например температуры корпуса 3, ток через МП отключают. Такое применение МП позволяет не только увеличить быстродействие, но также избавиться от помех, присущих импульсному нагреву традиционными методами, поскольку позволяет увеличить крутизну фронтовволны, особенно заднего, избежатьзатягивания" фронтов и формирования "хвостов, что увеличивает разрешающую способность, позволяет выявить более мелкие, неоднородности. В устройстве может быть использован любой серийный тепловизор 7. Объектив 8 тепловизора 7 выбирают таким образом, чтобы его характеристики (поле зрения, длина фокусного расстояния) удовлетворяли требованиям, предъявляемым к конкретной операции контроля конкретных вводов, так как от характеристик объектива зависит размер изображения на экране видеоконтрольного устройства, количество одновременно контролируемых вводов и пр.Геометрические размеры отдельных составляющих устройства, а именно фланца 1, отверстий в нем, зависят от типа (размеров) контролируемых вводов. Величины разности температур между температурой корпуса ввода и лепестка.4 могут быть выбраны произвольно, а ее минимальная величина ограничена чувствительностью при-. меняемого тепловизора .7, Для большинства серийных тепдовизоров.эта велио чина составляет примерно 0,1-0,5 С.Устройство позволяет одновременно1 ,контролировать ряд параметров герме5 1538 тичных вводов, определить наличие и место расположения как действующих, так и появляющихся в процессе эксплуатации течеф, наличие внутренних не 5 однородностей,в массе герметизирующего материала, неоднородности поверхности, а также осуществлять опе,ративный контроль правильности гео,метрии вводов, например соосность 10 расположения лепестка 4 и корпуса 3, наличие механических повреждений - вмятин забоев, заусенцев, кроме того, можно сравнивать свойства мате-. риала в равноудаленных .от источников 15 б тепла точках. Причем контроль геометрии ввода производится с высокой достоверностью, так как изображение на экране видеоконтрольного устройства может быть значительно большим, 20 чем действительные размеры контролируемого объекта. Время, затрачиваемое на операцию контроля качества герметичных вводов, включает время на осуществление. подготовительных опе раций и время собственно контроля. продолжительность времени контроля зависит от квалификации оператора и ые превышает 1-2 мин, т.е. время,107 6 за которое тепловая волна несколько раз проходит расстояние от лепестка до корпуса, Время на подготовительные операции составляет 10- 15 мин: время охлаждения фланца 1, разогрева катода электронно-лучевой трубки видеоконтрольного устройства. Формула изобретения1. Способ обнаружения дефектов изделия путем создания динамического теплового потока путем нагрева одной части изделия и охлаждения другой его части, регистрации теплового поля поверхности иэделия и определения по нему дефектов изделия, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности при контроле симметричного изделия, нагрев изделия осуществляют в центре его симметрии, а охлаждение - по периферии.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нагрев изделия осуществляют микрохолодильником Пельтье путем подачи на его входы разно- полярных импульсов электрического тока.1538107 Составитель . Л. ВихляТехред М.ХоданичРедактор И. Йу Корректор В.Гирняк Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 аказ 16 б Тираж 494НИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, 3-35 Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТ ССРаушская наб. д. 4/5