Устройство для визуализации рельефа поверхности изделия
Полезная модель направлена на повышение качества изображения и возможности визуализации рельефа поверхности сложной конфигурации под толстым слоем диэлектрика. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для визуализации рельефа поверхности изделия, содержащее преобразователь, включающий прозрачное основание, прозрачный электропроводящий слой, элемент из пленки электролюминофора, защитный слой из диэлектрика, генератор переменного напряжения, преобразователь дополнительно снабжен эластично-упругой прозрачной липкой прокладкой и гибко-упругой прозрачной пленкой из полиэтилентерефталата расположенных между прозрачным основанием и прозрачным электропроводящим слоем, последний вы полнен из оксида цинка легированного алюминием, слой пленки электролюминофора выполнен из смеси матового порошкового термополимера и мелкокристаллического сульфида цинка активированного медью, защитный слой выполнен из пленки полиэтилентерефталата, толщиной 125-200 мкм, при этом генератор переменного напряжения подключен к прозрачному электропроводящему слою и создает переменное напряжение 1-3 кВ, частотой 10-100 кГц, исследуемое изделие из электропроводящего материала заземлено, а эластично-упругая прозрачная липкая прокладка выполнена из вспененого акрила или прозрачного силикона. 1 з.п.ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к устройствам неразрушающего контроля коррозионных повреждений изделий сложных форм из электропроводящих материалов, покрытых слоем диэлектрика.
Известно устройство визуализации для получения изображений контролируемого объекта, включающее элемент визуализации, два электрода, создающих электрическое поле, элемент создающий люминесцентный эффект (патент РФ №2145096 МПК G01/205, опуб. 27.01.2000 г.).
Недостатком устройства является невозможность исследования рельефа поверхности изделия.
Наиболее близкой к полезной модели является устройство для визуализации рельефа поверхности изделия, содержащее преобразователь, включающий прозрачное основание, прозрачный электропроводящий слой, элемент из пленки электролюминофора, защитный слой из диэлектрика, генератор переменного напряжения, изделие выполненное из электропроводящего материала, покрытого слоем диэлектрика (патент РФ №67280, МПК G01R 27/26, опуб. 10.10.2007 г., Бюл. №28).
Недостатком устройства является нечеткое изображение рельефа поверхности и, кроме того, невозможность визуализации рельефа поверхности изделий
сложных форм и конфигураций, покрытых толстым слоем диэлектрика.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего повысить качество изображения его четкость, яркость, контрастность и, кроме того, возможность получения визуализации рельефа поверхности изделий сложных форм и конфигураций, покрытых толстым слоем диэлектрика.
Эта задача решается тем, что в устройство для визуализации рельефа поверхности изделия, содержащее преобразователь, включающий прозрачное основание, прозрачный электропроводящий слой, элемент из пленки электролюминофора, защитный слой из диэлектрика, генератор переменного напряжения, изделие выполненное из электропроводящего материала, покрытого слоем диэлектрика, согласно изобретению преобразователь дополнительно снабжен эластично-упругой прозрачной липкой прокладкой, расположенной между прозрачным основанием и прозрачным электропроводящим слоем, последний выполнен из оксида цинка легированного алюминием, нанесенным на гибко-упругую прозрачную пленку из полиэтилентерефталата, а слой пленки электролюминофора выполнен из смеси матового порошкового термополимера и мелкокристаллического сульфида цинка активированного медью, защитный слой выполнен из пленки полиэтилентерефталата, толщиной 125-200 мкм, при этом генератор переменного напряжения подключен к прозрачному электропроводящему слою и создает переменное напряжение 1-3 кВ, частотой 10-100 кГц, исследуемое изделие из электропроводящего материала заземлено,
а в качестве эластично-упругой прозрачной липкой прокладки использован вспененный акрил или прозрачный силикон.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели являются наличие дополнительной эластично-упругой прозрачной липкой прокладки, расположенной между прозрачным основанием и прозрачным электропроводящим слоем, выполнение последнего из оксида цинка легированного алюминием, нанесенным на гибко-упругую прозрачную пленку из полиэтилентерефталата, выполнение пленки электролюминофора из смеси матового порошкового термополимера и мелкокристаллического сульфида цинка активированного медью, выполнение защитного слоя из пленки полиэтилентерефталата толщиной 125-200 мкм, подключение генератора переменного напряжения к прозрачному электропроводящему слою и создание переменного напряжения 1-3 кВ, частотой 10-100 кГц, заземление исследуемого изделия из электропроводящего материала, использование в качестве эластично-упругой прозрачной липкой прокладки вспененного акрила или прозрачного силикона.
Благодаря такому выполнению устройства повышается качество изображения, его четкость, яркость, контрастность, возможность визуализации рельефа поверхности изделия со сложной конфигурацией под толстым слоем диэлектрика, а также возрастает надежность устройства от электрического пробоя и механических повреждений.
На чертеже изображено устройство для визуализации рельефа поверхности
изделия.
Преобразователь содержит прозрачное основание из твердого диэлектрика 1, через которое наблюдают за свечением электролюминофора. На основание 1 нанесены: эластично-упругая прозрачная липкая прокладка 2, выполненная из вспененного акрила или прозрачного силикона, гибко-упругая пленка 3, выполненная из полиэтилентерефталата, на которую нанесен тонкий прозрачный электропроводящий слой 4 из оксида цинка легированного алюминием. Слой пленки 5 электролюминофора выполнен из смеси матового термополимерного порошка с высокой диэлектрической проницаемостью и мелкокристаллического люминофора сульфида цинка активированного медью, защитный слой 6 выполнен из диэлектрика - полиэтилентерефталата, толщиной 125-200 мкм, обеспечивающий как электрическую, так и механическую защиту слоя пленки 5 электролюминофора от повреждений. Преобразователь расположен на исследуемом объекте 8 из электропроводящего материала, покрытого слоем диэлектрика 7.
Прозрачный электропроводящий слой 4 наносится на пленку 3 магнетронным методом в вакууме. Слой смеси 5 наносится на прогретую в инфракрасном свете пленку 3 и слой 4, пневмораспылением в электростатическом поле.
Устройство работает следующим образом.
Преобразователь прикладывают к заземленному исследуемому изделию 8
покрытому диэлектриком 7, и за счет эластично-упругой прокладки 2 преобразователь плотно прилегает к сложной поверхности изделия 8, выходное переменное напряжение высоковольтного генератора 9, подают на прозрачный электропроводящий слой 4. Изделие 8 и слой 4, разделенные диэлектриками 5, 6, 7, образуют обкладки конденсатора, между которыми возникает переменное электрическое поле. Свечение мелких кристаллов электролюминофора слоя пленки 5 возникает за счет переменной разности электрических зарядов на концах кристаллов, наведенных электрическим полем (эффект Дестрио), а так как образованный конденсатор имеет емкостное сопротивление
Хс=1/2ПfС,
где f - частота генератора 9,
С - емкость конденсатора, зависящая от диэлектрической проницаемости диэлектриков 5, 6 и 7,
то, с ростом частоты генератора 9 происходит уменьшение емкостного сопротивления слоев диэлектриков 5, 6, 7, что приводит к росту напряжения приходящегося на кристаллы электролюминофора в слое пленки 5, а следовательно и к увеличению яркости свечения. Это позволяет проводить наблюдения на более толстых диэлектрических покрытиях исследуемых объектов за счет увеличения контрастности и четкости детализации.
В тоже время, мелкокристаллическая фракция электролюминофора позволяет также значительно увеличить контрастность и четкость детализации, а
матовый термополимер с высокой диэлектрической проницаемостью скрадывает зернистость свечения кристаллов и увеличивает емкость конденсатора, тем самым снижает емкостное сопротивление конденсатора и увеличивает яркость свечения электролюминофора.
Были проведены испытания предлагаемого устройства для визуализации рельефа поверхности изделия сложной формы, которые показали работоспособность устройства и его высокое качество визуализации.
1. Устройство для визуализации рельефа поверхности изделия, содержащее преобразователь, включающий прозрачное основание, прозрачный электропроводящий слой, элемент из пленки электролюминофора, защитный слой из диэлектрика, генератор переменного напряжения, изделие, выполненное из электропроводящего материала, покрытого слоем диэлектрика, отличающееся тем, что преобразователь дополнительно снабжен эластично-упругой прозрачной липкой прокладкой, расположенной между прозрачным основанием и прозрачным электропроводящим слоем, последний выполнен из оксида цинка легированного алюминием, нанесенным на гибко-упругую прозрачную пленку из полиэтилентерефталата, а слой пленки электролюминофора выполнен из смеси матового порошкового термополимера и мелкокристаллического сульфида цинка, активированного медью, защитный слой выполнен из пленки полиэтилентерефталата толщиной 125-200 мкм, при этом генератор переменного напряжения подключен к прозрачному электропроводящему слою и создает переменное напряжение 1-3 кВ, частотой 10-100 кГц, а исследуемое изделие из электропроводящего материала заземлено.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве эластично-упругой прозрачной липкой прокладки использован вспененный акрил или прозрачный силикон.
