Оптико-акустическое устройство диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных конструкций объектов

Устройство относится к области измерительной техники и предназначено для диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных конструкций объектов. Оно позволяет расширить область применения предлагаемого устройства. Его возможно использовать при диагностировании и прогнозировании различных объектов как в динамических режимах функционирования, так и в статических состояниях.

Устройство (фиг.1) содержит контролируемый объект 1, механически контактирующий с ним источник механических возмущений 2, встроенную в нем камеру сгорания 3 с оптической вставкой 4 и световодом 5, выход которого соединен с оптическим входом блока обработки 6. Несколько датчиков вибрации 7, 8, 9, 10, 11 механически контактирующие с контролируемыми участками объекта и подключаемые соответственно к акустическим входам блока обработки 6. Таким образом расширяются функциональные возможности устройства для диагностирования и прогнозирования известных настоящее время твердотельных объектов. При этом достигается экономическая эффективность, быстродействие, надежность предлагаемого устройства, что приведет к увеличению долговечности испытуемых объектов.

Устройство относится к области измерительной техники и предназначено для диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных конструкций объектов.

Известно устройство для диагностики двигателя внутреннего сгорания, диагностирования и прогнозирования технического состояния двигателей внутреннего сгорания в процессе их работы [СССР 43699 М. Кл. G 01m 15/00 F 02 М 65/00 G 01j 1/04, 1974;] содержащее прозрачные элементы, находящиеся в камере сгорания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые передают светоизлучение при горении топлива через световод на фотоэлектрический преобразователь (фотодиод).

Недостатком устройства для диагностики ДВС [СССР 43699 М. Кл. G 01m 15/00 F 02 М 65/00 G 01j 1/04, 1974] является невозможность измерения пластической деформации конструктивных элементов двигателя.

Прототипом является устройство диагностирования и прогнозирования технического состояния /ТВ С в процессе работы [Ru 2151384 C1 G 01 М 15/00, F 02 М 65/00, 2000], содержащее механически контактирующий с контролируемым объектом источник механических возмущений и датчики вибрации выходы которых подключены к акустическим входам блока обработки.

Недостатками прототипа являются большой вес, габариты и стоимость. Поставлена задача расширения областей использования предлагаемого оптико-акустическое устройство диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных конструкций объектов, уменьшение габаритов, веса и снижение стоимости.

Указанный технический результат осуществляется за счет того, что в предлагаемом устройстве диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельный конструкций объектов, содержащее механически контактирующий с контролируемым объектом источник механических возмущений и датчики вибрации выходы которых подключены к акустическим входам блока обработки, в котором источник механических возмущений выполнен в виде портативной, переносной камеры сгорания со встроенной оптической вставкой, выход которой через световод подключен к оптическому входу блока обработки сигналов.

Это позволяет расширить количество и разнообразие частей и элементов объектов диагностирования и прогнозирования, на которых устанавливаются источники механических возмущений и датчики вибрации механически контактирующие в местах контроля объекта.

Сущность устройства поясняется чертежом на котором представлена структура предлагаемого оптико-акустического устройства диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных объектов 1, содержащая механически контактирующий с контролируемым объектом источник механических возмущений 2, встроенную в него камеру сгорания 3 с оптической вставкой 4, выход которой световодом 5 соединен с оптическим входом блока обработки 6. Несколько датчиков вибраций 7, 8, 9, 10, 11 установлены на испытуемом объекте, механически контактирующие с контролируемыми участками объекта, выходы которых подключены к акустическим входам блока обработки 6 сигналов поступающих от 7, 8, 9, 10, 11 датчиков вибрации. Количество датчиков вибраций зависит от задач контроля и цели испытаний.

Устройство работает следующим образом.

Источник механических возмущений 2, в котором камера сгорания 3 подвергает механическому воздействию структуру твердотельного объекта пластической деформации. Освобождаемая при этом энергия частично преобразуется в упругие волны, распространяемые в твердотельном материале. С помощью датчиков вибрации 7, 8, 9, 10, 11, установленных на объекте, обнаруживают на поверхности в зонах контролируемого объекта, упругие волны и передают их по каналам на блок обработки 6.

Результаты получаемых измерений для диагностирования и прогнозирования твердотельных объектов являются практически мгновенными и каждое измерение уникально. Это позволяет получить информацию о пластической деформации испытуемого материала элементов контролируемого объекта. Таким образом, с помощью датчиков вибрации и оптического преобразователя в предлагаемом устройстве появляется возможность технического диагностирования и прогнозирования состояния элементов и частей контролируемого объекта.

Следует отметить еще одну особенность - универсальность предлагаемого устройства диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных объектов, что свидетельствует о ценности и практической целесообразности использования этого устройства в различных сферах научной и производственной деятельности.

Оптико-акустическое устройство диагностирования и прогнозирования технического состояния твердотельных конструкций объектов, содержащее механически контактирующий с контролируемым объектом источник механических возмущений и датчики вибрации, выходы которых подключены к акустическим входам блока обработки, отличающееся тем, что источник механических возмущений выполнен в виде портативной, переносной камеры сгорания со встроенной оптической вставкой, выход которой через световод подключен к оптическому входу блока обработки сигналов.