Способ тепловой дефектоскопии материалов и изделий

 

СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в локальном нагреве поверхности объекта испытания, за счет ее теплового контакта с источником тепла и в регистрации тепловой реакции на этот нагрев, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности , в качестве источника тепла используют пластину, теплоизолированную со всех сторон.кроме плоскости ее контакта с изделием, и регистрируют изменение во времени разности температур контактирующей и противоположной ей поверхностей пластины, а о характере дефектов судят по изменению этой разности по отношению к ее максимальному значению. .S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) G 01 И 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3503861/18-25 (22) 22.10 ° 82 (46) 23.03 ° 84. Бюл. 9 11 (72) И.С.Варганов, O.À.Ãåðàùåíêo, А.С.Поник, Г.Т.Лебедев, В.С.Гончаров и В.В.Коннов (53) 536.629 ° 7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 699410, кл. 0 01 )) 25/72, 05.11.79.

2. Курении В.В. и др. Энтальпийный термозонд для неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов. — "Промышленная теплотехника", 1982, т. 4, 9 4,,с. 78-83 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в. локальном нагреве поверхности объекта испытания за счет ее теплового контакта с источником тепла и в регистрации тепловой реакции на этот нагрев, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве источника тепла используют пластину, теплоизолированную со сторон-кроме плоскости ее контакта с изделием, и регистрируют изменение во времени разности температур контактирующей и противоположной ей поверхностей пластины, а о характере дефекгов судят по изменению этой разности по отношению к ее максимальному значению. 1

1081505

Изобретение относится к области испытаний с использованием тепловых средств, а именно к области теплово дефектоскопии, и предназначено для обнаружения макродефектов в материа лах, готовых иэделиях и их полуфабрикатах.

Известен способ тепловой дефектоскопии, заключающийся в локальном нагреве поверхности испытуемого объекта и регистрации плотности лучистого теплового потока от исследуемого участка Г1 ).

Точность контроля этим способом ограничена из-за зависимости регистрируемого сигнала от излучательных свойств поверхности, изменяющейся по координате, а также во времени.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ тепловой дефектоскопии материалов и изделий, заключающийся в локальном нагреве поверхности объекта испытания за счет ее теплового контакта с источником тепла и в . регистрации тепловой реакции на этот нагрев.

В качестве источника тепла используют предварительно разогретый металлический блок, регистрируемой величиной является изменение температуры блока во времени Г23.

Недостатком известного способа является ограниченность его разре,шающей способности относительно глу- бины залегания и размеров дефектов, что сказывается на точности измерений. Это обусловлено, в частности, тем, что начальный участок теплового процесса теплообмена между блоком и образом не используется для получения полезной информации из-эа высокой тепловой инерционности блока.

Целью изобретения является повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу тепловой дефектоскопии материалов и изделий, заключающемуся в локальном нагреве поверхности объекта испытания за счет ее теплового контакта с источником тепла и в регистрации тепловой реакции на этот нагрев, в качестве источника тепла используют пластину, теплоизолированную со всех сторон кроме плоскости ее контакта с изделием, и регистрируют изменение во времени разности температур контактирующей и противоположной ей поверхностей пластин, а о характере дефектов судят по изменению этой разности по отношению к ее максимальному значению.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа;. на фиг. 2 — зависимости от времени величин пропорциональных разности температур между поверхностями пластин, и Зависимости на фиг. 2 имеют вид кривых с четко выраженным максимумом. Кривая на фиг. 2 относится

5 к эталонному участку материала без дефектов. Зеличина с — максимальЭ еах ный сигнал эталона принимается за базовый. Все кривые на фиг. 2 получены для одного и того же материала:

10 на фиг. 2 b — - для дефекта диаметром 10 м« и глубиной залегания с = 1 мм; на фиг. 28 — для дефекта диаметром 10 мм и глубиной залегания

b = 0,75 мм; .на фиг. 2 ъ — для дефекта диаметрбм 10 мм и глубиной залегания а = 0,5 мм, Все дефекты имели одинаковое

О Раскрытие Ф= 0,1 мм и были заполнены воздухом.

Из фиг. 2 видно, что разным глубинам залегания дефекта соответствуют различные интенсивности уменьШЕНИЯ q OT МаКСИмаЛьного ЗНачениЯ

ВЕЛИЧИНЫ d q, Д qr ДЧ COOT ветствуют одному и тому же интервалу d, равному 0,6 с. При сопоставлении с q . полезные сигналы—

Э

mdx

Aqua<, д, dq . Они пРимеРно в

ЗО три раза больше, чем амплитудные сигналы по известному способу, который является базовым объектом теп.ловой дефектоскопии — dq+, Dq

ДЯ аз

Ц 1 3

35 Источник 1 тепла в виде пластин снабжен измерителем перепада температур в виде многоспайной батареи 2 и теплоизоляцией 3. Пластина показана приведенной в контакт с объект том 4 испытания, объект имеет дефекты с глубинами залегания от поверхности контроля а Ь и с.

Способ осуществляется следующим образом.

Перегретая на определенный уровень относительно окружающей среды пластина 1 приводится в контакт с исследуемым изделием 4. В зависимости от тепловой активности матеРиала, котоРая опРеделяется наличием в нем дефектов, он воспринимает различное количество тепла по времени, 3 месте контакта наблюдается некоторое неравенство температур и из-за наличия контактного термического сопротивления между поверхностями первичного преобразователя и материала. При одинаковом усилии прижатия в месте контакта величина этого сопротивления постоянна и

60 не оказывает влияния на точность контроля.

Таким образом предлагаемый способ обладает более высокими разрешающей способностью и точностью по сравнению с известными.

1081505

Фиг.2

Составитель В ° Вертоградский

ТехредС.Мигунова Корректор Г.Решетник

Редактор В.Данко

Заказ 1538/37 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ позволяет проводить испытания изделий и полуфабрикатов в процессе изготовления, а также осуществлять контроль в процессе эксплуатации, и может найти применение в строительной, машиностроительной, авиационной и химической промышленностях.

Применение предлагаемого способа тепловой дефектоскопии позволит повысить качество и надежность работы готовых изделий.