Переносное устройство для рентгенодифрактометрического определения напряженного состояния крупногабаритных изделий

 

Изобретение относится к рентгеноструктурному анализу и может применяться для неразрушающего определения напряженного состояния крупногабаритных конструкций . Цель изобретения - расширение номенклатуры исследуемых изделий и увеличение производительности путем повышения гибкости выбора геометрии измерений. Для этого на кольцевом основании 2 установлено в круговой направляющей поворотное кольцо 3 с противоположными опорами 6, 7, снабженное дуговыми направляющими 8, 9, в которых установлены ползуны 10, 11 с закрепленными в них концами дугового кронштейна 12, на котором установлена рентгеновская трубка 15 и позиционно-чувствительный детектор 16. Ось окружностей, на которых находятся дуговые направляющие 8 и 9, лежит в опорной плоскости кольцевого основания 2 и проходит через ось 4 в зоне 5 анализа на исследуемом изделии 1. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 N 23/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0

Ф

О (л) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4447155/25 (22) 11.07.88 (46) 07.10.92. Бюл. N -37 (71) Институт машиноведения им. А.А.Благонравова (SU) и Институт механики АН ГДР (DD) (72) Кэмпфе Бернд, Кертель Гюнтер, Михель

Бернд (DD), А.Ю.Семенов, В.П.Ефанов (SU) и Трэнкнер Карстен (00) (56) Патент ГДР М 150252, кл. G 01 N 23/20, 1985.

Рентгенотехника. Справочник. Книга 2 под ред, В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 1980, с. 90. (54) ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

P ЕНТГЕНОДИФРАКТОМЕТРИЧ ЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к рентгеноструктурному анализу и может применяться

„„ „„-1767403 А1 для неразрушающего определения напряженного состояния крупногабаритных конструкций. Цель. изобретения — расширение номенклатуры исследуемых изделий и увеличение производительйости путем повышения гибкости выбора геометрии измерений. Для этого на кольцевом основании 2 установлено в круговой направляющей поворотное кольцо

3 с противоположными опорами 6, 7, снабженное дуговыми направляющими 8, 9, в которых установлены ползуны 10, 11 с закрепленными в них концами дугового кронштейна 12, на котором установлена рентгеновская трубка 15 и позиционно-чувствительный детектор 16. Ось окружностей, на которых находятся дуговые направляющие 8 и 9, лежит в опорной плоскости кольцевого основания 2 и проходит через ось 4 в зоне 5 анализа на исследуемом изделии 1. 3 з.п, ф-лы, 3 ил;

1767403

Изобретение относится к аппаратуре рентгеноструктурного анализа и может применяться для неразрушающего определения напряженного состояния крупногабаритных изделий.

Цель изобретения — расширение номенклатуры исследуемых изделий и увеличение производительности путем повышения гибкости выбора геометрии измерений, На фиг. 1 показано устройство для рентгенодифрактометрического определения напряженного состояния крупногабаритных изделий, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 —. схема, поясняющая реализацию в устройстве Ч -метода.

Устройство для рентгенодифрактометрического определения напряженного состояния крупногабаритных изделий содержит устанавливаемое на исследуемое крупногабаритное изделие 1 кольцевое основание 2 с круговой направляющей, на которой установлено поворотное кольцо 3, поворачивающееся вокруг вертикальной оси 4, совпадающей с нормалью к зоне 5 анализа исследуемого изделия 1 в центре отверстия в опорной плоскости кольцевого основания 2. На кольце 3 диаметрально противоположно. установлены две опоры 6 и 7 с дуговыми направляющими 8 и 9, в которых посредством ползунов 10 и 11 с фиксаторами (не показаны) установлен дуговой кронштейн 12. На кронштейне с помощью кареток 13 и 14 с фиксаторами (не показаны) установлены рентгеновская трубка 15 и позиционно чувствительный детектор (ПЧД) 16- рентгеновского излучения.

Радиус дугового кронштейна 12 выбран таким, что центр окружности, на которой находится кронштейн, совпадает с зоной 5 анализа в центре отверстия в опорной плоскости кольцевого основания. Для точной установки кронштейн 12 связан с ползунами 10, 11 с помощью locTl4p08o÷Hûx flpMcll0соблений (не показаны), Окружности, на которых расположены дуговые направляющие 8 и 9 опор 6 и 7, имеют общую ось 17, лежащую в опорной плоскости кольцевого основания 2 и пересекающую ось 4, т.е, проходящую через зону 5 анализа. Для точной установки положения укаэанной оси опоры 6 и 7 могут быть выполнены регулируемыми по высоте, т,е. состоящими из двух частей каждая, причем одна часть, в которой выполнена соответствующая дуговая направляющая 8 или

9, может перемещаться по высоте относительно другой.

Аналогично могут быть выполнены ползуны 10 и 11, т,е, те их части, к которым прикреплены концы дугового кронштейна

12, могут смещаться по высоте относительно частей ползунов, которые установлены в дуговых направляющих 8 и 9 нерегулируемых по высоте опор 6 и 7. Возможна и комбинация указанных решений.

Сбоку на кольцевом основании 2 закреплена стойка 18 для крепления кабелей

19 и 20 рентгеновской трубки 15 и ПЧД 16.

Позициями 21 и 22 на фиг. 1 показаны первичный и дифрагированный пучки рентгеновского излучения, Устройство для рентгенодифрактометрического определения напряженного состояния крупногабаритных изделий работает следующим образом.

Устройство устанавливают на исследуемое изделие 1 его кольцевым основанием 2 в условиях силового замыкания, которое обеспечивается, например, с помощью магнитов (не показаны). При установке устройства могут быть использованы согласующие элементы (не показаны), например закрепленное внутри кольцевого основания 2 переходное кольцо, используемое для выравнивания закругленных поверхностей объектов, или дополнительные регулируемые опоры на нижней стороне кольцевого основания 2 в случае выпуклых поверхностей объектов.

В исходном положении дуговой кронштейн 12 установлен в положении, соответствующем углу наклона Ч = О. Рентгеновская трубка 15 и ПЧД 16 посредством кареток 13 и 14 фиксируются на кронштейне 12 таким образом, чтобы дифрагированный зоной 5 анализа пучок 22 регистрировался ПЧД 16.

Использование именно ПЧД 16 допускает его установку на среднее положение ожидаемого интервала угла дифракции Ои одновременную регистрацию всего дифракционного пика.

При измерении напряжений р-методом кольцо 3 приводят во вращение с помощью шагового двигателя (не показан) с шагом, например, 15, Наличие стойки 18 для кабелей 19, 20 обеспечивает беспрепятственный поворот кольца 3 вокруг оси 4 в угловом диапазоне 180 . Регистрация дифракционных отражений производится в фиксированных угловых положениях кольца

3, По результатам измерений рассчитывается полный тензор напряжений.

Для частного случая тенэора напряжений используется V -метод, при реализации которого дуговой кронштейн 12 поворачивается вокруг оси 17. Дифракционные отражения регистрируют для каждого фиксированного значения угла Ч, Предел изменения угла Ч составляет + 60, 1767403

Устройство допускает реализацию Иметода для анализа напряжений, когда угол

V изменяется в плоскости, образованной первичным 21 и дифрагированным 22 пучками рентгеновского излучения. Во время работы устройства при всех перемещениях по углам р,Ч и О обеспечивается фокусировка по брэггу-Бретано.

Основные юстировочные операции выполняются в устройстве при его изготовлении, что гарантирует их высокую точность.

При условии компактности, ограниченности рабочих юстировочных перемещений устройство обеспечивает возможность анализа сложно-напряженного состояния крупногабаритных изделий с расчетом полного тензора напряжений, т.е, не ограничивает номенклатуру объектов анализа по признакам текстуры, градиента напряжений, направлений главных напряжений. Одновременно устройство обеспечивает реализацию высокопроизводительного Ч метода, удовлетворяющего многим конкретным приложениям. Устройство особенно эффективно в случаях контроля качества поверхностного упрочнения металлов по критериям распределения остаточных и действующих напряжений.

Формула изобретения

1. Переносное устройство для рентгенодифрактометрического определения напряженного состояния крупногабаритных изделий, содержащее основание для крепления на исследуемом изделии, установленный на основании дуговой кронштейн, на котором с возможностью перемещения и фиксации установлены источник и позиционно-чувствительный детектор рентгеновского излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры исследуемых изделий и увеличения произво5 дительности путем повышения гибкости выбора геометрии измерений, основание выполнено кольцевым, снабжено круговой направляющей, в которой с воэможностью поворота размещено опорное кольцо, дуго10 вой кронштейн установлен на опорном кольце посредством двух диаметрально противоположных опор с параллельными одна другой дуговыми направляющими, ось, проходящая через центры окружностей

15 которых, лежит в опорной плоскости кольцевого основания и пересекает ось указанного основания, и двух ползунов, установленных в указанных дуговых направляющих опор с возможностью фикса20 ции, причем концы дугового кронштейна жестко связаны с ползунами, а опоры установлены с возможностью перемещения по круговой направляющей кольцевого основания.

25 2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что опоры жестко закреплены на поворотном кольце.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что каждая опора снабжена

30 средством регулирования положения дуговой направляющей по высоте и/или положения ползуна относительно дуговой направляющей.

4. Устройство по пп, 1-3, о т л и ч а ю35 щ е е с я тем, что к кольцевому основанию прикреплена вертикальная стойка для крепления кабелей источника и детектора рентгеновского излучения, 1767403 гl

Составитель К. Кононов

Техред М.Моргентал Корректор И. Шмакова

Редактор

Заказ 3544 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101