RU2496102C1 - Устройство лазерного вибропреобразователя - Google Patents
Устройство лазерного вибропреобразователя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496102C1 RU2496102C1 RU2012121014/28A RU2012121014A RU2496102C1 RU 2496102 C1 RU2496102 C1 RU 2496102C1 RU 2012121014/28 A RU2012121014/28 A RU 2012121014/28A RU 2012121014 A RU2012121014 A RU 2012121014A RU 2496102 C1 RU2496102 C1 RU 2496102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- spring
- laser
- optical fibre
- converter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для лазерной вибродефектоскопии крупногабаритных оболочек из полимерных многослойных клееных материалов. Сущность: заключается в том, что устройство лазерного вибропреобразователя содержит корпус с размещенным в нем оптоволокном с объективом лазерного излучения, соединенным с преобразователем, при этом преобразователь выполнен в виде подпружиненного бойка, взаимодействующего одним концом с оптоволокном, установленным в корпусе с возможностью качания, а другим с исследуемым объектом, при этом на подпружиненном бойке жестко закреплена упругая пластина, конец которой жестко связан с корпусом, а подпружиненный боек имеет паз под выступы ротора, установленного в корпусе, при этом оптоволокно оптически связано с отражающим зеркалом, которое также взаимодействует с чувствительным элементом, электрически связанным с вычислительной машиной, при этом сам корпус связан с динамометром посредством пружины сжатия и с устройством перемещения, взаимодействующие между собой с помощью направляющей, при этом в корпусе установлены шаровые опоры, перемещающиеся по исследуемому объекту, обеспечивающие зазор. Технический результат: повышение точности измерений, а также разрешающей способности лазерно-вибрационной дефектоскопии крупногабаритных оболочек из полимерных крупногабаритных клееных материалов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области лазерной вибродефектоскопии крупногабаритных оболочек из полимерных многослойных клееных материалов и может найти применение в лазерных системах по отысканию повреждений в виде трещин, отслоению покрытий, непроклея слоев материала и несплошности изделий при проведении промышленных работ.
Известно устройство лазерно-вибрационной дефектоскопии крупногабаритных оболочек из полимерных многослойных клееных материалов, использующее импульсный импедансный способ (RU патент №2078339).
Известное устройство осуществляет неразрушающий контроль и предназначено для обнаружения скрытых дефектов соединений типа трещин, отслоения покрытий, непроклея слоев материала и несплошности изделия, а также в других конструкциях, состоящих из пластиков, металлов или их комбинации, обеспечивая высокую чувствительность к крупногабаритным изделиям и малый расход энергии на возбуждение импедансного преобразователя.
Заявленное устройство основано на том, что в системе совмещения преобразователь-объект периодически возбуждает импульсы вынужденных, незатухающих колебаний и на приемнике преобразователя измеряет параметры колебаний.
По измеренным параметрам амплитуды и фазы в заданных их соотношениях судят о дефектности объекта.
Недостатками известного устройства являются: невозможность контролировать точечно дефекты, сложность идентификации характера дефекта в виде трещин, отслоения покрытий, непроклея слоев материала и несплошности изделий. Каждый отдельный дефект дает свой индивидуальный вклад в принимаемый сигнал. Требуется большая трудоемкость измерений. Существует низкая точность из-за погрешностей преемника преобразователя.
В качестве прототипа выбран лазерно-ультразвуковой дефектоскоп (RU патент №22381496). Его используют для контроля внутренних структур объектов, а также их геометрических параметров и физических характеристик. Лазерно-ультразвуковой дефектоскоп содержит импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру. При этом оптико-акустический преобразователь выполнен в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте. Он содержит пластину оптико-акустического генератора, помещенную между исследуемым объектом и прозрачным цилиндром. На торце цилиндра расположен пьезоприемник, а фаска цилиндра сопряжена через оптическую систему с оптоволокном. В этом случае исключается необходимость пропускания излучения лазера сквозь приемник ультразвука.
Однако данное устройство имеет большое количество элементов, которые накладывают собственную погрешность измерений, а также с помощью данного прибора сложно идентифицировать характер скрытых дефектов соединений типа трещин, отслоения покрытий, непроклея слоев материалов и несплошности изделий. Измерения с использованием данного устройства трудоемки.
Задачами предложенного технического решения являются повышение точности измерений, а также разрешающей способности лазерно-вибрационной дефектоскопии крупногабаритных оболочек из полимерных крупногабаритных клееных материалов, снижение трудоемкости процесса измерений.
Поставленные задачи решаются тем, что в устройстве лазерного вибропреобразователя, содержащем корпус с размещенным в нем оптоволокном с объективом, соединенным с преобразователем, который выполнен в виде стержневого подпружиненного бойка, взаимодействующего одним концом с оптоволокном, установленным в корпусе с возможностью качания, а другим - с исследуемым объектом, при этом на подпружиненном бойке жестко закреплена упругая пластина, конец которой жестко связан с корпусом, а стержневой подпружиненный боек имеет паз под выступы ротора, установленного в корпусе, при этом оптоволокно оптически связано с отражающим зеркалом, которое также взаимодействует с чувствительным элементом, электрически связанным с вычислительной машиной, при этом сам корпус связан с динамометром посредством пружины сжатия и с устройством перемещения, взаимодействующие между собой с помощью направляющей, при этом в корпусе установлены шаровые опоры, перемещающиеся по исследуемому объекту обеспечивающие зазор.
На чертеже представлено устройство лазерного вибропреобразователя. Устройство содержит корпус 1 с размещенным в нем оптоволокном 2 с объективом лазерного излучения 3, соединенным с преобразователем, при этом преобразователь выполнен в виде стержневого подпружиненного бойка 4, взаимодействующего одним концом с оптоволокном 2, которое установлено в корпусе 1 с возможностью качания, а другим с исследуемым объектом 5. На стержневом подпружиненном бойке 4 жестко закреплена упругая пластина 6 с помощью узлов крепления 7, конец которой жестко закреплен в корпусе 1. стержневой подпружиненный боек 4 имеет паз 8 под выступы 9 вращающегося ротора 10, которые установлены в корпусе 1. Оптоволокно 2 с объективом лазерного излучения 3 оптически связано с отражающим зеркалом 11, которое в свою очередь взаимодействует с чувствительным элементом 12, выполненным в виде измерительной оптической линейки, электрически связанной с вычислительной машиной (не показано). Корпус 1 лазерного вибропреобразователя связан с динамометром 13 посредством пружины сжатия 14 и с устройством перемещения 15 с помощью направляющей 16, при этом в корпусе выполнены шаровые опоры 17, перемещающиеся по исследуемому объекту 5, обеспечивающие зазор, заданной величины Δ.
Устройство лазерного вибропреобразователя работает следующим образом.
Шаровая опора 17, перемещая корпус по исследуемому объекту 5, обеспечивает начальный зазор Δ/Н=(0,01…0,03). Стержневой подпружиненный боек 4 поднимается на высоту H0/L=(0,2…0,3), при соударении с поверхностью исследуемого объекта производит отскок в области трещинообразования оболочки на величину H/H0=(0…0,3), при несплошности на величину H/H0=(0,3…0,5), а при непроклее слоев материала и отслоения покрытий - H/H0=(0,5…1,2).
Здесь введены обозначения: H0 - высота подъема стержневого бойка 4; L - длина оптоволокна 2, закрепленного в корпусе; L1 - расстояние между осью вращения ротора и осью стержневого бойка 4; Δ - исходный зазор между поверхностью исследуемого объекта 5 и стержневым бойком 4.
Поток лазерного излучения из оптоволокна 2 поступает на отражающее зеркало 11, затем попадает на чувствительный элемент 12. В зависимости от величины качания оптоволокна под действием стержневого подпружиненного бойка 4 световое пятно перемещается по поверхности измерительной оптической линейки чувствительного элемента 12 на угол α, электрический сигнал от которого поступает в вычислительную машину и определяет вид дефекта.
Предложенное техническое решение повышает точность измерения и позволяет выявлять дефекты малых размеров что увеличивает производительность дефектоскопии в 2…3 раза, в сравнении с известным, а также позволяет отыскать дефекты с распознаванием трещин, отслоения покрытий, непроклея слоев и несплошности изделий и упростить процесс измерений.
Claims (1)
- Устройство лазерного вибропреобразователя, содержащее корпус с размещенным в нем оптоволокном с объективом лазерного излучения, соединенным с преобразователем, отличающееся тем, что преобразователь выполнен в виде подпружиненного бойка, взаимодействующего одним концом с оптоволокном, установленным в корпусе с возможностью качания, а другим с исследуемым объектом, при этом на подпружиненном бойке жестко закреплена упругая пластина, конец которой жестко связан с корпусом, а подпружиненный боек имеет паз под выступы ротора, установленного в корпусе, при этом оптоволокно оптически связано с отражающим зеркалом, которое также взаимодействует с чувствительным элементом, электрически связанным с вычислительной машиной, при этом сам корпус связан с динамометром посредством пружины сжатия и с устройством перемещения, взаимодействующими между собой с помощью направляющей, при этом в корпусе установлены шаровые опоры, перемещающиеся по исследуемому объекту, обеспечивающие зазор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121014/28A RU2496102C1 (ru) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Устройство лазерного вибропреобразователя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121014/28A RU2496102C1 (ru) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Устройство лазерного вибропреобразователя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2496102C1 true RU2496102C1 (ru) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121014/28A RU2496102C1 (ru) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Устройство лазерного вибропреобразователя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496102C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU648902A1 (ru) * | 1976-03-17 | 1979-02-25 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Способ дефектоскопии изделий акустическим методом |
JPS63236960A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Nippon Paint Co Ltd | 塗膜の接着状態検査方法 |
SU1467504A1 (ru) * | 1987-05-28 | 1989-03-23 | Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко | Виброакустический способ контрол отслоений в многослойных конструкци х |
RU1784096C (ru) * | 1990-05-03 | 1992-12-23 | Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт | Акустический способ контрол качества соединени многослойных изделий |
RU1810818C (ru) * | 1991-04-22 | 1993-04-23 | Научно-Производственное Объединение Всесоюзного Института Авиационных Материалов | Акустический импедансный дефектоскоп |
KR20070105937A (ko) * | 2007-07-30 | 2007-10-31 | 울산대학교 산학협력단 | 적층형 압전 액추에이터의 비파괴 검사 장치 |
-
2012
- 2012-05-22 RU RU2012121014/28A patent/RU2496102C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU648902A1 (ru) * | 1976-03-17 | 1979-02-25 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Способ дефектоскопии изделий акустическим методом |
JPS63236960A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Nippon Paint Co Ltd | 塗膜の接着状態検査方法 |
SU1467504A1 (ru) * | 1987-05-28 | 1989-03-23 | Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко | Виброакустический способ контрол отслоений в многослойных конструкци х |
RU1784096C (ru) * | 1990-05-03 | 1992-12-23 | Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт | Акустический способ контрол качества соединени многослойных изделий |
RU1810818C (ru) * | 1991-04-22 | 1993-04-23 | Научно-Производственное Объединение Всесоюзного Института Авиационных Материалов | Акустический импедансный дефектоскоп |
KR20070105937A (ko) * | 2007-07-30 | 2007-10-31 | 울산대학교 산학협력단 | 적층형 압전 액추에이터의 비파괴 검사 장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3173781B1 (en) | Airborne ultrasound testing system for a test object | |
US10352911B2 (en) | Airborne ultrasound testing system for a test object | |
RU2485388C2 (ru) | Устройство и блок датчиков для контроля трубопровода с использованием ультразвуковых волн двух разных типов | |
Aryan et al. | A baseline‐free and non‐contact method for detection and imaging of structural damage using 3D laser vibrometry | |
RU2019104572A (ru) | Лазерное ультразвуковое сканирование для визуализации повреждений или неровностей | |
EP2975396B1 (en) | Nondestructive inspection using ultrasound | |
CN108871640A (zh) | 基于瞬态光栅激光超声表面波的残余应力无损检测系统和方法 | |
CN102507745A (zh) | 一种检测轻质孔隙复合材料的超声换能器装置 | |
KR20100045284A (ko) | 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차 | |
RU2015149258A (ru) | Устройство и способ для обнаружения и анализа отложений | |
US11428671B2 (en) | Arrangement for non-destructive testing and a testing method thereof | |
KR20100124242A (ko) | 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차 | |
CN105823582A (zh) | 一种大曲率构件表层残余应力短声程超声无损探头 | |
RU2526579C2 (ru) | Способ испытания внутритрубного инспекционного прибора на кольцевом трубопроводном полигоне | |
KR101787904B1 (ko) | 초음파 탐상용 웨지 및 이를 포함하는 초음파 탐상 장치 | |
KR101041942B1 (ko) | 굴절종파 탐촉자용 교정시험편 | |
RU2496102C1 (ru) | Устройство лазерного вибропреобразователя | |
JP2011529170A (ja) | カップリングチェックを使用した改良超音波非破壊検査 | |
Ageeva et al. | Integrative solution for in-situ ultrasonic inspection of aero-engine blades using endoscopic cheap optical transducers (CHOTs) | |
CN114280157A (zh) | 一种基于激光激励表面波的亚表面裂纹长度定量检测方法 | |
CN108802170A (zh) | 一种采用电子散斑技术的全场式缺陷的电磁检测方法 | |
US11467057B2 (en) | Magneto-optical system for guided wave inspection and monitoring | |
KR100983674B1 (ko) | 초음파 탐촉자의 입사점 및 굴절각 자동 측정장치 | |
CN215005129U (zh) | 激光超声检测装置 | |
Theobald | Optical calibration for both out-of-plane and in-plane displacement sensitivity of acoustic emission sensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150605 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PC4A- IN JOURNAL: 18-2015 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |