RU2619812C1 - Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation - Google Patents
Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619812C1 RU2619812C1 RU2016119989A RU2016119989A RU2619812C1 RU 2619812 C1 RU2619812 C1 RU 2619812C1 RU 2016119989 A RU2016119989 A RU 2016119989A RU 2016119989 A RU2016119989 A RU 2016119989A RU 2619812 C1 RU2619812 C1 RU 2619812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- structural element
- destructive testing
- receiver
- accessible
- access
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающим методам и средствам дефектоскопии технически сложных элементов конструкции. Оно может быть использовано, например, при осуществлении контроля состояния элементов конструкции, находящихся в сборке, к которым нет доступа.The invention relates to non-destructive methods and means of inspection of technically complex structural elements. It can be used, for example, when monitoring the state of structural elements in an assembly that are not accessible.
Известен «Импульсный импедансный способ дефектоскопии объектов» патент RU №2078339, С1 МПК G01N 29/16, опубл. 27.04.1997), согласно которому совмещенный импедансный преобразователь с одной зоной контакта с контролируемым объектом периодически возбуждает с помощью излучателя преобразователя упругие колебания в системе преобразователь - контролируемый объект и измеряют амплитуду электрического сигнала на приемнике преобразователя, по которой судят о дефектности объектов, отличающийся тем, что преобразователь возбуждают радиоимпульсами с заданной несущей частотой, в качестве информационного параметра в электрическом сигнале приемника преобразователя дополнительно измеряют разность фаз в сигналах излучателя и приемника, а о дефектности объектов судят совместно по амплитуде и разности фаз.Known "Impulse impedance method of defectoscopy of objects" patent RU No. 2078339, C1 IPC G01N 29/16, publ. 04/27/1997), according to which a combined impedance transducer with one zone of contact with the controlled object periodically excites elastic vibrations in the transducer-controlled object system using the transducer emitter and measures the amplitude of the electric signal at the transducer receiver, which is used to judge the defectiveness of objects, characterized in that the converter is excited by radio pulses with a given carrier frequency, as an information parameter in the electrical signal of the receiver, In addition, the phase difference in the signals of the emitter and receiver is additionally measured, and the defectiveness of objects is judged together by the amplitude and phase difference.
Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет провести неразрушающий контроль элементов конструкции, к которым нет доступа.The disadvantage of this method is that it does not allow non-destructive testing of structural elements to which there is no access.
Известен также интегральный метод свободных колебаний (Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практическое пособие / И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов; Под ред. В.В. Сухорукова. - М.: Высш. Шк., 1991. - 283 с. на 163 с.),The integral method of free vibrations is also known (Non-Destructive Testing. In 5 books.
который заключается в том, что колебания объекта контроля возбуждают ударом молотка, регистрируют микрофоном, усиливают и подают на систему обработки информации, задача которой - измерение основной частоты свободных колебаний. Для сложных объектов контроля основную частоту определяют экспериментально на доброкачественных объектах контроля. По длительности колебаний судят о затухании звука в материале объекта. Длительность также уменьшается под влиянием множественных мелких дефектов. which consists in the fact that the vibrations of the control object are excited by a hammer blow, recorded by a microphone, amplified and fed to an information processing system whose task is to measure the fundamental frequency of free vibrations. For complex control objects, the fundamental frequency is determined experimentally at benign control objects. The duration of the oscillations is judged on the attenuation of sound in the material of the object. Duration also decreases under the influence of multiple small defects.
Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет провести неразрушающий контроль элементов конструкции, к которым нет доступа.The disadvantage of this method is that it does not allow non-destructive testing of structural elements to which there is no access.
Известен «Способ неразрушающего контроля скрытых дефектов в конструкции и устройство для его осуществления» (патент RU №1389422, А1 МПК G01N 3/00, публ. 27.02.1996), согласно которому конструкцию нагружают переменной механической нагрузкой и вызывают ее перемещения, измеряют параметры процесса перемещения конструкции и сравнивают их с такими же параметрами конструкции, уровень дефектов которой принимают за допустимый, перед нагружением соединяют перемещающееся сечение конструкции с упругим элементом, характеризующимся отрицательной жесткостью, соизмеримой по абсолютной величине с жесткостью испытываемой конструкции, но меньшей ее. Этот способ выбран в качестве прототипа.The well-known "Method of non-destructive testing of latent defects in the structure and device for its implementation" (patent RU No. 1389422, A1 IPC G01N 3/00, publ. 02.27.1996), according to which the structure is loaded with a variable mechanical load and cause its movement, measure process parameters displacements of the structure and compare them with the same parameters of the structure, the level of defects of which is taken as permissible; before loading, connect the moving section of the structure with an elastic element characterized by negative stiffness, with measurable in absolute value with the rigidity of the tested structure, but less than it. This method is selected as a prototype.
Недостаток способа, выбранного за прототип, заключается в том, что данный способ не позволяет провести неразрушающий контроль элементов конструкции, к которым нет доступа.The disadvantage of the method chosen for the prototype is that this method does not allow non-destructive testing of structural elements to which there is no access.
Известно устройство, описанное в патенте SU №251890 (МПК G011, публ. 10.09.1969) «Устройство для определения монолитности изделий», содержащее возбудитель свободных колебаний и приемник свободных колебаний, которые выполнены в виде расчлененных по длине стальных стержней, каждый из которых имеет прослойку из пьезоэлементов, например из титаната бария, подключенных соответственно к генератору звуковой чистоты и индикатору измерений. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.A device is known, described in patent SU No. 251890 (IPC G011, publ. 09/10/1969) "Device for determining the solidity of products", containing a causative agent of free vibrations and a receiver of free vibrations, which are made in the form of steel rods divided along the length, each of which has a layer of piezoelectric elements, for example, of barium titanate, respectively connected to a sound purity generator and a measurement indicator. This device is selected as a prototype.
Недостатком устройства, выбранного в качестве прототипа, является отсутствие возможности варьировать частоту собственных колебаний устройства.The disadvantage of the device selected as a prototype is the inability to vary the frequency of the natural oscillations of the device.
Задача предлагаемого изобретения заключается в обеспечении возможности проведения неразрушающей дефектоскопии технически сложных элементов конструкции и элементов конструкции, к которым нет доступа, и создании новой конструкции устройства, позволяющей осуществить проведение данной неразрушающей дефектоскопии.The objective of the invention is to provide the possibility of non-destructive testing of technically complex structural elements and structural elements to which there is no access, and creating a new device design that allows for this non-destructive testing.
Для решения поставленной задачи предлагается способ неразрушающей дефектоскопии технически сложных элементов конструкции, который позволяет устранить недостатки наиболее близкого аналога и обеспечить следующий технический результат:To solve this problem, a non-destructive flaw detection method for technically complex structural elements is proposed, which allows to eliminate the shortcomings of the closest analogue and provide the following technical result:
- проведение неразрушающей дефектоскопии технически сложных элементов конструкции;- non-destructive testing of technically complex structural elements;
- осуществление неразрушающей дефектоскопии технически сложных элементов конструкции, находящихся в сборке, к которым нет доступа.- the implementation of non-destructive testing of technically complex structural elements located in the assembly, to which there is no access.
Указанный технический результат достигается следующим образом. Элемент конструкции, к которому есть доступ, нагружают переменной механической нагрузкой и вызывают его перемещения. Измеряют параметры процесса перемещения элемента конструкции, к которому есть доступ. Затем сравнивают с такими же параметрами элемента конструкции, уровень дефектов которой принимают за допустимый. Причем перед нагружением элемента конструкции, к которому есть доступ, устанавливают жесткую связь, обеспечивающую общий резонанс, с элементом конструкции, к которому нет доступа.The specified technical result is achieved as follows. The structural element to which there is access is loaded with a variable mechanical load and cause its movement. Measure the parameters of the process of moving the structural element to which there is access. Then, they are compared with the same parameters of the structural element, the level of defects of which is taken as permissible. Moreover, before loading a structural element to which there is access, a rigid connection is established that provides general resonance with a structural element to which there is no access.
В отличие от наиболее близкого аналога указанный способ позволяет провести неразрушающий контроль элемента конструкции, к которому нет доступа.Unlike the closest analogue, this method allows non-destructive testing of a structural element to which there is no access.
При этом устройство для проведения неразрушающей дефектоскопии технически сложных элементов конструкции выполнено в виде возбудителя и приемника свободных колебаний, каждый из которых имеет пьезоэлемент, подключенный к генератору колебаний или индикатору измерений. Возбудитель и приемник свободных колебаний состоят из расчлененных по длине стальных стержней. При этом возбудитель и приемник свободных колебаний выполнены разборными и имеют комплект съемных элементов, которые имеют широкий диапазон рабочих частот.Moreover, a device for non-destructive testing of technically complex structural elements is made in the form of a pathogen and a receiver of free vibrations, each of which has a piezoelectric element connected to an oscillation generator or a measurement indicator. The causative agent and the receiver of free vibrations consist of steel rods divided along the length. In this case, the pathogen and the receiver of free vibrations are made collapsible and have a set of removable elements that have a wide range of operating frequencies.
Существенность отличий в части предлагаемого устройства от наиболее близкого аналога определяется добавлением в конструкцию устройства комплекта съемных элементов, которые имеют широкий диапазон рабочих частот, позволяющих подстраивать собственные частоты свободных колебаний возбудителя и приемника к собственным частотам контролируемого элемента конструкции, к которому нет доступа.The significance of differences in terms of the proposed device from the closest analogue is determined by the addition to the device design of a set of removable elements that have a wide range of operating frequencies, allowing you to adjust the natural frequencies of free vibrations of the pathogen and receiver to the natural frequencies of the controlled structural element, to which there is no access.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом (фиг. 1), на котором показано устройство для проведения неразрушающего контроля скрытых дефектов в элементах конструкции, к которым нет доступа.The essence of the claimed invention is illustrated by the drawing (Fig. 1), which shows a device for non-destructive testing of latent defects in structural elements to which there is no access.
На фиг. 1 показано устройство, содержащее расчлененный по длине стальной стержень 1, съемный элемент 2, пьезоэлемент 3.In FIG. 1 shows a device comprising a
Способ неразрушающего контроля скрытых дефектов в элементах конструкции, к которым нет доступа, и работа предлагаемого устройства осуществляются следующим образом.The method of non-destructive testing of latent defects in structural elements to which there is no access, and the operation of the proposed device are as follows.
К прибору, фиксирующему частоту собственных колебаний, раздельно подключают возбудитель и приемник свободных колебаний (описанных в п. 2 формулы). Сначала возбудитель свободных колебаний устанавливают на контролируемый внутренний элемент конструкции, а приемник свободных колебаний устанавливают на внешний, доступный для контроля, элемент конструкции. Приемник свободных колебаний устанавливают в точках, динамически связанных с внутренним контролируемым элементом конструкции, т.е. в тех точках, в которых наблюдают максимальную амплитуду формы собственных колебаний, имеющей точки максимальной амплитуды на внутреннем контролируемом элементе. Фиксируется частота собственных колебаний.An exciter and a receiver of free oscillations (described in
Далее приемник и возбудитель свободных колебаний меняют местами и фиксируют частоту собственных колебаний. Значения частоты собственных колебаний в обоих случаях должны совпадать. Если амплитуда колебаний недостаточно большая и отличается по частоте от частоты собственных колебаний возбудителя свободных колебаний, то подбирают съемный элемент 2 и расчлененные по длине стальные стержни 1 возбудителя и приемника свободных колебаний так, чтобы величина частоты собственных колебаний возбудителя и приемника свободных колебаний была максимально близка к измеряемой частоте свободных колебаний. После данных измерений контролируемые элементы конструкции устанавливают на свои места в конструкции. На внешнем элементе конструкции определяют две точки, имеющие максимальную амплитуду найденной частоты собственных колебаний. В одну из них устанавливают возбудитель свободных колебаний, в другую приемник свободных колебаний и контролируют величину частоты собственных колебаний, а через нее состояние внутреннего контролируемого элемента конструкции. После того, как конструкция собрана возможно некоторое изменение контролируемой величины частоты свободных колебаний. Если эти изменения значительны, необходимо повторить процесс подбора частоты свободных колебаний возбудителя и приемника свободных колебаний.Next, the receiver and the causative agent of free vibrations are interchanged and the frequency of natural vibrations is fixed. The values of the frequency of natural vibrations in both cases should coincide. If the amplitude of the oscillations is not large enough and differs in frequency from the frequency of the natural vibrations of the causative agent of free vibrations, then select the
Таким образом, рассмотренный способ позволяет обеспечить возможность проведения неразрушающей дефектоскопии технически сложных элементов конструкции и элементов конструкции, к которым нет доступа. А также создана новая конструкция устройства, позволяющая осуществить проведение данной неразрушающей дефектоскопии.Thus, the considered method allows to provide the possibility of non-destructive testing of technically complex structural elements and structural elements to which there is no access. And also created a new device design, allowing for the implementation of this non-destructive flaw detection.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119989A RU2619812C1 (en) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119989A RU2619812C1 (en) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619812C1 true RU2619812C1 (en) | 2017-05-18 |
Family
ID=58715810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119989A RU2619812C1 (en) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619812C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110354593A (en) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 三一重机有限公司 | A kind of automatically cleaning dust-extraction unit and vehicle |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU251890A1 (en) * | О. С. Муравьев , О. П. Федоров | DEVICE FOR DETERMINING PRODUCT MONOLITNESS | ||
SU853530A1 (en) * | 1979-11-23 | 1981-08-07 | Государственный Научно-Исследовательскийинститут Эксплуатации И Ремонтаавиационной Техники Гражданскойавиации "Госнииэратга" | Device for vibrational acoustic testing of structures |
WO2006000520A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Configuration of a component and a test device of the component, method for producing said configuration and use of the same |
-
2016
- 2016-05-23 RU RU2016119989A patent/RU2619812C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU251890A1 (en) * | О. С. Муравьев , О. П. Федоров | DEVICE FOR DETERMINING PRODUCT MONOLITNESS | ||
SU853530A1 (en) * | 1979-11-23 | 1981-08-07 | Государственный Научно-Исследовательскийинститут Эксплуатации И Ремонтаавиационной Техники Гражданскойавиации "Госнииэратга" | Device for vibrational acoustic testing of structures |
WO2006000520A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Configuration of a component and a test device of the component, method for producing said configuration and use of the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110354593A (en) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 三一重机有限公司 | A kind of automatically cleaning dust-extraction unit and vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2596239C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2558679C1 (en) | Test rig for vibroacoustic tests of samples and models | |
RU2603787C1 (en) | Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models | |
JP2019002714A (en) | Defect detection method and defect detection apparatus | |
JP2018100948A (en) | Vibration test method and vibration test equipment | |
JP6248183B2 (en) | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method | |
KR0170544B1 (en) | Non-destructive examination device | |
RU2619812C1 (en) | Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation | |
JP2008185345A (en) | Vibration measuring method and device | |
JP4121426B2 (en) | Method and apparatus for measuring coefficient for vibration energy loss | |
Korenska et al. | Experimental study of the nonlinear effects generated in a concrete structure with damaged integrity | |
TW201907868A (en) | Method and apparatus for measuring viscoelasticity of medium | |
JP6581462B2 (en) | Ultrasonic inspection equipment | |
Camacho-Tauta et al. | Frequency domain method in bender element testing–experimental observations | |
RU2354932C2 (en) | Resonance method of ultrasonic thickness measurement | |
RU2642155C1 (en) | Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests | |
RU2466368C1 (en) | Method of determining dynamic characteristics of tensometric pressure transducer (versions) | |
Leiko et al. | Experimental data on dynamic changes of radio pulses when they are emitted by piezoceramic electromechanical transducers | |
RU2643191C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing | |
RU2037819C1 (en) | Method for carrying out quality control of articles made of reinforced material | |
RU2805106C1 (en) | Device for concrete strength measurement | |
RU2616758C1 (en) | Method of controlling unit defectiveness | |
RU2797126C1 (en) | Device for concrete strength measurement | |
RU2219538C2 (en) | Technique detecting cracks in solid body | |
RU2705515C1 (en) | Method of inertial excitation of mechanical oscillations in an elastic shell |