RU2666158C2 - Method for non-destructive testing of product quality - Google Patents
Method for non-destructive testing of product quality Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666158C2 RU2666158C2 RU2015111485A RU2015111485A RU2666158C2 RU 2666158 C2 RU2666158 C2 RU 2666158C2 RU 2015111485 A RU2015111485 A RU 2015111485A RU 2015111485 A RU2015111485 A RU 2015111485A RU 2666158 C2 RU2666158 C2 RU 2666158C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- interval
- signals
- value
- measured
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 title description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000011365 complex material Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оценки надежности и качества различных изделий. Особенно актуально применение данного изделия для контроля материалов, имеющих большой разброс характеристик (определяемых как результат воздействия с контролируемым материалом различных физических полей - тепловых, акустических, радиоволновых и т.п.), например, многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ).The invention relates to the field of measuring equipment and can be used to assess the reliability and quality of various products. The use of this product for the control of materials with a wide variation in characteristics (defined as the result of exposure to various physical fields with the controlled material - thermal, acoustic, radio waves, etc.), for example, multilayer structures made of polymer composite materials (PCM), is especially relevant.
Изобретение может быть использовано для контроля надежности и качества сложных пространственных многослойных конструкций из ПКМ как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации: пространственных сетчатых конструкций, отсеков космических аппаратов, ракетных двигателей, элементов авиационных двигателей, трубопроводов, герметичных сосудов и т.п.The invention can be used to control the reliability and quality of complex spatial multilayer PCM structures both during production and during operation: spatial mesh structures, spacecraft compartments, rocket engines, aircraft engine elements, pipelines, pressurized vessels, etc.
Особенно эффективно применение заявленного изобретения при испытании потенциально опасных и дорогих в изготовлении конструкций, к которым с одной стороны предъявляются высокие требования по надежности и качеству эксплуатации, а с другой стороны они являются достаточно дорогими и трудоемкими в изготовлении для того, чтобы достаточно большое количество конструкций можно было заменить другими изделиями, имеющими требуемые параметры. Достоверное выявление дефектов очень актуально для изделий ракетно-космической техники, где существуют взаимно исключающие требования: когда, с одной стороны, требуется обеспечить необходимую надежность конструкции (т.е., например, увеличить толщину конструкции), а с другой стороны, имеются ограничения по массе и габаритным размерам, которые требуют уменьшить толщину материалов. При этом требуется определить потенциально опасные места (узлы конструкции), которые в первую очередь могут разрушиться (вследствие наличия дефектов типа нарушения сплошности), что может привести к аварии и которые возможно необходимо укреплять.Particularly effective is the application of the claimed invention in testing potentially dangerous and expensive to manufacture structures, which, on the one hand, have high requirements for reliability and quality of operation, and on the other hand they are quite expensive and time-consuming to manufacture so that a sufficiently large number of structures can was replaced by other products having the required parameters. Reliable defect identification is very relevant for rocket and space technology products where there are mutually exclusive requirements: when, on the one hand, it is necessary to ensure the necessary reliability of the structure (i.e., for example, to increase the thickness of the structure), and on the other hand, there are restrictions on weight and overall dimensions that require reducing the thickness of the materials. In this case, it is necessary to identify potentially dangerous places (structural units), which in the first place can be destroyed (due to the presence of defects such as discontinuity), which can lead to an accident and which may need to be strengthened.
Уровень техникиState of the art
Достоверное определение качества сплошности материала является актуальной задачей в процессе создания эффективных и надежных конструкций из различных материалов.A reliable determination of the quality of material continuity is an urgent task in the process of creating effective and reliable structures from various materials.
Существует достаточно большое количество методов контроля сплошности материала: рентгеновский метод, ультразвуковой метод, визуальный оптический метод, вихретоковый метод.There are a fairly large number of methods for controlling the continuity of the material: the X-ray method, the ultrasonic method, the visual optical method, and the eddy current method.
Все методы имеют свои особенности и области применения. Но все методы имеют одну общую операцию - процесс обнаружения нарушения сплошности (дефектов), т.е. выделение в контролируемом материале областей, имеющих характеристики, отличные от основного материала. Это могут быть, например, трещины, расслоения и т.п.Задача значительно усложняется наличием сложной формы поверхности изделий и сложной внутренней конструкцией - например, турбинные лопатки.All methods have their own characteristics and applications. But all methods have one common operation - the process of detecting discontinuities (defects), i.e. the allocation in the controlled material of areas having characteristics different from the main material. This can be, for example, cracks, delaminations, etc. The task is greatly complicated by the presence of a complex surface shape of the product and a complex internal structure - for example, turbine blades.
Перспективным направлением в современной технике является использование композитных материалов, как металлических, так и полимерных, обладающих рядом преимуществ перед традиционными материалами, особенно в авиакосмических отраслях техники, машиностроении, энергетике и др. Это вызвано большим разнообразием видов таких материалов, специфическими особенностями конструкций из них и технологией изготовления, и случайным изменением физико-механических и прочностных характеристик, большим разнообразием типов материалов, и их характеристик.A promising direction in modern technology is the use of composite materials, both metallic and polymeric, which have a number of advantages over traditional materials, especially in the aerospace industries, engineering, energy, etc. This is caused by a wide variety of types of such materials, specific design features of them and manufacturing technology, and a random change in physico-mechanical and strength characteristics, a wide variety of types of materials, and their characteristics uk.
Кроме того, эти материалы в большинстве отраслей промышленности работают в условиях статических и динамических нагрузок.In addition, these materials in most industries operate under static and dynamic loads.
Повысить качество конструкций невозможно без достоверной оценки критериев качества материалов. Соответственно невозможна разработка мероприятий и технологий по повышению качества конструкций. Одним из признаков качества конструкций, особенно в ракетно-космической и авиационной отраслях, являются массогабаритная и энергетическая характеристики, которые определяются, в т.ч. качеством сплошности материалаImproving the quality of structures is impossible without a reliable assessment of the quality criteria of materials. Accordingly, it is impossible to develop measures and technologies to improve the quality of structures. One of the signs of the quality of structures, especially in the aerospace and aerospace industries, is the weight and size and energy characteristics, which are determined, including quality of material continuity
Учитывая, что такие конструкции являются, как правило, достаточно дорогими, как в стоимостном выражении, так и в трудоемкости изготовления, и очевидно, что выход их строя конструкции ведет к большим финансовым и другим потерям, необходимо с одной стороны каждую конструкцию подвергать испытанию на предмет соответствия ее качества характеристик требуемым, а с другой стороны, эти испытания должны минимально «травмировать» конструкцию при максимальной информативности результатов испытаний.Given that such structures are, as a rule, quite expensive, both in cost terms and in the laboriousness of manufacturing, and it is obvious that the failure of their structure leads to large financial and other losses, it is necessary, on the one hand, to test each structure for testing the conformity of its quality characteristics to the required, and on the other hand, these tests should minimize “injure” the structure with maximum information content of the test results.
Здесь на первое место выходят методы неразрушающего контроля, основанные на различных физических принципах и методы достоверного для решаемой задачи обнаружения внутренних нарушений сплошности по анализу изменения результатов взаимодействия физических полей с контролируемым материалом. Они позволяют объективно определять фактическое состояние конструкции, оценить надежность их эксплуатации и дать рекомендации по ее ремонту или восстановлению.Here, non-destructive testing methods based on various physical principles and methods reliable for the solved problem of detecting internal discontinuities by analyzing changes in the results of the interaction of physical fields with the controlled material come first. They allow you to objectively determine the actual state of the structure, evaluate the reliability of their operation and give recommendations for its repair or restoration.
Существует большое количество методов и средств обнаружения нарушений сплошности в процессе неразрушающего контроля материалов (дефектоскопии).There are a large number of methods and means for detecting discontinuities in the process of non-destructive testing of materials (flaw detection).
Аналоги изобретения - методы обнаружения дефектов в процессе неразрушающего контроля - подробно раскрыты в следующих материалах:Analogs of the invention - methods for detecting defects in the process of non-destructive testing - are described in detail in the following materials:
1. И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов. Неразрушающий контроль. Акустические методы контроля. Кн. 2. - М.: Высшая школа 1991, с. 92-95.1. I.N. Ermolov, N.P. Aleshin, A.I. Potapov. Unbrakable control. Acoustic control methods. Prince 2. - M .: High School 1991, p. 92-95.
2. ЕР 0486689 А1, 27.05.1992.2. EP 0486689 A1, 05.27.1992.
3. SU 1396046 А1, 15.05.1988.3. SU 1396046 A1, 05/15/1988.
4. SU 1158919 А, 30.05.1985.4. SU 1158919 A, 05/30/1985.
5. SU 319895, 02.11.1971.5. SU 319895, 02/02/1971.
6. SU 1649414 А1, 15.05.1991.6. SU 1649414 A1, 05/15/1991.
7. SU 824032, 23.04.1981.7. SU 824032, 04/23/1981.
8. DE 4031895 А1, 25.04.1991.8. DE 4031895 A1, 04/25/1991.
Общий недостаток практически всех существующих методов и средств неразрушающего контроля заключается в следующем: определение порогового значения сигнала осуществляется посредством эталонного образца с эталонным дефектом. Обнаружение дефектных участков осуществляется путем сравнения сигнала по поверхности контролируемого материала с пороговым значением сигнала. Это простой и надежный метод. Однако он обладает принципиальным недостатком: практически невозможно изготовить эталонные образцы со всеми вариантами характеристик внутренних дефектов, а значит, в результате происходит обнаружение некоторого «усредненного» дефекта и с большой вероятностью возможен пропуск опасных дефектов. Такой метод не учитывает влияния случайных изменений свойств контролируемых материалов на результаты контроля.A common drawback of almost all existing non-destructive testing methods and means is as follows: the threshold value of the signal is determined by means of a reference sample with a reference defect. Defective areas are detected by comparing the signal across the surface of the material being monitored with the threshold value of the signal. This is a simple and reliable method. However, it has a fundamental drawback: it is practically impossible to produce reference samples with all variants of the characteristics of internal defects, which means that as a result some “averaged” defect is detected and it is very likely that dangerous defects can be missed. This method does not take into account the effect of random changes in the properties of controlled materials on the results of control.
Поэтому на сегодняшний день имеется потребность в создании способа контроля реальных конструкций из сложных материалов, который может применяться на практике для широкого круга объектов с различными характеристиками и позволяет обнаруживать различные типы внутренних дефектов.Therefore, today there is a need to create a method for monitoring real structures from complex materials, which can be applied in practice for a wide range of objects with different characteristics and can detect various types of internal defects.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи обеспечения оперативного достоверного контроля качества сплошности многослойных сложных конструкций и их элементов в процессе производства и в реальных условиях эксплуатации. Т.е. в конечном итоге изобретение направлено на повышение безопасности эксплуатации сложных потенциально опасных конструкций.The present invention is directed to solving the problem of providing reliable reliable quality control of the continuity of multilayer complex structures and their elements in the production process and in actual use. Those. ultimately, the invention is aimed at improving the safety of operation of complex potentially hazardous structures.
Наиболее близким аналогом к заявленному является способ неразрушающего контроля качества объекта, описанный в патенте №2171469.The closest analogue to the claimed is a method of non-destructive quality control of an object described in patent No. 2171469.
Данный способ направлен на определение порогового значения сигнала в процессе неразрушающего контроля и включает следующие действия:This method is aimed at determining the threshold value of the signal in the process of non-destructive testing and includes the following actions:
- сканируют поверхность контролируемого объекта информационными датчиками физических полей,- scan the surface of the controlled object with information sensors of physical fields,
- измеряют величины сигналов излучения физического поля с каждой точки поверхности контролируемою объекта,- measure the magnitude of the signals of the radiation of the physical field from each point on the surface of the controlled object,
- разбивают весь диапазон величин сигналов излучения физического поля по их значениям на I интервалов,- break down the entire range of values of the signals of the radiation of the physical field according to their values at I intervals,
регистрируют измеренные сигналы по принадлежности к соответствующим интервалам,register the measured signals by belonging to the corresponding intervals,
- определяют количество измеренных сигналов в каждом интервале (Ki),- determine the number of measured signals in each interval (K i ),
- рассчитывают разность количества измеренных сигналов в последующем и предыдущем интервалах (ΔKi=Ki+1-Ki) по всему диапазону значений величин измеренных сигналов,- calculate the difference in the number of measured signals in the subsequent and previous intervals (ΔK i = K i + 1 -K i ) over the entire range of values of the measured signals,
- а в качестве порогового значения величины сигнала излучения физического поля выбирают значение из интервала, для которого разность количества измеренных сигналов в данном и предыдущем интервалах меньше нуля, а разность количества измеренных сигналов в данном и последующем интервалах больше нуля.- and as a threshold value of the value of the radiation signal of the physical field, choose a value from the interval for which the difference in the number of measured signals in this and previous intervals is less than zero, and the difference in the number of measured signals in this and subsequent intervals is greater than zero.
Данный способ более достоверен, чем способы, приведенные в качестве аналогов, но обладает существенным недостатком. В процессе решения практических задач неразрушающего контроля ответственных изделий часто необходимо выставить такое пороговое значение сигнала, которое позволяло бы обнаруживать все дефекты (нарушения сплошности) с вероятностью более заданной, допуская при этом перебраковку. Т.е. стоит задача не допустить в работу изделие с дефектами. Известный способ это сделать не позволяет.This method is more reliable than the methods given as analogues, but has a significant drawback. In the process of solving the practical problems of non-destructive testing of critical products, it is often necessary to set such a threshold value of the signal that would allow to detect all defects (discontinuities) with a probability more than specified, while allowing for rejection. Those. the task is to prevent the product with defects from working. The known method does not allow this.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении достоверности выявления дефектов и в обеспечении выявления дефектов с заданной вероятностью, т.е., в конечном итоге, повышении достоверности результатов оценки технического и эксплуатационного состояния сложных конструкций и их элементов.The technical result achieved by using the invention is to increase the reliability of detecting defects and to ensure the identification of defects with a given probability, i.e., ultimately, increasing the reliability of the results of assessing the technical and operational status of complex structures and their elements.
Технический результат достигается за счет того, что в известном способе после расчета разности количества измеренных сигналов в последующем и предыдущем интервалах по всему диапазону значений величин измеренных сигналов, выполняют следующие действия:The technical result is achieved due to the fact that in the known method, after calculating the difference in the number of measured signals in the subsequent and previous intervals over the entire range of values of the measured signals, the following actions are performed:
- априори определяют, что больше по величине - сигнал на дефектном участке или сигнал на качественном участке, принимают для определенности, что сигнал на дефектном участке меньше по величине сигнала на качественном участке,- a priori determine that the larger is the signal in the defective section or the signal in the high-quality section, it is accepted for definiteness that the signal in the defective section is smaller in magnitude of the signal in the high-quality section,
- задают и , здесь- ask and , here
- вероятность ложного обнаружения дефектов, - the probability of false detection of defects,
- вероятность пропуска дефектов, - probability of missing defects,
данные величины определяются требованиями контроля: что имеет приоритет - обнаружение всех дефектов с вероятной перебраковкой или отсутствие перебраковки с некоторой вероятностью пропуска дефектов,these values are determined by the control requirements: what takes precedence is the detection of all defects with a probable rejection or the absence of a rejection with a certain probability of missing defects,
- измеряют величину сигнала в центре интервала, на который попадает наибольшее количество сигналов дефектного участка - , удовлетворяющего следующим условиям:- measure the magnitude of the signal in the center of the interval, which falls the largest number of signals of the defective area - satisfying the following conditions:
- измеряют величину сигнала в центре интервала, на который попадает наибольшее количество сигналов качественного участка - , удовлетворяющего следующим условиям:- measure the magnitude of the signal in the center of the interval, which falls the largest number of signals of the high-quality section - satisfying the following conditions:
где i - номер интервала измерения,where i is the number of the measurement interval,
- определяют номер интервала (m), соответствующего величине 0,67 и номер интервала (n), соответствующего 0,63 ,- determine the number of the interval (m) corresponding to a value of 0.67 and the interval number (n) corresponding to 0.63 ,
- определяют среднеквадратичное значение распределения сигналов на дефектных участках:- determine the rms value of the distribution of signals in defective areas:
- определяют среднеквадратичное значение распределения сигналов на качественных участках:- determine the rms value of the distribution of signals in high-quality areas:
- задают соотношение между величинами: и - set the ratio between the values: and
, при этом , wherein
величину χ определяют исходя из задач, стоящих перед проведением контроля: либо выявить все дефекты, но при этом допускается перебраковка, т.е. ложное обнаружение дефектов, либо выявить только явные дефекты, но при этом допускается частичный пропуск дефектов, иthe χ value is determined on the basis of the tasks facing the control: either to identify all defects, but at the same time re-processing is allowed, i.e. false detection of defects, or detect only obvious defects, but at the same time partial skipping of defects is allowed, and
- определяют численное значение порогового сигнала путем решения уравнения следующим образом:- determine the numerical value of the threshold signal by solving the equation as follows:
Описание фигур чертежейDescription of the figures of the drawings
Сущность изобретения и возможность достижения технического результата будут более понятны из последующего описания со ссылками на позиции чертежей, где на:The invention and the possibility of achieving a technical result will be more clear from the following description with reference to the position of the drawings, where:
фиг. 1 приведена модельная гистограмма распределения сигналов,FIG. 1 shows a model histogram of the distribution of signals,
фиг. 2 приведено реальное исходное распределение сигналов по поверхности при автоматизированном контроле в виде цветовой градации,FIG. 2 shows the actual initial distribution of signals on the surface during automated control in the form of color gradation,
фиг. 3 приведена гистограмма реального распределения,FIG. 3 shows a histogram of the real distribution,
фиг. 4 приведена дефектограмма после обработки сигналов по способу, описанному в прототипе,FIG. 4 shows a defectogram after signal processing according to the method described in the prototype,
фиг. 5 приведена дефектограмма после обработки сигналов по заявляемому способу.FIG. 5 shows a defectogram after signal processing according to the claimed method.
На фигурах использованы следующие обозначения:The following notation is used in the figures:
- величина сигнала в центре интервала, на который попадает наибольшее количество сигналов дефектного участка, - the value of the signal in the center of the interval, which falls the largest number of signals of the defective area,
- величина сигнала в центре интервала, на который попадает наибольшее количество сигналов качественного участка, - the magnitude of the signal in the center of the interval, which falls the largest number of signals of the high-quality section,
i - номер интервала измерения,i is the number of the measurement interval,
- величина сигнала в центре интервала, который соответствует 0,67 , - the value of the signal in the center of the interval, which corresponds to 0.67 ,
- величина сигнала в центре интервала, который соответствует 0,67 , - the value of the signal in the center of the interval, which corresponds to 0.67 ,
- среднеквадратичное значение распределения сигналов на дефектных участках, - the rms value of the distribution of signals in defective areas,
- среднеквадратичное значение распределения сигналов на качественных участках, - the rms value of the distribution of signals in high-quality areas,
Предпочтительный вариант осуществления изобретенияPreferred Embodiment
Все используемые электронные блоки построены на основе стандартных микропроцессорных схем и микропроцессорных сборок с перепрограммируемыми запоминающими устройствами (см., например, Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учебн. пособие для вузов. - 3-е изд. перераб. и доп. - СПб.: - БХВ-Петербург, 2010).All electronic components used are built on the basis of standard microprocessor circuits and microprocessor assemblies with reprogrammable memory devices (see, for example, Ugryumov EP Digital circuitry: textbook for universities. - 3rd ed. Revised and supplement. - St. Petersburg .: - BHV-Petersburg, 2010).
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Сканируют поверхность контролируемого объекта информационными датчиками физических полей, Scan the surface of the controlled object with information sensors of physical fields,
измеряют величины сигналов излучения физического поля с каждой точки поверхности контролируемою объекта, measure the magnitude of the radiation signals of the physical field from each point on the surface of the controlled object,
разбивают весь диапазон величин сигналов излучения физического поля по их значениям на I интервалов,break down the entire range of values of the signals of the radiation of the physical field according to their values at I intervals,
регистрируют измеренные сигналы по принадлежности к соответствующим интервалам,register the measured signals by belonging to the corresponding intervals,
определяют количество измеренных сигналов в каждом интервале Ki,determine the number of measured signals in each interval K i ,
рассчитывают разность количества измеренных сигналов в последующем и предыдущем интервалах ΔKi=Ki+1-Ki по всему диапазону значений величин измеренных сигналов,calculate the difference in the number of measured signals in the subsequent and previous intervals ΔK i = K i + 1 -K i over the entire range of values of the measured signals,
в качестве порогового значения величины сигнала излучения физического поля выбирают значение из интервала, для которого разность количества измеренных сигналов в данном и предыдущем интервалах меньше нуля, а разность количества измеренных сигналов в данном и последующем интервалах больше нуля.as the threshold value of the magnitude of the radiation signal of the physical field, choose a value from the interval for which the difference in the number of measured signals in this and previous intervals is less than zero, and the difference in the number of measured signals in this and subsequent intervals is greater than zero.
После расчета разности количества измеренных сигналов в последующем и предыдущем интервалах по всему диапазону значений величин измеренных сигналов осуществляют следующие действия:After calculating the difference in the number of measured signals in the subsequent and previous intervals over the entire range of values of the values of the measured signals, the following actions are performed:
априори определяют, что сигнал на дефектном участке меньше по величине сигнала на качественном участке.a priori determine that the signal in the defective area is smaller in magnitude of the signal in the quality area.
1. Задают и , здесь1. Ask and , here
- вероятность ложного обнаружения дефектов, - the probability of false detection of defects,
- вероятность пропуска дефектов, - probability of missing defects,
2. Измеряют число сигналов, попадающих в каждый интервал - Ki,2. Measure the number of signals falling into each interval - K i ,
3. Измеряют разность сигналов, попадающих в каждый интервал, между соседними интервалами: ΔKi=Ki+1-Ki.3. Measure the difference of the signals falling into each interval between adjacent intervals: ΔK i = K i + 1 -K i .
4. Измеряют величину сигнала в центре интервала, на который попадает наибольшее количество сигналов дефектного участка - , удовлетворяющего следующим условиям:4. Measure the magnitude of the signal in the center of the interval, which falls the largest number of signals of the defective area - satisfying the following conditions:
5. Измеряют величину сигнала в центре интервала, на который попадает наибольшее количество сигналов качественного участка - , удовлетворяющего следующим условиям:5. Measure the magnitude of the signal in the center of the interval over which the largest number of signals of the high-quality section satisfying the following conditions:
i - номер интервала измерения.i is the number of the measurement interval.
6. Определяют номер интервала m, соответствующего величине 0,63 , и номер интервала n, соответствующего 0,63 .6. Determine the number of the interval m corresponding to a value of 0.63 , and the interval number n corresponding to 0.63 .
7. Определяют среднеквадратичное значение распределения сигналов на дефектных участках:7. Determine the rms value of the distribution of signals in the defective areas:
8. Определяют среднеквадратичное значение распределения сигналов на дефектных участках:8. Determine the rms value of the distribution of signals in the defective areas:
9. Задают соотношение между величинами: и , например,9. Set the ratio between the values: and , eg,
Величина χ определяется задачами, стоящими перед проведением контроля: либо выявить все дефекты, но при этом допускается перебраковка, т.е. ложное обнаружение дефектов, либо выявить только явные дефекты, но при этом допускается частичный пропуск дефектов. Величина χ численно равна для…The value of χ is determined by the tasks facing the control: either to identify all defects, but at the same time re-rejection is allowed, i.e. false detection of defects, or to reveal only obvious defects, but at the same time partial skipping of defects is allowed. The quantity χ is numerically equal to ...
10. Определяют численное значение порогового сигнала Uпор путем решения следующего уравнения:10. Determine the numerical value of the threshold signal U pores by solving the following equation:
Экспериментальные исследования проводились на конструкциях из композитных материалов. Конструкция представляла собой цилиндрическое изделие, которое проконтролировано ультразвуковым теневым бесконтактным методом. На фиг. 2 приведена развертка цилиндрической части изделия с нанесенными на нее в виде различных цветов значениями ультразвукового сигнала. Для наглядности и упрощения экспериментальных исследований в контролируемое изделие заложены различные по площади и характеристика искусственные дефекты. В процессе экспериментальных исследований стояла задача обнаружение все дефектов в изделии с вероятностью не менее 0,97 и определить вероятность перебраковки.Experimental studies were carried out on structures made of composite materials. The design was a cylindrical product, which was controlled by ultrasonic shadow non-contact method. In FIG. Figure 2 shows a scan of the cylindrical part of the product with the values of the ultrasonic signal printed on it in different colors. For clarity and simplification of experimental research, a controlled product contains artificial defects of various sizes and characteristics. In the process of experimental research, the task was to detect all defects in the product with a probability of at least 0.97 and to determine the probability of rejection.
На фиг. 3 приведено экспериментальное распределение сигнала по части поверхности изделия в условных единицах. На фиг. 3 приведено значение порогового сигнала, определенного по способу, выбранному в качестве прототипа и определенного по заявляемому способу при условии обнаружения дефектов не менее 0,97 . На фиг. 4 приведена дефектограмма, полученная в результате обработки распределения сигналов (фиг. 3) по способу, определенному в качестве прототипа. На фиг. 5 приведена дефектограмма, полученная в результате обработки распределения сигналов (фиг. 3) по способу, определенному в соответствии с заявляемым способом.In FIG. Figure 3 shows the experimental distribution of the signal over part of the surface of the product in arbitrary units. In FIG. 3 shows the value of the threshold signal determined by the method selected as a prototype and determined by the claimed method, provided that defects are detected at least 0.97 . In FIG. 4 shows a defectogram obtained as a result of processing the distribution of signals (Fig. 3) according to the method defined as a prototype. In FIG. 5 shows a defectogram obtained as a result of processing the distribution of signals (Fig. 3) according to the method determined in accordance with the claimed method.
Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице 1.The results of experimental studies are shown in table 1.
Экспериментальные исследования подтверждают, что заявленные цели в заявляемом способе выполнены: заявленные способ обеспечивает выявление дефектов с заданной вероятностью.Experimental studies confirm that the stated goals in the claimed method are fulfilled: the claimed method provides for the identification of defects with a given probability.
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111485A RU2666158C2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Method for non-destructive testing of product quality |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111485A RU2666158C2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Method for non-destructive testing of product quality |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015111485A RU2015111485A (en) | 2016-10-20 |
RU2666158C2 true RU2666158C2 (en) | 2018-09-06 |
Family
ID=57138300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015111485A RU2666158C2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Method for non-destructive testing of product quality |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2666158C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720437C1 (en) * | 2019-11-11 | 2020-04-29 | Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" (АО "ДПО "Пластик") | Method for automated control of articles continuity and device for its implementation |
RU2812233C1 (en) * | 2023-05-03 | 2024-01-25 | Олег Николаевич Будадин | Method for automated non-destructive quality control of products of complex design and device for its implementation |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1516962A1 (en) * | 1987-07-24 | 1989-10-23 | Предприятие П/Я А-3611 | Acoustic method of nondestructive checking of quality of articles made of multilayer materials |
US4924182A (en) * | 1989-01-09 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Eddy current method to measure distance between scanned surface and a subsurface defect |
US5167157A (en) * | 1991-03-26 | 1992-12-01 | Ball Corporation | Nondestructive inspection system for laminated products |
RU2123687C1 (en) * | 1997-01-15 | 1998-12-20 | Московский государственный университет леса | Multivariate flaw detector |
RU2171469C1 (en) * | 2000-11-10 | 2001-07-27 | Будадин Олег Николаевич | Technology of nondestructive test of quality of object and gear for its implementation |
RU2526518C2 (en) * | 2012-11-27 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Method for automated ultrasonic control of items from polymer composite materials of shape of revolution bodies |
-
2015
- 2015-03-31 RU RU2015111485A patent/RU2666158C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1516962A1 (en) * | 1987-07-24 | 1989-10-23 | Предприятие П/Я А-3611 | Acoustic method of nondestructive checking of quality of articles made of multilayer materials |
US4924182A (en) * | 1989-01-09 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Eddy current method to measure distance between scanned surface and a subsurface defect |
US5167157A (en) * | 1991-03-26 | 1992-12-01 | Ball Corporation | Nondestructive inspection system for laminated products |
RU2123687C1 (en) * | 1997-01-15 | 1998-12-20 | Московский государственный университет леса | Multivariate flaw detector |
RU2171469C1 (en) * | 2000-11-10 | 2001-07-27 | Будадин Олег Николаевич | Technology of nondestructive test of quality of object and gear for its implementation |
RU2526518C2 (en) * | 2012-11-27 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Method for automated ultrasonic control of items from polymer composite materials of shape of revolution bodies |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720437C1 (en) * | 2019-11-11 | 2020-04-29 | Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" (АО "ДПО "Пластик") | Method for automated control of articles continuity and device for its implementation |
RU2812233C1 (en) * | 2023-05-03 | 2024-01-25 | Олег Николаевич Будадин | Method for automated non-destructive quality control of products of complex design and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015111485A (en) | 2016-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Achenbach | Structural health monitoring–What is the prescription? | |
JP2016200578A (en) | Detecting gaps between fasteners and openings | |
RU2666158C2 (en) | Method for non-destructive testing of product quality | |
Gogolinskii et al. | Actual metrological and legal issues of non-destructive testing | |
CN110568083A (en) | acoustic emission detection method for online monitoring of corrosion fatigue damage of steel | |
RU2654298C1 (en) | Method of automated non-destructive control of product quality and device for its implementation | |
RU2690033C1 (en) | Method of electric power thermography of spatial objects and device for its implementation | |
RU2812233C1 (en) | Method for automated non-destructive quality control of products of complex design and device for its implementation | |
Dworakowski et al. | Application of artificial neural networks for damage indices classification with the use of Lamb waves for the aerospace structures | |
RU2733582C1 (en) | Method of non-destructive inspection of structures from composite materials | |
Ovchinnikov et al. | Equivalent vibration tests | |
US9903848B2 (en) | Non-destructive inspection method with objective evaluation | |
RU2720437C1 (en) | Method for automated control of articles continuity and device for its implementation | |
RU2650711C1 (en) | Method for determining depth of defects in products from composite materials | |
Wiggenhauser et al. | NDE of thick and highly reinforced concrete structures: state of the art | |
Nazarko et al. | Anomaly detection in composite elements using Lamb waves and soft computing methods | |
RU2676857C1 (en) | Products continuity automated spatial control method and device for its implementation | |
Janovec et al. | Use of non-destructive eddy current technique to detect simulated corrosion of aircraft structures | |
RU2666159C2 (en) | Device of integrated automated non-destructive quality control of multilayer products | |
Pittaluga et al. | Uncertainties in the fatigue design of offshore steel structures | |
Thompson | Nondestructive Evaluation and Life Assessment | |
EP4124860A1 (en) | Method and device for ultrasonic inspection of composite parts, in particular made from carbon fiber reinforced plastics, device and computer program | |
RU2816129C1 (en) | Method for differential evaluation of damage stages of article made from composite material | |
Trampus | Non-Destructive Evaluation as a Foundation of Structural Integrity Assessment | |
Synaszko et al. | The an Approach to Damage Detection in Metal Sandwich Structures with Composite-Metal Patch Bonded Repair |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200401 |