SU1318863A1

SU1318863A1 - Method of determining and measuring parameters of object surface

Info

Publication number: SU1318863A1
Application number: SU853967736A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иванович Андреев; Георгий Иосифович Рукман; Евгений Борисович Шелемин
Original assignee: Andreev Vitalij; Rukman Georgij; Shelemin Evgenij B
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1985-10-16
Publication date: 1987-06-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может использоватьс дл целей дефектоскопии. Целью изобретени вл етс обеспечение возможности обнаружени оптическими методами изменений на поверхности объекта коэффициента температуропроводности . Способ заключаетс .в создании на поверхности объекта системы пр молинейных полос оп тического излучени , искривление которых из-за неоднородностей температуропроводности регистрируетс приемным устройством . 1 ил. 00 00 00The invention relates to a measurement technique and can be used for flaw detection. The aim of the invention is to make it possible to detect changes in thermal diffusivity on the surface of an object by optical methods. The method consists in creating on the surface of the object a system of linear bands of optical radiation, the curvature of which due to non-uniformity of thermal diffusivity is recorded by the receiver. 1 il. 00 00 00

Description

1one

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к ред- ствам дефектоскопии с использованием оптических методов.The invention relates to a measurement technique, in particular, to flaw detection using optical methods.

Цель изобретени - обеспечение возможности обнаружени изменени коэффициента температуропроводности на поверхности объекта.The purpose of the invention is to make it possible to detect changes in the thermal diffusivity on the surface of an object.

На чертеже изображена схема, по сн юща предлагаемьй способ.The drawing shows a diagram explaining the proposed method.

На схеме показан исследуемьш объект 1 с поверхностью 2, на которой указаны неоднородности 3 и 4 (зоны с измененной температуропроводностью ) ,, источник 5 излучени 6, систему 7 полос 8, сформированную, например , полупрозрачной маской 9 и системой 10 перемещени полос и измерител 11 теплового пол (тепловизора ) .The diagram shows the object under study 1 with surface 2, which shows inhomogeneities 3 and 4 (zones with altered thermal diffusivity), radiation source 5, 6, strip system 8, formed, for example, by a translucent mask 9 and strip moving system 10 and gauge 11 thermal floor (thermal imager).

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

Поверхность 2 исследуемого объекта с неоднородност ми 3 и 4, расположенными как на поверхности, так и на глубине h сравнимой с длиной волны излучени подсветки, облучают оптическим излучением 6 источника 5 и формируют на поверхности 2 систему 7 полос 8 излучени с распределением плотности мощности S по гармоническому закону поперек оси полосы. Перемещают систему 7 полос 8 в направ- . лении, перпендикул рном ос м полос 8 Затем регистрируют в процессе перемещени полос смещение их центра полосы и амплитуду основной волны и, по величинам которых суд т об изменении температуропроводности на участках поверхности объекта 1.The surface 2 of the object under study with irregularities 3 and 4, located both on the surface and at a depth h comparable to the wavelength of the illumination of the backlight, is irradiated with the optical radiation 6 of the source 5 and form on the surface 2 a system 7 of the emission bands 8 with the power density distribution S over harmonic law across the axis of the strip. Move the system 7 lanes 8 in the direction of-. Then, during the movement of the bands, the displacement of their center of the band and the amplitude of the main wave and, according to the values of which, the thermal diffusivity changes on the surface areas of the object 1 are recorded.

При синусоидальном распределении плотности мощности в направлении поперек полос перемещени этой картины по объекту со скоростью V и при выполнении услови With a sinusoidal distribution of power density in the direction across the lanes of the movement of this pattern on the object with velocity V and when the condition

V « а . 2V "a. 2

где V - скорость перемещени систе- мы полос;where V is the speed of movement of the strip system;

температуропроводность; пространственный период полос ,thermal diffusivity; spatial period of the bands

получаем из решени уравнени тепло- we obtain from the solution of the heat equation

проводности:conduction:

а2 - А UX -V-A2- л(а)A2 - A UX -V-A2-l (a)

Чар гChar r

5five

где а - среднее значение температуропроводности;where a is the average value of thermal diffusivity;

л(а ) - локальное отклонение темпе ратуропроводности от средней (при условии его малости ) величины;l (a) is the local deviation of the thermal diffusivity from the average (if it is small) value;

UX - величина смещени центра полосы в зоне расположени5 неоднородности.UX is the magnitude of the displacement of the center of the strip in the zone of location 5 of the inhomogeneity.

Дри этих же предположени х -амплитуда и температурной волны на поверхности равна:The same assumptions for the x-amplitude and the temperature wave on the surface are:

. и KSA/2 ii-. . and KSA / 2 ii-.

00

где К - коэффициент поглощени излучени поверхностью объекта; S - плотность мощности нагревающего излучени А - коэффициент теплопроводностиwhere K is the absorption coefficient of radiation from the surface of the object; S is the power density of the heating radiation A is the thermal conductivity coefficient

объекта.object.

После регистрации ах и U средством дл наблюдени теплового пол объекта имеетс возможность вы вить как знак и (а), так и величину (размер ) зоны, где имеет место отличие температуропроводности от ее среднего значени .After registering ax and u with the means for observing the thermal field of the object, it is possible to detect both the sign and (a) and the size (size) of the zone where the thermal diffusivity differs from its mean value.

Например, при 0For example, with 0

а2.2тгих 1 д(а2)A2.2 thigh 1 d (a2)

V V

ЛхLh

3333

и,полага -- 0,001, получимand, assuming - 0.001, we get

АBUT

А(а2) йх.4 ГГA (a2) ix.4 yy

40 откуда чувствительность по обнаружению U(а):40 whence sensitivity on detection of U (a):

/У 0,012, т.е. 1,2%./ 0,012, i.e. 1.2%.

т.е. 1,2%.those. 1.2%.

Claims

Invention Formula

The method of determining the change in the surface parameters of an object, which consists in illuminating the surface with optical radiation and registering radiation that is interacting with the surface, is characterized in that

313

on the surface of the object, a system of parallel linear linear bands of optical radiation with a transverse distribution of the power density according to a harmonic law is formed; the system of bands is moved in the direction, perpendicular

they are registered in the process of moving the distortion of the strip linearity and the amplitude of the temperature wave, the values of which determine the change in thermal diffusivity on the surface of the object.

.

Editor S. Pekar

Compiled by V. Varnavsky Tehred V. Kadar

Order 2501/35 Circulation 776 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Proofreader V. Booth ha