SU1642348A1 - Способ неразрушающего контрол изделий из диэлектрических материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  i способам неразрушающего контрол  изделий из диэлек- трических материалов и может быть использовано в различных отрасл х промышленности , производ щих и использую щих изделие из диэлектрических материалов в частности из сегнетокерами ки Цель изобретени  сокращение времени контрол  В контролируемом изделии возбуждают акустические колебани  на одной из низкочастотны четных мод регист рируют температурное поле на поверхности издели  и по по впениютемпературього пол  с количеством максимумов рав1 ыг номеру моды суд т о неоднородности внутренней структуры материала издачи  2 ил

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю качества изделий и может быть использовано в различных отрасл х промышленности, производ щих и эксплуатирующих издели  из диэлектрических материалов , в частности из сегнетокерамики

Цель изобретени  - сокращение време Ни контрол .

Возбуждение в контролируемых образцах акустических колебаний обеспечивает их внутренний нагрев за счет диссипации колебательной энергии При этом механические колебани  изделий из пьезозлек- триков (например, из пьезокерамики) возбуждают переменным электрическим полем, а в издели х, не обладающих пьезоэлектрическими свойствами, - посредством внешних источников колебаний например электромеханических преобразователей В процессе контрол  обычно контролируютс  образцы, свободно лежащие на какой-либо плоскости и имеющие незакрепленные концы Экспериментальные исследовани  из делий из диэлектриков имеющих форму стержней или пластин показали что при таких услови х возбуждение продольных колебаний в образцах на четных модах (п 2 4 6, ) однозначно указывает на наличие неоднородности структуры его материала Это обсто тельство позвол ет вы вить и отбраковать образцы имеющие неоднородную структуру материала

Контроль диэлектрических изделий начинают с возбуждени  в них продольных колебаний на одной из низкочастотных четных мод Если при этом на поверхности исследуемого образца по вл етс  температурное распределение с количеством максимумов соответствующим номеру моды, то неоднородность структуры его материала имеет место Образец должен быть отбракован без дальнейших исследований что позвол ет существенно сократить врем  контоол 

Чадо

ю со

4 00

На фиг.1 представлена схема образца в форме пластины дл  осуществлени  способа неразрушающего контрол  изделий из диэлектрических материалов; на фиг.2 - распределение температур ДТ2(х) по поверхности издели , имеющего неоднородность структуры материала и совершающего собственные колебани  на второй (п 2) моде; пунктиром показано распределение температур ДТ (х,у) , возникающее в пьезоэлектриках, имеющих однородную структуру материала при их возбуждении электрическим полем.

Контролируемое изделие 1 длиной I закреплено держателем так, чтобы его концы остались свободными. Температурное поле регистрируетс  на поверхности 2 издели , которое совершает колебани  в направлении 3 (вдоль оси х).

В исследуемом изделии 1 (фиг.1) возбуждают колебани  на одной из низкочастотных четных собственных мод продольных колебаний, а затем регистрируют температурное распределение ДТп(х,у) на поверхности 2 издели , параллельной направлению 3 колебаний. Вид распределени  Д Тп(х,у) зависит от степени однородности внутренней структуры материала издели  и номера моды колебаний п, возбуждаемой в нем.

Так, например, в издели х в виде пластин , изготовленных из однородного непо- л ризованнЬго диэлектрика, четные моды собственных продольных колебаний вообще не возбуждаютс  и какое-либо температурное распределение на поверхности пластины не возникает. Такие издели  должны быть подвергнуты дальнейшим испытани м посредством одного из известных способов неразрушающего контрол  изделий из диэлектрических материалов на предмет поиска в них дефектов типа разрыва сплошности среды. Если в материале издели  имеет место распределенна  структурна  неоднородность, то четна  мода собственных продольных колебаний в нем возбуждаетс  и на его поверхности по вл етс  температурное распределение ДТп(х,у) с числом максимумов, соответствующих номеру моды.

В качестве примера на фиг.2 показан характер распределени  ДТ2(х,у) дл  издели , в котором возбуждаетс  втора  мода колебаний. При возбуждении издели  на других четных модах характер ДТа(х,у) не измен етс , а число максимумов равно номеру моды п. Таким образом, возбуждение в изделии четной собственной продольной моды колебаний  вл етс  надежным признаком наличи  в материале распределенной структурной неоднородности. Такое изделие должно быть забраковано, и его дальнейшие. испытани  прекращаютс .

Это позвол ет существенно сократить врем  контрол  как отдельных изделий, так и партии изделий в целом.

Если испытываетс  изделие, изготовленное из однородного пол ризованного

птезоэлектрика и возбуждаемое переменным электрическим полем, то четные моды собственных продольных колебаний в нем также не возбуждаютс  (ДТп(х,у) 0), но на его поверхности возникает температурное

распределение ДТц (х,у) (фиг.2, пунктир), обусловленное диэлектрическими потер ми в материале издели . Характер распределени  ДТ(х,у) сохран етс  при испытани х любых изделий, имеющих форму стержней

или пластин, и свидетельствует о равномерном разогреве образцов. Издели , дл  которых ДТп(х.у) 0, должны подвергатьс  дальнейшим испытани м дл  контрол  наличи  в них дефектов типа разрыва сплошности среды. Если в материале издели , изготовленного из пьезоэлектрика, имеет место распределенна  структурна  неоднородность , то четна  мода собственных продольных колебаний в нем возбуждаетс  и на

его поверхности на фоне температурного распределени  ДТ(х,у) по вл етс  температурное распределение ДТ п(х,у). Отличи  в характере распределений ДТп(х,у) и ATs(x,y) хорошо заметны (фиг.2) и по вление изображени  ДТп(х,у) надежно свидетельствует о наличии распределенной структурной неоднородности в материале издели , который должен быть забракован и испытани  его прекращены.

Использование изобретени  позвол ет уже на ранней стадии контрол  надежно отбраковывать издели , материал которых имеет структурную неоднородность, что приводит к уменьшению числа проверочных

испытаний и, как следствие этого, к снижению времени контрол .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ неразрушающего контрол  изделий из диэлектрических материалов, имеющих форму стержней или пластин, заключающийс  в возбуждении в изделии акустических колебаний и регистрации температурного пол  на его поверхности, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени контрол , акустические колебани  в изделии возбуждают на одной из низкочастотных четных мод и по по влению

   516423486

   температурного пол  с количеством макси- д т о неоднородности внутренней структу- мумов, соответствующих номеру моды, су- ры материала издели ,

   Ч

   Щи2.1

   / X