×
27.04.2019
219.017.3de8

СПОСОБ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02235993
Дата охранного документа
10.09.2004
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к активному тепловому неразрушающему контролю качества изделий и может быть использовано для обнаружения внутренних дефектов в изделиях типа пластин, например, в лопатках авиационных газотурбинных двигателей. Способ включает проведение тепловизионной съемки поверхности объекта, измерение интенсивности излучения объекта в инфракрасном спектре, обработку результатов измерений и оценку наличия дефектов. При этом тепловизионную съемку поверхности объекта ведут в направлении, не совпадающем с вектором теплового потока. Интенсивность излучения объекта измеряют на нестационарном режиме, а обработку результатов измерений проводят на регулярном тепловом режиме путем расчета градиента логарифма интенсивности излучения в каждой точке поверхности. Изобретение позволяет повысить достоверность результатов контроля путем уменьшения ошибки измерения. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к активному тепловому неразрушающему контролю качества изделий и может быть использовано для обнаружения внутренних дефектов в изделиях типа пластин, например, в лопатках авиационных газотурбинных двигателей.

Известен способ теплового неразрушающего контроля качества металлических деталей, включающий нагрев детали путем пропускания детали в ее продольном направлении через индукционную катушку, сканирование поверхности детали инфракрасной камерой поперек поверхности движущейся детали непосредственно после индукционного нагрева и оценку наличия дефектов по более низкой температуре поверхности на участках, примыкающих к трещинам, по сравнению с остальной частью поверхности детали (см. патент SU №1838779, Кл. G 01 N 25/72, опубл. 30.08.93).

Недостаток данного способа заключается в том, что из-за различий по величине коэффициента излучения на поверхности детали результат измерения может иметь значительную погрешность, что неизбежно приводит к ошибке в принятии решения о степени годности детали.

Наиболее близким к предложенному способу является способ теплового неразрушающего контроля качества изделия, включающий нагрев изделия в центре его симметрии, его охлаждение по периферии, сканирование тепловизором теплового поля поверхности изделия, по которому определяют дефекты изделия (см. авторское свидетельство СССР №1538107, Кл. G 01 N 25/72, опубл. 23.01.90).

Недостаток заключается в том, что предлагаемый способ предназначен лишь для симметричных изделий, что исключает его применение для деталей со сложной конфигурацией, кроме того, из-за различий в коэффициенте излучательной способности поверхности изделия могут иметь место дополнительные погрешности, приводящие к недостоверному результату.

Задача изобретения - повышение достоверности результатов контроля путем уменьшения ошибки измерения.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе активного теплового неразрушающего контроля качества объекта, включающем проведение тепловизионной съемки поверхности объекта, измерение интенсивности излучения объекта в инфракрасном спектре, обработку результатов измерений и оценку наличия дефектов, согласно изобретению тепловизионную съемку поверхности объекта ведут в направлении, не совпадающем с вектором теплового потока, интенсивность излучения объекта измеряют на нестационарном режиме, а обработку результатов измерений проводят на регулярном тепловом режиме путем расчета градиента логарифма интенсивности излучения в каждой точке поверхности, причем оценку наличия дефектов осуществляют по величине производной от градиента логарифма интенсивности излучения по времени.

На фиг.1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ;

на фиг.2 представлены исходные теплограммы, последовательно записанные в память компьютера;

на фиг.3 представлен результат обработки исходной теплограммы по предлагаемому способу.

Устройство для реализации предложенного способа содержит регистратор инфракрасного излучения - тепловизор 1, платформу 2 с омическим нагревателем, установленный на платформе объект исследования - лопатку турбины 3 с дефектным местом 4.

Условные обозначения на чертеже:

q - вектор теплового потока;

I - излучение от объекта;

← - направление тепловизионной съемки объекта.

Реализация способа рассмотрена на примере лопатки турбины авиационного двигателя.

Способ реализуется следующим образом.

С помощью омического нагревателя прогревают платформу 2 до выхода на стационарный тепловой режим. Включают тепловизор 1 в режим съемки и устанавливают исследуемый объект - лопатку 3 на платформу 2. Производят тепловизионную съемку лопатки 3 в перпендикулярном направлении по отношению к вектору теплового потока по боковой стенке лопатки и измеряют интенсивность излучения на нестационарном режиме, т.е. во время прогрева лопатки до достижения стационарного теплового режима. При таком способе прогрева лопатки процесс распространения тепла в лопатке 3 (проверяемом объекте) растягивается по времени, что позволяет получить большее количество информации по сравнению со схемами одностороннего или двустороннего активного теплового неразрушающего контроля (АТНК), когда вектор теплового потока и направление тепловизионной съемки соосны. В свою очередь, увеличение количества информации позволяет уменьшить погрешность обработки результатов испытаний.

Данные измерений интенсивности излучения записывают в виде тепловизионного фильма в память компьютера как последовательность теплограмм лопатки, отснятых в последовательные промежутки времени. Съемку фильма заканчивают по достижению стационарного теплового режима лопатки 3.

Затем проводят первичную обработку результатов измерений и вторичную обработку с целью выявления дефектов. Первичная обработка измерений заключается в определении интервала времени, в котором имеет место регулярный тепловой режим контролируемого объекта (интервал времени, в котором все точки объекта изменяют свою температуру по логарифмическому закону) и вычислении в каждой точке лопатки (пикселе) градиента логарифма интенсивности по формуле:

G=d(lnI)/dx

где I - спектральная интенсивность излучения,

х - текущая координата.

В процессе вторичной обработки вычисляется производная по времени от градиента интенсивности (dG/dt),

где t - текущее время.

При величинах производной по времени, равной нулю, соответствующее место на лопатке признается дефектным - позиция 4 на фиг.3. (С физической точки зрения указанный эффект объясняется изменением теплофизических характеристик материала в месте наличия дефекта).

При вычислении градиента логарифма интенсивности и производной от его величины по времени коэффициент излучения поверхности испытуемого объекта не влияет на конечный результат, вследствие чего повышается точность измерения и достоверность определения дефекта.

В данном примере угол между вектором теплового потока и направлением тепловизионной съемки поверхности лопатки составляет 90 градусов. Возможен диапазон указанного угла от 70 до 100°, при выходе за указанный диапазон возрастает погрешность измерений, что приводит к снижению достоверности результатов контроля.

В рассмотренном примере изменение температуры исследуемой поверхности лопатки 3 осуществляют нагревом, однако, возможно изменять температуру поверхности контролируемого объекта его охлаждением.

Способактивноготепловогонеразрушающегоконтролякачестваобъекта,включающийпроведениетепловизионнойсъемкиповерхностиобъекта,измерениеинтенсивностиизлученияобъектавинфракрасномспектре,обработкурезультатовизмеренийиоценкуналичиядефектов,отличающийсятем,чтотепловизионнуюсъемкуповерхностиобъектаведутвнаправлении,несовпадающемсвекторомтепловогопотока,интенсивностьизлученияобъектаизмеряютнанестационарномрежиме,аобработкурезультатовизмеренийпроводятнарегулярномтепловомрежимепутемрасчетаградиенталогарифмаинтенсивностиизлучениявкаждойточкеповерхности,причемоценкуналичиядефектовосуществляютповеличинепроизводнойотградиенталогарифмаинтенсивностиизлученияповремени.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 15.
01.03.2019
№219.016.c914

Способ горячей штамповки полых изделий

Изобретение относится к области обработки металлов и может быть использовано при изготовлении изделий как с фланцами, так и без них из различных сплавов. Заготовку нагревают и подвергают деформированию в штампе. Отношение температуры заготовки к температуре штампа поддерживают в диапазоне от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002262408
Дата охранного документа: 20.10.2005
01.03.2019
№219.016.ca70

Способ нанесения полимерного покрытия на заготовку

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам нанесения полимерных покрытий на заготовки. Способ нанесения полимерного покрытия на заготовку, включающий выполнение, по меньшей мере, одного углубления на поверхности заготовки, укладку в него припоя и пайку упругодемпфирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235605
Дата охранного документа: 10.09.2004
01.03.2019
№219.016.caa2

Способ производства заготовок из порошков жаропрочных никелевых сплавов

Изобретение относится к производству заготовок из порошков жаропрочных никелевых сплавов, стойких к окислению при повышенных температурах и работающих в условиях тяжелого нагружения. Предложен способ производства спеченных заготовок из порошков жаропрочных никелевых сплавов. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02224622
Дата охранного документа: 27.02.2004
19.04.2019
№219.017.2bc4

Выходное устройство воздушно-реактивного двигателя с управляемым вектором тяги

Изобретение относится к воздушно-реактивным двигателям, в частности к эжекторным выходным устройствам воздушно-реактивных двигателей с управляемым вектором тяги. Выходное устройство воздушно-реактивного двигателя содержит сопло и расположенный за соплом эжектор. Эжектор содержит камеру и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002276740
Дата охранного документа: 20.05.2006
27.04.2019
№219.017.3ddb

Способ изготовления изделия с антифрикционным покрытием (варианты)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению изделий с антифрикционными покрытиями. В способе по первому варианту изготовления изделия с антифрикционным покрытием на поверхности изделия выполняют канавки, разграниченные стенками, наносят на нее полимерное покрытие с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002253767
Дата охранного документа: 10.06.2005
27.04.2019
№219.017.3de0

Устройство для изотермического деформирования

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изотермическом деформировании. Устройство содержит штамповый блок, нагревательное устройство и теплоизолирующий блок. Штамповый блок состоит из верхней и нижней опорных плит со смонтированными на них верхним и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002254197
Дата охранного документа: 20.06.2005
27.04.2019
№219.017.3de5

Ванна для гальванических производств

Изобретение относится к химическому оборудованию, применяемому в различных отраслях промышленности, а более конкретно к гальваническим ваннам. Ванна включает корпус из полимерных материалов с нагревательными элементами, при этом корпус выполнен многослойным из полимерных материалов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002252278
Дата охранного документа: 20.05.2005
27.04.2019
№219.017.3ded

Смазка для обработки металлов давлением

Использование: при обработке металлов давлением, в частности при горячем выдавливании и холодной объемной штамповке. Смазка содержит в мас.%: графит коллоидный 18-22, металлический наполнитель 6-9, полиорганосилоксан остальное. Предпочтительно используют графит коллоидный с размерами частиц...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02232797
Дата охранного документа: 20.07.2004
27.04.2019
№219.017.3dee

Способ упрочнения керамических стержней

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье лопаток ГТД. Керамические стержни выдерживают в растворе связующего, имеющего следующий состав, мас.%: органическая смола 8-60, отвердитель 1,2-12, ацетон - остальное. Затем стержни сушат при температуре 5-35°С в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02232664
Дата охранного документа: 20.07.2004
29.04.2019
№219.017.3fa9

Система суфлирования масляной опоры ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к смазке опор газотурбинных двигателей, в частности к системам суфлирования масляных опор ротора газотурбинного двигателя, и может быть использовано в авиадвигателестроении, машиностроении и других областях техники. В систему суфлирования масляной опоры ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256810
Дата охранного документа: 20.07.2005
Показаны записи 1-3 из 3.
27.04.2019
№219.017.3de3

Способ получения графитированного материала

Изобретение предназначено для металлургической, авиационной промышленности, энергетики, полупроводниковой техники и может быть использовано при изготовлении электродов, уплотнений авиационных двигателей и получении особо чистых изделий. Кокс сланцевый смоляной измельчают до фракционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002252190
Дата охранного документа: 20.05.2005
09.06.2019
№219.017.78bf

Способ контроля пропускной способности сквозных внутренних каналов

Изобретение относится к области машиностроения. Способ включает нагрев изделия, пропускание через его каналы рабочей среды с температурой, неравной средней температуре нагрева изделия, и измерение поля температур на поверхности изделия во время пропускания рабочей среды через его каналы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219531
Дата охранного документа: 20.12.2003
10.07.2019
№219.017.b1fb

Регулируемое сопло газотурбинного двигателя

Регулируемое сопло газотурбинного двигателя содержит обтекатель, наружные и внутренние створки, соединенные друг с другом с возможностью их взаимного углового перемещения. В наружных створках и в обтекателе выполнены отверстия, каждое из которых имеет максимальный размер, составляющий не более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02183282
Дата охранного документа: 10.06.2002
+ добавить свой РИД