Способ голографического неразрушающего контроля механических дефектов — SU 1117445 (original) (raw)

(5 С, 01 В 9/021 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)вы ГОСУДАРСТВЕНН)й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Новосибирский электротехнический институт(54 )(57 ) СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ, состоящий в том, что получают голографические интерферограммы эталонного и тестируемого объектов при идентичных условиях внешнего воздействия и находят места отличий интерферограмм, соответствующие местам расположения дефек 801117445 А тов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности обнаружения и локализации дефектов,дополнительно получают две муаровыекартины, одну иэ которых образуютпутем наложения укаэанных интерферограмм с совмещением контуров эталонного и тестируемого объектов, наней находят области, охватываемыезамкнутыми муаровыми полосами, иместа пересечения муаровых полос,соответствующие местам расположенийдефектов, другую муаровую картинуобразуют путем наложения со сдвигом двух дублей интерберограимы тестируемого объекта, на ней находятместа возникновения новых муаровыхполос в процессе плавного увеличения сдвига, соответствующие местамрасположения дефектов, и по полученным данным судят о наличии и местах расположения механических дефектов в тестируемом объекте,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обнаружения механических дефектов в элементах конструкций.Известен способ дефектоскопии,состоящий в том, что о наличии деФектов и местах их расположения судят по картине, получаемой при совмещении голографической интерферограммы тестируемого объекта с егофотографией, выполненной в инфракрасном свете 1,1,Недостатком указанного способаявляется значительная сложность егопрактической реализации, Кроме того,при одновременной регистрации голо-.графической интерферограммы и инФракрасной Фотографии последнюю удается получать в качественном видетолько для термостабильных материалов.Наиболее близкимпо технической где сути к предлагаеМому являЕтся способ голографического неразрущающего контроля механических дЕФектов, состоящий в том, что получают голографические интерферограммы эталонного и тестируемого объектов при идентичных условиях внешнего воздействия и находят места отличий интерферограмм, соответствующие местам расположения дефектов 12).Недостаток известного способа состоит в том, что он позволяет Обнаружить в тестируемом образце только наиболее грубые механические деФекты по причине, которую можно уяснить на примере двухэкспоэиционных интерферограмм. В том случае картина интерференционных полос на интерферограмме тестируемого объекта описывается уравнением(Ц -Ц)+Ц = ДНг - сумма ортов направленийнаблюдения и освещения.11 э ,Ц- поля перемещений эталонного и тестируемого объектов соответственно;длина световой волны;Ио - порядок интерференционныхполос.,Цля технологических дефектов поляи Ц отличаются мало (не более,Эчем на 10-15). Причем из сравнения интЕрферограмм могут быть обнаружены только наиболее сильные механические дефекты, вызывающие в тестируемом объекте значительную концентрацию деформаций (Кч), 2, где К - коэффициент концентрации деформаций) и изменение поля перемещений больше, чем 5-10%. Только такие дефекты заметным образом изменяют интерферограмму тестируемого объекта по сравнению с интерферограммой эталона. Более слабые дефекты, вызывающие меньшую концентрацию деФормаций (К4 1,5-2), недостаточно изменяют интерферограмму тестируемого Объекта и поэтому не могут быть обнаружены указанным способом.1 ель изобретения - повышение точности обнаружения и локализации деФектов, не обнаруженных при сравнении интерферограмм, путем выделения иэ интерферограммы тестируемого, объекта информации о поле перемещений, связанной только с дефектами.Указанная цель достигается тем, что согласно способу, состоящему в том, что получают голографические интерферограммы эталонного и тестируемого объектов при идентичных условиях внешнего воздействия и находят места отличий интерферограмм, соответствующие местам расположения дефектов, дополнитеьио получают две муаровые картины, одну из которых образуют путем наложения указанных интерферограмм с совмещением контуров эталонного и тестируемого объектов, на ней находят области, охватываемые замкнутыми муаровымиполосами, и места пересечения муаровых полос, соответствующие местамрасположения дефектов, другую муаровую картину образуют путем наложения со сдвигом двух дублей интерферограммы тестируемого объекта,на ней находят места возникновенияновых муаровых полос в процессеплавного увеличения сдвига, соответствующие местам расположения дефектов, и по полученным данным судят о .наличии и местах расположения механических дефектов в тестируемомобъекте,На чертеже приведена структурнаясхема одного иэ возможных устройств,реализующих предлагаемый способ.Устройство состоит из голографического интерферометра 1, устройства 2 восстановления голограмм и получения интерферсграмм, приспособления 3 для получения муаровой картины путем наложения интерферограммэталонного и тестируемого объектов,приспособления 4 для получения муаровой картины путем плавного сдвигадвух дублей интерферограммы тестируемого объекта.Голографический интерферометр 1состоит иэ лазера, светоделителя,двух зеркал, двух микрообъективови штатива для закрепления фотопластинок.Устройство 2 восстановления голограмм и получения интерферограмм,состоит нэ лазера, коллиматора, штатива для укрепления фототехническихпленок.Приспособления 3 и 4 для получения муаровых картин состоят иэ двухрамок, в которые укрепляюся интерЗаказ 7182/24 Тираж 586 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул. Проектная, 4 ферограммы и микровинтов, позволяющих сдвигать рамки одна относительно другой.Способ можно уяснить, рассмотревработу устройства на примере двухэкспозиционного метода регистрацииголограмм.Сначала в голографическом интерФерометре 1 регистрируют голограммы эталонного и тестируемого объектива при идентичных условиях внешнего воздействия.В устройстве 2 восстанавливаютголограммы и получают одну интерферограмму эталона и три дубля интерФерограммы тестируемого объекта.Интерферограммы регистрируют напрозрачную (фототехническую пленку.Сравнивая интерферограммы эталонного и тестируемого объектов, находят места их отличий, по которым судят о наличии и местах расположениянаиболее сильных механических дефектов,Путем наложения пленок с интерферограммами эталонного и тестируемого объектов в приспособлении 3 получают муаровую картину. Эта муароваякартина описывается ураннениемг (У - В ) = В Бгде Б, - порядок муаровых полос, ине несет информации о поле перемещений, не связанной с дефектами,Если в тестируемом объекте нет деФектов, тогда 3 =У и муаровые полосы совсем отсутствуют, Наличиемуаровых полос свидетельствует оналичии в тестируемом объекте дефектов. В этом случае возмущение поляперемещения, вносимое дефектом и4равное ц-Б , быстро уменьшается донуля при удалении от дефекта. Поэтому в окрестности дефекта муаровые полосы всегда либо замкнутые,либо пересекающиеся. Учитывая ска. -занное, находят на муаровой картине области, охнатываемые замкнутымимуаровыми полосами, и места пересечения муаровых полос, соотнетствую-щие местам расположения всех внявленных при сравнении интерферограмм,а также части неныявленных дефектов.Тем самым определяют наличие и места расположения таких дефектов, которые вызывают н тестируемом объекЛ те изменение поля перемещений на величину большую, чем цена интерфе-ренционной полосы ( / ), вне зависимости от уровня концентрации деформаций,Путем наложения двух дублей интерферограммы тестируемого объекта в приспособлении 4 получают другую муаровую картину, которая описывается уравнением где И - порядок муаровых полос,5 - величина сдвига, д / д 5 - производная по направлению сдвига. Измененил порядка муаровых полос впроцессе плавного увеличения сдвигаподчиняются уравнению где точкой обозначена производная по времени. Дефекты вызывают концент рацию деформаций, поэтому величина ( д б / д Б) достигает наибольшего значения в их окрестности, Из-эа это - го и скорость изменения порядка муаровых полос (Б ) также достигает наибольшего значения н окрестности дефектов, что, в конечном счете, приводит к появлению новых муаровых полос в местах расположения дефектов. Учитывая сказанное, находят места возникновения новых муаровых полос в процессе плавного увеличения сдвига, соотнетстнувщие местам .расположения всех выянленных,.а также части невыявленных дефектов, Таким образом определяют наличие и мЕста расположения дефектон, нызывавщих в тестируемом объекте значительную кон. центрацию деформаций ( Кз 1,5-2) и возмущение поля перемещений превосодящее соответствующуув долю ценыолосы (/Б, -б/ ) Д /К/г/1 .Таким образом, предлагаемый способ голографического неразрушавщего контроля позволяет обнаруживать и локализовать слабые механические дефекты, которые не могут быть обна" ружены путем сравнения интерферограмм эталонного и.тестируемого объектов

Смотреть

Способ голографического неразрушающего контроля механических дефектов