Способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов

 

СПОСОБ НЕРАЗРУШАЩЕГО КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, заключакнцийся в том, что размещают наружной и внутренней поверхностях изделия пластины конденсатора, измеряют его емкость и по этой емкости оп-i ределяют дефектность изделия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля за развитием сквозной трещины, периодически возбуждают собственшле колебания пластины , размещённой на наружной поверхности изделия, измеряют ,частоту и декремент этих колебаний и по ним определяют развитие сквозной трещины.

,.Я0„, 11281

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

- СОЦИФИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зш G 01 N 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

@)) „.

g . f

Фиа f

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) (21) 3527026/25-28 (22) 20.12.82 (46) 07.12.84. Бюл, У 45 (72) А.Н.Гузь, Г.Г.Иарголин, В.П.Георгиевский и П.П.Сергиенко (71) Институт механики.АН Украинской

ССР (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Мак-Мастер. Неразрупающие испытания. М., "Энергия", 1965, т.2, с. 418-425.

2. Авторское свидетельство СССР

У 783669, кл. С 01 N 27/02, 1980. (54)(57) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что размещают на наружной и внутренней поверхностях изделия пластины конденсатора, измеряют его емкость и по этой емкости определяют дефектность изделия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью. обеспечения контроля эа развитием сквозной трещины, периодически возбуждают собственные колебания пластины, размещенной на наружной поверхности изделия, измеряют,частоту и декремент этих колебаний и по ним определяют развитие сквозной трещины.

1128162 а- Способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов осуществляется следующим образом. На место обнаруженной сквозной трещины 1 по форс- 5 ме, близкой к цилиндру или воронкообразной, на наружной и внутренней сторонах исследуемого диэлектрическов го материала 2.в виде монолита или многослойного композита наклеивают

z- 10 пластины 3 и 4, которые образуют paHì бочий конденсатор.

Форму и размеры пластин 3 и 4 согласуют с формой и размерами трещины

1 и с толщиной исследуемого материала

2 в месте расположения трещины 1. При этом, если трещина 1 по форме (в сечении) близка к окружности,.пластины . 3 и 4 следует выполнять круглыми, а их размеры определять из соотношений

Э =(1,8-2,0) Р„при с1(D

2) 32,53 при с >Э а= (1, 6-2, О) а „

Ь=(2,0-2,5) b„

Ь ъ2,5d при d(Ь„ при с1 > Ь„;

Изобретение относится к неразруш ющему контролю и может быть использ вано для ультразвукового контроля з развитием сквозных трещин в диэлектрических объектах в процессе их эк плуатации.

Известен способ неразрушающего контроля материалов заключающийся том, что в контролируемом изделии возбуждают упругие колебания, измер ют параметры этих колебаний и по эт параметрам судят о дефектности иэде лия (13.

Однако этот способ не позволяет контролировать крупные изделия, выполненные из многослойных композито и заполненные жидкостью.

Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому результату является способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов, заключающийся в том, что размещают на наружной и внутренней поверхностях изделия пластины конденсатора, измеряют его емкость и по 25 этой емкости определяют дефектность изделия (2 g.

Ццнако известный способ оказывается непригодным для контроля за развитием уже обнаруженной трещины на 50 протяжении длительного времени.

Целью изобретения является обеспечение контроля за развитием сквоз,ной трещины.

Эта цель достигается тем что со- 35 гласно способу неразрушающего контроля диэлектрических материалов, за,ключающемуся в том, что размещают на наружной и внутренней поверхностях изделия пластины конденсатора, изме- 40

:ряют его емкость и по этой емкости определяют дефектность изделия, периодически возбуждают собственные колебания пластины, размещенной на наружной поверхности изделия, изме- 45 ряют частоту и декремент этих колебаний и по ним определяют развитие сквозной трещины.

На фиг.1 и 2 изображена динамика изменения формы сквозной трещины на фиг.3 и 4 - форма и размеры сквозных трещин, наиболее часто встречающихся в практике; на фиг.5 и 6 — графики зависимости декремента и частоты ко- . лебаний от размеров дефектов. 55

На сквозную трещину 1 в материале

2 наклеивают пластины 3 и 4, которые образуют конденсатор;. где 3 — диаметр пластин 3 и 4;

Э„ — диаметр сквозной трещины 1

ol †. толщина исследуемого материала 2.

Если сквозная трещина 1 по форме (в сечении) не близка к окружности, пластины 3 и 4 следует выполнять эллиптическими, а их размеры определять из соотношений где а, Ь,— величины большой и малой осей эллипсообразных пластин 3 и 4; а„,Ь„- длина и ширина сквозной трещины 1.

При наличии нескольких сквозных трещин можно установить несколько пар пластин 3 и 4 для обеспечения многоточенного контроля.

В соответствии с предложенным способом устанавливают также аналогичный дополнительный конденсатор в месте исследуемого материала той же толщиЮ ны, где нет сквозной трещины.

Измеряют сначала емкость рабочего конденсатора, образованного пластинамн 3 и 4. Затем возбуждают либо с помощью вибрирующего бойка, либо с помощью модулированной воздушной струи собственные упругие колебания пласти нц 3. Для удобства регистрации затухающих колебаний их возбуждают периодически, через интервалы времени,дос.Э 112816 таточные для полного затухания. Измеряют частоту и декремент этих колебаний. Емкость созданного конденсатора, частота собственных колебаний внешней пластины и декремент этих колебаний зависят от состояния трещины. Так, при увеличении размеров трещины уменьшается емкость конденсатора в силу того, что диэлеКтрическая проницаемость воздуха ниже, чем у полимерных 1О или иных диэлектрических материалов.

С ростом площади сквозной трещины понижается и частота собственных колебаний той насти пластины, которая покрывает трещину (остальная часть .. 15 пластины приклеена к объекту и служит заделкой для колеблющейся части) .

В силу больших демпфирующих свойств большей полости и .вследствие большего излучения возросшей площадью второй пластины при росте сквозной трещины

2 4 будет возрастать декремент колебаний.

По истечении определенного времени (эксплуатации, транспортировки, хранения и т.п.) повторяют измерение емкости конденсатора, частоты и декремента собственных упругих колебаний пластины 3 и по.изменению совокупности измеренных параметров судят об изменении размеров трещины 1 и ее развития.

Способ неразрушающего контроля диэлектрических материалов позволяет проводить контроль за развитием сквозной трещины с высокой степенью достоверности за счет совокупного измерения емкости конденсатора, образованного расположеннымн на обеих сторонах изделия пластинами, и частоты и декремента одной,иэ этих пластин.

Фиг.,7

l)2Sl62 д,2

08

ВНЦЯЗЩ Заказ 9021/32 Тарак 822 Подписное

®щщаа 3ШП ®Ввпат", г. Уизород,ул.Проектмая, 4

f аГц

f, юГц

Вб д

Фиг.б