Способ контроля качества паяных соединений и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для прогнозирования разрушения паяных соединений, работающих под нагрузкой, по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повьшение достоверности за счет того, что паяное соединение нагружают сдвигом при нагрузках, не вызьтакяцих повреждений соединения, а в качестве информативного параметра используют энергию сигналов АЭ. Сигналы АЭ регистрируют в области нагрузок от 0,05 до 3% максимального значения прочности паяных соединений, аналогичных контролируемому. Используют блоки, ffi позволяющие реализовать тарировочную зависимость прочности соединения от энергии сигналов АЭ. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„., Ь К 1ЯЩЩ А 1 (Sl) 4 С 01 Х 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4256687/25-28 (22) 04.06.87 (46) 23.11.88. Бюл. Р 43 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) С.Ф.Филоненко, Н.И.Городыский, Г.Л.Галайчук, С.Ф.Остриченко, 3.P.Ìàëèíoâñêàÿ и B.П.Овсяник (53) 620. 179,16 (088.8) (56) Акустическая эмиссия материалов и конструкций. Сборник тезисов докладов. Ч. 2. 1-я Всесоюзная конферен" ция.Ростов-на-Дону, 1984, с.149-150.

Авторское свидетельство СССР

N 1043557, кл. G 01 N 29/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

К 1233040,кл. G 01 М 29/04, 1986. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПАЯНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ ЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано для прогнозирования разрушения паяных соединений, работающих под нагрузкой, по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повышение достоверности за счет того, что паяное соединение нагружают сдвигом при нагрузках, не вызывающих повреждений соединения, а в качестве информативного параметра используют энергию сигналов АЭ. С .гналы АЭ реги- стрируют в области нагрузок от 0,05 до 3% максимального значения прочности паяных соединений, аналогичных контролируемому. Используют блоки, 3 позволяющие реализовать тарировочную зависимость прочности соединения от МФ энергии сигналов АЭ. 2 с.п. ф-лы, 1 ил..ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1439491

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может. быть испол ь зова но лля про гно зирова ния . разрушений па яных соединений, ра ботакщих под нагрузкой, по сигналам акустической эмиссии (АЭ), Цель изобретения — повышение достоверности за счет того, что паяное соединение нагружают сдвигом при 1О нагрузках, не вызывающих повреждений

,соединения, а в качестве информатив ного параметра используют энергию сигналгв ЛЭ.

На чертеже представлена структурная схема устройства для контроля качества паяных соединений.

Устройство содержит соединенные последовательно электроакустический преобразователь 1, предварительный

,усилитель 2, усилитель 3, аналогоцифровой преобразователь 4, соединен, ные последовательно блок 5 задания по, рога обнаружения сигналов и схему 6 сравнения, генератор 7 тактовых им1 ! пул.ьсов, выход которого соединен с

1 вторым входом аналого-цифрового пре", образователя 4, и блок 8 регистрации.

Устройство снабжено также соединенными последовательно квадратором

9, сумматором 10, регистром 11 и блоком 12 функционального преобразова, ния, таймером 13, вход которого сое динен с выходом генератора 7 тактовых ! импульсов, первый выход — с вторым входом регистра 11, второй выход - с третьим входом схемы 6 сравнения и .вторым входом блока 12 функционального преобразования, выход которого соединен с входом блока 8 регистрации, выход аналого-цифрового преобразователя 4 — с вторым входом схемы 6 сравнения и входом квадратора 9, третий вход регистра. 11 — с выходом схемы 6 сравнения, а его выход — с вторым входом сумматора 10.

Способ контроля качества паяных соединений осуществляется следующим образом.

Контролируемое соединение, например алмазно-твердосплавный резец, статически нагружают сдвигом в области нагрузок до 37 статистически определенного максимального значения прочности паяных соединений, аналогичных контролируемому. В диапазоне нагрузок от 0,05 до 37 регистрируют энергию сигналов АЭ. Качество паяного соединения определяют г . тарировочной зависимости показателя качест" ва от энергии сигналов АЭ. Тарировочная кривая описывается выражением .1.

Р=аЕ„, ь где Р— прогноэируемое значение на1 грузки, при которой ожидается разрушение;

Ен — суммарная энергия АЭ; а и Ъ вЂ” коэффициенты, зависящие от чув ствительно сти устройства контроля качества паяных соединений и материала припоя.

Устройство для контроля качества паяных соединений работает следующим образом.

Сигналы АЭ, возбуждаемые в преобразователе 1, усиливаются в предварительном усилителе 2, усиливаются и преобразуются в видеосигнал в усилителе 3 и далее пос упают на вход аналого-цифрового преобраэователч 4, на второй вход которого с выхода генератора 7 тактовых импульсов поступают импульсы запуска аналого-цифрового преобразователя 4, При этом аналогоцифровой преобразователь 4 вырабатывает двоичный код входного напряжения, который поступает на вход квадратора 9 и второй вход схемы 6 сравнения, Квадратор 9 представляет собой постоянное запоминающее устройство, в котором по адресу, равному коду входного напряжения, записан код квадрата входного напряжения.На первый вход схемы 6 сравнения поступает двоичный код порога обнаружения сигнала, значение которого устанавливается предварительно оператором на блоке 5 задания порога обнаружения сигналов. Обработка сигналов АЭ начинается по команде "Пуск"„ подаваемой оператором. При этом запускается счетчик таймера 13 и таймер 13 выдает на второй вход регистра 11 импульс, обнуляющий регистр l1. По завершении импульса обнуления таймер 13 формирует интервал измерения параметров АЭ в течение которого на третий вход схемы б сравнения поступает сигнал выборки, который является запрещающим для блока 12 функционального преобразования.

При наличии сигнала выборки схемы

6 сравнения сравнивает код, поступающий с аналого-цифрового преобразователя 4, с пороговым значением. Если код сигнала превышает пороговое знаЪ

2. Устройство для контроля качества паяных соединений, содержащее последова гельно соединенные электроакустический преобразователь, предварительный усилитель, усилитель и. аналого-цифровой преобразователь, соединенные последовательно блок за" дания порога обнаружения сттгналов и схему сравнения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено соединенными последова" тельно квадратором, сумматором, регистром и блоком фу..кционального преоб-, разования, таймером, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход — с вторым входом регистра, а второй выход с третьим входом схемы сравнения и вторым входом блока функционального преобразования, выход которого соединен с входом блока регистрации, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом схемы cpasнения и входом квадратора, третий вход регистра соединен с выходом схемы сравнения, а его выход — с вторым входом сумматора.

143949 чение, на выходе схемы 6 сравнения возникает импульс, который т оступает на третий вход регистра 11 и обеспечивает запись в него кода с выхода

5 сумматора 10. Выходной код сумматора

10 представляет собой сумму текущего кода с выхода квадратора 9 и предыдущего значения кода на выходе регистра 11. Таким образом, эа время 1„„ 10 в регистре 11 происходит накопление суммы квадратов отсчетов огибающей сигналов А3, превысивших установленное пороговое значение, т.е, в конце интервала t „> в регистре 11 находит- 15 ся код значения энергии сигналов АЭ.

Наличие. схемы 6 сравнения исключает вклад в энергию импульсов помехи, амплитуда которых ниже порога. По истечении t<>„, Tаймер 13 снимает сигнал выборки со схемы 6 сравнения, при этом разрешается работа блока 12 функционального ттреобраэования и устройство переходит в режим индикации ° 25

В режиме индикации код энергии сигналов АЭ измеренной за время преобразуется блоком 12 функционального преобразования в код прогнозируемого параметра паяного шва. 30

Блок 12 функционального преобразования представляет собой постоянное запоминающее устройство, в котором по адресу, равному коду накопленной энергии сигналов АЭ, записан код со,ответствующего значения прогнозируе35 мого параметра паяного шва. Двоичнодесятичный код с выхода функционального преобразователя 12 поступает на вход блока 8 регистрации, на индикатерах которого индицируется в зависимости от выбранного режима прогнозируемая прочность.

Таким образом, предложенные способ и устройство позволяют повысить достоверность контроля за счет нагружения соединения сдвигом и регистрацией энергии сигналов АЭ в области нагрузок от 0,05 до ЗЕ максимального значения прочности паяных соединений, аналогичных контролируемому, использования блоков, позволяющих реализовать тарировочную зависимость прочности соединения от энергии сигналов АЭ.

4 формулаизобре i ения

1. Способ контроля качества паяных соединений, заключающийся в том,что контролируемое соединение статически нагружают, но время нагружения регистрируют сигналы акустической эмиссии, по параметрам которых определяют качество соединения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, соединение нагружа.ат сдвигом в диапазоне до ЗХ от статистически определенного максимального значения прочности паяных соединений, регистрацию энергии сигналов акустической эмиссии начинают при нагрузке 0,05.". от статистически определенного максимального значения прочности, а качество паяного соединения определяют по тарировочной зависимости показателя качества от энергии сигналов акустической эмиссии

1439491

Составитель К.Хилкова

Редактор R,.Öëíêã. Техред М.Дидык

Корректор М.Васильев»

Заказ б070/43 Тираж 847

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4