Патент ссср 160031

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

OII MICAH И Е

ИЗ ОБ РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К 160031

Класс 42!, Звв

МПК G 0|п

Заявлено 06.1Ч.1961 |№ 725546(22-2) ГОСУДАРСТ ВЕН НЪ| И

КОМИТЕТ ПО АЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и ОТКРЫТИЯ

СССР

Опубликовано 14.1.1964. Бюллетень Л" 2

УДК

Подписная группа № 5О

Б. Н, Романов

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

И СТРУКТУРЪ| МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ И ПРИБОР ДЛ4

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Предлагается способ контроля физико-химических свойств и структуры металлов и сплавов, отличающийся от известных тем, что исследуемый участок изделия поочередно освещают двумя пучками ультрафиолетового излучения различного спектрального состава, для чего применяют вращающийся обтюратор со светофильтром, либо зеркально-призменную оптическую систему с зеркалом.

По полярности интегральной разности возHHKBIQLIIèõ импульсов фототока определяюг свойства и структуру металла или сплава без повреждения контролируемого изделия при отсутствии непосредственного контакта с его контролируемой поверхностью.

Предложенный способ основан на использовании различия в форме фотоэлектронной характеристики, т. е. зависимости интенсивности фототока от длины волны, а также различия в положении красной границу фотоэффекта для стандартного образца и отличного от него образца по химическому составу или по структуре.

Например, неоольшая добавка марганца к никелю заметно сдвигает красную границу фотоэффекта в сторону более коротких волн, а фотоэлектронные характеристики чистых титана, циркония и гафния отличаются от характеристик этих металлов в случае поверхностной абсорбции кислорода и азота.

На фиг. 1 изображены фотоэлектронные характеристики чистого металла — А и газонасыщенного металла — Б; на фиг. 2 — прибор для осуществления предлагаемого способа.

На фиг. 1 по оси ординат отложены значения фотоэлектронного тока У,в, а по оси абсцисс — длина волны монохроматического излучения,. Максимальные длины волн ЛА и Л соответствуют красным границам фотоэффекта для металлов А и Б. Для некоторых металлов и сплавов изменение химического состава или структуры вызывает изменение только формы фотоэлектронной характеристики и почти не влияет на положение красной границы фотоэффекта.

Для подавляющего числа металлов и сплавов фотоэффект имеет место при освещении ультрафиолетовым излучением.

Таким образом, предлагаемый способ в принципе сводится к периодическому, поочередному освещению исследуемого участка металла двумя пучками ультрафиолетового излучения различного спектрального состава и дискриминации получаемых импульсов фототока с помощью электронной схемы, имеющей двухканальный выход.

В зависимости от распределения импульсов по каналам возможно однозначно определить, какую фотоэлектронную характеристику А или Б имеет контролируемый металл и, следовательно, является ли он стандартным или нестандартным.

Прибор, созданный для осуществления предлагаемого способа (см. фиг. 2) состоит из № 160031 ртутной лампы сверхвысокого давления 1, сферического зеркала 2, обтюратора 8, приводимого вместе с кулачком 4 во вращение электродвигателем 5, синхронного коммутатора, имеющего контакты б, 7 и 8, сетки— коллектора электронов 9, светофильтра 10, занимающего половину окружности обтюратора 8 и тубуса 11, внутри которого на изоляторах укреплена сетка — коллектор 9.

Прибор располагают над контролируемым участком металла 12.

Зазор 18 между сеткой коллектора 9 и поверхностью металла составляет от 1 до 3 мм.

Изображение ртутной дуги фокусируется с помощью зеркала 2 через сетку — коллектор 9 на поверхность металла (ход луча показан стрелкой). При вращении обтюратора 8 пучок лучей то пересекается светофильтром 10 (в течение одного полупериода вращения), то проходит через окно в обтюраторе (в течение другого полупериода). В течение первого полупериода замкнуты контакты б и 8 синхронного коммутатора, а в течение второго — б и 7.

Таким образом, контролируемый участок металла попеременно освещается .пучком лучей то полного, то укороченного спектрального состава.

Светофильтр 10 выбирают таким, чтобы он пропускал все составляющие спектра с длиной волны больше ХА, где ХА — наименьшая из двух красных границ Хд и Хд. При контроле нестачдартного металла Б импульсы фототока, воспринимаемые коллектором 9, возникают при освещении поверхности металла 12 как укороченным, так и полным спектром, а при контроле стандартного металла А импульсы фототока возникают только в течение второго полупериода с длиной волны меньше ХА .

После усиления и преобразования импульсов фототока при помощи электронной схемы, которая здесь не описывается, импульсы распределяются синхронным коммутатором по двум каналам, причем импульсы напряжения нестандартного металла Б появляются в двух каналах, а стандартного металла А — только в одном канале. По полярной разности возникающих импульсов фототока определяют физико-химические свойства и структуру металлов и сплавов.

В тех случаях, когда возникает необходимость изменять спектральный состав пучков света, предложенный прибор видоизменяют и вместо вращающегося обтюратора и светофильтра в нем применяют зеркально-призменную оптическую систему с колеблющимся зеркалом.

Предмет изобретения

1. Способ контроля физико-химических свойств и структуры металлов и сплавов, отличающийся тем, что, с целью осуществления контроля без повреждения контролируемого образца, исследуемый участок последнего поочередно освещают двумя пучкамн ультрафиолетового излучения различного спектрального состава и по полярности интегральной разности возникающих импульсов фототока определяют свойства и структуру металла и сплава.

2. Прибор для осуществления способа по п. 1, содержащий ртутную лампу, сферическое зеркало и коллектор электронов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью поочередного освещения исследуемого участка образца двумя пучками ультрафиолетового излучения различного спектрального состава, применяют вращающийся обтюратор со светофильтром либо зеркально-призменную оптическую систему с колеблющимся зеркалом, Я 160031

Составитель Г. А. Григоренко

Редактор В. П. Липатов Техред А. А. Кудрявиикая Корректор Ю. М. Федулова

Подп. к печ. 20/1 — 64 г. Формат бум. 60 90 /е Объем 0,35 изд. л.

Заказ 3548/17 Тираж 550 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2