Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия



Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия
Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия
Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия
Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия
Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия
Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия

Владельцы патента RU 2613486:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано лабораториями неразрушающего контроля, проектными и научно-исследовательскими организациями для диагностики трещинообразования в конструкционных материалах и прогнозирования состояния предразрушения конструкции. Сущность: осуществляют операции деформирования, построения графической зависимости и установления состояния предразрушения. Для этого из конструкционного изделия подготавливают эталон, подвергают его циклическому деформированию и на основе возникающего при этом изменения параметра элементарной кристаллической решетки определяют значения внутренних напряжений I рода . Строят графическую зависимость изменения внутренних напряжений I рода от давления циклического деформирования Pi, по которой определяют поле безопасных напряжений, значение максимального напряжения и момент прорастания трещины . Вычисляют параметр состояния предразрушения Kс.п.. Затем из наиболее вероятной по условию эксплуатации зоны разрушения конструкционного изделия изготавливают образец, в котором определяют значение внутренних напряжений I рода . Сравнивают отношение значения внутренних напряжений I рода к значению максимального напряжения с параметром состояния предразрушения Kс.п., устанавливая возможность дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия. Технический результат: возможность установления состояния предразрушения конструкционного изделия, работающего как в установившихся, так и в нестационарных тепловых режимах. 2 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано лабораториями неразрушающего контроля, проектными и научно-исследовательскими организациями для диагностики трещинообразования в конструкционных материалах и прогнозирования состояния предразрушения конструкции.

Известно изобретение «Способ диагностики трещинообразования в металлоконструкциях» (RU 2356034 С2, МПК G01N 21/88, G01N 3/32, опубл. 20.05.2009), в котором определяют наиболее вероятные места разрушения металлоконструкции и подготавливают в этих местах контрольные площадки. Затем исследуют поверхности контрольных площадок и определяют степень поврежденности. Причем на поверхность этих площадок наносят две и более реперные линии вблизи концентратора напряжений параллельно предполагаемому развитию трещины на одинаковом расстоянии друг от друга. Последовательно через заданное число циклов проводят ряд проверок диагностируемой металлоконструкции: производят измерение расстояния между реперными линиями и определяют степень поврежденности узла исследуемой металлоконструкции по изменению расстояния между указанными линиями.

Недостаток изобретения - невыполнимость диагностирования труднодоступных участков, например внутренних поверхностей металлических труб.

Известно изобретение «Способ контроля целостности трубопроводов циркуляционного контура ядерного реактора» (RU 2208848 С1, МПК G21C 17/017, G01N 23/00, опубл. 20.07.2003), в котором измерение параметров и контроль за процессом образования трещин и определение их месторасположения осуществляют с помощью датчиков γ-излучения. Эти датчики располагают относительно друг друга на диаметрально противостоящих друг другу внешних поверхностях трубопроводов, а измерение параметров трещин и их координат ведут одновременно в процессе перемещения датчиков по наружной поверхности трубопровода. При этом наличие трещины на внутренней поверхности трубопровода определяют по совпадению знаков скоростей изменения активностей, измеренных на диаметрально расположенных внешних поверхностях трубопроводов. Глубину, ширину, протяженность и форму трещины находят по отношению скорости изменения уровня активности излучения, измеренной со стороны внутренней трещины, к скорости изменения уровня активности на диаметрально расположенной стороне трубопровода. Координаты трещин фиксируют по местоположению датчиков излучения на оси трубопровода и углу их поворота от начального положения.

Недостатком изобретения является невозможность прогнозирования дальнейшего роста трещины и установления состояния предразрушения конструкции.

Наиболее близким, принятым за прототип, является изобретение «Способ определения начала разрушения» (RU 2234073 С2, МПК G01N 3/00, опубл. 10.08.2004), в котором деформируют образец материала и регистрируют момент начала разрушения. При этом регистрируют максимальную температуру на рабочем участке образца материала, строят графическую зависимость изменения максимальной температуры от степени деформации, а момент начала разрушения устанавливают по понижению температуры образца материала на стадии предразрушения.

Недостаток изобретения - невозможность применения для материалов, работающих в нестационарных тепловых режимах.

Задача изобретения - установление состояния предразрушения конструкционного изделия, работающего как в установившихся, так и в нестационарных тепловых режимах.

Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе осуществляют операции деформирования, построения графической зависимости и установления состояния предразрушения. Для этого из конструкционного изделия подготавливают эталон, подвергают его циклическому деформированию и на основе возникающего при этом изменения параметра элементарной кристаллической решетки определяют значения внутренних напряжений I рода . Строят графическую зависимость изменения внутренних напряжений I рода от давления циклического деформирования Pi, по которой определяют поле безопасных напряжений, значение максимального напряжения и момент прорастания трещины . Вычисляют параметр состояния предразрушения Kс.п.. Затем из наиболее вероятной по условию эксплуатации зоны разрушения конструкционного изделия изготавливают образец, в котором определяют значение внутренних напряжений I рода . Сравнивают отношение значения внутренних напряжений I рода к значению максимального напряжения с параметром состояния предразрушения Kс.п., устанавливая возможность дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия.

Длительно действующие циклически изменяющиеся напряжения и деформации, возникающие при пусках, остановах, резких изменениях режимов приводят к изменению структуры материала конструкционного изделия, его состояния, механических свойств и сопровождаются образованием микротрещин. Эти микротрещины могут как останавливаться в своем развитии, так и увеличиваться, приводя к потере сплошности, разупрочнению и возникновению состояния предразрушения, которое может спровоцировать разрушение конструкции (отказ).

Причиной наступления состояния предразрушения является накопление внутренней энергии при деформации, которая в очередном цикле нагружения уменьшается из-за разрыва межатомных связей и расходуется на продвижение трещины. Таким образом, параметром наступления состояния предразрушения является релаксация (снижение до нуля) внутренних напряжений (Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. - М.: Альянс, 2014. - 624 с., стр. 340).

Процесс циклического деформирования сопровождается знакопеременным изменением внутренних напряжений: от минимальных разупрочняющих значений до максимальных упрочняющих . Применение циклического деформирования с возрастающей нагрузкой в каждом цикле позволяет форсировать искусственное старение конструкционного изделия, а также установить поле безопасных напряжений, под которыми понимают напряжения, находящиеся между линиями упрочнения и разупрочнения (фиг. 1, фиг. 2). Поле безопасных напряжений характеризует допустимые состояния конструкционного изделия, в которых рост макротрещины отсутствует.

Циклическое деформирование с возрастающей нагрузкой в каждом цикле осуществляют следующим образом. Эталон нагружают внешним давлением, затем снимают приложенную нагрузку и определяют параметр элементарной кристаллической решетки в ненагруженном состоянии. Эту последовательность действий повторяют, увеличивая величину внешнего давления до момента роста и раскрытия трещины, признаком чего является релаксация внутренних напряжений I рода, свидетельствующая о наступлении состояния предразрушения конструкционного изделия. Шаг нагружения выбирают произвольно.

Внутренние напряжения I рода σI определяют по формуле:

,

где - параметр элементарной кристаллической решетки после нагружения давлением Pi, ;

- параметр элементарной кристаллической решетки после предыдущего нагружения давлением Pi-1, ;

Е - модуль упругости, МПа;

Pi - давление нагружения, МПа.

Момент прорастания трещины определяют из графической зависимости изменения внутренних напряжений I рода от давления циклического деформирования Pi (фиг. 1, фиг. 2) следующим образом: точка является моментом прорастания трещины , если после нагружения внешним давлением Pi+1 значение внутренних напряжений I рода меняется в сторону разупрочнения по отношению к предыдущему циклу и становится равным нулю ( при Pi+1).

Параметр состояния предразрушения Kс.п. вычисляют по формуле:

,

где - напряжение предразрушения, соответствующее моменту прорастания трещины, МПа;

- наибольшее из значений внутренних напряжений I рода при циклическом деформировании, МПа.

Значение внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия определяют по формуле:

,

где - параметр элементарной кристаллической решетки образца конструкционного изделия, ;

- параметр элементарной кристаллической решетки эталона до нагружения, ;

Е - модуль упругости, МПа.

Установление возможности дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия проводят путем сравнения (отношение значения внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия к величине наибольшего из значений внутренних напряжений I рода при циклическом деформировании ) с параметром состояния предразрушения Kс.п. следующим образом.

1) Если

В этом случае трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

2) Если

В этом случае образец конструкционного изделия подвергают нагружению внешним давлением Рср, равным значению среднего шага при циклическом деформировании эталона ΔР.

Если после нагружения величина внутреннего напряжения изменилась в сторону упрочнения:

,

то испытания заканчивают. Трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

Если после нагружения величина внутреннего напряжения изменилась в сторону разупрочнения:

,

то испытание повторяют, снова нагружая образец увеличивающимся внешним давлением с шагом, равным значению среднего шага при циклическом деформировании эталона ΔP.

Испытания проводят до тех пор, пока не наступает упрочнение - или пока не происходит глубокая релаксация напряжений, сопровождающаяся прорастанием трещины - :

- Если , т.е. напряжения I рода изменились в сторону упрочнения, то испытания заканчивают. Трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

- Если , т.е. наблюдается глубокая релаксация напряжений, то испытания заканчивают - трещины активны.

Соответственно, участки труб конструкционного изделия, эксплуатирующиеся в идентичных условиях, подвержены трещинообразованию и последующему лавинному разрушению. Заключение о дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия формируется на основании полного обследования изделия.

В таблице 1 приведены результаты определения внутренних напряжений I рода σI эталона, изготовленного из неэксплуатируемого ранее участка трубы пароперегревателя (наружная сторона), выполненного из стали ДИ-59, при различных значениях внешнего давления Pi.

В таблице 2 приведены результаты определения внутренних напряжений I рода σI эталона, изготовленного из неэксплуатируемого ранее участка трубы пароперегревателя (внутренняя сторона), выполненного из стали ДИ-59, при различных значениях внешнего давления Pi.

На фиг. 1 показана зависимость внутренних напряжений I рода σI эталона, изготовленного из неэксплуатируемого ранее участка трубы пароперегревателя (наружная сторона), выполненного из стали ДИ-59, при различных значениях внешнего давления Pi.

На фиг. 2 показана зависимость внутренних напряжений I рода σI эталона, изготовленного из неэксплуатируемого ранее участка трубы пароперегревателя (внутренняя сторона), выполненного из стали ДИ-59, при различных значениях внешнего давления Pi.

Заявляемый способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Подготавливают эталон из неэксплуатируемого ранее участка трубы ширмового пароперегревателя (наружная сторона), изготовленного из стали ДИ-59, который подвергают циклическому деформированию (нагружают внешним давлением 18 МПа - снимают приложенную нагрузку - определяют параметр элементарной кристаллической решетки в ненагруженном состоянии, затем повторяют эту последовательность действий, увеличивая величину внешнего давления до Pi=36; 53; 71; 85; 101; 118; 128; 142; 157 МПа) и на основе возникающего при этом изменения параметра элементарной кристаллической решетки определяют внутренние напряжения I рода (табл. 1). Строят графическую зависимость изменения внутренних напряжений I рода от давления циклического деформирования Pi (фиг. 1), по которой устанавливают поле безопасных напряжений, значение максимального напряжения (фиг. 1, точка 7) и момент прорастания трещины (фиг. 1, точка 8):

,

.

Вычисляют параметр состояния предразрушения Kс.п.:

.

Затем в ширмовом пароперегревателе, изготовленном из стали ДИ-59, выделяют наиболее вероятную по условию эксплуатации зону разрушения. Вырезают находящийся в этой зоне участок трубы, из которого изготавливают образец конструкционного изделия для испытаний. Определяют значение внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия , сравнивают отношение значения внутренних напряжений I рода к значению максимального напряжения с параметром состояния предразрушения Kс.п., устанавливая возможность дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия следующим образом.

1.1. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода равно:

.

В этом случае отношение значения внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия к величине наибольшего из значений внутренних напряжений I рода при циклическом деформировании составляет:

.

Выполняется условие . В этом случае трещины неактивны, состояние предразрушения не наступило. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

1.2. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода равно:

.

В этом случае отношение значения внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия к величине наибольшего из значений внутренних напряжений I рода при циклическом деформировании составляет:

.

Выполняется условие . В этом случае образец конструкционного изделия подвергают нагружению внешним давлением Рср=16 МПа, равным значению среднего шага при циклическом деформировании эталона ΔР=16 МПа (таблица 1).

Определяют значение внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия после нагружения:

1.2.1. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода увеличивается и становится равным:

.

Таким образом, после нагружения величина внутреннего напряжения изменилась в сторону упрочнения:

.

Испытания заканчивают. Трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

1.2.2. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода уменьшилось и становится равным:

.

Таким образом, после нагружения величина внутреннего напряжения изменилась в сторону разупрочнения:

.

Испытание повторяют, снова нагружая образец увеличивающимся внешним давлением :

1.2.2.1. После трех испытаний (i=3) внутренние напряжения I рода в образце конструкционного изделия последовательно приобретают следующие значения в соответствии с циклами нагружения:

,

,

.

Последний цикл нагружения (i=3) сопровождался изменением внутренних напряжений I рода в сторону упрочнения. Испытания заканчивают. Трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

1.2.2.2. После трех испытаний (i=3) внутренние напряжения I рода в образце конструкционного изделия последовательно приобретают следующие значения в соответствии с циклами нагружения:

,

,

.

Последний цикл нагружения (i=3) сопровождается глубокой релаксацией внутренних напряжений I рода. Испытания заканчивают - трещины активны. Соответственно, участки труб конструкционного изделия, эксплуатирующиеся в идентичных условиях, подвержены трещинообразованию и последующему лавинному разрушению. Заключение о дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия формируют на основании полного обследования изделия.

Пример 2. Подготавливают эталон из неэксплуатируемого ранее участка трубы ширмового пароперегревателя (внутренняя сторона), изготовленного из стали ДИ-59, который подвергают циклическому деформированию (нагружают внешним давлением 26 МПа - снимают приложенную нагрузку - определяют параметр элементарной кристаллической решетки в ненагруженном состоянии, затем повторяют эту последовательность действий, увеличивая величину внешнего давления до Pi=51; 77; 103; 123; 144; 171; 185; 206; 226; 247; 267 МПа) и на основе возникающего при этом изменения параметра элементарной кристаллической решетки определяют внутренние напряжения I рода (табл. 2). Строят графическую зависимость изменения внутренних напряжений I рода от давления циклического деформирования Pi (фиг. 2), по которой устанавливают поле безопасных напряжений, значения максимального напряжения (фиг. 2, точка 2) и момента прорастания трещины (фиг. 2, точка 11):

,

.

Вычисляют параметр состояния предразрушения Kс.п.:

.

Затем в ширмовом пароперегревателе, изготовленном из стали ДИ-59, выделяют наиболее вероятную по условию эксплуатации зону разрушения. Вырезают находящийся в этой зоне участок трубы, из которого изготавливают образец конструкционного изделия для испытаний. Определяют значение внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия , сравнивают отношение значения внутренних напряжений I рода к значению максимального напряжения с параметром состояния предразрушения Kс.п., устанавливая возможность дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия следующим образом.

2.1. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода равно:

.

В этом случае отношение значения внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия к величине наибольшего из значений внутренних напряжений I рода при циклическом деформировании составляет:

.

Выполняется условие . В этом случае трещины неактивны, состояние предразрушения не наступило. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

2.2. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода равно:

.

В этом случае отношение значения внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия к величине наибольшего из значений внутренних напряжений I рода при циклическом деформировании составляет:

.

Выполняется условие . В этом случае образец конструкционного изделия подвергают нагружению внешним давлением Рср=22 МПа, равным значению среднего шага при циклическом деформировании эталона ΔР=22 МПа (таблица 2).

Определяют значение внутренних напряжений I рода в образце конструкционного изделия после нагружения:

2.2.1. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода увеличивается и становится равным:

.

Таким образом, после нагружения величина внутреннего напряжения изменяется в сторону упрочнения:

.

Испытания заканчивают. Трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

2.2.2. В образце конструкционного изделия значение внутренних напряжений I рода уменьшилось и становится равным:

.

Таким образом, после нагружения величина внутреннего напряжения изменилась в сторону разупрочнения:

.

Испытание повторяют, снова нагружая образец увеличивающимся внешним давлением :

2.2.2.1. После двух испытаний (i=2) внутренние напряжения I рода в образце конструкционного изделия последовательно приобретает следующие значения в соответствии с циклами нагружения:

,

.

Последний цикл нагружения (i=3) сопровождается изменением внутренних напряжений I рода в сторону упрочнения. Испытания заканчивают. Трещины неактивны, состояние предразрушения не наступает. Конструкционное изделие можно эксплуатировать до момента следующей плановой проверки.

2.2.2.2. После двух испытаний (i=2) внутренние напряжения I рода в образце конструкционного изделия последовательно приобретают следующие значения в соответствии с циклами нагружения:

,

.

Последний цикл нагружения (i=2) сопровождается глубокой релаксацией внутренних напряжений I рода. Испытания заканчивают - трещины активны. Соответственно, участки труб конструкционного изделия, эксплуатирующиеся в идентичных условиях, подвержены трещинообразованию и последующему лавинному разрушению. Заключение о дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия формируют на основании полного обследования изделия.

Способ установления состояния предразрушения конструкционного изделия, в котором осуществляют операции деформирования, построения графической зависимости и установления состояния предразрушения, отличающийся тем, что из конструкционного изделия подготавливают эталон, подвергают его циклическому деформированию и на основе возникающего при этом изменения параметра элементарной кристаллической решетки определяют значения внутренних напряжений I рода , строят графическую зависимость изменения внутренних напряжений I рода от давления циклического деформирования Pi, по которой определяют поле безопасных напряжений, значение максимального напряжения и момент прорастания трещины , вычисляют параметр состояния предразрушения Kс.п., затем из наиболее вероятной по условию эксплуатации зоны разрушения конструкционного изделия изготавливают образец, в котором определяют значение внутренних напряжений I рода , сравнивают отношение значения внутренних напряжений I рода к значению максимального напряжения с параметром состояния предразрушения Kс.п., устанавливая возможность дальнейшей эксплуатации конструкционного изделия.



 

Похожие патенты:

Использование: для изгиба кристалла-монохроматора. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для изгиба кристалла-монохроматора включает основание, выполненное с возможностью устанавливать его в гнездо гониометра, кристалл-монохроматор, выполненный в виде пластины, кристаллодержатель с неподвижными опорами, на которые может опираться пластина кристалла-монохроматора, подвижную каретку с отверстиями для размещения подвижных опор, которые могут соприкасаться с пластиной кристалла-монохроматора и обеспечивать изгиб кристалла при своем перемещении, рычаг со стержнем, закрепленный подвижно на основании кристаллодержателя, выполненный с возможностью касания каретки и боковой поверхности копира, который представляет собой тело вращения, ось которого имеет возможность смещения относительно оси вращения основания устройства с помощью юстировочного устройства.

Использование: для регистрации нарушений в изделии. Сущность изобретения заключается в том, что направляют рентгеновские лучи веерного типа на изделие вдоль по меньшей мере одного направления, в котором часть рентгеновских лучей веерного типа отражается от изделия; региструют отраженные рентгеновские лучи веерного типа от изделия вдоль по меньшей мере одного направления и выполняют запись интенсивности регистрируемых отраженных высокоэнергетичных волн, после чего формируют одномерное изображение изделия из регистрируемых отраженных высокоэнергетичных волн.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может найти применение на предприятиях энергетической отрасли, при разработке энергетического оборудования и исследовании новых марок сталей.

Использование: для косвенного контроля характеристик качества (размера и различных свойств) металлических полуфабрикатов (ленты, проволоки, труб, профиля и т.д.) и регулирования режимов деформации в случае, если та или иная характеристика качества не соответствует требуемым ограничениям.

Использование: для оценки состава двухкомпонентных твердых растворов в нанодисперсных материалах, включающих, в частности, наноразмерные частицы: Pt-Ru, Pt-Rh, Fe-Co, Pd-Ru, Pd-Rh, Pd-H, Hf-O.

Использование: для обследования оборудования, содержащего неправильные поверхности, сжатые пространства и другие труднодоступные места, на основании регистрации обратнорассеянного проникающего излучения.

Использование: для регистрации обратнорассеянного проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что система обследования с обратным рассеянием с изменяемыми геометрическими характеристиками содержит матрицу датчиков излучения, включающую один или большее количество датчиков обратнорассеянного излучения.

Изобретение используется для контроля качества многослойных сверхпроводников в процессе изготовления. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе изготовления ленточного сверхпроводника исследуемые поверхности облучают световым потоком и регистрируют параметры отраженного светового потока, по которым определяют показатели преломления слоев.

Использование: для контроля технологии при изготовлении полупроводниковых метаморфных гетероструктур. Сущность изобретения заключается в том, что регистрируют кривые дифракционного отражения в режиме θ/2θ-сканирования от различных кристаллографических плоскостей, измеряют угловое положения пика от выбранной малой области эпитаксиального слоя с градиентом химического состава и вычисляют параметры решетки в различных направлениях на основе измеренных брэгговских углов, при эпитаксиальном росте слоя с градиентом химического состава в заранее произвольно выбранной малой области этого слоя формируется монокристаллический слой с однородным составом толщиной 50-100 нм, дающий отчетливый пик на кривых дифракционного отражения и не вносящий дополнительной упругой деформации.

Использование: для определения плотности путем облучения контролируемого вещества потоком квантов источника электромагнитного излучения. Сущность изобретения заключается в том, что определяют плотность путем облучения контролируемого вещества потоком квантов источника электромагнитного излучения, регистрации обратно рассеянного излучения, использования интенсивности счета детектора излучения и калибровочного графика, при этом измеряют интенсивность счета детектора излучения и интенсивность счета мониторного детектора при различной глубине погружения защитного экрана, определяют нормированную интенсивность счета детектора излучения, находят пространственное распределение плотности контролируемого вещества путем сравнения зависимости нормированной интенсивности счета детектора излучения от глубины погружения защитного экрана с калибровочными графиками нормированной интенсивности счета детектора излучения от глубины погружения защитного экрана, полученными для контролируемого вещества при различных распределениях его плотности по глубине.

Использование: для неразрушающего контроля термодеформационной обработки полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов на перегрев. Сущность изобретения заключается в том, что выбирают место контроля и строят градуировочную кривую для каждого вида полуфабрикатов, получают дифракционный спектр методом рентгеновской съемки и выполняют обработку результатов для каждого контролируемого полуфабриката, причем в качестве места контроля выбирают деформированный во время последней операции термодеформационной обработки участок поверхности с преимущественным течением материала параллельно поверхности со степенью деформации не менее 10% и не более 50% с удаленным газонасыщенным слоем, в качестве градуировочной кривой используют зависимость соотношения интенсивностей дифракционных линий α-фазы L1=(101) или L1=(110) и L2=(002) от температуры Т (Т - разность температуры полного полиморфного превращения (Тпп) и температуры нагрева под деформацию (Тн)), а о перегреве вышезаданной технологией температуры судят по значению отношения интенсивностей дифракционных линий L1 и L2 выше, чем на градуировочной кривой для верхнего предела диапазона температур нагрева. Технический результат: обеспечение возможности неразрушающего экспресс-контроля термодеформационной обработки полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов на перегрев. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Использование: для диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов. Сущность изобретения заключается в том, что способ диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов включает получение электронно-микроскопического изображения нанотонкого кристалла в светлом поле, получение микроэлектронограммы от кристалла, микродифракционное исследование нанотонкого кристалла, анализ ротационного искривления решетки нанотонкого кристалла, при этом на электронно-микроскопическом изображении нанотонкого кристалла выбирают физическую точку M и двумерное направление, для этого выбирают пару - нелинейный изгибной экстинкционный контур и соответствующий ему рефлекс на микроэлектронограмме, испытывающий азимутальное размытие; проводят диагностику римановой геометрии решетки нанотонкого кристалла в данной точке M и данном двумерном направлении, задаваемом бивектором (а, b) - парой неколлинеарных векторов, исходящих из одной точки, совпадающей с центром микроэлектронограммы, полученной от нанотонкого кристалла, расположенных в плоскости микроэлектронограммы, где вектор b соответствует размытому рефлексу, путем совместного анализа пары - нелинейного изгибного экстинкционного контура, присутствующего на электронно-микроскопическом изображении кристалла в темном поле, и соответствующего ему рефлекса на микроэлектронограмме от кристалла, для установления непрерывности азимутального размытия рефлекса и непрерывности соответствующего ему изгибного контура, затем проводят диагностику римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла путем определения численного значения римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла в данной точке М и данном двумерном направлении, задаваемом бивектором (а, b), по определенной формуле. Технический результат: обеспечение возможности надежного, точного и экспрессного способа диагностики римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла. 6 ил., 4 табл.

Использование: для юстировки образца в рентгеновском дифрактометре. Сущность изобретения заключается в том, что используют калибровочное приспособление, которое предварительно устанавливают на место держателя образца с возможностью микрометрических перемещений в плоскости, параллельной экваториальной плоскости гониометра. С помощью измерителя линейных перемещений определяют аналитическую зависимость изменения расстояния между точкой на поверхности калибровочного приспособления и лежащей в экваториальной плоскости гониометра на оси детектора или источника рентгеновского излучения выбранной фиксированной точкой, от угла сканирования; из полученной зависимости вычисляют координаты главной оси гониометра, совмещают ось калибровочного приспособления с главной осью гониометра; производят повторные измерения, сравнивают значения амплитуды с допустимыми значениями и в случае соответствия значений допустимым калибровочное приспособление удаляют и устанавливают держатель с образцом. Учитывая показания измерителя линейных перемещений, совмещают плоскость образца с главной осью гониометра при помощи подвижки держателя образца вдоль оси, параллельной экваториальной плоскости гониометра. Технический результат: повышение воспроизводимости дифрактометрических измерений и точности юстировки образца при снижении затрат времени на проведение этих операций. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для неразрушающего способа рентгеноструктурного контроля и может использоваться для оценки технического состояния ремонтных деталей газотурбинного двигателя (ГТД) из титановых сплавов в лабораторных и заводских условиях. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют снятие рентгенограммы с контролируемой детали на предполагаемой поверхности разрушения, определение параметра, зависящего от наработки детали, и сравнение его с предельным значением, при этом в качестве параметра, зависящего от наработки детали, используют параметр площади фона рентгеновского спектра Sф, определяемый по заданной зависимости. Технический результат: увеличение производительности технологического процесса контроля деталей ГТД неразрушающим способом. 4 ил.

Использование: для контроля вещественного состава пульпообразных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что экспериментально, с источником меньшей энергии, в окне энергетического спектра меньшей энергии, устанавливают ряд аналитических связей интенсивности рассеянного материалом гамма-излучения от вещественного состава и плотности материала эталонов, для чего используют в качестве эталонов набор материала известного вещественного состава и плотности. По полученному на эталонах ряду аналитических зависимостей связи интенсивности рассеянного эталонами гамма-излучения с вещественным составом и плотностью устанавливают аналитическую связь коэффициентов полученного ряда аналитических зависимостей от плотности эталонов. Экспериментально с источником большей энергии гамма-квантов, в окне энергетического спектра большей энергии, устанавливают связь интенсивности рассеянного исследуемым материалом гамма-излучения от плотности материала эталонов, для чего используют набор материала эталонов разной плотности, затем, на материале неизвестного вещественного состава и плотности в окне энергетического спектра большей энергии, регистрируют рассеянное излучение источника большей энергии. По результатам этих измерений и полученной ранее связи интенсивности рассеянного исследуемым материалом гамма-излучения от плотности материала эталонов оценивают плотность материала неизвестного состава, а по ранее полученной связи коэффициентов уравнений с плотностью устанавливают коэффициенты уравнений связи интенсивности рассеянного гамма-излучения малой энергии с вещественным составом, а для оценки вещественного состава, в окне энергетического спектра малой энергии, регистрируют интенсивность гамма-излучения малой энергии. По этим результатам, а также установленным коэффициентам уравнений связи интенсивности рассеянного гамма-излучения с вещественным составом пульпообразных продуктов оценивают его вещественный состав. Способ может быть применен для одновременной оценки вещественного состава и плотности материального потока пульпообразных продуктов. Технический результат: повышение достоверности контроля вещественного состава пульпообразных материалов. 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения происхождения пищевого этилового спирта. Cущность способа заключается в том, что используют детекторное устройство типа «электронный нос», матрицу которого формируют из 8 сенсоров на основе пьезокварцевых резонаторов объёмных акустических волн с базовой частотой колебаний 10,0 МГц с разнохарактерными пленочными сорбентами на электродах, для стабилизации покрытий для нехроматографических фаз применяют подложку из углеродных нанотрубок, покрытия массива селективные: к спиртам – полиэтиленгликоль адипинат, ПЭГА; к высшим спиртам, кетонам, эфирам - полиэтиленгликоль себацинат и полиэтиленгликоль ПЭГ-2000; к сложным эфирам – полиэтиленгликоль фталат, ПЭГФ; к серосодержащим соединениям, эфирам – Тритон Х-100, ТХ-100; к кислотам, воде, спиртам – дициклогексан-18-6,краун-эфир ( ДЦГ18К6/УНТ); к фенольным и другим ароматическим соединениям – триоктилфосфиноксид (ТОФО/УНТ); к кетонам – пчелиный клей (ПчК). Пробы каждого образца объемом 10,0 см3 помещают в стерильный стеклянный пробоотборник, выдерживают при температуре 20 ± 1 оС в герметичном сосуде с полимерной мягкой мембраной, 1 см3 равновесной газовой фазы отбирают шприцем и вводят в ячейку детектирования, фиксируют частоту колебаний пьезокварцевых резонаторов в течение 2 мин с интервалом 1 с. Графически формируют суммарный аналитический сигнал в виде «визуальных отпечатков» максимумов и с помощью программного обеспечения прибора аналитические сигналы сравнивают между собой и с эталонными «визуальными отпечатками», полученными при анализе качественных образцов, устанавливая степень их различия и схожести. Если степень сходства с каким-либо эталоном из базы данных составляет более 95 %, то делают вывод, что исследуемый образец изготовлен из того же сырья, что и этанол, если степень сходства составляет 90 - 95%, считают, что анализируемый этанол изготовлен из сырья с отличающимися от эталона свойствами либо выработан с технологическими нарушениями, если степень соответствия менее 90%, исследуемый образец сравнивается с эталоном спирта из другого сырья. Использование способа позволяет с высокой точностью определить подлинность анализируемых спиртных напитков. 1 табл., 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгенографическим средствам формирования изображения методом фазового контраста. Система содержит рентгеновский источник, детектор с множеством детектирующих полосок, расположенных в первом направлении детектора, при этом каждая детектирующая полоска содержит множество пикселей, расположенных во втором направлении детектора, фазовую дифракционную решетку, множество дифракционных решеток анализаторов, содержащих щели. Рентгеновский источник и детектор выполнены с возможностью сканирующего перемещения относительно объекта в первом направлении. Дифракционные решетки анализатора расположены между рентгеновским источником и детектором, и каждая из множества дифракционных решеток анализатора расположена в связи с соответствующей детектирующей полоской, с щелями дифракционных решеток, расположенными во втором направлении. Щели дифракционных решеток детектирующих полосок смещены одна относительно другой во втором направлении. Использование изобретения позволяет уменьшить погрешности и повысить соотношение сигнал/шум при применении фазового контраста в рентгенографии. 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для неразрушающего рентгеноструктурного контроля деталей газотурбинного двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют снятие рентгенограммы с контролируемой детали на предполагаемой поверхности разрушения от отражающей плоскости (11.0) без фона при использовании титанового излучения Ti-Kα и от отражающей плоскости (01.3) без фона при использовании титанового излучения Ti-Kβ, определение параметра, зависящего от наработки детали, при этом при снятии рентгенограммы с контролируемой детали вычисляется интегрированный рентгеноструктурный параметр Δ, причем в качестве параметра, зависящего от наработки детали, используют параметр остаточного ресурса Рост, определяемый по заданной зависимости. Технический результат: увеличение производительности технологического процесса контроля деталей неразрушающим способом как в процессе эксплуатации, так и на этапе ресурсных испытаний. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Использование: для сортировки алмазосодержащего материала. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве алмазосодержащего материала сортировке подвергают поликристаллические алмазы типа «карбонадо», при этом образцы поликристаллических алмазов со стороны, противоположной катализатору, сошлифовывают слоем не менее 0.2 мм и определяют количество графита на сошлифованной поверхности количественным рентгенофазовым анализом, например дифрактометром, после этого проводят сортировку образцов на группы с содержанием графита 0,7-2,2; 2,3-4,0 и 4,1-5,5 мас.%, причем каждую группу используют для изготовления определенного инструмента. Технический результат: обеспечение возможности достоверной сортировки алмазосодержащего сырья по содержанию графита. 2 табл.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам рентгеновской визуализации для дифференциальной фазово-контрастной визуализации. Система включает дифференциальную фазово-контрастную установку с источником рентгеновского излучения и детектором, компоновку решеток, содержащую решетку источника, фазовую решетку и решетку анализатора, в которой решетка источника расположена между источником рентгеновского излучения и фазовой решеткой, а решетка анализатора расположена между фазовой решеткой и детектором, и компоновку передвижения для относительного передвижения между исследуемым объектом и по меньшей мере одной из решеток, блок обработки и компоновку перемещения решетки источника. Фазовая решетка, решетка анализатора и детектор предоставлены в виде неподвижно закрепленного блока интерферометра, при этом фазовая решетка и решетка анализатора установлены параллельно друг другу. Решетка источника разъюстирована относительно блока интерферометра так, что в плоскости детектора могут обнаруживаться муаровые интерференционные полосы. Блок обработки выполнен с возможностью обнаружения муаровых интерференционных полос в сигналах, выдаваемых детектором при рентгеновском излучении, и дополнительно выполнен с возможностью вычисления сигнала перемещения решетки источника для достижения предварительно заданного муарового узора. Компоновка перемещения выполнена с возможностью регулирования расположения решетки источника по меньшей мере в направлении проекции рентгеновского излучения на основе величины сигнала перемещения таким образом, чтобы поперек ширины D детектора появлялась по меньшей мере одна муаровая полоса. Способ осуществляется посредством работы системы. Машиночитаемый носитель информации содержит инструкции для осуществления системой этапов способа. Использование изобретений позволяет упростить настройку и регулировку системы дифференциальной фазово-контрастной визуализации. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-12-21 2017-03-28T22:47:21
Наверх