Спосіб ідентифікації об’єктів

Спосіб ідентифікації об'єктів, згідно з яким безпосередньо на одну з поверхонь об'єкта, що досліджується, або на металеву пластину, яка потім закріплюється на цьому об'єкті, наносять латентне зображення за допомогою лазера або абразивного інструменту, яке являє собою ідентифікаційний код, запам'ятовують це зображення, а ідентифікацію об'єктів здійснюють шляхом зіставлення латентного зображення з об'єктом, що перевіряється, за допомогою акустичної емісії, який відрізняється тим, що акустичне випромінювання отримують при руйнуванні індентера з його переміщенням в прямому і зворотному напрямах по поверхні з латентним зображенням з накладанням і підсумовуванням акустичного випромінювання одне з одним, а зіставлення латентного зображення з об'єктом, що перевіряється, відбувається за кутом нахилу сумарної кривої накопичення кількості або енергії реєстрованих сигналів. Винахід стосується будь якої галузі техніки або цілого ряду юридичних ситуацій, де треба захистити будь який об'єкт, приміщення, сховища, інформацію і т.і. від несанкціонованого доступу. Відомий, найбільш близький за технічною суттю до об'єкту, що заявляється, є спосіб ідентифікації об'єктів (див. патент України № 30118 A, B60R 25/00, опубл. 15.11.2000 р. Бюл. № 6-П), згідно якому безпосередньо на одну з поверхонь об'єкту, що досліджується, або на металеву пластину, яка потім закріплюється на цьому об'єкті, наносять латентне зображення за допомогою лазера чи абразивного інструменту, яке запам'ятовується, а співставлення латентного зображення з об'єктом, що перевіряється, проводять за допомогою акустичної емісії. Недоліки цього способу витікають з того, що при його реалізації в процесі ідентифікації об'єкту відбувається пошкодження поверхні з нанесеним латентним зображенням, за рахунок того, що акустична емісія реєструється при переміщенні індентеру, який залишає на поверхні матеріалу з латен тним зображенням слід у вигляді утвореної борозенки. Остання є наслідком використання індентеру з високими фізико-механічними характеристиками, наприклад, алмазу, що необхідно для формування процесів пружно-пластичного деформування і руйнування, які є фізичною умовою появи акустичного випромінювання. Це приводить, по-перше, до значного зменшення строків використання поверхні з латентним зображенням. Подруге, до появи значних похибок і зниженню надійності ідентифікації об'єктів при попаданні індентеру на слід однієї з раніш утворених борозенок або їх перетинанні, що зумовлено зміною умов пружно пластичного деформування поверхні об'єкту і, як наслідок, зміною характеру і параметрів акустичного випромінювання. В основу винаходу покладена задача такого удосконалення способу ідентифікації об'єктів при якому за рахунок нової технології формування акустичного випромінювання, яка не приводить до пошкодження латентного зображення, та нової технології його розпізнавання за рахунок накла (19) UA (11) 75421 (13) (21) 2004020736 (22) 02.02.2004 (24) 17.04.2006 (46) 17.04.2006, Бюл. № 4, 2006 р. (72) Бабак Віталій Павлович, Філоненко Сергій Федорович, Калита Віктор Михайлович (73) Бабак Віталій Павлович, Філоненко Сергій Федорович, Калита Віктор Михайлович (56) UA 30118, B60R25/00, 29.12.1999 SU 1145274 A, G01N3/42, 15.03.1985 SU 951135, G01N29/04, 15.08.1982 RU 2002103539, G01N29/14, 10.10.2003 RU 92015303 A, G01N29/04, 19.06.1995 RU 2196316 C2, G01N3/40, 10.01.2003 RU 2117930 C1, G01N19/04, 20.08.1998 US 6502455 A, G01N3/24, 07.01.2003 JP 2264843 A, G01N3/40, 29.10.1990 JP 2078932, C23C16/52, G01N19/04, 19.03.1990 C2 1 3 75421 4 дання і сумування прямого і зворотного випромітеру, то це буде приводити до відсутності пошконювань і визначення кута нахилу кривої накопидження латентного зображення і, як наслідок, до чення кількості або енергії сигналів акустичного збереження умов пружно-пластичного деформувипромінювання забезпечується зменшення похивання, повторювання процесів випромінювання і бок і підвищення точності ідентифікації об'єктів, що відсутності похибок ідентифікації латентного зосприяє більш надійному їх захисту від несанкціображення. Це можливо за рахунок навантаження нованого доступу. поверхні зі структурними неоднорідностями інденПоставлена задача вирішується тим, що у тером, матеріал якого має однорідну структуру і способі ідентифікації об'єктів, згідно якому безпофізико-механічні характеристики, що значно менші середньо на одну з поверхонь об'єкту, що дослініж характеристики досліджуваної поверхні, наджується, або на металеву пластину, яка потім приклад, міцність, що є необхідною умовою виникзакріплюється на цьому об'єкті, наносять латентне нення руйнування індентеру при незначних зусилзображення за допомогою лазераабо абразивного лях. При цьому за рахунок різної мікроструктури інструменту, яке являє собою ідентифікаційний смуг латентного зображення і вихідного матеріалу, код, запам'ятовують це зображення, а ідентифікащо обумовлює різницю коефіцієнтів тертя, руйнуцію об'єктів здійснюють шляхом співставлення вання м'якого індентеру буде відбуватися по різлатентного зображення з об'єктом, що перевіряному і з різною інтенсивністю. Це буде приводити і ється, за допомогою акустичної емісії, згідно винадо різниці в акустичному випромінюванні. ходу відбувається руйнування індентеру при його В той же час, для збільшення точності і надійпереміщенні в прямому і зворотному напрямах по ності ідентифікації латентного зображення при поверхні з латентним зображенням з накладанням руйнуванні індентеру необхідно створити умови і сумування акустичного випромінювання одне з відсутності ефектів, які пов'язані з саморозвитком одним, а співставлення латентного зображення з процесів руйнування, які характерні для статичних об'єктом, що перевіряється, відбувається за кутом видів навантаження. Це можливо досягнути за нахилу сумарної кривої накопичення кількості або рахунок навантаження з великою швидкістю. Дійсенергії реєстрованих сигналів. но, якщо руйнування буде відбуватися з постійною Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю швидкістю, то її можливо визначити з співвідноознак, що заявляються і технічними результатами, шення NV / t , де NV - кількість елементарних що досягаються, спрямовані на те, щоб збільшити об'ємів, що руйнуються за час t . Очевидно, що строки використання латентного зображення за процес руйнування матеріалу в момент часу t рахунок відсутності його пошкодження, збільшення буде описуватися миттєвою швидкістю, яка дорівточності розпізнавання латентного зображення за нює похідній рахунок фіксації, накладання і сумування акустичdNV ного випромінювання одне з одним в прямому і . (1) зворотному напрямах переміщення індентеру з dt визначенням кута нахилу сумарних залежностей При умові, що швидкість руйнування є поснакопичення кількості або енергії реєстрованих const , накопичення сигналів акустичтійною, сигналів, що, безумовно, обумовлює підвищення ної емісії буде описуватися диференційним рівнадійності захисту об'єктів від несанкціонованого нянням доступу. dNc Можливість вирішення цієї задачі обумовлена k1t , (2) dt наступним. Як відомо, випромінювання сигналів акустичної емісії пов'язано з процесами пружноде k1 - коефіцієнт пропорційності. пластичного деформування і руйнування, тобто з рухом дислокацій і розвитком субмікро-, мікро- і З (1) отримаємо, що залежність накопичення макротріщин. Тому для формування акустичного сигналів акустичної емісії Nc ( t ) відповідає лінійвипромінювання з поверхні з нанесеним латентному закону ним зображенням у вигляді невидимих поверхнеNc ( t ) k1 t (3) вих структурних неоднорідностей проводиться У цьому випадку накопичення енергії сигналів пружно-пластичне деформування (навантаження) акустичної емісії буде описуватися диференціальповерхні за допомогою індентера зі значними фіним рівнянням зико-механічними характеристиками, наприклад, алмазного індентера. Однак його використання, dEc k , (4) навіть при відсутності навантаження на нього, dt приводить до появи сліду на поверхні, який споде k - коефіцієнт пропорційності. З (4) отристерігається у вигляді борозенки (рис.1), тобто маємо, що залежність накопичення енергії Ec ( t ) приводить до пошкодження поверхні. Безумовно, відповідає лінійному закону що при наступному навантаженні кожна борозенка є причиною виникнення змін в характері і парамеEc ( t ) k t . (5) трах акустичному випромінювання, оскільки зміtn При руйнуванні об'єму матеріалу за час понюються умови пружно-пластичного деформуванвна накопичена енергія буде ня. Наслідком цього є значні похибки і надійність ідентифікації латентного зображення. Ecn Ec ( t )t t n k tn , (6) В той же час, якщо реалізувати зворотну зададе tn - час руйнування. чу, тобто проводити формування акустичного випромінювання при руйнуванні не поверхні а інден 5 75421 6 енергії сигналів акустичної емісії, збільшити чітУ відповідності з (6) величина k дорівнює відкість формованих переходів зі смуг на смуги з різношенню повній накопиченій енергії до часу, помною структурою (рис.4) і, як наслідок, зменшити ноженому на швидкість, тобто похибки, а також підвищити надійність ідентифікаEcn K (7) ції латентних зображень. tn Таким чином, не виникає сумнівів, що введенЯкщо при руйнуванні кожного елементарного ня формування акустичного випромінювання при об'єму енергія випромінювання складає Ecn , то руйнування матеріалу індентеру з його переміщенням в прямому і зворотному напрямах, а також повна енергія буде Ecn NVEco . Тоді з урахуваннакладанням і сумуванням акустичних залежносням того, що швидкість розвитку руйнування дорітей накопичення кількості або енергії сигналів одN на з одною з визначенням кутів їх нахилу внює V з (7) отримаємо, що коефіцієнт проtn є ефективним способом збільшення строків порційності в (4) і (5) дорівнює енергії акустичної використання латентних зображень, зменшення емісії при руйнуванні елементарного об'єму, похибок і підвищення надійності ідентифікації об'єктів. k1 Eco . Аналогічним чином отримаємо, що k1 в Спосіб проілюстровано на фіг.1, фіг.2, фіг.3, (2) і (3) дорівнює одиниці, k1 1 . фіг.4., де на фіг.1 наведено сліди борозенок на Отже, часовий хід накопичення енергії сигнаповерхні зразка з нанесеними структурними неодлів акустичної емісії при заданих режимах руйнунорідностями після переміщення алмазного інденвання з постійною швидкістю буде мати вигляд теру при навантаженні на нього: 1 - Р = 0Н; 2 - Р = Ec ( t ) Eco t . (8) 0,05 Н; 3 – P = 0,10H; 4-P = 0,15H; 5 - Р = 0,20 Н. На фіг.2 наведено смуга полірування на поверхні Якщо швидкість переміщення індентеру є посзразку в напряму перпендикулярному напряму тійною величиною, то для швидкості руйнування розташування смуг нанесених неоднорідностей; 1 b , де можна записати - швидкість перемі- смуги структурної неоднорідності, 2 - смуги вихіщення індентеру, b - стала, яка залежить від коедного матеріалу, 3 - смуга полірування на якій не фіцієнту тертя і навантаження на індентер. Тоді спостерігаються смуги структурної неоднорідності, вирази (3) і (8) будуть мати вигляд С - напрям переміщення індентеру з графіту. На Nc ( t ) b t , (9) фіг.3 наведено залежність накопичення сигналів акустичної емісії при руйнуванні індентеру з графіEc ( t ) Ecob t (10) ту в процесі його переміщення в прямому напряЗ (9) і (10) слід, що при однорідній структурі і му: А, В - дільниці, які відповідають переміщенню постійних фізико-механічних характеристиках ініндентера по різним смугам. На фіг.4 наведено дентеру, постійному навантаженні на індентер і сумарна залежність накопичення сигналів акустипостійній швидкості його переміщення різниця в чної емісії при руйнуванні індентеру з графіту в коефіцієнтах тертя при руйнуванні індентеру буде процесі його переміщення в прямому і зворотному приводити до зміни кута нахилу кривих накопиченнапрямах: А1, В1 - дільниці, які відповідають переня кількості і енергії сигналів акустичної емісії, що міщенню індентера по різним смугам. підтверджується експериментальними даними Приклад конкретної реалізації способу що за(фіг.3). являється В той же час, як показали дослідження, існуДля нанесення ідентифікаційного коду викоривання перехідних зон між невидимими смугами стовувалася зносостійка металева пластинка з латентного зображення і вихідним матеріалом, які жаростійкої сталі 13Х12НВМФА. Поверхня пластивиникають за рахунок нерівномірності температуни підвергалася механічній обробці за допомогою рних полів в прилеглих зонах, є факторами, що операції фінішного шліфування. Після цього провпливають на чіткість зміни параметрів реєстроваводилося нанесення структурних поверхневих ного акустичного випромінювання і, як наслідок, на неоднорідностей (прижогів) за допомогою високопохибки і надійність ідентифікації латентних зотемпературного відпуску з використанням жорстбражень (смуг поверхневих структурних неодноріких режимів шліфування абразивним кругом дностей). Для зменшення їх впливу і підвищення 25А16ПСМ26К5Б. Далі виконувалась повторна надійності ідентифікації смуг зі структурними неоперація шліфування з наступним поліруванням однорідностями необхідно збільшувати кількісні де якої площі поверхні до зникнення видимих параметри акустичної емісії, тобто збільшувати структурних неоднорідностей (фіг.2). параметри процесу руйнування, або збільшити Після цього здійснювалося переміщення грашлях проходження індентеру по різним смугам. фітового індентеру з твердістю НВ діаметром Перша задача є достатньо складною задачею при 0,5мм по поверхні зі структурними неоднорідносзаданих розмірах латентних зображень. Друга тями після її полірування в напряму С (фіг.2). Пезадача легко реалізується при проведенні реєстреміщення індентеру відбувалося з високою швидрації акустичного випромінювання в прямому і кістю, яка складала 250мм/хвил. Навантаження на зворотному напрямах, з наступним їх накладанням індентер було постійним і складало 1 Н. Для пеі сумуванням одне з одним. При цьому збільшуреміщення індентеру використовували механічну ється як шлях проходження індентеру по смугах з систему лінійного переміщення. різною структурою, так і кількісні параметри реєстПід час переміщення індентеру в прямому і рованого акустичного випромінювання. Це дозвозворотному напрямах відбувалося руйнування ляє значно збільшити (в 2 - 3 рази) співвідношення графіту, що приводило до випромінювання сигнакутів нахилу залежностей накопичення кількості і 7 75421 8 лів акустичної емісії. Проводилась їх реєстрація з терів, виготовлених з інших матеріалів (фіг.1). В накладанням і сумуванням зворотного випромінютой же час, використання прямого і зворотного вання з прямим і побудовою сумарної залежності випромінювань дозволяє збільшити співвідношеннакопичення сигналів акустичної емісії. Отримана ня зміни кутів нахилу отриманих залежностей в 2,5 залежність відповідає нанесеному латентному рази (фіг.4) відносно до залежності з переміщензображенню з чіткими переходами зі смуг зі струкням індентеру в прямому напряму (фіг.4), що знатурною неоднорідністю на вихідний матеріал і начно зменшує вплив перехідної зони, забезпечую впаки (фіг.4). При цьому відсутні пошкодження більш читки переходи і значно підвищує надійність поверхні (фіг.2) порівняно до використання інденідентифікації латентного зображення. Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601