Спосіб теплового неруйнівного виявлення внутрішніх дефектів

Реферат: Спосіб теплового неруйнівного виявлення внутрішніх дефектів полягає у здійснені тепловізійної зйомки їх поверхні. Тепловізійну зйомку суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів проводять з різних напрямків після їх попереднього нагрівання, повторну тепловізійну зйомку проводять з тих самих напрямків через період часу, достатній для відчутного зниження температури тіла, виконують розрахунок градієнта температури в кожній точці тепловізійного зображення. UA 74687 U (12) UA 74687 U UA 74687 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до матеріалознавства та може використовуватись для дослідження внутрішніх дефектів суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів. Відомий спосіб неруйнівного контролю якості виробів, що може бути використаний для виявлення внутрішніх дефектів у виробах типу пластин [патент РФ №2235993, опубл. 25.04.2003]. Який полягає у проведенні тепловізійної зйомки поверхні об’єкта, вимірюванні інтенсивності випромінювання об'єкта в інфрачервоному спектрі, обробці результатів вимірювання і оцінки наявності дефектів. При цьому тепловізійну зйомку ведуть у напрямку, що не співпадає з вектором теплового потоку. Інтенсивність вимірювання випромінювання об’єкта вимірюють в нестаціонарному режимі, а обробку результатів вимірювання проводять в регулярному тепловому режимі шляхом розрахунку градієнта логарифма інтенсивності випромінювання в кожній точці поверхні. Недоліком даного способу є те, що він розроблений для об'єктів типу пластин, і не може бути використаний для суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів. Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб активного теплового неруйнівного контролю якості об'єктів [патент РФ № 2003112053, опубл. 27.10.2004]. Який полягає в тому, що тепловізійну зйомку ведуть в напрямку, що не співпадає з вектором теплового потоку, інтенсивність випромінювання об’єкта визначають на нестаціонарному режимі, а обробку результатів вимірювань проводять на регулярному тепловому режимі шляхом розрахунку градієнта логарифма інтенсивності випромінювання в кожній точці поверхні, причому оцінку наявності дефектів здійснюють по величині похідної від градієнта логарифма інтенсивності випромінювання по часу. Недолік даного способу полягає в тому, що тепловізійна зйомка ведеться з однієї сторони об’єкта, що може вплинути на якість виявлення внутрішніх дефектів у суцільних тілах значної товщини. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу теплового неруйнівного виявлення внутрішніх дефектів суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів, в якому тепловізійна зйомка тіла проводиться з усіх сторін. Поставлена задача вирішується тим, що в способі теплового неруйнівного виявлення внутрішніх дефектів суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів, який полягає у здійснені тепловізійної зйомки їх поверхні, тепловізійну зйомку проводять з різних напрямків після попереднього нагрівання тіла, а повторну тепловізійну зйомку проводять з тих самих напрямків через період часу, достатній для відчутного зниження температури тіла, виконують розрахунок градієнта температури в кожній точці тепловізійного зображення, а границі і положення внутрішніх дефектів визначаються на підставі розв'язання системи рівнянь:      a111  a121  ...  a1j1  s11      a 211  a 221  ...  a 2 j1  s 21  .......... .......... .......... ..       ai11  ai21  ...  aij1  si1       a112  a122  ...  a1j2  s12     a  212  a 222  ...  a 2 j2  s 22 ,    .......... .......... .......... ..     ai12  ai22  ...  aij2  si2   .......... .......... .......... ..     a  a  ...  a  s   11l  12l  1jl 1l a 21l  a 22l  ...  a 2 jl  s 2l   .......... .......... .......... ..       ai1l  ai2l  ...  aijl  sil  де i  [l,k ], j  [l,m], l  [l,n], k,m,n - максимальні значення розміру просторової матриці якою    представляється скановане тіло; a ijl - градієнти температури; s il - векторна сума елементів a ijl . 40 На кресленні показано тіло дослідження і його розбиття на дискретні області таким чином, щоб утворилась просторова матриця розмірами k  m n , а також формування в результаті сканування матриці розподілу температури розміром k  m . 1 UA 74687 U 5 10 Спосіб теплового неруйнівного виявлення внутрішніх дефектів суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів виконується наступним чином. Тіло дослідження попередньо нагрівають, після чого здійснюють його сканування тепловізором під різними кутами. У результаті такого сканування отримуємо розподіл температури на поверхні тіла, який відповідає проекціям температур його внутрішніх областей. Отримані значення векторних сум розподілу температури тіла для кожного елемента дискретної області просторової матриці зберігають. Після відчутного зниження температури тіла дослідження проводять його повторне сканування під тими самими кутами і повторно визначають значення векторних сум розподілу температури тіла для кожного елемента дискретної області просторової матриці. На основі отриманих значень температур визначають їх градієнти а границі і положення внутрішніх дефектів визначаються на підставі розв'язання системи рівнянь. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб теплового неруйнівного виявлення внутрішніх дефектів, що полягає у здійснені тепловізійної зйомки їх поверхні, який відрізняється тим, що тепловізійну зйомку суцільних тіл з гігроскопічних капілярно-пористих анізотропних матеріалів проводять з різних напрямків після їх попереднього нагрівання, повторну тепловізійну зйомку проводять з тих самих напрямків через період часу, достатній для відчутного зниження температури тіла, виконують розрахунок градієнта температури в кожній точці тепловізійного зображення, а границі і положення внутрішніх дефектів визначаються на підставі розв'язку системи рівнянь:      a111  a121  ...  a1j1  s11       a 211  a 221  ...  a 2 j1  s 21  .......... .......... .......... ..      ai11  ai21  ...  aij1  si1       a112  a122  ...  a1j2  s12     a  212  a 222  ...  a 2 j2  s 22 ,   .......... .......... .......... ..    ai12  ai22  ...  aij2  si2  .......... .......... .......... ..      a  a  ...  a  s 11l 12l 1jl    1l a 21l  a 22l  ...  a 2 jl  s 2l  .......... .......... .......... ..       ai1l  ai2l  ...  aijl  sil  де i  [l, k], j  [l,m], l  [l, n], k,m,n - максимальні значення розміру просторової матриці, якою    представляється скановане тіло; a ijl - градієнти температури; s il - векторна сума елементів a ijl . 2 UA 74687 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3