高阻值襯層裂紋檢測分析儀的製作方法

2023-04-29 01:14:31 2

專利名稱：高阻值襯層裂紋檢測分析儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於無損檢測與無損探傷技術。特別適合於檢測高阻值襯層裂紋的大小和分布。
高阻值襯層由於其具備優良的結構，已被廣為應用。為了保證其使用性能，對其進行無損探傷是很有必要的。現在常用的無損探傷辦法有超聲波探傷法，工業CT法，聲發射。
超聲波探傷法，由於其具有穿透能力強，傳播能量大，方向性好等特點，在介質內傳播遇到缺陷時會產生界面反射或聲速和能量的衰減變化等優點，常被用作複合材料的無損探傷。但對於高阻值襯層，由於其與原始層的結合情況達不到超聲波探傷產生有效回波所要求的結合情況，而且襯層有一定的粗糙度，使得探頭與其表面的結合狀況受到影響，這些都不利於對回波的精確分，從而檢測不出高阻值襯層的裂紋大小與分布(1:Hiroshi Kato Ultrasonic Evaluation of the BondingStrength of Dissimilar Metal Bonds NDTE International 6,1996,355-361 2黎潤民 吳小明 張仲健 精細陶瓷材料超聲波檢測技術研究無損檢測6,1993 151-154)工業CT法，其給出事件的斷層掃描圖像，從圖像上可以直觀看到目標細節的空間位置、大小、形狀，圖象易於識別和理解，工業CT還具有突出的密度分辯能力，是數位化的結果，從中可直接給出象素值，尺寸等物理信息，特別適合於複合材料多種類型的無損檢測。但工業CT造價昂貴，檢測效率相當低，設備可達數百萬元，1米高組織襯管至少需檢測60分鐘，這些缺點大大抑制了其作為一種適用型和廣泛型的檢測工具。(1:George Y,Baaklini et al X-Ray Microtomography of Ceramicand Metal Matrix Composites Materials Evalution 9,1995 1040-1045 2倪培君，李旭東，彭建中工業CT技術無損檢測6,1996 173-176)。
聲發射無損檢測，是利用應力作用在缺陷處產生塑性變形，而後用電子學的方法接收發射出來的應力波，利用聲發射信號來對缺陷進行預報和判斷，並對監測材料進行評價但聲發射技術的缺點與困難在於解釋聲發射源需要豐富的知識和信號處理方法的標準以及其它實驗手段的配合，且聲發射檢測環境常常受強噪聲的幹擾，而且聲發射設備複雜，這些都響使其難以作為一種常規的檢測手段。(張俊哲DNT技術及其應用科學出版社)本發明目的在於提供一種檢測高阻值襯層裂紋的大小和分布情況的分析儀。其特點是檢測方便，成本低廉。
本發明的構成包括五部分組成，第一部分是加壓設備，包括高壓泵(1)，其壓力範圍為0-20Mpa，連續可調介質為氣體或液體。第二部分是電解沉積部分，包括待檢的高阻值內襯複合管(2)，高阻值襯層包括一切高於電解液電阻率的材料，例如陶瓷、搪瓷、混凝土、玻璃、鑄石、塗料、橡膠、塑料、樹脂、油漆、織物等。電極(5)，電解液(6)；電解液為各種鍍金屬或合金的電解液，例如鍍銅、鉻、鎳、鐵、鋅、鈷及合金的電解液。第三部分是支撐密封設備，包括支架(3)；第四部分是自動化控制設備，包括壓力傳感器(4)，應變片(7)，應力傳感器(8)，微機(9)，印表機(10)，電流傳感器(11)，電壓傳感器(12)；第五部分是整流器(13)。
本發明是利用電沉積法來檢測高阻值襯層的裂紋，把原始層當作陰極，在有襯層的面中加入電解液，通上直流電，產生正負離子遷移，在陽極上發生氧化反應，在陰極上發生還原反應，從而在襯層的裂紋處沉積出產物。通過向高阻值襯層施加壓力，當壓力達到一定值後，迫使裂紋擴張，從而易於在裂紋處析出還原產物。這是因為待檢測襯層的裂紋比較微小，在常壓下不易析出還原產物，在其上加上一定壓力，抵消原始層對襯層的壓應力，使襯層裂紋自由擴張，因而可以分析裂紋發展與外加壓力之間的關係。
電解時產生的電流與裂紋載面積成正比，而裂紋載面積又與壓力成正比。從上面的關係中可得出電流與壓力的關係，從而可得到電流與壓力關係圖。可以認為壓力一定時，電流超過某一值時就可認為高阻值襯層產品為廢品。通過微處理器，將壓力、應變、電流、電壓四路模擬量信號，經A\D轉換，形成微機可處理的數字量，繪出壓力、應變、電流的關係圖，再通過D\A轉變，控制壓力、電流、電壓的大小，從而可制定出各種高阻值襯層裂紋大小和分布的標準。
本發明的優點在於；1．測量時間短，如對於1米長內襯陶瓷鋼管的裂紋僅用3-5分鐘就可檢測完畢。
2．設備簡單，易於操作，費用低，特別適用於工廠作為一種常規的檢測手段。
3．通過微機數據處理，可獲得裂紋大小情況，利用內窺鏡，能直觀看出裂紋分布狀況。
4．所加壓力連續可調，可動態檢測襯層裂紋發展與外加壓力之間的關係。
下面結合附

圖1對本發明作進一步說明圖1是本發明的一種結構圖。其中支架(3)是由六部分組成，上頂蓋、下頂蓋、底座、4根拉杆、螺母和墊片，支架總高為1300-1500毫米，總寬與長都為480-520毫米，拉杆與上頂蓋、下頂蓋、底座皆為螺紋連接。液壓泵與上頂蓋通過金屬管連接，金屬管與上頂蓋焊接。自動化控制設備中壓力傳感器(4)與金屬管以螺紋連接，應變片(7)直接貼在管道上，應變的電阻信號通過電阻應變儀(8)轉換為微機(9)中控制板可接收到的0-5V電壓信號，矽鎮流器(13)的電流與電壓分別通過電流傳感器(11)與電壓傳感器(12)把它們信號傳送給控制板。控制板直接插在微機(9)上。通過矽整流器(13)把220v交流電轉換為0-50v的直流電，直流電的正極與電極相連，負極與高阻值內襯材料的原始層相連。
權利要求
1．一種高阻值襯層裂紋檢測分析儀其特徵是由五部分組成，第一部分是加壓設備，包括高壓泵(1)；第二部分是電解沉積部分，包括待檢的高阻值內襯複合管(2)，高阻值襯層包括一切高於電解液電阻率的材料，電極(5)，電解液(6)；第三部分是支撐密封設備，包括支架(3)；第四部分是自動化控制設備，包括壓力傳感器(4)，應變片(7)，應力傳感器(8)，微機(9)，印表機(10)，電流傳感器(11)，電壓傳感器(12)；第五部分是整流器(13)。
2．根據權利要求1所述的高阻值襯層裂紋分析儀，其特徵在於支架(3)是由六部分組成，上頂蓋、下頂蓋、底座、4根拉杆、螺母和墊片，高度為1200～1500毫米，總寬與長都為480-520毫米，拉杆與上頂蓋、下頂蓋、底座皆為螺紋連接；液壓泵與上頂蓋通過金屬管連接，金屬管與上頂蓋焊接；自動化控制設備中壓力傳感器(4)與金屬管以螺紋連接，應變片(7)直接貼在管道上，應變的電阻信號通過電阻應變儀(8)轉換為微機(9)中控制板可接收的0-5V電壓信號，整流器(13)的電流與電壓分別通過電流傳感器(11)和電壓傳感器(12)把它們信號傳送到控制板；控制板直接插在微機(9)上；通過整流器(13)把220v交流電轉換為0-50v的直流電，直流電的正極與電極相連，負極與高阻值內襯材料的原始層相連。
3．根據權利要求1所述的高阻值襯層裂紋分析儀，其特徵在於高壓泵(1)的壓力範圍為0-20MPa連續可調；介質為氣體或液體。
4．根據權利要求1所述的高阻值襯層裂紋分析儀，其特徵在於電解液(6)為各種鍍金屬或合金的電解液。
全文摘要
本發明提供了一種高阻值襯層裂紋檢測分析儀。其特徵是由五部分組合而成,第一部分是加壓設備,包括液壓泵(1);第二部分是電解部分,包括待檢的高阻值內襯鋼管(2),電極(5),電解液(6);第三部分是支撐密封設備,包括支架(3);第四部分是自動化控制設備,包括壓力傳感器(4),應變片(7),應力傳感器(8),微機(9),印表機(10),電流傳感器(11),電壓傳感器12;第五部分是鎮流設備,包括鎮流器(13)。優點在於操作簡便,成本低廉,特別適用於廠礦企業的常規檢測。
文檔編號G01N27/27GK1224161SQ9712587
公開日1999年7月28日 申請日期1997年12月26日 優先權日1997年12月26日
發明者郭志猛, 殷聲, 林濤, 柳牧, 莊奮強, 魏延平 申請人:北京科技大學