книги из ГПНТБ / Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений

Несмотря на то, что питание ФЭУ производилось от стабили­ зированного выпрямителя типа «Орех» 12, обеспечиваю­ щего постоянство выходного напряжения с точностью + 0,5%, колебания тока из-за нестабильности коэффициента усиления ФЭУ в ряде случаев превышали полезный эффект. Поэтому таким способом удалось определить только тре­ щины в сварной точке (рис. 31, в).

Второй способ основан на том, что рентгеновское излу­ чение представляет собой поток отдельных квантов энергии. Каждый квант, отдав свою энергию кристаллу, вызывает его свечение. Число вспышек, возникающих в единицу вре­ мени, является мерой интенсивности рентге­

новского излучения.

(«Флокс»), обеспечивающая регистрацию импульсов дли­ тельностью 1 мксек, следующих с промежутком 1 мксек.

Измерения проводили следующим образом: образцы с помощью микрометрического винта перемещались так, чтобы вся сварная точка и часть основного металла прошли мимо щели 5. Через каждые 0,5 мм перемещения образца измерялась интенсивность рентгеновского излучения. Для

кращался. Таким образом, субъективный фактор в измере­

70

Установка для автоматического контроля точечной сварки

с помощью сцинтилляционных счетчиков

На основании экспериментов была разработана и иссле­ дована лабораторная установка для автоматического конт­ роля качества точечной сварки дюралевых сплавов по форме распределения интенсивности рентгеновских лучей вдоль диаметрального сечения сварной точки, наблюдаемой на экране электронно-лучевой трубки [64]. На рис. 32 пред-

тельно щели перемещается контролируемая сварная точка, и приемник регистрирует изменение интенсивности рент­ геновского излучения, вызванное неодинаковым поглоще­ нием излучения в различных участках сварной точки. На выходе интенсиметра 7 возникает сигнал, поступаю­ щий на вертикально отклоняющие пластины осциллографа 8, развертка которого синхронизируется с движением конт­ ролируемого изделия. Таким образом, процессы сварки и контроля разделяются во времени, что исключает влия­ ние сварочной машины на работу электронных устройств.

72

С целью сохранения документации и последующей более тщательной проверки результатов осциллограммы могут быть одновременно зафиксированы при помощи блока записи 9 на фотографической либо магнитной пленках.

В качестве источника рентгеновского излучения исполь­ зовался модернизированный аппарат РУТ-60-20-1М(РУМ-7). В аппарате трубка с вольфрамовым анодом БПВ-60 была заменена на более острофокусную трубку 0.8БСВ-2 с мо­

Для обеспечения возможностей рентгенографирования с короткими выдержками было изготовлено электронное реле малых выдержек (от 0,1 до 16 сек), вмонтированное в пульт управления аппарата.

Приемник рентгеновского излучения, состоящий из выносной головки, индикатора и блока записи, был выпол­ нен в нескольких вариантах конструкции: 1) простейшая одноканальная схема; 2) одноканальная пересчетная схема; 3) двухканальная схема совпадений; 4) двухканальная дифференциальная схема.

73

Блок-схема одн-оканальных приемников приведена на рис. 33. Выносные головки смонтированы в контейнере, состоящем из стального 1 и свинцового 2 цилиндров. В нем установлены детектор рентгеновского излучения 4, фото­ электронный умножитель 5 и катодный повторитель 6, предназначенный для согласования выходной нагрузки ФЭУ с коаксиальным кабелем, соединяющим выносную головку с индикатором 8. Снизу контейнер закрывается крышкой 7, а сверху— свинцовой диафрагмой 3 со щелью.

В качестве детектора рентгеновского излучения исполь­ зован Nal (Т1), который обладает высокой конверсионной эффективностью и является в связи с этим одним из лучших сцинтилляционных фосфоров [9, 15]. Толщина кристалла для полного поглощения рентгеновского излучения в интере­ сующем нас диапазоне длин волн со­ ставляет около 1 мм. Значительное увеличение толщины кристалла не­ целесообразно, так как кристалл ча­ стично поглощает собственное свето­

вое излучение.

кристаллов и последующей их шлифовки. Большая хруп­ кость и гигроскопичность кристаллов значительно усло­ жняет процесс их обработки, которую приходится про­

катный крон, имеющего коэффициент преломления, при­ мерно равный коэффициенту преломления плексигласа [67]. В приемниках излучения использовали фотоумно­ жители типа ФЭУ-29 и ФЭУ-35.

Существенное значение имеет правильный выбор раз­ меров щели в диафрагме головки приемника. Очевидно, что чем меньше размер щели, тем выше разрешающая спо­ собность системы. Но с уменьшением площади щели умень­ шается поток рентгеновского излучения, попадающего на кристалл, следовательно, падает чувствительность прием-

74

ника. Определим оптимальные размеры щели. Пусть х и у соответственно ширина и длина щели (рис. 34), а / — вели­ чина смещения между осями, проходящими по центру щели и сварной точки. Примем максимально допустимое смеще­ ние / = -|-. Для четкой фиксации ликвационного кольца,

очевидно, необходимо, чтобы щель даже при максимально допустимом смещении / перекрывалась ликвационным кольцом с внешним радиусом R^. и внутренним R2.

Исходя из этого, в соответствии с рис. 34

5 = ух = x Y2R{AR — x).

Приравнивая производную этой функции нулю, можно легко найти значение х, соответствующее максимуму функ­ ции:

2R(AR — x) — Rx = 0,

откуда

* = - | д * .

Ширина ликвационного кольца, измеренная на рентге­ нограмме сварного соединения листов толщиной 1,2 -|-1,2 мм, составляет 0,5 мм, а радиус — примерно 3 мм. В соответ­ ствии с полученными формулами оптимальные размеры отверстия в диафрагме для этого случая следующие: х = = 0,3 мм, у = 1,1 мм.

Впростейшей одноканальной схеме (см. рис. 33, а) интенсивность рентгеновского излучения регистрирова­ лась по изменению средней составляющей тока фотоумно­ жителя.

Водноканальной пересчетной схеме (см. рис. 33, б) регистрация производилась по числу импульсов, возни-

75

кающих на выходе фотоумножителя в единицу времени, посредством индикатора, собранного на базе пересчетной схемы ПС-ЮООР, интенсиметра 11 и осциллографа ЭНО-1 10. Параметры схемы интенсиметра выбраны так [36],

В дифференциальной двухканальной схеме приемника (рис. 37) рентгеновские лучи просвечивали одновременно сварную точку и участок металла рядом с ней. Лучи, про­ шедшие через сварную точку и щель 3 в диафрагме, попа­

С нагрузок обоих ФЭУ через катодные повторители 10 и 11

76