УСТАНОВКА ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПНК-1

Предполагаемая полезная модель относится к области неразрушающего контроля термоэлектрическим методом и может быть использована в машиностроении, авиадвигателестроении, высших учебных заведениях для оценки эксплуатационных свойств деталей машин.
Из приборов, которые разработаны на принципе использования термоЭДС, известен цифровой термоэлектрический анализатор ТЭА-1 (Украина) (по информации сайта http://lityo.com.ua/pribory12.html) и прибор ПИТ (Беларусь) (по информации сайта http://iaph.bas-net.by/~labl/prib4.html).
В ТЭА-1 анализатор работает по схеме интегрального измерения термоЭДС и осуществляет контроль содержания примесей в алюминии, меди, титане и других металлах, а также однородности химического состава слитков из этих металлов. Прибор позволяет сортировать технические марки алюминия, меди, двойные латуни, а также может быть использован для оценки напряженного состояния деформированного металла. Принцип действия - измерение термоЭДС между контролируемым изделием и датчиком с двумя специальными электродами.
Работа приборов типа ПИТ основана на измерении термоЭДС при контакте электродов преобразователя с поверхностью контролируемого изделия. При этом электрод имеет температуру окружающей среды, второй нагревается; заданная разность температур составляет 50°С, при необходимости имеется возможность ее увеличения или уменьшения. Используется зависимость возникающей в цепи термоЭДС от содержания в изделии контролируемой примеси, либо толщины нанесенного на него покрытия.
Наиболее близким аналогом установки ПНК-1 является прибор ТЭА-1. Разработчики заявляют, что прибор может быть использован для оценки
напряженного состояния деформированного металла, однако не сообщают, какие именно характеристики могут быть оценены прибором.
Недостаток прибора ТЭА-1 - Прибор ТЭА-1 снабжен 2-мя электродами, которые обуславливают зону контроля на образце (детали). Величина этой зоны обуславливается расстоянием между электродами.
Преимущества заявляемой установки - использование одного электрода. Электрод нагревается до температуры свыше 100°С до выхода на стационарный режим работы при постоянной разности температур между электродом и образцом, что позволяет пренебрегать температурой окружающей среды и повышать уровень достоверности получаемого результата.
Следует отметить быстродействие приборов. Время выхода на стабильный режим работы прибора ТЭА-1 - 10 мин., готовность к работе лабораторной установки ПНК-1 составляет не более 5 мин. Длительность одного измерения ПНК-1 сокращена до 1 с. по сравнению с 3-5 с. прибором ТЭА-1.
Цель предполагаемой полезной модели исследования физико-механических характеристик металлических материалов (числа микротвердости поверхностных слоев материалов, степени поверхностного упрочнения материала, изменения модуля упругости материала, остаточных напряжений в поверхностном слое).
Сущность полезной модели в том что, в патрон помещается один электрод, с установленной на нем термопарой, нагреваемый резистивным электронагревателем, соединенным с ПЭВМ, регистрирующей термоЭДС.
Технический результат выражается в уменьшении затрат на изготовление прибора и в его быстродействии.
Схема установки для неразрушающего контроля материалов ПНК-1 представлена на рисунке.
ПНК-1 включает в себя: патрон, в котором помещается электрод, нагреваемый резистивным электронагревателем. С помощью термопары,
установленной на электроде, контролируется температура электрода. Управление нагревателем осуществляется программным обеспечением ПЭВМ, которое поддерживает заданный тепловой режим.
Перед выполнением измерения контролируемая деталь (образец) устанавливается и неподвижно фиксируется на координатном столе. При выполнении измерения деталь приводится в соприкосновение с электродом, возникающая при этом ТЭДС после усиления регистрируется с помощью ПЭВМ и сравнивается с эмпирической зависимостью ТЭДС от требуемого параметра.