Клещи для акустической диагностики радиоэлектронной аппаратуры

Устройство относится к авиационной, ракетно-космической, радиоэлектронной промышленности и предназначено для акустической диагностики радиоэлектронной аппаратуры - анализа качества ее изготовления (сборки, пайки и т.д.).
После сборки блоков радиоэлектронной аппаратуры перед их дальнейшим монтажом, в том числе в летательные аппараты, важно убедиться в качестве проведенных сборочных операций.  Для такого анализа можно воспользоваться методом акустической эмиссии при генерации звуковых колебаний от незафиксированных внутри корпуса радиоэлектронной аппаратуры предметов. Заявляемое устройство предназначено для получения такой акустической информации.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является устройство приема акустических сигналов для диагностирования состояния контролируемого объекта (RU 196040 МПК G01 N29/14). В корпусе устройства размещен акустический датчик с пьезоэлементами и пружиной для прижатия чувствительного элемента датчика к контролируемому объекту. Для диагностики радиоэлектронной аппаратуры данное устройство не может быть использовано по следующим причинам:
нет возможности вращения и перемещения (для получения сигналов от незафиксированных внутри корпуса проверяемого объекта предметов) диагностируемой аппаратуры вместе с закрепленном на ней устройством приема акустических сигналов, так как отсутствуют надежное крепление устройства на поверхности объекта диагностики, а провода для передачи получаемой информации мешают вращению и перемещению диагностируемого объекта;
чувствительность пьезодатчиков недостаточна для получения звуковых сигналов от неметаллических включений - таких, как пластик.
Это и есть техническая проблема, решаемая конструкцией заявляемого устройства.
Отличие заявляемого устройства:
надежное и простое крепление (захват) устройства к проверяемой аппаратуре прижимными пластинами посредством пружины; наличие передатчика беспроводной связи bluetooth (отсутствие проводов для передачи получаемой информации), что дает возможность вращения (прокручивания) и перемещения проверяемой аппаратуры вместе с закрепленными клещами в трех координатах с целью получения звуковой информации о посторонних включениях;
наличие нанесенной на пьезоэлемент дифракционной сетки с насечками пирамидальной формы для получения информации и о тех колебательных процессах, которые поглощаются при контакте с плоской поверхностью обычного пьезодатчика.
На фиг. 1 представлена модель клещей для акустической диагностики радиоаппаратуры. На верхней части устройства в специальном отделении корпуса (поз. 1) закреплен bluetooth-передатчик (поз. 6). В верхней прижимной пластине (поз. 3) закреплены пьезодатчик (поз. 7) с амортизатором из вспененного полистирола, который служит для предохранения датчика от остаточной деформации во время прижима к испытуемой поверхности. Нижняя прижимная пластина (поз. 4) осуществляет фиксацию на проверяемой аппаратуре посредством пружины (поз. 2). Прижимные пластины всегда параллельны при любом размере охватываемой поверхности за счет их поворотных осей (поз. 5). Элемент питания bluetooth предназначен также для питания пьезоэлектрического датчика (соединен с ним проводом).
Плоская поверхность стандартного пьезоэлектрического датчика частично поглощает колебания от удара незакрепленных предметов о корпус проверяемого блока аппаратуры. Поэтому в заявляемом устройстве на пьезоэлемент наносятся специально рассчитанные взаимоперпендикулярные насечки, которые образуют пирамидальные элементы. Для точечного контакта с поверхностью испытуемого объекта служат вершины пирамид, тем самым создается дифракционная сетка (поз. 8) - ячеистая структура, которая усиливает волновые процессы, не давая так быстро гаснуть волне акустических сигналов. При этом датчик улавливает колебания с минимальными потерями. То есть, повышается чувствительность обработанного пьезоэлемента и точность определения сигналов от незакрепленных предметов. Величина впадин пирамид у сетки соответствует длине прохождения волны упругих деформаций в материале проверяемого изделия и определяется с помощью специальных расчетов. Для усиления амплитуды волны акустических сигналов насечки расположены на концентрических площадках (кольцах Френеля), которые рассчитываются с применением формул Френеля. За счет наличия дифракционной сетки пьезоэлемент может уловить звук не только от механических частиц, но и от неметаллических материалов - таких, как пластик.
Техническим результатом является:
возможность отслеживания аудиоколебаний и вибраций (сигналов от незакрепленных предметов) при вращении и перемещении диагностируемого объекта в трех координатах за счет надежной фиксации заявляемого устройства на проверяемом объекте и наличия в устройстве беспроводной связи bluetooth;
повышение точности определения постороннего шума за счет нанесенной на пьезоэлемент дифракционной секи (точечного контакта с корпусом проверяемого блока аппаратуры).
Заявляемое устройство изготавливается из феломена Нейлон - 12 с помощью аддитивных технологий.  На фиг. 2 и фиг. 3 представлен пример применения клещей для диагностики радиоэлектронной аппаратуры. Клещи (поз. 10) фиксируются к проводящей звуковые волны поверхности проверяемой радиоэлектронной аппаратуры (поз. 11), которой задаются алгоритмы вращения и перемещения на столе поворотном трехкоординатном автоматизированном с электроприводом (поз. 12). Аудиоимпульсы, полученные от падения незакрепленных в корпусе проверяемой аппаратуры предметов, снимаются акустико-пьезокерамическим датчиком и передаются системой беспроводной связи bluetooth для записи, дальнейшей обработки и фильтрации на стойку управления (поз. 13).