На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Отчет о патентном исследовании объекта техники «Дистанционный индикатор активных дефектов» на определение уровня развития техники

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 29.04.2012. Сдан: 2011. Страниц: 15. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное агентство по образованию РФ
ФГАОУ ВПО  «Уральский федеральный университет  имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Физико-технический  факультет
Кафедра «Управление интеллектуальной собственностью» 
 
 
 
 
 

Курсовая работа
По курсу: «Патентно–информационные исследования»
На тему «Отчет о патентном исследовании объекта техники «Дистанционный индикатор активных дефектов» на определение уровня развития техники» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил студент гр. Фт-47131
  Давыдова Н.В.
 
Руководитель
   
Вятчина В.Г.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Екатеринбург 2010 

Содержание: 
 
 
 
 
 

 

Список исполнителей

    Руководитель:
    Старший преподаватель кафедры «УИС»
  Вятчина Вита Георгиевна
     
    Исполнитель:
    Студент
  Давыдова Наталья  Владимировна
 

    Список сокращений

1) RU- Россия
   US- Соединенные Штаты Америки
  CN- Китай
    EP- Европа
2) ГОСТ- Государственный стандарт
3) МПК - Международная патентная классификация
4) Пат.- патент
5) WIPO – база данных Всемирной организации интеллектуальной собственности.
6) CIPO – Китайская патентная база.
7) CNIPR - Китайская патентная база, (China Intellectual Property Net), english.cnipr.com – поддерживается IPPH (Intellectual Property Publishing House).
8) CNPAT - Китайская патентная база, поддерживается CPIC (China Patent Information Center). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Введение

      Целью данного исследования является определения  уровня развития объекта техники. В ходе выполнения курсовой работы было проведено патентное исследование на тему «Дистанционные индикаторы активных дефектов».
      Для благополучного развития экономик регионов и страны в целом необходима отлаженная транспортная система, надежная и работающая бесперебойно, в постоянном режиме. Наиболее важное место в транспортной системе России занимают железные дороги, монопольной управляющей компанией является ООО «РЖД». Актуальной проблемой для «РЖД» на сегодняшний день является простой вагонов, из-за чего компания несет убытки в 9 – 11 млн. руб. В связи с этим был выбран объект поиска.
      Исследуемое устройство (установка) работает на основе открытия, сделанного в области неразрушающего контроля металлов. Суть открытия состоит в дистанционном  определении момента начала  образования микроскопических дефектов (трещин) в металле, подвергшемся чрезмерным механическим нагрузкам. Дефекты, обнаруживаемые таким способом относятся к активным. Весьма близким методом, известным прежде, является контактный метод акустической эмиссии. В отличие от метода акустической эмиссии обнаруженное открытие позволяет с высокой степенью надежности (85-90%) выявлять активные дефекты металлических объектов с помощью СВЧ  сенсора, на расстоянии 140-180 мм. Сенсор представляет собой существенно доработанный радар Доплера, частоты 10-37 Гигагерц.
      Применение предлагаемого устройства не ограничивается дистанционной неразрушающей дефектоскопией ЖД колес. Принцип определения дефектов  позволяет использовать установку (устройство) при выявлении активных дефектов валов, осей, рельс, металлических и железобетонных мостов, сооружений, без перерыва во время работы оборудования. Особенностью установки является возможность работы при наличии шумов производственного характера, что совершенно недопустимо при использовании метода акустической эмиссии.
      В ходе патентного поиска необходимо исследовать уровень техники в отношении объекта исследования «Дистанционный индикатор активных дефектов» посредством составления матрицы «Цель - средства», а также провести сопоставительный анализ объектов для проведения анализа на чистоту.
        Результатом патентного исследования станет составляющая часть отчета о поиске, включающая заполненные формы задания на проведение патентных исследований, календарного плана, регламента поиска, формы отчетности о поиске и расшифровки индексов МПК.
 

     Общие данные проекта

     1. Наименование объекта, назначение, область применения, краткое описание.

     В качестве объекта техники в данной работе рассматривается Дистанционный  индикатор активных дефектов, который  состоит из следующих частей:
     - СВЧ-сенсор, используемый в качестве  генератора когерентных поляризованных электромагнитных волн,
     - акустическая эмиссия, как определенный метод распознования и регистрации сигналов,
     - приемник отраженных когерентных поляризованных волн,
     - блок выделения спектральных составляющих,
     - электронный осциллограф-самописец,
     - усилители ультразвуковых колебаний,
     - контактные излучатели ультразвуковых колебаний,
     - персональный компьютер.
     Механическое  нагружение металла вместе с ультразвуковым воздействием, в некоторых случаях,  приводит к изменению поверхностной  проводимости с частотой ультразвука. Условием реализации необычных результатов является наличие активных дефектов, выявляемых  методами акустической эмиссии. Значительные коэффициенты преобразования ультразвука в изменения поверхностной проводимости,  на 20–36 дБ выше пороговых по шуму,  позволяют построить и широко использовать дистанционный индикатор активных дефектов (ДИАД) с использованием СВЧ поля.
     Обнаруженное  явление, относящиеся к области  неразрушающего контроля металлов при  воздействии внешних факторов (механическое нагружение, ультразвук, поле СВЧ) относится к слабо изученным, не имеющим строгой теоретической базы. Авторам не известны экспериментальные работы, связывающие условия механического нагружения при дополнительном воздействии ультразвука небольшой мощностью с появлением в спектре отраженного  СВЧ поля сигналов с частотой приложенного ультразвука.  Наиболее близкой к полному объяснению нового явления, по совокупности эффектов, является теория вириала, выдвинутая авторами.  Практическое использование обнаруженного явления возможно при  бесконтактном контроле  деталей, узлов, имеющих скрытые дефекты в виде трещин, отслоений, неплотностей  прилегания, выполненных из металлов и сплавов.    В частности, доработанный прибор может быть использован  для  обнаружения дефектов железнодорожных колес во время движения состава мимо специально изготовленного прибора, состоящего из нескольких ультразвуковых передатчиков, установленных на рельсах, нескольких СВЧ сенсоров, неподвижно закрепленных рядом с колесом, на расстоянии 170-180 мм.
     История создания
     Работы по определению параметров Акустической Эмиссии (АЭ) дистанционно, с помощью СВЧ поля частоты 9,8 и 28 ГГц, были выполнены сотрудниками Томского Политехнического Университета.  В процессе исследований было построено и испытано несколько лабораторных макетов СВЧ сенсоров ультразвука. Испытания проводились на разрывных машинах с образцами из стали, марки Ст45.
     Было  замечено, что совместное применение механической нагрузки (растяжение) и  волн ультразвука в некоторых  случаях приводит к резкому увеличению чувствительности СВЧ сенсора, регистрирующего спектральные составляющие ультразвука. В обычных условиях регистрация ультразвуковых волн на поверхности металла  СВЧ сенсором практически невозможна. Амплитуда упругих колебаний кристаллической решетки (поперечные колебания) должна составлять несколько десятков микрон, чтобы можно было обнаружить их с помощью СВЧ поля (10-40 ГГц). Но при таких амплитудах ультразвуковых колебаний происходит быстрое разрушение металла. Безусловно, можно регистрировать  упругие  колебания меньшей амплитуды (1-10 нанометров)  с помощью лазера. Однако обнаруженное авторами явление – индикация ультразвуковых колебаний поверхности амплитудой 40-60 ангстрем, СВЧ сенсором частоты 10 ГГц, можно считать необычным событием,   которое изменило представление авторов о возможностях метода дистанционного контроля  скрытых дефектов металлических деталей и конструкций.
     Исследуемый объект относится к классу "G" международной патентной классификации – "Физика", к классу «Измерения и испытания» и к подклассу «Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств».
     Для решения задач при проведении исследований использовались следующие рубрики МПК 8-ой редакции: G01N29/14, G01N22/02, B24B39/00, B24B39/04.
     При патентных исследованиях были поставлены следующие задачи:
    установление требований к объекту исследования;
    анализ тенденций развития и прогнозирование рынка продукции;
    анализ условия конкуренции и отбор наиболее значимых изобретений.
     Было  проведено патентное исследование в отношении основного объекта поиска «Дистанционный индикатор активных дефектов» по патентным базам РФ, Европы, Китая и США. Всего обнаружено 15 патентов, из них: 6- РФ, 4- США, 2- Китай, 3 – в базе Всемирной организации интеллектуальной собственности.

     2. Модель развития исследуемой  технической области.

      Индикаторы дефектов 

      Ультразвуковые                   Электромагнитные                      Лазерные 

генератор когерентных             автодинный
поляризованных                       приемопередатчик
электромагнитных                    в качестве генератора                         
волн СВЧ                                  СВЧ 

высокочастотные          низкочастотные 
 

Динамика патентования  

Дата Документ Страна
д. пуб. June 26, 1990 п.№ 4,936,529 «Device for detecting defective wheels on rail cars» США З. №  10/604,559
Д. пуб. 16.08.1995 п.№ EP0667526 «Метод  неразрушающего контроля железнодорожных  колес»
Герания, З. №  EP19940110696
д.публикации  10.06.2004 п. № WO/2004/048966 «Laser-air hybrid ultrasonic technique for non-contact testing of railroad tracks» (US). з.№ PCT/US2003/036204
д.публикации   19.01.2006 п. № WO/2006/005960 «Acoustic structural integrity monitoring system and method» Великобритания,  з.№  PCT/GB2005/002784
д. пуб. 28.03.2006 п. № 7,017,414 «Ultrasonic inspection method and system therefore» США З. № 10/604,559
д.публикации  2006.11.29 п. №, 1869584 «Electromagnet ultrasonic changer of on-line dynamic detection for defect of rolling stock wheel set» 
Китай З.№  200610021238
д.публикации   18.07.2007 п. № 100999219 «On-line detection method and device for thread defect of vehicle wheel» 
Китай з.№  200610155281
Опубликовано: 20.03.2009 Патент на полезную модель, № 81577 «Устройство для обнаружения  активных дефектов в металлических изделиях» (RU) Заявка: 2008132177/22
Опубликовано: 10.08.2009 патент на полезную модель, № 85390 «Устройство прецизионного позиционирования при обработке поверхности металлического изделия» (RU) Заявка: 2008147340/22
Опубликован: 10.11.2009 Описание изобретения к патенту, № 2372615 «Способ регистрации сигналов акустической эмиссии в металлах» (RU) Заявка: 2008130466/28
д. пуб. 10.01.2010 п. № RU2378645 «Способ настройки ультразвуковых дефектоскопов»
Россия, З. № RU20080112967
д. пуб. 27.01.2010  п. № RU 2380259 «Метод  неразрушающего контроля железнодорожных  рельсов в процессе хода подвижного состава и устройство для его  реализации»

Россия,

З.№ RU20080145282

д. пуб. 12.05.2010 Патент № CN101706475 «Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения для обода колеса поезда колеса» Китай, З. № CN20091073190
Д. пуб. 21.07.2010 п.№ EP2208041 «Система мониторинга для профиля колеса дефектов железнодорожных транспортных средств» Корея. З.№ EP20070851576

Основная  часть

Тенденции развития объекта исследования

Выявленные тенденции развития объекта исследования Источники информации Технические решения, реализующие  тенденции
Регистрация микроразрушений железнодорожных колес и рельс Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, № RU81577 Использование метода акустической эмиссии      
Метод неразрушающего контроля железнодорожных  рельсов в процессе хода подвижного состава и устройство для его  реализации, RU2380259
Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529
Acoustic structural integrity monitoring system and method,  WO/2006/005960
Laser-air hybrid ultrasonic technique for non-contact testing of railroad tracks, WO/2004/048966
Использование импульсного лазерного излучения
Система мониторинга для профиля колеса дефектов железнодорожных транспортных средств, EP2208041
Использование магнитного датчика и магнитного поля
Метод неразрушающего контроля железнодорожных  колес, EP0667526
Ультразвуковые  импульсы
Динамический  контроль (движущихся и вращающихся  объектов) Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, № RU81577 Метода  акустической эмиссии
Метод неразрушающего контроля железнодорожных  рельсов в процессе хода подвижного состава и устройство для его реализации, RU2380259
Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529
Незначительные  ограничения условий  эксплуатации Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, № RU81577  
Использование индикатора электрической проводимости скин-слоя изделия
Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения для обода  колеса поезда колеса, CN101706475 Электромагнитный  звуковой датчик
Бесконтактный анализ дефектов Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, №RU81577 Акустическая  эмиссия
Acoustic structural integrity monitoring system and method,  WO/2006/005960
Laser-air hybrid ultrasonic technique for non-contact testing of railroad tracks, WO/2004/048966 Использование импульсного лазерного излучения
Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения для обода  колеса поезда колеса, CN101706475 Электромагнитный  звуковой датчик
Высокая чувствительность устройства (низкие рабочие частоты) Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, № RU81577 Использование СВЧ поле сравнительно «низкой» частоты (10-40 гГц)
Метод неразрушающего контроля железнодорожных рельсов в процессе хода подвижного состава и устройство для его реализации, RU2380259
Использование автодинного приемопередатчика  в качестве генератора СВЧ
Минимальные ограничения чистоты  поверхности металлического изделия Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, № RU81577 Использование СВЧ поле сравнительно «низкой» частоты (10-40 гГц)
Система мониторинга для профиля колеса дефектов железнодорожных транспортных средств EP2208041
Использование магнитного датчика и магнитного поля
Надежность  и точность измерений Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения  для обода колеса поезда колеса, CN101706475 Электромагнитный  звуковой датчик
Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях. Патент на полезную модель, № RU81577 Использование СВЧ-сенсоров
Метод неразрушающего контроля железнодорожных  рельсов в процессе хода подвижного состава и устройство для его  реализации, RU2380259
Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529
 

     Вывод: из проведенного анализа следует, что самое актуальной проблемой в данной области науки является регистрация микроразрушений железнодорожных колес и рельс, тех дефектов, которые еще даже не возникли, но есть предпосылки их возникновения. Этому есть логическое объяснение: ежегодно компании, обслуживающие ж/д транспортную систему стран и регионов, терпят значительные убытки за счет простоев вагонов во время осмотров и проверок. Поэтому настолько актуально развитие динамической дефектоскопии, оптимизация и минимизация издержек процесса проверки ж/д транспорта на пригодность перевозок. Но это достаточно наукоемкая отрасль. Также заметны такие тенденции как бесконтактный контроль дефектов, измерение дефектов в динамике и соответственно повышение надежности и точности измерений.

 

 

      Матрица «Цель - средства»

Средство  для достижения цели Цель
Регистрация микроразрушений железнодорожных колес и рельс Динамический  контроль (движущихся и вращающихся объектов) Незначительные  ограничения условий  эксплуатации Бесконтактный анализ дефектов Высокая чувствительность устройства (низкие рабочие частоты) Минимальные ограничения чистоты  поверхности металлического изделия Надежность  и точность измерений
Использование СВЧ поле сравнительно «низкой» частоты (10-40 гГц)         Устройство  прецизионного позиционирования при  обработке поверхности металлического изделия патент на полезную модель, № RU85390
Устройство  прецизионного позиционирования при  обработке поверхности металлического изделия патент на полезную модель, № RU85390
Устройство  прецизионного позиционирования при  обработке поверхности металлического изделия патент на полезную модель, № RU85390
Использование метода акустической эмиссии Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях Патент на полезную модель, № 81577
Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях Патент на полезную модель, № RU81577
  Устройство  для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях Патент на полезную модель, № RU81577
     
Использование электрической проводимости скин-слоя изделия     Устройство  прецизионного позиционирования при  обработке поверхности металлического изделия патент на полезную модель, № RU85390
       
Построение  акустического структурного пути Acoustic structural integrity monitoring system and method,  WO/2006/005960     Acoustic structural integrity monitoring system and method,  WO/2006/005960      
Импульсное  лазерное излучение Laser-air hybrid ultrasonic technique for non-contact testing of railroad tracks, WO/2004/048966
    Laser-air hybrid ultrasonic technique for non-contact testing of railroad tracks, WO/2004/048966
     
электромагнитный ультразвуковой датчик     Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения для обода колеса поезда колеса CN101706475
Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения  для обода колеса поезда колеса CN101706475
    Он-лайн устройство обнаружения и он-лайн метод обнаружения  для обода колеса поезда колеса CN101706475
Магнитный датчик Система мониторинга  для профиля колеса дефектов железнодорожных  транспортных средств, EP2208041
        Система мониторинга  для профиля колеса дефектов железнодорожных  транспортных средств EP2208041
 
Ультразвуковые  импульсы равной частоты Метод неразрушающего контроля железнодорожных колес, EP0667526
           
СВЧ детектор, СВЧ-энергия Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529 Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529   Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529     Device for detecting defective wheels on rail cars, US4936529
Использование автодинного приемопередатчика  в качестве генератора СВЧ Метод неразрушающего контроля железнодорожных  рельсов в процессе хода подвижного состава и устройство для его реализации, RU2380259
Метод неразрушающего контроля железнодорожных рельсов  в процессе хода подвижного состава  и устройство для его реализации, RU2380259
  Метод неразрушающего контроля железнодорожных рельсов  в процессе хода подвижного состава и устройство для его реализации, RU2380259
Метод неразрушающего контроля железнодорожных рельсов  в процессе хода подвижного состава  и устройство для его реализации, RU2380259
  Метод неразрушающего контроля железнодорожных рельсов  в процессе хода подвижного состава и устройство для его реализации, RU2380259
 
 

      
Вывод: из проведенного анализа следует, что самое актуальной проблемой в данной области науки  является регистрация микроразрушений  железнодорожных колес и рельс, тех дефектов, которые еще даже не возникли, но есть предпосылки их возникновения. Этому есть логическое объяснение: ежегодно компании, обслуживающие ж/д транспортную систему стран и регионов, терпят значительные убытки за счет простоев вагонов во время осмотров и проверок. Поэтому настолько актуально развитие динамической дефектоскопии. Но это достаточно наукоемкая отрасль.
 
 
 
 
       


     Патент для анализа

     Патент  на полезную модель № RU81577 «
     Устройство для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях»
     Реферат:
     Полезная  модель относится к устройствам для обнаружения локальных дефектов в твердых телах с использованием акустической эмиссии и направлено на увеличение чувствительности устройства и повышение его технологических и технических возможностей. Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержащее генератор когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ и последовательно соединенные приемник отраженных когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ, блок выделения спектральных составляющих отраженных электромагнитных волн СВЧ и блок электронного осциллографа-самописца, снабжено генератором ультразвуковых колебаний (УЗК), содержащего последовательно соединенные блок задающих генераторов СВЧ, блок усилителей УЗК и контактные излучатели, а также персональным компьютером, при этом блок задающих генераторов УЗК соединен с блоком электронного осциллографа-самописца и с блоком усилителей УЗК, связанного с контактными излучателями, а персональный компьютер подключен к выходу блока электронного осциллографа-самописца.
     Полезная  модель относится к устройствам  для обнаружения локальных дефектов в твердых телах с использованием акустической эмиссии (АЭ) и может  найти применение для выявления  механических дефектов в металлических  изделиях, находящихся в статическом состоянии и в движении или вращении.
     Известно  устройство, с помощью которого осуществляется способ регистрации сигналов АЭ в  металлах (а.с. СССР №1578636, опубл. в Б.И. №26-1990 г., МПК G01N 29/04. Прототип). Это устройство состоит из генератора когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ и приемника отраженных когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ, снабженных соответствующими антеннами и блоками питания, устройства для усиления, анализа и выделения полезных электромагнитных сигналов или устройства для выделения спектральных составляющих отраженных волн СВЧ и устройства для регистрации и обработки полученных полезных электромагнитных сигналов или электронного осциллографа-самописца, также снабженных блоками питания.
     Принцип работы устройства состоит в следующем. Исследуемое или анализируемое металлическое изделие облучают электромагнитными волнами СВЧ и одновременно инициируют в нем механические напряжения. При наличии в изделии активного дефекта, в последнем генерируются волны АЭ. Эти акустические волны, распространяясь по изделию, вызывают колебания поверхности изделия, которые в виде дифракционной картины влияют на отраженные электромагнитные волны, улавливаемые приемником СВЧ, после чего они усиливаются, регистрируются и обрабатываются с помощью специальной аппаратуры.
     Недостатки  устройства: низкая чувствительность, ограниченные технологические и  технические возможности при  использовании.
     Указанные недостатки объективны и обусловлены следующими факторами:
     - амплитуда механических поперечных колебаний поверхности металлического изделия, вызванных АЭ, составляет всего лишь 20-30 Ангстрем,
     - для регистрации таких малых  колебаний необходимо использовать  электромагнитные волны СВЧ с  частотой 200-300 гГц,
     - длительность сигналов АЭ находится в пределах нескольких десятков наносекунд,
     - чистота поверхности металлического  изделия должна быть не ниже 14 класса,
     - люфт устройства крепления СВЧ  сенсора над поверхностью изделия  должен быть не более нескольких  десятков Ангстрем,
     - динамический диапазон регистрирующей аппаратуры, работающей в нормальных условиях (температура 300 градусов Кельвина)должен быть не хуже 140 дБ/(Вт*мГц),
     - невозможность исследования движущихся  и вращающихся изделий.
     Поставлена  задача - увеличить чувствительность устройства и уровень его технологических и технических возможностей.
     Эта задача решена следующим образом. В  соответствии с прототипом устройство для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях содержит генератор когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ, приемник отраженных когерентных поляризованных волн СВЧ, блок выделения спектральных составляющих отраженных электромагнитных волн СВЧ и блок электронного осциллографа-самописца, при этом выход приемника отраженных когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ соединен с входом блока выделения спектральных составляющих отраженных электромагнитных волн СВЧ, а выход блока выделения спектральных составляющих отраженных электромагнитных волн СВЧ соединен с первым входом блока электронного осциллографа-самописца.
     Согласно  полезной модели устройство снабжено генератором ультразвуковых колебаний, содержащим блок задающих генераторов  ультразвуковых колебаний, блок усилителей ультразвуковых колебаний и контактные излучатели ультразвуковых колебаний, и персональный компьютер, при этом первый выход блока задающих генераторов ультразвуковых колебаний соединен со вторым входом блока электронного осциллографа-самописца, второй и третий выходы блока задающих генераторов ультразвуковых колебаний соединены с входами блока усилителей ультразвуковых колебаний, выходы блока усилителей ультразвуковых колебаний связаны с контактными излучателями ультразвуковых колебаний, а персональный компьютер подключен к выходу блока электронного осцилографа-самописца.
     Далее, сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема устройства для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях.
     Однако прежде чем изложить сущность полезной модели, необходимо пояснить следующее. Теоретическими и экспериментальными исследованиями в конце 90-х годов прошлого века было обнаружено (установлено) явление, которое заключается в том, что при неоднородных деформациях металла (внутри или на поверхности), скин-слой испытывает динамические изменения. Сущность этого явления состоит в том, что при наличии в металле зоны с достаточно высоким градиентом деформации, на поверхности металла регистрируется появление соответствующего дополнительного электрического заряда, величина которого прямо пропорциональна этому градиенту. Очевидно, что этот дополнительный поверхностный заряд приводит к изменению поверхностной электрической проводимости скин-слоя, и если градиент деформации носит периодический характер, то и проводимость скин-слоя станет периодически меняться, т.е. будет динамической (Источники информации: В.Васильев и В.Любошитц. Теорема вириала и некоторые свойства электронного газа в металлах. Успехи физических наук, 4(264), С.367-374, 1994 г.; В.И.Торбунов, В.А.Суторихин. Возможности контроля предела упругих деформаций СВЧ методом. Дефектоскопия, №7, 1999 г, С.75-80).
     Эту динамическую составляющую поверхностного слоя можно регистрировать, используя СВЧ поле сравнительно «низкой» частоты (10-40 гГц), поскольку скорость распространения изменения проводимости скин-слоя равна скорости света. Поэтому ее регистрация возможна практически в любой точке исследуемого металлического изделия.
     Это дополнительное качество динамических свойств скин-слоя позволяет не только «мгновенно» регистрировать наличие  или отсутствие активных дефектов в исследуемом изделии, но и с 100% надежностью регистрировать дефекты, относящиеся к механическим микроразрушениям, которые имеют значительный градиент деформации. Как известно, в прототипе возникновение дифракционной картины происходит со скоростью ультразвука, причем любой мешающий ультразвуковой сигнал, рождающий соответствующую дифракционную картину, может быть принят как полезный сигнал.
     Очевидно, что регистрация динамических свойств  скин-слоя в прототипе также была возможной, но из-за малой чувствительности устройства, связанной с единичными актами акустической эмиссии и широкой полосой регистрации, чувствительность прототипа ниже, чем в предлагаемой полезной модели не менее чем на 45 дБ.
     Описание  функциональной схемы устройства
     Устройство для обнаружения активных дефектов в металлических изделиях содержит высокочастотный блок или Блок СВЧ 1, состоящий из генератора когерентных поляризованных электромагнитных волн СВЧ (ГСВЧ) с излучающей антенной и приемника отраженных поляризованных электромагнитных волн СВЧ (ПСВЧ)с приемной антенной 3, блок питания генератора и приемника электромагнитных волн СВЧ (Блок питания СВЧ) 4, блок выделения спектральных составляющих отраженных электромагнитных волн СВЧ (Блок ВСС) 5 с блоком питания ВСС) 6, представляющий собой устройство для усиления, анализа и выделения полезных электромагнитных сигналов СВЧ (волны, импульсы), блок электронного осциллографа-самописца (Блок ЭОС) 7 с блоком питания (Блок питания ЭОС) 8, представляющий собой устройство для регистрации и обработки полученной информации, персональный компьютер (ПК) 9 с блоком питания (Блок питания ПК) 10, генератор ультразвуковых колебаний (УЗК), содержащий блок питания (Блок питания УЗК) 11, блок задающих генераторов ультразвуковых колебаний (Блок генераторов УЗК) 12, блок усилителей ультразвуковых колебаний (Блок усилителей УЗК) 13 и контактные излучатели УЗК 14.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.