Устройство для ультразвукового контроля изделий

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее дефектоскоп, локальную имерсионную ванну, размещенный в. ней пьезопреобразователь, узел связи последнего с дефектоскопом и механизм перемещения пьезопреобразователя , отличающееся тем, что,.с целью повышения производительности и качества контроля, оно снабжено размещенным в ванне поршнем , на котором закреплен пьезопреобразователь , трубкой с дросселем, соединяющей разделенные поршнем части ванны, механизм перемешения пьезопрёобразователя выполнен в виде жестко связанного с ванной многосекционного соленоида и размещенного в нем якоря, соединенного с поршнем, а узел связи выполнен в виде размещенной на якоре катушки индуктивности , соединенной с пьезопреобразователем и индуктивно связанной с многосекиионным соленоидом, и раз делительного конденсатора, включенного между крайней секцией соленоида и дефектоскопом. 2,Устройство по п. 1, о т ли чающееся тем, что оно снабжено 07 С дополнительными разделительными конденсаторами , включенными между частями соседних секций соленоида. 3.Устройство по п.1,о т л и ч аю щ е е с я тем, снабжено выводами для соединения секций соленоида с блоком управления. О ND з: -ч1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) <

3Щ 6 01 N 29/04

/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ -:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3422299/25 28 (22)07.04.82 (46)07.07.83. Вюл. Р 25 (72)Г. В. Гвоздь, A. В. Медведев н Б. Н. Домашевский (71)Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 586380, кл. С 01 Х 29/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 461349, кл. G 01: :N 29/04,,1973 (про тотип)..(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее дефектоскоп, локальную имерсионную ванну, размещенный в. ней пьезопреобразователь, узел связи последнего с дефектоскопом и механизм перемещения пьезопреобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества контроля, оно снабжено размещенным в ванне поршнем, на котором закреплен пьезопреобразователь, трубкой с дросселем, соединяющей разделенные поршнем части ванны, механизм перемещения пьезопреобразователя выполнен в виде жестко связанного с ванной много-. секционного соленоида и размещенного в нем якоря, соединенного с поршнем, а узел связи выполнен в виде размещенной на якоре катушки индуктивности, соединенной с пьезопреобразователем и индуктивно связанной с многосекционным соленоидом, и раз-. делительного конденсатора, включен- . ного между крайней секцией соленоида и дефектоскопом.

2. Устройствопой.1, о т л и ч а- Е ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными разделительными конденсаторами, включенными между частя ми соседних секций соленоида °

3. Устройство но п.1,о т л и ч аю щ е е с я тем,.что оно снабжено Я выводами для соединения секций соленоида с блоком управления.

1027607

Изобретение относится к дефектоскопии иэделий ультразвуковым методом и может быть использовано для поиска дефектов в изделиях машиностроения, в частности для обнаружения в сварных швах и материале изделий котлострое- 5 ния и атомного машиностроения дефектов типа нарушения сплошности.

Известно устройство,цля ультразвукового контроля изделий, содержащее корпус со штуцером для подачи 10 контактной жидкости, размещенной в нем акустический преобразователь, протектор с торцовым уплотнением, которое закреплено между корпусом и протектором и выполнено в виде 15 эластичной магнитной лепты с цент,ральным отверстием, соосным акустической оси преобразователя с диаметром, равным или большим диаметра последнего (1 ).

Недостаток устройства состоит в невозможности осуществления реверса перемещения относительно поверхности изделия, так как в этом случае сместившееся отверстие на .эластичной ленте может частично или полностью перекрыть ультразвуковой луч работающего преобразователя из-за ее эластичных свойств и того, что она закреплена только одной своей стороной. Кроме того, в процессе сканирования искателя по поверхности изделия на краях центрального отверстия магнитной ленты будут скапливаться ферромагнитные частицы (окалина ), что в конечном счете может 35 привести к уменьшению этого отверстия, а следовательно, и к ухудшению качества контроля. Уплотнение, выполненное из эластичной магнитной резины, создает постоянную 40 магнитную связь между искателем и контролируемым изделием, что увеличивает коэффициент трения рабочей поверхности искателя по иэделию, и следовательно, уменьшает срок службы 5 протектора с таким уплотнением. Перемещение этого искателя по иэделию требует дополнительной затраты энергии на преодоление сил трения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ультразвукового контроля иэделий, содержащее дефектоскоп, локальную имерсионную ванну, размещенный в ней пьезопреобразователь, узел связи последнего с дефекTocKoIIoM и механизм перемещения пьезопреобразователя, эластичную мембрану, например резиновую (2 1.

Недостатком устройства является низкая производительность и качество. 60 контроля, обусловленные тем, что для перенастройки искательной головки на другой слой сварного шва контролируемого иэделия необходимо вручную произвести смещение электромагнита в новое положение относительно корпуса (имеется специальная шкала), что позволяет установить пьезопластину на новую величину среднего угла падения ультразвукового луча. При изменении угла падения ультразвукового пучка на поверхность изделия необходимо проверять чувствительность ультразвуковой дефектоскопической аппаратуры с помощью специальных эталонных образцов. Такую операцию необходимо проводить каждый раз при изменении среднего угла падения ультразвукового луча, что значительно снижает скорость контроля. Таким образом, известное устройство не обладает заданным быстродействием и не может быть установлено в автоматической линии, так как для обеспечения необходимого качества контроля требуется регулировка чувствительности, которая в устройстве осуществляется неавтоматически.

Цель изобретения — повышение производительности и качества контроля.

Для достижения цели устройство для ультразвукового контроля изделий, со,цержащее дефектоскоп, локальную имерсионную ванну, размещенный в ней пьезопреобразователь, узел связи последнего с дефектоскопом и механизм перемещения пьезопреобразователя, снабжено размещенным в ванне поршнем, на котором закреплен пьезопреобразователь, трубкой с дросселем, соединяющей разделенные поршнем части ванны, механизм перемещения пьеэопреобразователя выполнен в виде жестко связанного с ванной многосекционного соленоида и размещенного в нем якоря, соединенного с поршнем, а узел связи выполнен в виде размещенной на якоре катушки индуктивности, соединенной с пьезопреобразователем и индуктивно связанной с многосекционным соленоидом, и разделительного конденсатора, включенного между крайней секцией соленоида и дефектоскопом.

Кроме того, устройство снабжено дополнительными разделительными конденсаторами, включенными между частями соседних секций соленоида.

Устройство снабжено выводами для соединения секций соленоида с блоком управления.

На фиг . 1 изображена принципиальная схема устройства для ультразвукового контроля иэделий, на фиг.2— принципиальная электрическая схема передачи электрических сигналов между дефектоскопом и пьезопреобраэователем искателя, на фиг. 3 — схема положений пьезопреобразователя .

Устройство для ультразвукового контроля изделий содержит дефектоскоп 1, локальную имерсионную ванну

2 с поршнем 4, на котором закреплен пьезопреобразователь 3, трубку 5 с

1027607 дросселем 6, соединяющую разделенные поршнем 4 ванну 2. Механизм перемещения пьеэопреобразователя выполнен в виде жестко связанного с ванной

2 многосекционного соленоида 7 и размещенного в нем якоря 8; соединенного 5 с поршнем 4. Узел связи выполнен в . виде размещенной на якоре 8 катушки

9 индуктивности, соединенной с пьезопреобразователем 3 и индуктивно связанной с многосекционным соленоидом 7.1

Устройство содержит разделительный кон-,. денсатор 10,включенный между крайней секцией соленоида 7 и дефектоскопом 1, дополнительные разделительные конденсаторы 11, включенные между частями со.седних секций соленоида 7, блок 12 управления. Кроме того, устройство содержит соединенные между собой регулятор 14 тока и блок 15 питания постоянного тока, втулку 16, соединяющую поршень 4 с якорем 8, заслонку

17 дросселя б и имерсионную жидкость

18 в ванне 2, контролируемое изделие

19 со сварным швом.

Устройство для ультразвукового контроля изделий работает следующим образом. устанавливают устройство с помощью механизма (не показан )шагового перемещения в зону контроля сварного шва контролируемого изделия 10. При этом ванна 2 устанавливается на поверхность изделия. После чего блоком

12 управления подается команда "Начало контроля", к многосекционному соленоиду 7 через регулятор 14 тока подключается блок 15 питания постоянного тока. По заданной программе из промежуточного положения пьезопреобразователь 3, закрепленный на поршне 4, начинает перемещаться с по- 40. мощью якоря 8, жестко соединенного через соединительную втулку 16, в исходное нижнее положение о.. Это перемещение обеспечивается последовательным взаимодействием с якорем

8 магнитного поля каждой секции соленоида 7, создаваемого с помощью блока 15 питания и регулятора 14 тока. В этом случае якорь 8 стремится занять среднее положение в каждой секции соленоида 7, после чего на блок 12 управления поступает сигнал об этом и он включает следующую секцию соленоида 7 по направлению движения якоря 8 в сторону рабочей части ванны 2. Это происходит до тех пор, пока.пьезопреобразователь 3 не займет крайнее нижнее. положение а . При этом устанавливается оптимальная скорость перемещения поршня 4 с помощью дрос-. селя б, установленного на трубке 5. 6О

С помощью регулятора 14 тока устанавливается такое магнитное поле, а заслонкой 17 проходное отверстие в дро селе б такого сечения, через которое перетекает имерсионная жидкость 18 из нижней полости ванны 2 в верхнюю с такой скоростью, что они обеспечивают оптимальную скорость перемещения пьезопреобразователя 3. В данном случае оптимальной скоростью является скорость перемещения, при которой еще можно наблю= дать визуально на экране дефектоскопа 1 сигнал о дефекте сварного шва.

После описанной подготовительной

О работы устройство производит поиск дефектов. Это осуществляется следующим образом. Зондирующие электрические сигналы (не показаны )от дефектоскопа 1 через разделительный конденсатор 10 поступают на крайнюю секциЬ соленоида 7, при этом переменная. составляющая сигнала прохсднт через часть секции соленоида 7 и через дополнительные разделительные конденсаторы 11. Через трансформаторную связь катушка 9 индуктивности, взаимодействуя с соответствующей в зависимости от положения поршня 4 секцией соленоида 7, обеспечивает возбуждение пьезопреобразователя 3, ко- . торый через имерсионную жидкость 18 излучает ультразвуковые колебания, которые проходят в материал контролируемого изделия 19. При обнаружении дефекта сигнал в обратном порядке поступает на экран дефектоскопа 1.

Таким образом работает система передачи и выравнивания чувствительности к дефектам. При этом включен блок 12 управления, с помощью которого пьезопреобразователь перемещается последовательно из нижнего положения в верхнее положение д. Как только якорь 8 займет свое положение в секции многосекционного соленоида 7, блоком 12 управления погается команда на механизм (не показан }шагового перемещения, в результате чего устройство перемещается параллельно продольной оси сварного шва изделия в другую зону контроля, равную, например, половине диаметра пьезопреобраэователя 3. После чего с помощью блока

12 управления, блока 15 питания и регулятора 14 тока.не создается магнитное поле в секции соленоида 7, которое, взаимодействуя с якорем 8, перемещает последний в положение с, после чего включается последовательно по команде блока 12 управления все остальные секции многосекционного соленоида 7, при этом поршень 4 постепенно выдавливает жидкость 18 из рабочей полости ванны 2 в другую полость через трубку 5 и дроссель 6, а пьезопреобразователь 3 занимает крайнее положение а через промежуточные положения с и В. Далее подается команда блоком 12 управления на перемещение устройства механизмом (не показан ) шагового перемещения в следующую зону контроля, Пикл поис1027607

/О ка дефектов повторяется, как описано выше.

Для сглаживания неравномерной скорости перемещения якоря 8 относительно секций многосекционного соленоида

7 каждая секция дополнительно снабжена выводами 13.С помощью дополнительных разделительных конденсаторов

11 выравнивается чувствительность электронно-акустического тракта устройства независимо от пространственного положения пьезопреобраэователя

3 с поршнем 4, т.е., когда пьезопреобразователь 3 находится в положении а, сигналы между ним и дефектоскопом 1 проходят через катушку 9 индуктивности, последовательно через все части секций соленоида 7 .и дополнительные разделительные конденсаторы 11, а в положении д — только через часть витков секции соленоида 7. Сопротивление высокочастотному сигналу дефектоскопа 1 в и раэ меньше чем в случае, когда пьезопреобразователь

3 находится в положении а, что позволяет компенсировать величину затухания ультразвуковых колебаний, проходящих через жидкость 18, т.е. чем выше столб жидкости 18, тем больше затухание ультразвуковых колебаний и наоборот.

Предлагаемое устройство отлича15 ется высокой производительностью и качеством контроля.

1027607

Составитель Р. Врсканян

Техред С. Мигунова Корректор А. Повх

Редактор С. t0crco

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4730/48

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4