Магнитный дефектоскоп

 

МАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП для контроля цилиндрических объектов, содержащий намагничивающую систему, измерительные преобразователи, блок, регистрации и тележку, выполненную в виде самоходного шасси, о т л ичающийбя тем, что, с целью повышения производительности контроля , левые колеса тележки установлены под острым углом одного знака, правые - под острым углом другого, знака относительно направления движения тележки и соединены с тележкой с возможностью установки и жесткой фиксации каждого колеса на заданной высоте. (Л с а сх сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 01 И 27/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

,7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3639398/25-28 (22) 06.09.83 (46) 15.06.85. Бюл. № 22 (72) Н.Н. Зацепин, А.П. Гусев, Г.А. Михальцевич и П.Н. Поярков .(71.) Институт прикладной-физики

АН БССР (53) 620.179.14(088.8) .(56) 1. Патент CIIIA ¹ 3483466,. кл. G 01 R 33/12, 1969.

2. Домашевский Б.Н., Смирнов В.И.

Феррозондовая установка "Радиан-2".

Сборник. М., НИИинформтяжмаш, 10-76-19, 1976, с. 24.

„„SU„„1 1859 (54)(57) МАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП для контроля цилиндрических объектов, содержащий намагничивающую систему, измерительные преобразователи, блок. регистрации и тележку, выполненную в виде самоходного шасси, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, левые колеса тележки установлены под острым углом одного знака,: правые — под острым углом другого, знака относительно направления движения тележки и соединены с тележкой. с возможностью установки и жесткой фиксации каждого колеса на заданной высоте.

2 преобразователей (например, феррозондов) (2 ).

Недостаток данного устройства обусловлен низкой производительностью контроля. цилиндрических объектов и объектов с винтовой поверхностью, что обусловлено необходимостью управления оператором движением тележки по заданной траектории.

Цель изобретения — повышение производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитном дефектоскопе для контроля цилиндрических объектов, содержащем.намагничивающую систему, измерительные преобразователи, блок регистрации и тележку, выполненную в виде самоходного шасси, левые колеса тележки установлены под острым углом одного знака, правые — под острым углом другого знака относительно направления движения тележки и соединены с тележкой с возможностью уста, новки и жесткой фиксации каждого колеса на заданной высоте.

1 1161859

Изобретение относится к испытаниям материалов и изделий магнитным методом и предназначено для использования в металлургии. для контроля качества внутренней и наружной поверхности ферромагнитных. труб и цилиндров среднего и большого диаметра, а также может быть использовано в энергетической и химической промьпппенности для контроля резервуаров, кот- 30 лов, трубопроводов большого диаметра.

Известно устройство магнитного контроля внутренней поверхности стальных труб магистральных нефтеи газопроводов, содержащее намагничивающую систему, измерительные преобразователи, записывающую аппаратуру и автономный источник электроэнергии. Намагничивающая система выполнена в виде двух цилиндрических yg полюсов, располагаемых соосно контролируемой трубе, а измерительные преобразователи расположены межпу полюсами. Все устройство выполнено в виде одного или нескольких соеди- 25 ненных соосно между собой цилиндрических снарядов, устанавливаемых в контролируемую трубу. При перемещении внутри трубы стенки трубы намагничиваются, а магнитное поле рассекания дефектов регистрируется с помощью измерительных преобразователей 1).

Недостатки устройства — его громоздкость, невозможность контроля

35 наружной поверхности толстостенных труб, а также невозможность контроля коротких цилиндров, котлов, цистерн.

Наиболее близким к изобретению по ! технической сущности является магнит- ® ный дефектоскоп для контроля цилиндрических объектов., содержащий намагничивающую систему, измерительные преобразователи, блок регистрации и тележку, которая может выполнятьг в виде самоходного шасси.

Намагничивающая система установлена на,тележке, приводимой в движение оператором, и соединена кабелем с 50 блоком питания. 3 процессе контроля . устройство перемещается под наблюдением оператора по внутренней. стенке контролируемого изделия. При этом стенка изделия намагничивается пере- 55 менным полем электромагнита, а магнитное .поле рассеяния над дефектами регистрируется с помощью измерительных

На фиг,. 1 показан магнитный дефектоскоп; на фиг.2 — расположение магнитного дефектоскопа в трубе, вид сверху; на фиг.З вЂ” схема сил, действующих на дефектоскоп при отклонении

его от заданного направления движения; на фиг.4 — то же, в положении

его на вертикальной стенке и на потолке.

Магнитный дефектоскоп (фиг.1) содержит намагничивающую систему 1, измерительные преобразователи 2, блок 3 регистрации, .самоходное шасси

4 и источник 5 электрического тока.

Намагничивающая система 1 выполнена в виде П-образного магнита, установленного на шасси 4 полюсами к контролируемой стенке трубы 6 так, что силовые линии 7 магнитного поля замы-. каются через стенку трубы 6, благодаря чему дефектоскоп притягивается

1 к стенке. Левые колеса 8 и 9 (фиг.2) и правые колеса 10 и 11 повернуты попарно под острым угломо (labe< л/4) в противоположные стороны относительно направления 12 движения дефектоскопа. Для контроля внутренней поверхности цилиндрических изделий угол eLлевых колес 8 и 9 относительно направления 12 движения положителен, а правых — отрицателен. Для контроля цилиндрического изделия со сто3 11618 роны внешней поверхности угол с4 левых колес 8 и 9 должен быть отрица-тельным, а правых 10 и 11 — положительным.

Магнитный дефектоскоп работает следующим образам.

Дефектоскоп устанавливают на контролируемую поверхность, например, во внутреннюю полость цилиндрического изделия (фиг.2), имеющего 1О ось 14 симметрии. Ориентируют дефектаскоп направлением 12 его движения вдоль заданного направления 13, являющегося, например, винтовой линией на цилиндрической поверхности трубы.

Устанавливают высоту колес 8 — 11 такой, чтобы зазор между полюсом намагничивающей системы 1 (фиг.1) и стенкой трубы 6 возле каждого колеса имел заданное значение. В этом 20 положении колеса жестко фиксируют по высоте. В зависимости от шага винтовой линии высота колес может быть различной, в связи с чем в дефектоскопе предусмотрена возможность 25 йзменения высоты колес.

Затем включают электропитание источника 5; и дефектоскоп начинает двигаться с некоторой скоростью по стенке трубы. Дефекты типа нарушения сплошности, встречающиеся на пути движения дефектаскопа, попадают в намагничиваемую зону между магнитными полюсами и образуют магнитное поле рассеяния, которое регистрируется блоком 3 с помощью измери35 тельных преобразователей 2, При движении дефектоскопа.по на- . правлению .12 (фиг.2) сила тяги Р„ каждого колеса .8 — 11, например колеса 9 (Р ), может быть разложена на две СОСтавляющие: на РФк = Рк СОМ параллельную направлению движения

12 и на F = Р„ sin с - перпендикулярную направлению 12 движения.

Составляющие F каждого колеса создают. вращательный момент, действующий на дефектоскоп. Однако, так как эти составляющие у передних (8 и 11) и задних (9 и 10) колес направлены в противоположные стороны (Р в = -Р,ц и Р 91 — У О) ю то сум марный вращательный момент равен нулю. Таким образом, дефектоскоп движется по заданному направлению

13.

В действительности сделать одинаковую силу тяги Р у всех колес прак59 4 тически невозможно. Невозможно также установить одинаковый для всех колес угол о . Кроме того, на пути движения дефектоскопа могут встретиться различные препятствия — опилки, коррозия, выступы, другие нарушения качества поверхности, загрязнения, смазка и т.д. Все эти причины приводят к отклонениям направления 12 движения дефектосквпа от заданного направления 13, даже в том случае, если стремиться установить угол Ф= О, как это делают в обычных тележках. Следствием этого является -нарушение процесса контроля.

В нашем случае при случайном отклонении направления 12 (фиг.3) движения дефектоскопа от.заданного направления 13, например влево, оказывается, что вследствие жесткой фиксации колес па высоте. основной опорой дефектаскопа о стенку трубы являются два колеса 9 и 11, а колеса. 8 и 10 не касаются стенки трубы 6. В этом случае на. движущийся дефектоскап от колес 9 и 11 действует момент сил

F u F „, разворачивающий дефекто1111 скоп вправо до соприкосновения колес

8 и 10 с поверхностью. трубы 6 ° При этом направления 12 и 13 становятся параллельными. Вследствие неустойчивости опоры дефектоскопа на два колеса наиболее вероятным оказывается при отклонении направления 12 движения от заданного направления 13 опора на три колеса. Так, в рассмотренном случае по фиг. 3 при отклонении дефектоскопа влево ат заданного направления 13 третьим опорным коле- сам может оказаться колесо 8 или 10

Предположим, что этим колесом является колесо 8, так ята.опорой дефектоскопа являются колеса 8, 9 и

11 ° В этом слу ае составляющие РАви F „,силы тяги колес 8 и 11 камйен" сируются, или их нескомпенсированная разность существенно меньше составляющей Р . Таким образом,. составляющая F>> является, преобладающей и.создает вращательный момент, прилаженный к дефектоскопу в направлении, обратном отклонению ат эаданнога направления 13-. Под действием этого момента дефектоскоп:поворачивается вправо до совпадения направлений 12 и 13 ° когда четвертое колесо 10 придет s соприкосновение с поверхностью трубы.

В этот момент на дефектоскоп начи5 11 кает действовать составляющая F>< . силы тягк коласа 10, компенсирующая действие силы Р, так что дефектоскоп продолжает движение по заданному направлению 13.

Перемещаясь внутри. трубы по винтовой линии, дефектоскоп проходит последовательно следующие стадии: горизонтальное положение внизу, вертикальное положение на боковой стенке,. горизонтальное положение на

"потолке" и вертикальное на другой боковой стенке. Для обеспечения работоспособности дефектоскопа во всех перечисленных положениях параметры намагничивающей системы выбраны из условия превышения силы 15 (ф иг. 4) трения между колесами и стенкой

13

61859 трубы 6 и силы 16 притяжения к стен6 ад весом 17 дефектоскопа. Прес 17 вышение силы 15 трения над весом создает возможность движения дефекто5 скопа по вертикальной стенке, а превьппение силы 16 притяжения над весом

17 предотвращает отрыв дефектоскопа

1t II от потолка

10 Таким образом, предлагаемый дефектоскоп обеспечивает автоматический контроль наружной и внутренней поверхности труб среднего и большого диаметров без участия оператора в

15 проце ессе контроля за счет изменения направления движения магнитного дефектоскопа в соответствии с заданной траекторией, например, винтовои.

1161859

Составит@йь З. Филинов

Редактор М. Келемев Танкред И.HAIK Корректор В. Синицкая

Заказ 3964/46 Тира® 897. . Подписное

ВНИИПИ Государствеииого комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35» Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП "ПатеЫ", г. Укгород, ул. Проектная, 4