Датчик для контроля внутренних размеров металлических труб

 

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля изделий, а именно к устр-вам для бесконтактного измерения внутреннего диаметра труб с использованием электромагн. волн СВЧ-диапазона. Цель изобретения - повьш1ение точности контроля. Датчик содержит поршень, выполненный в виде коаксиальной линии с внутренним и наружным проводниками 1 и 2, крьш1ку 3, втулку 4. В сечении поверхности внутреннего и внутрецние поверхности наружного проводников 1 и 2 в плоскости . Проходящей через ось коаксиальной линии, представляют собой четверти дуг соответствующих окружностей . 2 ил. с € (Л с оо ел СЛ х О5 Фuв,f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! ) 4 G 01 N 22/00!

И !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbiTHA (21) 4054435/24-09 (22) 24.02,86 (46) 30.11.87. Бюл. Р 44 (71) Горьковский государственный педагогический институт им. М.Горького и Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) И.E. Куров, П.А. Путилов, В.В. Потапов, В.В. Козлов, M.È. Гуревич, Г.П, Путилова, С.В. Перельман и Л.Ф. Циферблат (53) 621.317.39(088 ° 8) (56) Цифровые инструменты и системы контроля. Проспект выставки "Наука83", M., 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 637683, кл, G 01 В. 29/08, 1977.

„„SU„„1355916 А 1 (54) ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВНУТРЕННИХ

РАЗМЕРОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ (57) Изобретение относится к технике неразрушающего контроля изделий, а именно к устр-вам для бесконтактного измерения внутреннего диаметра труб с использованием электромагн. волн

СВЧ-диапазона, Цель изобретения повьппение точности контроля. Датчик содержит поршень, выполненный в виде коаксиальной линии с внутренним и наружным проводниками 1 и 2, крьппку

3, втулку 4. В сечении поверхности внутреннего и внутренние поверхности наружного проводников 1 и 2 в плоскости, Проходящей через ось коаксиальной линии, представляют собой четверти дуг соответствующих окружностей. 2 ил.

1355916

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля изделий, а именно к устройствам для бесконтактного измерения изменения внутреннего диаметра труб с использованием электромагнитных волн СВЧ-диапазона, и может быть применено, в частности, в химической промышленности.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

На фиг. 1 приведена конструкция датчика для контроля внутренних размеров металлических труб; на фиг.2 —, структурная электрическая схема устройства для контроля внутренних раз меров металлических труб, использующего датчик.

Датчик для контроля внутренних размеров металлических труб содержит поршень, выполненный в виде коаксиальной линии с внутренним 1 и наружным 2 проводниками, крышку 3 и втулку 4.

Устройство для контроля внутренних размеров металлических труб содержит генератор 5, двойной Т-мост 6 с плечами 7-10, аттенюаторы 11, поршень

12, осциллограф 13, коаксиал 14, дат. чик 15,, поршень 16, детектор 17.

Устройство для контроля внутренних размеров металлических труб работает следующим образом, В плечо 7 двойного Т-моста 6 подаются прямоугольные импульсы волн СВЧ, которые через плечи 9 и 10 и аттенюаторы 11 поступают на поршень 12 и на внутреннюю поверхность контролируемой металлической трубы 18. Отраженные от поршня 16 и трубы 18 волны поступают на детектор 17 в плече 8 и от него на осциллограф 13.

Напряженность электрического поля

СВЧ-волны, поступающей от поршня 16 на детектор 17, может быть записана в виде

Е = Е е

01е У а от трубы 18 — в виде

Е =Е е

Z 02 где а — частота;

К вЂ” волновое число;

ŠŠ— амплитуда напряженности элекО Ю2 трического поля; — время;

1,,1 — длины плеч;

5 — мнимая единица.

Сигнал, получаемый на экране ос- . циллографа 13, может быть записан в виде

U = K (Е +Е ), где К, — масштабный коэффициент, Перемещением поршня 16 можно получить нулевой сигнал на экране. Изме1S ряемое изменение радиуса трубы 18 равняется перемещению поршня 16. Если радиус в разных направлениях различен, то перемещение поршня 16 равно эффективному изменению радиуса трубы 18, 20 определяемому тем, что эффективное значение Е2 равно . (O2 j(t-kE)

25 где 8 — площадь внутренней .поверхности трубы 18, с которой сигнал попадает на датчик 15.

Благодаря тому, что на выходе датчика излучаются СВЧ-колебания с кру 0 говым фронтом волны, осуществляется контроль изменения диаметра по всему сечению трубы. формула и з обретения

Датчик для контроля внутренних размеров металлических труб, выполненный в виде поршня, установленного с возможностью перемещения вдоль оси контролируемой металлической трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, поршень выполнен в виде коаксиальной линии, один конец которой является ее входом, а внутренний диаметр наружного проводника и диаметр внутреннего проводника другого конца плавно изменяются до значения внешнего диаметра наружного проводника, при этом в сечении поверхности внутреннего и внутренние поверхности наружного проводников в плоскости, проходящей через ось коаксиальной линии, представляют собой четверти дуг соответствующих окружностей.

1355916

Составитель P. Кузнецова

Редактор Л. Веселовская Техред М.Ходанич

Корректор О, Кравцова

Подписное

Заказ 5788/39 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4