Способ контроля геометрических размеров грата электросварных труб и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к производству электросварных труб и может быть использовано для контроля геометрических размеров грата в электросварных трубах. Цель изобретения - повышение точности контроля. В процессе контроля грата световые потоки от источников света 2 и 3 через конденсоры 4 и 5 и цилиндрические линзы 6 и 7 направляют на контролируемую поверхность трубы 12, а отраженные лучи, проходящие через объектив 8, попадают в приемную систему. Изображения грата от двух световых потоков совмещают в приемной системе. Это позволяет более точно оценить геометрические параметры грата в электросварных трубах, исключая неточности установки устройства и искажения геометрической формы контролируемой поверхности труб. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SI) 4 В 21 С 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4320110/23-? 7; 4330474/23-27 (22) 26.10.87 (46) 1.5.07.89. Бюл. Р 26 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) В.С.Федоринин, С.И.Пыхов, П.И.Госьков, Е.А.Еремин, В.М.Хорошевский и С.Г.Зверев (53) 621.774.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1199331, кл. В 21 С 37/06, 1983. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

РАЗМЕРОВ ГРАТА ЭЛЕКТРОСВЛРИЫХ ТРУБ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВПЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству электросварных труб и может быть использовано цля контроля reo„„SU„„1493 48 А1

2 метрических размеров грата в электросварных трубах ° Цель изобретения повышение точности контроля ° В про цессе контроля грата световые потоки от источников света 2 и 3 через конденсоры 4 и 5 и цилиндрические линзы 6 и 7 направляют на контролируемую поверхность трубы 12, а отраженные лучи, проходящие через объектив 8, попадают в приемную систему. Изобра" кения грата от двух световых потоков совмещают в приемной системе. Это позв >ляет более точно оценить геометрические параметры грата в электросварных трубах, исключая неточности установки устройства и искажения геф ометрической формы контролируемой поверхности труб. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

1493348

Изобретение относится к производству электросварных труб и может быть использовано для контроля геометрических размерон грата электросварных труб.

Цель изобретения — повышение точности контроля геометрических параметров грата.

Сущность способа заключается в том, что на поверхность контролируемого участка трубы с гратом направляют одновременно два световых потока, причем световые потоки располагают под углом и симметрично относительно нормали к поверхности участка контроля, при этом световые потоки формируют световую полосу на объекте контроля, которая описывает форму грата. Изображения грата от обоих потоков принимают по нормали и совмещают их на одном экране, производят измерения геометрических параметров грата (высоты) на каждом изображении и определяют среднюю арифметическую величину от обоих измерений.

Освещение поверхности контроли руемого участка трубы дополнительным световым потоком позволяет получить второе иэображение *онтролиру.— емого участка, а значит повысить точность измеряемой величины грата (точность пропорциональна количеству.измерений); расположение основного и дополнительного световых потоков под углом к нормали и с разных сторон от нее позволяет получить при измерении каждого из изображений погрешности с противоположным знаком, а значит общую погрешность уменьшить; совмещение отраженных лучей основного и дополнительного потоков до совмещения их изображений позволяет производить измерения параметров грата от одной базы, например от его основания, что также снижает общую погрешность.

Снабжение устройства дополнительной осветительной системой с конден,сором и цилиндрической линзой и расположение ее симметрично относительно основной осветительной системы позволяет получить погрешности (при измерении параметров грата) противоположного знака. Это приводит к тому, что общая погрешность измерений (суммарная) уменьшае ся. Установка объектива приемной системы

Устройство вводится в трубу 12, лучи света от электрических ламп 2 и 3 направляются конденсорамн 4 и 5 на цилиндрические линзы 6 и 7, которые формируют на внутренней поверхности трубы иэображение узкой светящейся полосы. Деформированное изображение светящейся полосы передает- ся зеркалом 9 и объективом 8 на торец световода 10, по которому оно передается в окуляр. В окуляре производится измерение геометрических параметров грата, например его высоты и смещения кромок, с учетом обоих перпендикулярно оси устройства и совмещение его оси с осью симметрии основной и дополнительной осветитель5 ных систем позволяет совместить изображения, формируемые основной и дополнительной оснетительными системами на одном приемнике, что н свою очередь позволяет производить измерения параметров грата с учетом положительной и отрицательной погрешностей.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на фиг. 2— схема получения изображения грата от первого светового потока; на фиг.3— то же, от второго светового потока; на фиг. 4 - изображения контролируемого участка с гратом (а — изображе- . ние от перного потока; б — то же, от второго потока); фиг. 5 и 6— изображения участка с гратом от отдельных световых потоков; на фиг.7 устройство для реализации способа, общий вид.

Устройство состоит из корпуса 1 размещенных в нем осветительных систем с электрическими лампами 2 и 3, конденсорами 4 и 5, цилиндрическими линзами 6 и 7 и приемной системы, состоящей из объектива 8, зеркала 9, волоконно-оптического световода 10 и окуляра. Корпус 1 закреплен на штанге 11, предназначенной для установки устройства в свариваемой тру35

При использовании.устройс ва в

Ф случае удаления грата в линии трубоэлектросварочного стана ; е показан) на штанге 11 закрепляюг резцо40 ную гбловку (не показана) .

Способ измерения грата с помощью устройства осуществляют следующим образом.

1493348

45

55 где Ь, 8(й,. изображений. Высоту грата измеряют посередине высот обоих изображений.

3а базовый объект принято измерение геометрических параметров грата под микроскопом на шлифах, используемое на трубных заводах. При этом иэ трубы вырезают образец длиной 5070 мм, шлифуют его торцовую поверхность, а затем под микроскопом измеряют геометрические параметры грата.

Пример. Контроль геометрических размеров грата электросварных труб производят на лабораторной установке, содержащей осветитель, формирующий световой поток 13 в виде узкой светящейся полосы на образце 14, вырезанном из электросварной трубы диаметром 57 мм, и приемный микроскоп типа НПБ-2, расположенный по нормали к образцу 14, принимающий отраженные лучи 15 и формирующий изображения грата (а — на фиг. 4).

Угол между световым потоком 13 и нормалью и, восстановленной к контролируемому образцу 14, составляет 45

Сначала направляют световой поток 13 на контролируемый образец 14 с гратом под углом <= + 45 (фиг. 2) и, наблюдая изображение сечения грата в отраженных лучах 15, с помощью сетки, имеющейся в окуляре микроскопа, измеряют величину геометрических параметров грата, например его высоту й<(фиг. 5). Затем световой поток 13 направляют на контролируемый о образец 14 под углом — M (-o4= -45 ) к нормали образца 14 (фиг. 3), наблюдают изображение в отраженных лучах (принятых также по нормали) и измеряют высоту грата Ь (фиг. 6).

По результатам измерений находят среднеарифметическую величину каждого из измеренных параметров грата

Ь<+ ha

h = — — — — -) . При таком измерении

2 точность выше, чем при измерении только с одной из сторон. Так, например, при отклонении контролируемой поверхности от горизонтальной плоскости:

h< = hg +hei z

Ь вЂ” т

h=h +-- — — -h +8

У

Изобретение может быть использовано при производстве электросварных труб для контроля геометрических параметров грата. В этом случае на контролируемый объект (трубу) направляют одновременно два световых потока

13 и 16 (фиг. 1), один иэ которых под углом +g а другой под углом

-oC . Изображения сечений грата проецируют на один экран, где определяют величину геометрических параметров грата, а затем определяют среднеарифметическую величину каждого из контролируемых параметров.

Использование данного способа контроля и устройства для его осуществления при производстве электросварных труб позволяет повысить точность контроля геометрии грата и сократить процент брака при дальнейшем переделе труб, что в свою очередь приводит к экономии металла и расхода инструмента для волочения.

Формула изобретения

1. Способ контроля геометрических размеров грата электросварных труб, при котором на внутреннюю поверхность контролируемого участка трубы направляют световой поток и посредством отраженных от поверхности контролируемого участка лучей получают иэображение сечения грата трубы и измеряют его геометрические параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, на контролируемый участок трубы направляют дополнительный световой поток, основной и дополнительные световые потоки располагают под уг- лом и симметрично относительно нормали, проведенной к поверхности контролируемого участка трубы, и отраженные от поверхности контролируемого участка трубы лучи дополнительного светового потока совмещают с отраженными лучами основного светового потока до совмещения иэображений грата, производят измерения геометрических параметров грата на каждом иэображении и определяют их среднюю арифметическую величину.

2. Устройство для контроля геометрических размеров грата электросварных труб, содержащее корпус с размещенными в нем осветительной

1493348 нительная осветительная система расСте

Фое б

Составитель Э.Ве трога

Редактор 11. Петрова Техред А.Кравчук Корректор И.Иуска, Заказ 3924/17 Тираж 693 11одписное

BHHHIIH Государе гневного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводс гневно-издательский комбинат 11атетт", г.ужгород, ул. Гагарина,10) системы с конденсором и цилиндрической линэой и приемную систему с объективом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что QHQ снабжено дополнительной осветительной системой с конденсором и цилиндрической линзой, дополположена в корпусе симметрично основной осветительной системе, а ось объектива приемной системы расположена по оси симметрии основной и дополнительной осветительных систем.