Устройство для дефектоскопии внутренних поверхностей труб

 

Изобретение предназначено для контроля внутренних поверхностей труб методом вихревых токов. Целью изобретения является повышение точности, которая достигается за счет стабилизации положения измерителя углового положения относительно начальной точки отсчета. В данном устройстве использован измеритель 7 углового положения, выполненный в виде кольцевого реостата 8 с обоймой 9, установленный на внешней обойме 10 подшипника, внутренняя обойма которого закреплена на неподвижной части узла 2 сканирования, с ползуном 12, закрепленным на валу привода 3 узла 2 сканирования и со стабилизатором 13 положения реостата 8, представляющим собой груз каплеобразной формы, закрепленный в нижней части внешней обойме 10 подшипника 11. В процессе работы устройства сигналы от преобразователя 27 и измерителя 7 одновременно поступают в блок обработки, где выдается информация о характере дефекта с одновременным его мегрированием как по длине /пройденному пути/, так и по углу /азимуту/. 2 ил.

СОО3 СОВЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t ФФО22Я 17Ю 15 А%И И37 3 И7 127 27О252И Ф

1 15

11 g Я Ю Q 35ЮФИЗЗ

1 (21) 4336956/25-28 (22) 30. 11.87 (46) 23.01 .90, Вюл..У 3 (71) Уральскщ филиал Всесоюзного теплотехническогр научно-исследо вательского института им.Ф.З.Дзер жинского (72) В.А. Агафонов, Ю.А.Федорчук и В.П. Шуховцев (53) 620.179.16(088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В.Клюева, т.2.—

М.: Машиностроение, 1986, с.338. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ

ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУБ (57) Изобретение предназначено для контроля внутренних поверхностей труб методом вихревых токов. Целью изобретения является повьппение точности, которая достигается за счет стабилизации положения измерителя

„„SU„„ 1 538109 А1

2 углового положения относительно начальной точки отсчета. В данном устройстве использован измеритель 7 углового положения, выполненный в виде кольцевого реостата 8 с обмоткой 9, установленный на внушней обойме 10 подшипника, внутренняя обойма которого закреплена на неподвижной части узла 2 сканирования, с ползуном 12, закрепленным на валу привода

3 узла 2 сканирования и со стабипизатором 13 положения реостата

8, представляюпим собой груз каплеобразной формы, закрепленный в нижней части внешней обоймы 10 подшипника 11. В процессе работы устройства сигналы от преобразователя 27 и измерителя 7 одновременно поступают в блок обработки, где выдается информация о характере дефекта с одновременным его мигрированием как по длине (пройденному пути), так и по углу (азимуту). 2 ил.

1538109

Изобретение относится к неразрушающему контролю методом вихревых токов и может быть использовано для контроля внутренних поверхностей цилиндрических протяженных изделий, например труб.

Целью. изобретения является повы шение точности за счет стабилизации .положения измерителя углового .поло10 ения. относительно начальной точки отсчета.

На фиг. 1 изображено устройство,,общий вид на фиг . 2 — сечение А-А йа фиг.

Устройство содержит движитель..) „ узел: 2 сканирования с приводом 3, узел.4 центрирования, измеритель 5 пути, блок 6 обработки сигналов (не показан), измеритель 7 местоположе1 ия дефекта, выполненный,в виде коль-. цевого реостата 8 с обмоткой, 9, заКрепленной на внешней обойме 1 0 под1пипника 11, внутренняя обойма (не

1 оказана) которого закреплена на не 25 подвижной части узла 2 сканирования, с ползуном 12, закрепленным на валу

1 ривода 3 узла 2 сканирования, и стабилизатором 13 положения реостата 8, 1 редставляющим собой груз (не пока- 30 эан) каплеобразной формьг, закрепленный в нижней. части внешней обоймы

10 подшипника 11 так, что центр тяжести груза и его ось симметрии совпадают.

Движитель 1 включает привод 14, на фалу которого жестко закреплен червяк (не показан), Червяк входит в зацепление с двумя колесами 15 (фиг.1) расположенными в двух диаметрально 40 противоположных одна от другой точках и закрепленными жестко на осях 16. На осях 16 концентрично закрепЛено цилиндрическое зубчатое колесо

17 и рычаг 18, причем рычаг 18 зак- 45 реплен на оси 16 с возможностью повофота вокруг последней. Оси 16 закреп.—

Лены в кронштейнах (не показаны) с

Воэможностью вращения. На противоНоложных концах рычагов 18 на осях

II9 установлены концентрично один другому ведущие ролики 20 и зубчатые

«олеса 21. Зубчатые колеса 17 и 21 соединены между собой паразитными шесatåðíÿìè. 22, свободно сидящими на осях 23, установленных жестко на ры55

Чаге IS. Для постоянного контактирования ведущих роликов 20 с контролируемой поверхностью рычаги 18 под. ф пружинены один о гносительно другого пружиной 24. Для хорошего сцепления ведущих роликов 20 с контролируемой поверхностью они выполнены иэ материала с большим коэффициентом сцепления.

Узел 2 сканирования с приводом 3 состоит из корпуса 25, установленного на полом валу 26, жестко соединенном с валом привода 3. В корпусе

25 на его цилиндрической поверхности установлен преобразователь 27, подпружиненный пружиной 28 относительно корпуса 25, Преобразователь 27 установлен с возможностью возвратно-voступательного движения в радиальном направлении. Сигнал от преобразователя 27 к дефектоскопу (не показан) поступает по проводной системе, расположенной внутри полого вала 26 к токосъемнику 29, установленному на валу привода 3, и далее по электрическим проводам через корпуса привода 14и 3и разъем (не показан) на кабель 30, соединяющий, устро ствр с дефектоскоцом, Узел 4 центрирования выполнен в виде двух дисков .Çl и 32, установленных так, что адин из них, например диск 3l, здйреплен на свободном конце полого вала 26 с помощью кронштейнов 33 на саойке 34. Стойка

34 установлена на полом валу 26 с помощью подшипника 35 качения. Другой диск 32 установлен жестко с помощью кронштейнов 36 между приводами 14 и 3. Оба диска 31 и 32 снабжены опорными роликами 37, установленными на осях 38 с возможностью ,вращения вокруг них, причем опорные ролики 37 расположены в четырех диаметрально противоположньгх точках, но попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что расстояния от оси дисков до осей опорных роликов 37 равны между собой.

Перед работой устройство устанавливают в контролируемую полость трубы 38 ° Узел 4 центрирования для этого настраивают на.диаметр контролируемой трубы 38. Далее, продвигая устройство вдоль оси трубы 38, приводят в соприкосновение с поверхностью контроля преобразователь 21.

Продвигая устройство по внутренней поверхности далее, приводят в соприкосновение с контролируемой поверхностью опорные ролики 37 центрирую109 6 линии, так как движитель l перемешает устройство в целом вдоль трубы, а, узел 2 сканирования совершает вращательное движение. При вращении вала 26 получает . вращение и жестко закрепленный на нем ползун 12. Последний обкатывается но реостату 8, который жестко закреплен.на обойме

10, и сигнал через проводную систему и кабель 30 поступает на дефектоскоп.

Так как ползун 12 и преобразователь

27 расположены в одной плоскости, а вращение их синхронное (они закреплены на одном валу), то каждое положение преобразователя 27 в угловом направлении фиксируется на табло дефектоскопа. Линейная координата фиксируется после каждого оборота ползуна 12. При поступательном движении устройства в целом и вращательном движении полого вала 26 с находящимися на нем узлом 2 сканирования и держателем на устройство воздействует пара сил, которая стремится повер-, нуть его в угловом направлении(кориолисово ускорение), тем самым положение начальной точки отсчета (условный нуль) смещается от первоначального положения (фиг.2). Но так как в нижней части обоймы .10 установлен и жестко закреплен стабилизатор 13, а его центр тяжести все время совпадает с вертикальной осью как устрофства так, и вертикальной осью трубы

38, то он при развороте устройства поворачивает обойму 10 с реостатом 8, установленную на подшипнике 11, вокруг оси вращения, тем самым положение начальноя точки отсчета (условHblfI, нуль) остается неизменным. За начальную точку отсчета взято положение зазор а б, находящегося в дна противоположной точке закрепления стабилиза трубы 38.

Одновременно с получением команды

;на движение устройства вдоль полости подается команда на вращение вала привода 3 узла 2 сканирования, Вместе с валом привода 3 получает вращение ВО жестко закрепленный на нем полый вал.

Вместе с валом 26 начинает вращаться и корпус 25. Одновременно с корпусом

25 начинает вращаться и преобразователь 27, а так как он под действием пружин 28 находится в контакте с контролируемой поверхностью трубы 38, то он начинает проводить. сканирование внутренней поверхности по винтовой метрально от места тора.

При обнаружении дефекта на поверхности контролируемой трубы 38 сигнал с преобразователя 27 через токосьемник 29 и кабель 30 поступает на дефектоскоп. Одновременно с сигналом от преобразователя 27 поступает сигнал от измерителя 7 местоположения и измерителя 5 в блок обработки, где они расшифровываются, и выдается характер дефекта с одновременным его метрированием как по длине, так. и ! по углу (азимуту) .

5 1538 щего диска 32, повторяя те же опе рации, что и с центрирующим диском

31, При дальнейшем продвижении устройства ведущие ролики 20, установленные на свободных концах рычагов

18, под действием пружины 23 соприкасаются с контролируемой поверхностью. После этого электрическим кабелем 30 соединяют устройство с де- 10 фектоскопом. Устройство готово к работе.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания с пульта управ- 15 ления дается команда на привод 14 движителя l. Вал привода 14 начинает вращаться. Вместе с ним начинает вращаться жестко закрепленный червяк

2. Червяк приводит во вращение на- 20 а ! ходящиеся с ним в постоянном запеплении червячные колеса 15. (фиг.l) . Так как на одной оси. 16 с червячными колесами закреплены цилиндрические зубчатые.колеса l7, то они также качи- 2S нают вращаться. В постоянном зацеплении с зубчатыми колесами .l7 нахо дятся параэитные шестерни 22, кото-. рые, свободно вращаясь вокруг осей, закрепленных в рычаге 18, передают 30 вращение ведомым зубчатым колесам

21. Так как на оси 19 вместе с зубчатыми колесами 21 установлены,и ведущие ролики 20, то последние также совершают. вращательные движения. Под действием пружины. 23 рьнаги. l 8, но.— ворачиваясь вокруг осей 16, прижимают ведущие ролики 20 к контролируемой поверхности, а так как послед,ние вращаются, то они обкатываясь по 40 внутренней поверхности полости, заставляют двигаться устройство в целом вперед вдоль продольной оси полости

1538109

Составитель А. Черных

Техред:М.Xоданич Корректор.М.Иаксимишинец

Редактор И. Шулла

Заказ 166 Тираж 503 Подписное

ВЙК4ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Таким образом:, наличие стабилизатора измерителя местоположения позволяет повысить точность устройства, и,следовательно, определения местоположения обнаруженного дефек5 та в угловом и линейном измерении, что повышает точность контроля.

Формула из обре тения

Устройство для дефектоскопии в утренних поверхностей труб, содерж щее движитель, узел сканирования с приводом, узел центрирования, изи ритель пути и блок обработки сиги ов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,, что, с целью повышения точности, оно снабжено измерителем местоположения дефекта, выполненным в виде кольцевого реостата с обмоткой, закрепленной на внешней обойме подшипника, внутренняя обойма которого закреплена на неподвижной части узла сканирования с ползуном, закрепленным на валу привода узла сканирования,и со стабилизатором положения реостата, представляющим собой груз каплеобразной формы, закрепленный в нижней части внушней обоймы подшипника так, что центр тяжести груза и его ось симметрии совпадают.