Способ контроля поперечной разнотолщинности металлической трубы

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в металлургическом производстве для контроля геометрических параметров поперечного сечения металлических труб. С целью повышения информативности разность потенциалов , связанную с поперечной разнотолщинностью, измеряют на выходе индуктивного проходного преобразователя при перемещении токовых электродов по поверхности трубы. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I 1=1»+ 12

l2= I 21+ 22

I» Йг+Нз

112 йз

I21 Йз = I1= 12

122 R1 + R3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707587/28 (22) 18.06.89 (46) 15.04.93. Бюл. 1ч 14 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) А. E. Губин (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий/Справочник под ред.В. В,Клюева Машиностроение, т. 2, с. 85.

Авторское свидетельство СССР

М 1768940, кл. G 01 В 7/06, 1987. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ

РАЗНОТОЛЩИННОСТИ METAËËИЧЕСКОЙ ТРУБЫ

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и мо жет быть использовано в металлургической промышленности для контроля геометрических параметров поперечного сечения ме таллических труб.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

На чертеже представлена схема реализации способа: 1 — контролируемая труба; 2, 3 и 4 —; 5 — проходной индукционный преобразователь; 6 — измерительное устройство; 7 и 8 — независимые генераторы переменного тока, С помощью генератора 8 и пары электродов 2 и 4 через трубу пропускают ток I, а с помощью генератора 7 и пары электродов

3 и 4 пропускают ток lz. Точки контакта электродов с поверхностью трубы делят длину периметра на три участка, при этом для первого участка периметра между электродами

4 и 2 электрическое сопротивление — R 1, для второго участка между электродами 2 и 3, Ы 1809294 А1 (5?) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в металлургическом производстве для контроля геометрических параметров поперечного сечения металлических труб, С целью повышения информативности разность потенциалов, связанную с поперечной разнотолщинностью, измеряют на выходе индуктивного проходного преобразователя при перемещении токовых электродов по поверхности трубы. 1 ил, Г сопротивление — Rz и для третьего участка между электродами 4 и 3 сопротивление—

Вз. Очевидно сумма R1+Rz+Rz постоянна при ф любом расположении токовых электродов 2, 3 и 4 вдоль периметра, Ток от генератора 8

I1, делится на два, вводим обозначения -l11 — а и I1z, для генератора 7, который задает ток QQ

l2 — соответственно I21 g 122, Используем С законы Киргофа для замкнутых цепей и получаем следующие уравнения:

Для отражения влияния геометрии рас-. положения электродов и характеристик ин1809294

Rz

+" R>+R>+Вз

Способ контроля поперечной разнотолщинности металлической трубы, заключаю35 щийся в том, что на поверхности трубы размещают два токовых электрода и проходной индукционный преобразователь, изменяя точки контакта электродов с трубой по ее периметру, измеряют напряжение при

40 каждом положении трубы, по которому судят о ее разнотолщинности, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, каждый из токовых электродов подключают к независимому генера45 тору тока, устанавливают расстояние между электродами меньше половины периметра трубы, на поверхности трубы размещают третий токовый электрод, подключают его к общей точке генераторов тока и пропускают

50 по трубе токи с равными амплитудами и разностью фаз 180 . дукционного преобразователя 5 вводим коэффициенты К, lb, Кз, постоянных для данного. индукционного преобразователя и взаимного расположения электродов, которое сохраняется при вращении трубы. Учитывая взаимный сдвиг фаз токов и направление магнитного потока через поперечное сечение индукционного преобразователя 5, записываем выражение для напряжения 0 на выходе индукционного преобразователя 5:

Rz

О= К В +R +R + — Кз 1 1 и

R)+Rz+Ra /

-I((Ks+ K2+ Кз) . „„, -Кз) Из этого выражения следует, что при постоянной амплитуде переменных токов l и неизменности характеристик констант Ki, Кт, Кз индукционного преобразователя (сумма R>+ Rz+ йз постоянна. так как соответствует полной длине периметра) выходное напряжение 0 зависит только от Rz и, следовательно, от толщины стенки на участке между электродами 2 и 3 (обратно пропорциональнаяя зависимость).

Для осуществления контроля предлагаемым способом на контролируемом участке трубы 1 вдоль периметра располагают токовые электроды 2, 3, 4 так, что точки контактов электродов 2 и 3 с поверхностью трубы находятся на равном расстоянии от общего электрода 4, Рядом с токовыми электродами

2, 3 и 4 размещают проходной индукционный преобразователь 5, выход которого подключают к измерительному устройству

6. Генератор переменного тока 7 подключают к токовым электродам 3 и 4, по которым пропускают переменный ток, а генератор 8 подключают к токовым электродам 2 и 4, по которым пропускают переменный ток равный амплитуды, но сдвинутый по фазе относительно тока, задаваемого генератором 7

4 на 18G градусов. С помощью измерительного устройства 6 измеряют напряжение на выходе индукционного преобразователя 5.

Затем трубу поворачивают вокруг оси на угол 10 градусов и снова проводят измерения. Эти операции повторяют до полного поворота трубы вокруг своей оси. Полученные замеры амплитуды напряжения на выходе индукционного преобразователя 5 анализируют с помощью графика зависимости разности измеряемой толщины стенки относительно номинальной от напряжения на выходе индукционного преобразователя.

Выбирают максимальное и минимальнов значения, по этим значениям определяют максимальное. отклонение толщины стенки от номинального значения в положительную и отрицательную сторону. Разнотолщинность измеряемой толщины стенки трубы соответствует максимальному отклонению.

Для сравнения провели измерения разнотолщинности одной трубы данным способом и контактным методом с помощью рычажного микрометра МР02020 с точностью 4-0,002 мм; В результате погрешность измерения предлагаемым способом составила 2,2, а контактным методом — 6,6, точность контроля возросла в три раза.

Формула изобретения

1809294

Составитель А.Губин

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Т,Пигина

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

Заказ 1279 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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