Подающий элемент для измерительной головки

 

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для контроля состояния конструкционного материала ультразвуковым, вихретоковым, магнитным и другими видами контроля в местах, лишенных свободного доступа. Предлагаемое техническое решение предназначено для перемещения измерительной головки в парогенерирующих трубах с гибами, расположенными в различных плоскостях. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить функциональную надежность подающего элемента за счет снижения вероятности заклинивания в длинных трубах с гибами, расположенными в различных плоскостях. Подающий элемент для измерительной головки включает гибкие коммуникации, расположенные в ряд и заключенные в общую оболочку, имеющую в поперечном сечении форму овала. Оболочка с гибкими коммуникациями закручена по винтовой поверхности с шагом, равным 70 - 100 большим диаметрам овального поперечного сечения оболочки. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для неразрушающего контроля элементов конструкций, лишенных свободного доступа, оно касается подающего элемента, посредством которого осуществляется перемещение диагностических головок, например, в парогенерирующих трубках при контроле парогенераторов. Цель изобретения - повышение эксплуатационных возможностей подающего элемента. Для этого в подающем элементе для измерительной головки, содержащем расположенные в ряд гибкие коммутации, заключенные в общую оболочку, имеющую овальное поперечное сечение, оболочка с гибкими коммуникациями закручена по винтовой поверхности с шагом, равным 70-100 больших диаметров овального поперечного сечения оболочки. Рассмотрим винтовой подающий элемент длиной, равной шагу, и прототип такой же длины. Для любого из поперечных сечений, равномерно распределенных по длине винтового подающего элемента, момент сопротивления относительно оси наименьшего сопротивления имеет большую величину, чем момент сопротивления аналогичных сечений прототипа. Только одно из поперечных сечений винта - сечение, расположенное на половине длины шага - имеет момент сопротивления, совпадающий с прототипом. Следствием большей устойчивости винтового подающего элемента является снижение вероятности его заклинивания в трубах с гибами и с отложениями на внутренней поверхности, т.е. с факторами, обуславливающими большое сопротивление перемещению зонда. Способность к самоориентации у винтового подающего элемента выше, чем у прототипа, что объясняется следующим образом: при перемещении зонда гиб трубы взаимодействует с подающими элементом, как гайка, т.е. поворачивает его таким образом, что большая ось овального сечения ориентируется перпендикулярно плоскости гиба, чем обеспечивается наименьшее сопротивление изгибу, в результате гиб преодолевается легче. При прохождении следующего произвольно расположенного гиба винтовой подающий элемент может быть повернут в положение наименьшего сопротивления изгибу даже незначительной по величине силой, так как эта сила складывается с силой сопротивления вращательному движению диагностической головки. При использовании в механизме подачи зонда вращающихся обжимных роликов винтовой элемент перемещается по трубе, вращаясь, т.е. по принципу винта, что облегчает перемещение зонда. Оптимальные соотношения между шагом винтового подающего элемента и размером овального поперечного сечения выявлены опытным путем. На фиг. 1 схематично изображены контролируемая труба с гибами, расположенный в ней зонд и механизм для введения зонда в трубу; на фиг. 2 показан зонд, размещенный в контролируемой трубе, в увеличенном масштабе; на фиг. 3 и 4 показаны поперечные сечения А-А и Б-Б подающего элемента на фиг. 2. Диагностический зонд для контроля трубы 1, имеющей гибы 2, 3, 4, 5 , 6 и 7, состоит из измерительной головки 8 и подающего элемента 9. Подающий элемент 9 включает гибкие коммуникации 10 измерительной головки 8, которые, в зависимости от способа контроля, могут иметь различный состав. В нашем случае, при вихретоковом способе контроля, коммуникации 10 - это ведущие жилы, которые уложены в ряд и заключены в общую оболочку 11, имеющую в поперечном сечении форму овала. Овальная оболочка 11 может быть, в частности, получена методом горячего прокатывания термопластичной оболочки круглого сечения, широко применяемой в технике. Подающий элемент 9 закручен по винтовой поверхности с шагом, равным 70-100 больших диаметров овального поперечного сечения оболочки 11. В качестве накопителя подающего элемента 9 использован барабан 12. Механизм для введения зонда в трубу 1 схематично представлен в виде двух обжимных встречно расположенных роликов 13, имеющих привод (на чертеже не показан). Трубы 1 с гибами 2, 3, 4, 5, 6, 7 соединяют между собой коллекторы 14. Предлагаемый подающий элемент работает следующим образом. Измерительную головку 8 вводят вовнутрь трубы 1, в начальный ее участок. При включении механизма для введения зонда в трубу 1 обжимные ролики 13, вращаясь, подают зонд вглубь трубы 1. Перемещение зонда осуществляется за счет осевого усилия на подающий элемент. Зонд перемещается и вращается вокруг своей оси с частотой, равной V/t, где V - скорость перемещения зонда; t - шаг винта. Барабан 12 вращается от натяжения подающего элемента 9. При перемещении по трубе 1 зонд находится под воздействием осевых сжимающих сил - усилия подачи зонда и результирующей сил трения, которые могут вызвать потерю устойчивости, многократный изгиб и, как следствие, заклинивание зонда. Вероятность этого увеличивается в тот момент, когда измерительная головка 8 входит поочередно в гибы и сопротивление перемещению увеличивается. Повышенная осевая устойчивость винтового подающего элемента 9 позволяет уменьшить вероятность заклинивания. В тот момент, когда измерительная головка 8 начинает проходить в гибе, например 2, трубы 1, подающий элемент 9 устанавливается таким образом, что большая ось овального поперечного сечения располагается перпендикулярно плоскости гиба (т.е. самоориентируется), при этом сопротивление изгибу уменьшается, тем самым снижаются силы, препятствующие продвижению зонда в трубе 1. Если гибы расположены в различных плоскостях и при этом находятся на незначительном расстоянии друг от друга, винтовой подающий элемент при прохождении второго гиба способен достаточно легко, от незначительного усилия, самоориентироваться, т. е. посредством кручения установиться в положение наименьшего сопротивления изгибу. Таким образом, зонд с винтовым подающим элементом надежнее, т.е. менее склонен к заклиниванию в длинных изогнутых трубах, вследствие чего сокращаются неконтролируемые участки диагностируемых труб. Повышение эксплуатационной возможности диагностических зондов особенно важно при контроле на атомных станциях, где предъявляются повышенные требования к параметрам безотказности и надежности применяемых средств контроля, а также остро стоит вопрос сокращения времени контроля за счет ликвидации простоев при сбоях контрольной аппаратуры.

Формула изобретения

ПОДАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ, содержащий расположенные в ряд гибкие коммуникации, заключенные в общую оболочку, имеющую овальное поперечное сечение, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной возможности, оболочка с гибкими коммуникациями закручены по винтовой поверхности с шагом, равным 70-100 большим диаметрам овального поперечного сечения оболочки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4