Устройство для автоматизированного ультразвукового контроля сварных кольцевых швов

 

Изобретение относится к дефектоскопии и может быть использовано для неразрушающего контроля сплошности сварных кольцевых швов трубопроводов, цистерн и др. цилиндрических изделий. Известные устройства не обладают высокой надежностью вследствие перегрузки подвижной части сканера (каретки) системой подачи контактной жидкости и длинными подводящими кабелями, возможности обрыва этих кабелей при движении каретки, а также ввиду неравномерности подачи контактной жидкости в истекательные головки. Предлагаемое устройство отличается тем, что, с целью повышения надежности, снабжено подвеской, содержащей прижимы /например, магнитные/ для крепления ее на изделии в зоне контроля и несущей на себе емкость с контактной жидкостью насос подачи жидкости в искательные головки, входные и выходные промеждуточные разъемы, электрически соединенные между собой, элементы ручного управления кареткой, причем подвеска соединена с дистанционным оборудованием основным жгутом кабелей через входные разъемы, а с кареткой через выходные разъемы промежуточным жгутом, длина которого лишь несколько больше длины окружности изделия, и эластичной трубкой для подачи контактной жидкости от насоса к искательным гололвкам. Кроме того, емкость для контактной жидкости установлена на карданной вилке, обеспечивающей ее вертикальное положение при любом пространственном положении подвески. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к дефектоскопии и может быть использовано для неразрушающего контроля сплошности сварных кольцевых швов трубопроводов, цистерн и др. цилиндрических изделий.

Известны устройства для автоматизированного ультразвукового контроля (АУЗК) кольцевых швов (1) и (2).

Устройство (2) выбрано в качестве прототипа и состоит из сканера, устанавливаемого при контроле на изделии, и дистанционного оборудования ультразвуковых приборов, аппаратуры управления и системы обработки и регистрации информации. Сканер включает в себя разъемные направляющие и каретку, содержащую приводы продольного и поперечного перемещения, винтовой механизм взаимного перемещения искательных головок, держатели с искательными головками и систему подачи контактной жидкости (емкость с электронасосом).

Расположение системы подачи контактной жидкости на каретке сканера, прогрессивное с точки зрения минимизации шлангов и расхода жидкости, обуславливает непроизводительное нагружение каретки и неравномерную подачу контактной жидкости в искательные головки вследствие переменности пространственного положения емкости при движении каретки вокруг изделия, а следовательно, нестабильный акустический контакт. Кроме того, поскольку устройства этого типа эксплуатируются, как правило, в монтажных условиях (строительство газонефтепроводов) или в стационарных при наличии вредных факторов (трубопроводы контуров охлаждения реакторов атомных электростанций и двигателей, цистерны для хранения токсичных жидкостей и др.), дистанционное оборудование находится на значительном расстоянии от сканера и связано с его кареткой большим количеством как силовых, так и слаботочных, в том числе высокочастотных кабелей, которые дополнительно нагружают каретку и обуславливают еще большее снижение надежности устройства вследствие возможности их отсоединения или обрыва при протягивании через всевозможные препятствия и лабиринты во время движения каретки.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для АУЗК сварных кольцевых швов за счет разгрузки каретки сканера, стабилизации акустического контакта и исключения возможности обрыва подводящих кабелей.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено подвеской, неподвижно устанавливаемой на изделии в зоне контроля с помощью магнитных прижимов (или вакуумных присосок) и несущей на себе емкость с контактной жидкостью, насос подачи жидкости, входные и выходные промежуточные разъемы, электрически соединенные между собой, элементы ручного управления, причем подвеска соединена с дефектоскопической аппаратурой, оборудованием управления и средствами обработки информации и регистрации основным жгутом кабелей через входные разъемы, а с кареткой через выходные разъемы промежуточным жгутом кабелей и эластичной трубкой для подачи контактной жидкости к искательным головкам от насоса, длина которого лишь несколько больше длины окружности изделия.

При этом емкость с контактной жидкостью установлена на подвеске с помощью карданной вилки, обеспечивающей вертикальное положение емкости при любом пространственном положении подвески.

Это позволяет устранить перегрузки каретки, риск обрыва подводящего основного жгута кабелей и стабилизировать подачу контактной жидкости.

Заявляемое устройство для АУЗК сварных кольцевых швов изображено на фиг. 1 (общий вид); на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство содержит разъемную направляющую 1, каретку 2 с приводом продольного перемещения и рамкой 3 с приводом поперечного перемещения; механизм 4 взаимного перемещения искательных головок; держатели 5 с искательными головками 6, датчики пути 7, вмонтированные в приводы; дефектоскопическую аппаратуру 8; блок питания и управления 9; систему обработки информации и регистрации 10; кабельную катушку 11 с основным жгутом 12; подвеску 13, состоящую из платформы 14, прижимов 15 и карданной вилки 16 и несущую на себе емкость 17 с контактной жидкостью, насос 18, соединенный с емкостью гибкой трубкой 19, входной 20 и выходной 21 разъемы питания и управления, входные 22 и выходные 23 высокочастотные разъемы, элементы 24 ручного управления; промежуточный жгут кабелей 25 с эластичной трубкой 26, соединяющей насос с искательными головками.

Работает устройство следующим образом.

Перед контролем дефектоскопическая аппаратура 8, блок питания и управления 9 и система 10 обработки информации и регистрации располагается на некотором расстоянии (в пределах длины основного жгута 12) от объекта контроля, определяемого особенностями последнего. На изделии в зоне сварного стыка закрепляется направляющая 1, на которую устанавливается каретка 2 со всеми входящими в нее элементами (3.7). Рядом в удобном положении на изделие устанавливается подвеска 13 и крепится прижимами 15. При этом, за счет карданной вилки 16 емкость 17 с контактной жидкостью занимает вертикальное положение. К входным разъемам 20 и 22 подсоединяются ответные части разъемов основного жгута 12, а к выходным 21 и 23 и к разъемам, установленным на каретке (на рисунках не обозначены), промежуточного жгута 25, который образует петлю длиной, немногим больше длины окружности. Насос 18 соединяют эластичной трубкой 26 жгута 25 с искательными головками 6, с помощью элементов 24 ручного управления каретку 2 и рамку 3 устанавливают в фиксированное исходное положение, а затем с дистанционного блока питания и управления 9 включают контроль. Включается насос 18 и контактная жидкость подается в искательные головки 6. После установления стабильного акустического контакта включаются приводы каретки 2 и рамки 3, искательные головки перемещаются по заданной траектории согласно заложенной программе, прозвучивая все сечение сварного шва. Сигналы от дефектов и от датчиков координат обрабатываются и регистрируются системой 10. В процессе движения каретки петля жгута 25 уменьшается и в конце хода выбирается, охватывая изделие. По окончании контроля отключаются приводы и насос, каретку, подвеску и направляющую снимают и переходят к следующему стыку.

Таким образом, благодаря применению в устройстве для АУЗК сварных кольцевых швов подвески, несущей на себе емкость с контактной жидкостью, насос, промежуточные разъемы, элементы ручного управления и соединенной с оборудованием, удаленным от зоны контроля, основным жгутом кабелей через входные разъемы, а с кареткой через выходные разъемы промежуточным жгутом и эластичной трубкой, длина которых лишь несколько большая длины окружности изделия, а также креплению емкости с контактной жидкостью к платформе каретки с помощью карданной вилки устраняются перегрузки каретки, риск обрыва подводящего основного жгута кабелей и стибилизируется подача контактной жидкости, вследствие чего повышается надежность работы.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ, содержащее разъемную кольцевую направляющую, устанавливаемую на нее в процессе контроля каретку с приводами перемещения, механизм взаимного перемещения искательных головок, держатели с искательными головками, систему подачи контактной жидкости и дистанционное оборудование питания, управления, обработки и регистрации информации, отличающееся тем, что оно снабжено подвеской, содержащей прижимы, например магнитные, для крепления ее на изделии в зоне контроля и несущей на себе систему подачи контактной жидкости, включающей емкость с контактной жидкостью и насос подачи жидкости в искательные головки, входные и выходные разъемы, электрически соединенные между собой, элементы ручного управления перемещением искательных головок по двум координатам, причем подвеска соединена с дистанционным оборудованием основным жгутом кабелей через входные разъемы, а с кареткой через выходные разъемы, промежуточным жгутом и эластичной трубкой для подачи контактной жидкости в искательные головки от насоса, длина которых лишь несколько больше длины окружности изделия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость для контактной жидкости установлена на подвеске с помощью карданной вилки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3