Датчик для контроля сварных швов

Авторы патента:

G01N27/24 - обнаружение локальных дефектов

Использование: в контрольно-измерительной технике, в частности в устройствах контроля сварных швов. Сущность изобретения: датчик представляет собой трехэлектродный конденсатор, общим электродом которого является контролируемое изделие. Между измерительными электродами в виде пластин и контролируемым изделием размещены две пластины из мрамора. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля стальных сварных швов.

Известен феррозондовый преобразователь /датчик/ для неразрушающего контроля сварных труб [1] который содержит катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнитного материала, снабженный немагнитным диском с питанием возбуждающей обмотки от высокочастотного генератора. При проведении такого контроля шва требуется предварительное намагничивание металла с фильтрацией и усилением ЭДС измерительной обмотки с помощью специальных электронных устройств. Наряду со сложностью такой датчик-преобразователь позволяет определять только дефектные участки на сварных швах без сравнительной оценки прочностных свойств.

Известно также устройство для измерения дефектов волокон и проводов [2] которое содержит трехэлектродный конденсатор и общим электродом конденсатора является контролируемое изделие. При этом в устройстве используются измерительные электроды сложной формы в виде трехгранных призм, а изменение напряжения в индуктивной цепи генератора должно быть достаточно большим. Только в этом случае возможно точное измерение величины и глубины дефекта.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и упрощение неразрушающего контроля.

На фиг. 1 показан датчик и его расположение в зоне контроля стыкового шва; на фиг. 2 изменение тока в зависимости о прочности стального стыкового шва.

Датчик содержит трехэлектродный конденсатор, при этом общим электродом конденсатора является контролируемое изделие, и состоит из двух диэлектрических пластин 1, размещенных между каждым из двух измерительных электродов 2 на общем основании 3 и контролируемым изделием 4, причем диэлектрические пластины выполнены из мрамора. Его диэлектрическая проницаемость достаточно высока и составляет 8-10, что обеспечивает такому датчику большую электрическую емкость при небольших размерах, полную независимость от воздействия окружающей среды /например, от влажности воздуха/.

Датчик работает следующим образом. От генератора высокочастотных гармонических колебаний электромагнитная энергия передается на диэлектрические пластины 1 через измерительные электроды 2. При установке датчика в зоне контроля электромагнитное поле локализуется в области сварного шва с одновременным уменьшением энергии поля вследствие потерь в металле. Контроль сварного шва может осуществляться сравнением с эталонным изделием /швом/ или по локальному изменению свойств металла по длине шва. Изменение электрической емкости датчика пропорционально изменению тока в приборе-регистраторе /в цепи генератора/.

Типовая зависимость относительно тока J/J₀ в приборе-регистраторе от относительной прочности

_o для стыковых сварных швов из мостовой стали приведена на фиг. 2. Здесь J₀ ток, соответствующий опытному шву с известной прочностью

_o.

Полученная линейная зависимость упрощает контроль сварных швов и подтверждает, что потери энергии электромагнитного поля в металле адекватны прочностным характеристикам самого шва.

Чувствительность датчика можно изменять за счет толщины диэлектрических пластин. Датчик можно применять при контроле прочности сварных швов, для выявления дефектов в швах, для оценки влияния краевого эффекта /вблизи торцев стальных листов и изделий из них/.

Формула изобретения

Датчик для контроля сварных швов, содержащий трехэлектродный конденсатор, при этом общим электродом конденсатора является контролируемое изделие, отличающийся тем, что он дополнительно содержит две диэлектрические пластины, размещенные между каждым из двух измерительных электродов и контролируемым изделием, причем диэлектрические пластины выполнены из мрамора.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Способ определения дефектов волокнистых материалов и устройство для его осуществления // 1704053

Изобретение относится к измерительной технике текстильной промышленности, в частности к определению дефектов волокнистых материалов

Способ дефектометрии плоских диэлектрических материалов // 1698725

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля материалов и изделий путемисследования характеристик газового разряда в электрическом поле высокой напряженности и может быть использовано для решения широкого класса задач дефектоскопии в различных областях народного хозяйства

Способ оценки распределения по размерам пор толстых диэлектрических пленок на металлическом основании // 1659826

Термоактивационный способ определения типа и концентрации дефектов в кристаллах с водородными связями // 1642354

Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано для определения изменения концентрации дефектов структуры в материалах, работающих в агрессивных средах, и изучения структуры минералов с неизвестным составом

Устройство для контроля параметров и состояния участков технологического объекта // 1550408

Изобретение относится к средствам кондуктометрического контроля поверхностей металлических изделий и конструкций, работающих под нагрузкой, и может быть использовано в машиностроении, строительной индустрии и др

Способ дефектометрии плоских диэлектрических материалов // 1550407

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля диэлектрических материалов и изделий и может быть использовано для решения широкого класса задач дефектоскопии в самых различных областях народного хозяйства

Способ контроля межэлементных соединений и полюсных выводов батарей аккумуляторов // 1374305

Способ обнаружения дефектов изделий // 1350587

Изобретение относится к области дефектоскопии и позволяет повысить эффективность процесса за счет повышения точности обнаружения

Способ определения наличия дефектов поверхностей литых изделий // 1280508

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии поверхности литых изделий

Снаряд-дефектоскоп для контроля отверстий в стенках внутри трубопровода // 2172488

Изобретение относится к неразрушающему контролю нефтегазопроводов и может быть использовано для определения наличия отверстий и каверн внутри труб и их координат

Управляющий блок для проверки целостности отрывных закрывающих устройств, установленных на соответствующие отверстия в полосовом упаковочном материале для формирования антисептических запечатанных упаковок для текучих пищевых продуктов // 2230666

Система диагностики для определения разрыва или утончения диафрагм // 2397484

Внутритрубный снаряд-дефектоскоп с резервированными датчиками дефектов и одометрами // 2406082

Изобретение относится к области неразрушающего контроля нефтегазопроводов

Способ и устройство для емкостного обнаружения дефектов в полимерных трубах // 2419784

Изобретение относится к способу и устройству для емкостного обнаружения дефектов в полимерных трубах, главным образом, в трубах из сшитого полиэтилена (ПЭ-X)

Способ определения концентрации и вида релаксаторов в кристаллических материалах // 2478199

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может использоваться для физико-химического анализа и при контроле чистоты кристаллических и электроизоляционных материалов как при изготовлении, так и в процессе их эксплуатации, что особенно важно для кристаллов, используемых в оптоэлектронике и лазерных технологиях

Способ обнаружения неоднородностей листа и устройство для его осуществления // 2483276

Способ диагностики датчика влажности с использованием нагревателя очистки от конденсата // 2638222

Изобретение относится к области управления работой двигателя внутреннего сгорания, в частности к диагностике неисправности датчиков влажности. Способ диагностики для емкостного датчика влажности, содержащего нагреватель и элемент считывания емкости, который по отдельности идентифицирует ухудшение характеристик нагревателя, элемента считывания температуры или элемента считывания емкости. Посредством этого способа, отдельные элементы датчика могут заменяться и компенсироваться, чтобы предоставлять возможность для дальнейшей эксплуатации. Технический результат заключается в повышении достоверности при диагностировании датчика влажности. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.