Устройство для ультразвукового контроля труб

Изобретение относится к области неразрушающего контроля труб. Устройство содержит ванну, механизм заполнения ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, по меньшей мере два механизма прижима и центрирования преобразователей относительно продольной оси контролируемой трубы и механизм перемещения ванны. Каждый механизм прижима и центрирования выполнен в виде рамки с закрепленными на ней преобразователями и системы валов, рычагов, опор и упоров. Каждая рамка снабжена индивидуальным приводом, выполненным, например, в виде пневмоцилиндра, и установлена на шарниры с возможностью плоскопараллельного перемещения в пространстве в зависимости от диаметра трубы и фактического расположения относительно оси ванны. Ванна разделена на два отсека, в каждом отсеке установлена по меньшей мере одна рамка с преобразователями. Механизм перемещения ванны выполнен в виде консольного подъемника, содержащего раму и соединенные с ней верхнюю и нижнюю плиты, кронштейн с установленной на нем ванной, винт с гайкой, установленный на кронштейне, и соединенный с валом мотор–редуктора, смонтированного на верхней плите, направляющие, соединяющие верхнюю и нижнюю плиты. Механизм заполнения ванны водой выполнен в виде гидравлических аккумуляторов, рабочая полость которых соединена с ванной и системой водоснабжения, и привода, выполненного, например, в виде пневмоцилиндров. В результате повышается экономичность и надежность контроля труб. 5 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля труб и может быть использовано в прокатном производстве при дефектоскопии металла с использованием пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) в иммерсионном варианте.

Известна установка для неразрушающего контроля труб [1], содержащая транспортную линию с приводными и неприводными модулями и механизм сканирования с установленными на нем преобразователями.

Недостатком известного устройства является невозможность использования для сканирования пьезоэлектрических преобразователей из-за отсутствия водяной подушки, необходимой для их работы.

Известно устройство [2], в котором механизм сканирования состоит из пластмассового обода, заполненного жидкостью под давлением, перемещаемого по поверхности контролируемого изделия с искателем, жестко соединенным с осью и расположенным на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности обода.

Недостатком известного устройства является невозможность непрерывного контроля по периметру трубы.

Известно устройство [2], выбранное нами за прототип, с полным погружением контролируемой трубы под уровень жидкости, выполненное в виде короткого резервуара с двумя окнами с резиновыми уплотнениями и системой водоснабжения, включающей насос для обеспечения требуемого уровня воды в иммерсионной ванне.

К недостаткам известного устройства следует отнести отсутствие в нем механизмов центровки и регулировки ванны по высоте и точной установки блоков преобразователей относительно продольной оси и поверхности исследуемой трубы в зависимости от ее диаметра, а также использование насоса для регулирования уровня воды в ванне.

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности контроля труб.

Указанная цель достигается тем, что устройство для неразрушающего контроля труб, содержащее ванну, механизм заполнения ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, содержит по меньшей мере два механизма прижима и центрирования преобразователей относительно продольной оси контролируемой трубы, механизм перемещения ванны, каждый механизм прижима и центрирования выполнен в виде рамки с закрепленными на ней преобразователями системы валов, рычагов, опор и упоров, каждая рамка снабжена индивидуальным приводом, выполненным, например, в виде пневмоцилиндра, и установлена на шарниры с возможностью плоскопараллельного перемещения в пространстве в зависимости от диаметра трубы и фактического расположения относительно оси ванны, ванна разделена на два отсека, в каждом отсеке установлена по меньшей мере одна рамка с преобразователями, механизм перемещения ванны выполнен в виде консольного подъемника, содержащего корпус и соединенные с ним верхнюю и нижнюю плиты, кронштейн с установленной на нем ванной, винт с гайкой, установленный на кронштейне и соединенный с валом мотор-редуктора, смонтированного на верхней плите, направляющие, соединяющие верхнюю и нижнюю плиты, механизм заполнения ванны водой выполнен в виде гидравлических аккумуляторов, рабочая полость которых соединена с ванной и системой водоснабжения, и привода, выполненного, например, в виде пневмоцилиндров.

Сущность изобретения поясняется на чертежах.

На фиг.1 показан вид А (фиг.2) - вид на устройство сверху, на фиг.2 показан разрез Г-Г (фиг.1), на фиг.3 показан разрез В-В (фиг.1), на фиг.4 показан вид Б (фиг.2), на фиг.5 показана принципиальная схема механизма заполнения ванны водой.

Устройство содержит иммерсионную ванну 1, разделенную на два отсека С и Д перегородкой 2, механизмы прижима и центрирования блоков преобразователей 3 и 4, содержащие рамки 6 и 7, опоры 8 и 9, валы 10 и 11, рычаги 12 и 13, шарниры 14 рычагов, шарниры 15 рамок, пневмоцилиндры 16 поворота рычагов 14, упоры 17 для установки рамок 6 и 7 относительно оси трубы, механизм перемещения ванны 1, выполненный в виде консольного подъемника, содержащего раму 18, плиту верхнюю 19, плиту нижнюю 20, винт 21, гайку 22, направляющие 23, мотор-редуктор 24, соединенный с винтом 21, кронштейн 25 с установленной на нем ванной 1, механизм заполнения ванны водой, выполненный в виде гидравлических аккумуляторов 26, снабженных приводами, выполненных в виде пневмоцилиндров 27, напорные полости Е и С (фиг.5) аккумуляторов соединены с ванной 1 и системой водоснабжения 28, а пневмоцилиндры 27 соединены с магистралью сжатого воздуха 29, систему автоматики 30 (показана на фиг.5 условно), запасной резервуар 31 с водой.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемая труба 32 подается в ванну 1, включается мотор-редуктор 24 и ванна с рамками 6 и 7 и преобразователями 3 и 4 подводятся к поверхности трубы 32. Совмещение осей рамок с преобразователями относительно оси трубы, вошедшей в ванну с эксцентриситетом, осуществляется при помощи упоров 17 вручную один раз для данного типоразмера труб. Окончательный прижим рамок с преобразователями к поверхности трубы осуществляется при включении пневмоцилиндров 16 и поворота рычагов 14 за счет плоскопараллельного перемещения рамок в пространстве в шарнирах 14 и 15 на углы α и β. Далее из запасного резервуара 31 вода подается в ванну 1. Регулирование уровня воды в ванне 1, подъем воды до уровня I, обеспечивающего работу преобразователей, осуществляется при помощи гидравлических аккумуляторов 26 путем подачи сжатого воздуха из системы 29 под поршни 33 гидравлических аккумуляторов 26. Включается привод подачи трубы 32, которая, перемещаясь через ванну 1, совершает вращательное движение (механизм вращения и перемещения трубы условно не показан). При включении блоков преобразователей осуществляется ультразвуковой контроль. При выходе трубы 32 из ванны 1 уровень I воды в ванне снижается до уровня II, рамки 6 и 7 с преобразователями 3 и 4 вместе с ванной 1 опускаются в исходное положение с помощью пневмоцилиндров 16 и процесс контроля, при подаче в ванну следующей трубы, повторяется. При работе вода из ванны 1 непрерывно направляется в сливной водопровод 34.

Использованные источники

1. RU №17988 от 10.05.2001. Установка для неразрушающего контроля труб.

2 И.Крауткремер, Г.Крауткремер. Ультразвуковой контроль материалов. Справочное издание. Перевод на русский язык. М.: Металлургия, 1991 г., стр.334-340.

Устройство для неразрушающего контроля труб, содержащее ванну, механизм заполнения ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере два механизма прижима и центрирования преобразователей относительно продольной оси контролируемой трубы и механизм перемещения ванны, каждый механизм прижима и центрирования выполнен в виде рамки с закрепленными на ней преобразователями и системы валов, рычагов, опор и упоров, каждая рамка снабжена индивидуальным приводом, выполненным, например, в виде пневмоцилиндра, и установлена на шарниры с возможностью плоскопараллельного перемещения в пространстве в зависимости от диаметра трубы и фактического расположения относительно оси ванны, ванна разделена на два отсека, в каждом отсеке установлена по меньшей мере одна рамка с преобразователями, механизм перемещения ванны выполнен в виде консольного подъемника, содержащего раму и соединенные с ней верхнюю и нижнюю плиты, кронштейн с установленной на нем ванной, винт с гайкой, установленный на кронштейне и соединенный с валом мотор–редуктора, смонтированного на верхней плите, направляющие, соединяющие верхнюю и нижнюю плиты, механизм заполнения ванны водой выполнен в виде гидравлических аккумуляторов, рабочая полость которых соединена с ванной и системой водоснабжения, и привода, выполненного, например, в виде пневмоцилиндров.