Устройство ультразвукового контроля труб малого диаметра


 

G01N29/27 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2400740:

Открытое акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" (RU)

Изобретение относится к устройствам неразрущающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля труб диаметром не более 5 мм. Техническим результатом изобретения является предотвращение деформации поверхности труб и повышение надежности их контроля. Устройство ультразвукового контроля труб малого диаметра содержит ванну, имеющую входное и выходное отверстия для впуска и выпуска трубы, направляющие втулки для фиксации оси движущейся трубы, механизм вращения и транспортировки трубы через ванну, искатели и механизм установки искателей относительно оси движущейся трубы. Дополнительно устройство снабжено кронштейном, жестко закрепленным внутри ванны, в кронштейне жестко установлены направляющие втулки, внутренний канал которых выполнен коническим, сужающимся в направлении движения трубы, при этом внутренний канал направляющих втулок имеет конусность 1:(100-500). 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля труб диаметром не более 5 мм.

В качестве прототипа выбран ультразвуковой иммерсионный дефектоскоп (а.с. СССР №180392), включающий ванну, имеющую входное и выходное отверстия для впуска и выпуска трубы, направляющие втулки для фиксации оси движущейся трубы, механизм вращения и транспортировки трубы через ванну, искатели и механизм установки искателей относительно оси движущейся трубы.

Недостатком известного ультразвукового иммерсионного дефектоскопа является механический контакт между направляющими втулками, навинчиваемыми на пружинно подвешенный в ванне держатель, и движущейся трубой, приводящий к образованию дефектов на наружной поверхности трубы во время осуществления контроля. Дефекты в виде потертостей и задиров особенно часто образуются на трубах даже с незначительной кривизной. Спиралевидный след на поверхности появляется на электрополированных и травленых трубах, в частности, из нержавеющих сталей, и является браковочным признаком. На трубах из коррозионностойких сталей возможно образование задиров, поскольку вода, используемая в качестве контактной жидкости, не обладает смазывающей способностью. Кроме того, в случае контроля труб малого диаметра вибрация держателя, неминуемо возникающая при движении и вращении трубы, приводит к нарушению настройки акустических осей искателей. На держателе по известному устройству при контроле труб малого диаметра нельзя устанавливать несколько искателей вдоль оси подачи труб, так как при этом возрастает расстояние между направляющими втулками, и надежность контроля труб малого диаметра даже с небольшой кривизной и разностенностью снижается или становится недопустимой.

Техническими задачами, на решение которых направлено заявленное изобретение, являются предотвращение деформации поверхности труб и повышение надежности их контроля.

Указанные задачи решаются тем, что устройство ультразвукового контроля труб малого диаметра, содержащее ванну, имеющую входное и выходное отверстия для впуска и выпуска трубы, направляющие втулки для фиксации оси движущейся трубы, механизм вращения и транспортировки трубы через ванну, искатели и механизм установки искателей относительно оси движущейся трубы, снабжено кронштейном, жестко закрепленным внутри ванны, в кронштейне жестко установлены направляющие втулки, внутренний канал которых выполнен коническим, сужающимся в направлении движения трубы, при этом внутренний канал направляющих втулок имеет конусность 1:(100-500).

Наличие кронштейна обеспечивает жесткую установку направляющих втулок в ванне, а наличие направляющих втулок внутреннего конусного канала обеспечивает создание гидравлического клина, что позволяет центрировать контролируемую трубу без механического контакта. Это позволяет предотвратить деформацию в поверхности трубы и повысить надежность контроля.

При конусности внутреннего канала направляющей втулки более 1 к 100 происходит деформация трубы, а при конусности менее 1 к 500 не обеспечивается создание гидравлического клина.

На чертеже изображен продольный осевой разрез устройства ультразвукового контроля труб малого диаметра.

Устройство для ультразвукового контроля труб малого диаметра содержит иммерсионную ванну 1 с контактной жидкостью (вода) 2, направляющие фланцы 3 и 4, жестко закрепленные по оси подачи трубы на корпусе ванны и снабженные эластичными гидравлическими уплотнениями 5 и 6, предотвращающими утечки контактной жидкости, искатели 7 и 8, закрепленные в регулируемых держателях (не показаны), неподвижно закрепленных относительно корпуса ванны, направляющие втулки 9, 10, 11 длиной l, установленные на расстоянии S друг от друга по оси подачи трубы 12 и жестко закрепленные в кронштейне 13, помещенном в коаксиальные со втулками расточки направляющих фланцев иммерсионной ванны.

Устройство для ультразвукового контроля труб малого диаметра работает следующим образом. Контролируемая труба 12 подается вдоль оси устройства через отверстия направляющих фланцев 3 и 4 с уплотнениями 5, 6 и через направляющие втулки 9, 10 и 11 до ввода переднего конца трубы в валки привода подачи и вращения (не показаны). Ванна 1 заполняется контактной жидкостью 2 до погружения в нее головок искателей 7 и 8. После включения дефектоскопа запускается привод подачи и вращения трубы. Если все направляющие втулки 9, 10 и 11 являются слабоконическими, то между коническими поверхностями каналов втулок и наружной цилиндрической поверхностью трубы возникает гидродинамический клин, создающий радиальное давление контактной жидкости, под действием которого труба устанавливается по оси каналов направляющих втулок, предотвращая механический контакт трубы и втулок. При установке трубы по оси достигается самоцентрирование трубы относительно акустических осей искателей, настроенных и зафиксированных в держателях таким образом, что ультразвуковые лучи, сфокусированные посредством акустических линз, падают на поверхность трубы под углом в диапазоне от α0=10° до α1=30°.

Устройство ультразвукового контроля труб малого диаметра, содержащее ванну, имеющую входное и выходное отверстия для впуска и выпуска трубы, направляющие втулки для фиксации оси движущейся трубы, механизм вращения и транспортировки трубы через ванну, искатели и механизм установки искателей относительно оси движущейся трубы, отличающееся тем, что оно снабжено кронштейном, жестко закрепленным внутри ванны, в кронштейне жестко установлены направляющие втулки, внутренний канал которых выполнен коническим, сужающимся в направлении движения трубы, при этом внутренний канал направляющих втулок имеет конусность 1:(100-500).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле, в частности, при исследовании особенностей микроструктуры и химического состава материалов.

Изобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных материалов в промышленности. .

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний акустическими методами и может быть использовано в строительстве для определения скорости распространения акустической волны в изделиях из бетона, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием звука.

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля равномерности распределения механических свойств в конструкционных материалах и может быть использовано в процессе изготовления или эксплуатации изделий из конструкционных материалов.

Изобретение относится к области ультразвукового контроля качества сварных швов, в частности к контролю тонких сварных швов с ограниченной шириной поверхности ввода ультразвуковых колебаний вдоль швов, и может найти широкое применение в машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области контроля качества листового стекла, других листовых материалов и может быть использовано при их производстве и последующей эксплуатации для количественного контроля и визуализации наличия в них микродефектов типа микро- и нанотрещин, других структурообразующих стекловидных образований.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к средствам неразрушающего контроля изделий из ферромагнитного материала, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности для контроля сплошности как самого металла, так и его сварного соединения.

Изобретение относится к области ультразвуковой диагностики, а именно к неконтактному способу по возбуждению и регистрации ультразвуковой (акустической) волны, и может быть использовано в неразрушающем дистанционном контроле различных силовых конструкций и ответственных деталей.

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано в технологии наноимпринт-литографии при получении упорядоченных массивов магнитных и других наноструктур.

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля труб диаметром не более 5 мм
Наверх