Способ контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука



Способ контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука
Способ контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука
Способ контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука

Владельцы патента RU 2515202:

ЗАЛЬЦГИТТЕР МАННЕСМАНН ЛАЙН ПАЙП ГМБХ (DE)

Использование: для контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью ультразвукового искателя дефектоскопа в пластмассу с металлической стороны детали направляются ультразвуковые сигналы определенной частоты и длины импульса и в котором ультразвуковые сигналы, отраженные от находящихся в пластмассе дефектов, регистрируются тем же или другим ультразвуковым искателем дефектоскопа и преобразуются в обрабатываемы электрические сигналы и анализируются в плане пороговых значений. При этом частота контроля ультразвуковых сигналов устанавливается в диапазоне между 1 и 10 МГц таким образом, чтобы глушение звука после прохода пластмассовой пленки было минимально. Технический результат: обеспечение возможности надежно обнаруживать пустоты в слое клеящего вещества или в материале покрытия. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способу контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Под пластмассами здесь понимаются всякие виды пластмасс, которые находят применение в качестве клеящего вещества для склеивания металлических деталей, уплотнительного средства или в качестве материала покрытия для металлических деталей. Например, эти материалы применяются для изготовления клеевых соединений листов или труб или для их покрытия.

При нанесении покрытий из пластмассы на детали, такие как, например, листы или трубы, могут возникать дефектные места, которые, например, образуются в виде пустот (воздушных пузырьков) в нанесенном слое или в виде не прилипшего соединения в месте контакта между нанесенном слоем и деталью. Подобные дефектные места могут вести к подпленочной коррозии детали и, как следствие, к преждевременному отказу по причине сквозной коррозии.

При изготовлении склеенных соединений, например, в трубах, известно соединение концов труб друг с другом с помощью манжеты путем введения клеящего вещества в стыковой зазор между манжетой и трубой.

Типичными дефектами в таких клеевых соединения являются, например, воздушные пузырьки и не получившие сцепления области соединения (так называемые «kissing bonds»).

При испытаниях на прочность склеенных соединений труб оказалось, что такие дефекты в этой области применения становятся критическими, только если они превышают по размерам около 20 мм. Далее оказалось, что, в частности, хотя воздушные пузырьки этой величины как правило заполняют всю высоту стыкового зазора, но они, соответственно, окружены тонкой пленкой клеящего вещества (100-200 мкм), которая прилипает к стенке трубы.

Для обеспечения достаточно прочного и не имеющего дефектов соединения труб клеевые соединения обычно контролируются с помощью ультразвука при перпендикулярном прозвучивании. Звук направляется в первый компонент стыка (манжету) и проходит его. На поверхности раздела со слоем клеящего вещества часть звука отражается, в то время как другая часть проникает в клеящее вещество. Часть, которая проникает, дает другое эхо при отражении на обратной стороне слоя клеящего вещества. А часть, которая отражается на верхней стороне слоя клеящего вещества, дает длительное эхо благодаря многократным отражениям в стенке манжеты.

При самом простом техническом решении в части ультразвукового контроля клеевых соединений труб, которое известно из JP 57037257 А, для исследования используется известная амплитуда эха от обратной стороны слоя клеящего вещества. В таком случае клеящее вещество прозвучивается, и отсутствие эха указывает на дефекты.

При обработке отраженных ультразвуковых сигналов они преобразуются в электрические сигналы и выбираются, усиливаются и анализируются с помощью временных рамок и диафрагм. Анализ касается амплитуды сигналов и времени задержки между сигналами.

Информация об испытаниях, т.е. об амплитуде, превышении предельных значений, времени задержки и т.д., регистрируется, анализируется и протоколируется с помощью электронного устройства для обработки данных и показывается на мониторе.

Другие технические решения, например, известные из JP 2000221173 А, анализируют эхо от верхней стороны слоя клеящего вещества. В этом случае, в частности, анализируется форма сигналов эха, чтобы сделать выводы о качестве клеевого соединения.

Так как даже после отверждения слоя клеящего вещества или материала покрытия ультразвуковые сигналы сильно ослабляются, все технические решения, которые основаны на прозвучивании, имеют тот недостаток, что эхо от нижней стороны слоя клеящего вещества или материала покрытия становится очень малым именно при больших толщинах слоя.

Опыты показали, что при толщинах слоя свыше нескольких миллиметров никакого эха от нижней стороны слоя не обнаруживается. Кроме того, часто получается, что в клеевых соединениях с манжетами слабое эхо от задней стенки накладывается на длительное эхо от манжеты, которое, как правило, имеет большие амплитуды.

Способы, которые основываются на обнаружении фазы эха от верхней стороны слоя клеящего вещества, имеют несколько недостатков. Во-первых, надежное автоматическое обнаружение фазового положения очень затруднительно. Во-вторых, именно для металлических деталей из-за большой акустической плотности не известно изменение фазового положения от перехода сталь/пластмасса к сталь/пустота.

Еще более усложняет ситуацию то, что образовавшиеся пустоты всегда находятся внутри пластмассы, и на поверхности раздела с металлической деталью всегда имеется тонкий слой пластмассы в виде охватывающей пустоту пленки, так что переход сталь/пустота не имеет места. Ультразвуковые сигналы при подобных дефектах, как следствие, всегда наталкиваются на комбинацию из материалов сталь/пластмасса/пустота, что затрудняет достоверный контроль с помощью ультразвука.

Это в равной степени является проблемой при воздушных включениях в пластмассовые покрытия, которые точно также могут быть окружены тонкой пленкой из пластмассы.

При изменении параметров склеивания или покрытия (толщина слоя клея или покрытия, свойства поверхности детали и т.д.) происходит ослабление ультразвукового сигнала, которое опять же при локальном анализе может легко привести к ошибочной интерпретации.

В совокупности при ультразвуковом контроле дефектов в пластмассовых соединениях с металлическими деталями появляется следующая проблематика:

1. Воздушные пузырьки, которые возникают при нанесении покрытия на деталь или заполнении стыкового шва клеящим веществом, находятся внутри пластмассы, и поэтому на поверхности раздела детали всегда имеется отделяющая пустоту пластмассовая пленка.

Следствием этого является также то, что при существовании такой пустоты постоянно возникает переход сталь/пластмасса, а не переход сталь/воздух. Поэтому определение воздушных пузырьков под пластмассовой пленкой, особенно при способах, которые применяют отражение от поверхности раздела в металлической детали, осложнено.

2. Вследствие изменения толщины и свойства поверхности металлической детали, а также из-за эффекта интерференции происходят изменения амплитуды эха. Локальный анализ этих амплитуд и их соотношений без использования дополнительных родственных критериев становится не надежным.

3. Поэтому задачей изобретения является получение надежного и недорого способа для контроля соединений металлических деталей с пластмассами с помощью ультразвука, который не имел бы недостатков известных способов, так чтобы можно было однозначно обнаруживать и оценивать пустоты в слое пластмассы.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью того, что частота используемых ультразвуковых сигналов устанавливается в диапазоне между 1 и 10 МГц так, что глушение сигнала после прохода пластмассовой пленки на поверхности раздела минимально.

В другом варианте осуществления изобретения после достижения настроек, соответствующих минимальному глушению, используемая частота и длина импульса так дополнительно юстируются, что с помощью интерференции между сигналами, отраженными от верхней стороны пластмассовой пленки на поверхности раздела сталь/пустота и от нижней стороны пластмассовой пленки на поверхности раздела пластмассовая пленка/пустота настраивается усиление или ослабление сигнала по сравнению с не имеющей дефектов пластмассой.

Преимущество описываемого изобретения заключается в том, что специальный способ исследования и оценки результатов позволяет надежно обнаруживать пустоты в слое клеящего вещества или в материале покрытия и, таким образом, делать надежные высказывания о качестве покрытия или склеивания.

При многочисленных опытах по контролю наличия воздушных пузырьков в соединениях клеящим веществом и в покрытиях выявилось, что выбор «правильной частоты» имеет решающее значение.

Хотя звук и проникает в пластмассу, но он сильно глушится, причем глушение зависит от частоты. Таким образом, используемая частота должна сначала выбираться так, чтобы ослабление звука после прохода пластмассовой пленки было минимальным. Эхо от поверхности раздела нижняя сторона пленки/воздух взаимодействует потом с эхом поверхности раздела сталь/верхняя сторона пленки усиливающимся или ослабляющимся образом, так что могут обрабатываться эти четкие изменения амплитуды. В качестве благоприятных в экспериментах проявились частоты между 1 и 10, а точнее 3-7 МГц. Кроме того, длина импульса и используемая частота должны выбираться так, чтобы интерференция давала большую контрастность в амплитудах сигнала для улучшения обрабатываемости ультразвуковых сигналов. Длина импульса при этом должна составлять по меньшей мере удвоенный оставшийся остаточный слой между пустотой и деталью.

Конечно, длина импульса должна выбираться так, чтобы избежать наложения со следующим импульсом ультразвука, чтобы не усложнять обработку сигналов.

При опытах оказалось, что выбор «правильного эха» для обработки сигналов имеет большое значение. Поэтому преимущественно для обработки должны применяться сигналы, уровни амплитуды которых имеют наибольшее расхождение с сигналами не имеющих дефектов пластмасс. Использование шестого или последующего эха показало более высокую контрастность в амплитудах сигнала, чем, например, исследование со вторым эхом, и поэтому является более информативным.

Но постоянно следует принимать во внимание тот факт, что соотношение сигнал-шум эха снижается с увеличением номера. Из этого следует, что выбор подлежащего обработке эха должен соответствовать конкретной ситуации при исследовании.

Отклонения в таких параметрах склеивания, как толщина, свойства поверхности металлической детали, ширина стыкового зазора и т.д. или изменение толщины покрытия локально могут привести к сигналам, похожим на сигналы от таких дефектов, как, например, воздушные пузырьки. Но так как измененные параметры, как правило, простираются на большую область детали, с помощью плоскостного изображения и обработки с использованием родственных критериев точно также возможно надежное разделение источников двух сигналов, что также является преимуществом настоящего изобретения.

Так как в способе по изобретению оцениваются амплитуды эха, кроме того, следует принимать во внимание хорошую и равномерную связь. Точное механическое введение искателя дефектоскопа при сканировании при этом может облегчить обнаружение дефектов.

Предпочтительно при этом способе могут также применяться EMUS-искатели дефектоскопа (возбужденный электромагнитный ультразвук), которые иначе, чем при традиционной пьезотехнике, позволяют взаимодействие без посредника, такого, например, как вода.

Далее изобретение поясняется более подробно с помощью фигур. Одинаковые позиции на различных фигурах обозначают одинаковые конструктивные элементы. На фигурах:

фиг.1 показывает схематическое изображение типичного клеевого соединения труб с применением манжеты,

фиг.2 показывает ультразвуковой контроль клеевого соединения по фиг.1,

фиг.3 показывает изображение соотношений амплитуды при ультразвуковом контроле согласно фиг.2.

На фиг.1 схематически представлено типичное клеевое соединение труб при применении манжеты. Подлежащие соединению друг с другом с помощью склеивания металлические трубы 1, 1' уложены друг перед другом торцевыми сторонами по осевой линии с применением уплотнительного кольца 3. Уплотнительное кольцо 3 служит для того, чтобы подлежащее введению клеящее вещество 6 не могло через место контакта проникнуть в трубу 1, 1'.

Через расположенные по периметру по обеим сторонам труб 1, 1' вспомогательные устройства для заливки 2, 2' металлическая манжета 4 закрепляется на радиальном расстоянии относительно трубы 1, 1', так что образует полость для введения клеящего вещества 6. Манжета 4 перекрывает при этом место контакта обеих труб 1, 1', чья ширина перекрытия подобрана в соответствии с требованиями. Манжета должна быть из металла, так как ультразвуковой контроль клеевого соединения может осуществляться только от металлической стороны детали и при соединениях труб предпочтительно проводится с наружной стороны труб. В качестве альтернативы может рассматриваться контроль клеевого соединения и с внутренней стороны трубы, если это является необходимым.

Вспомогательное устройство 2, 2' для заливки устроено так, что оно с одной стороны радиально охватывает трубу 1, 1' и с другой стороны может смещаться по ее оси - соответственно ширине манжеты. С помощью промежуточных частей 5, 5', расположенных, соответственно, в области концов манжеты 4 на периметре труб 1, 1', может регулироваться радиальное расстояние манжеты 4 относительно трубы 1, 1', т.е. радиальная ширина стыкового зазора, подлежащего заполнению клеящим веществом 6.

На фиг.2 схематически представлен ультразвуковой контроль клеевого соединения по фиг.1. Подлежащее контролю соединение труб состоит из двух частей труб 1, 1', которые должны соединяться, слоя 6 клеящего вещества (изображен с замкнутым воздушным пузырьком 7) и манжеты 4.

Согласно левому нижнему фрагменту фиг.2 при контроле с пьезоискателем 9 дефектоскопа клеевое соединение погружается, например, в заполненную водой испытательную ванну 8, где с помощью обеспечивающей звуковую связь жидкости пригодным способом осуществляется звуковая связь на образце для испытаний. В случае использования изображенной в правом нижнем фрагменте фиг.2 EMUS-техники это не является необходимым. Вместо пьезоискателя 9 дефектоскопа здесь применяется EMUS-искатель 10 дефектоскопа.

В обоих случаях при сканировании искатель дефектоскопа проводится над манжетой 4. Созданные и принятые ультразвуковым прибором 11 импульсы записываются PC-системой 12. Амплитуды выбранного эха обрабатываются, цифровым способом фильтруются и представляются в двумерном виде.

Согласно изобретению частота ультразвуковых сигналов подобрана так, что глушение звука после прохода пластмассовой пленки на поверхности раздела сталь/пустота по возможности мало, и частота и длина импульса отъюстированы так, что с помощью интерференции между сигналами, отраженными от верхней стороны пластмассовой пленки на поверхности раздела сталь/пластмассовая пленка и от нижней стороны пластмассовой пленки на поверхности раздела пластмассовая пленка/пустота, настраивается усиление или ослабление сигнала по сравнению с не имеющей дефектов пластмассой.

Фиг.3 показывает получающееся при этом изображение соотношения амплитуды в зависимости от отраженного эха импульса сигнала. Можно видеть явно увеличивающееся с возрастанием номера эха отношение контрастности сигналов амплитуды от клеящего вещества и от воздушного пузырька, которое делает возможным обработку сигналов и, как следствие, обнаружение воздушных пузырьков, включенных в пластмассу клеевых соединений или покрытия.

Перечень обозначений на фигурах

1, 1' Труба

2, 2' Вспомогательное устройство для заливки

3 Уплотнительное кольцо

4 Манжета

5, 5' Промежуточная часть

6 Клеящее вещество

7 Воздушный пузырек

8 Заполненная водой ванна для испытаний

9 Пьезоискатель дефектоскопа

10 EMUS-искатель дефектоскопа

11 Ультразвуковой прибор

12 PC-система.

1. Способ контроля соединений металлических деталей с пластмассами для определения наличия пустот с помощью ультразвука, в которых пластмасса расположена в виде промежуточного слоя детали или соединена с деталью с одной стороны, и внутри пластмассы находится пустота, причем между пустотой и деталью находится оставшийся слой пластмассы или пластмассовая пленка, в котором с помощью по меньшей мере одного ультразвукового искателя дефектоскопа в пластмассу с металлической стороны детали направляют ультразвуковые сигналы определенной частоты и определенной длины импульса и в котором, в частности, ультразвуковые сигналы, отраженные от находящихся в пластмассе дефектов, регистрируют тем же или другим ультразвуковым искателем дефектоскопа и преобразуют в обрабатываемые электрические сигналы и анализируют в плане пороговых значений, отличающийся тем, что частоту ультразвуковых сигналов устанавливают в диапазоне между 1 и 10 МГц таким образом, что глушение звука после прохода пластмассовой пленки минимально, а также тем, что после настройки частоты для минимального глушения частоту и длину импульса юстируют дополнительно таким образом, что с помощью интерференции между сигналами, отраженными от верхней стороны пластмассовой пленки на поверхности раздела сталь/пустота и от нижней стороны пластмассовой пленки на поверхности раздела пластмассовая пленка/пустота, добиваются усиления или ослабления сигнала по сравнению с не имеющей дефектов пластмассой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частота устанавливается между 3 и 7 МГц.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что длину импульса настраивают так, что она равна по меньшей мере удвоенной толщине оставшегося остаточного слоя между пустотой и деталью.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что длина пульса такова, что позволяет избежать наложения сигналов с последующим ультразвуковым импульсом.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для обработки используют сигналы, отраженные от верхней стороны пустоты и от нижней стороны пустоты, уровни амплитуды которых имеют наибольшую разность при одинаково большом отношении сигнал/шум.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способу определения жесткости легкодеформируемых композитных, преимущественно кожевенных и текстильных, материалов и других волокнистых систем, и может быть использовано в легкой промышленности.

Использование: для акустической дефектоскопии неисправностей рельсового пути. Сущность: заключается в том, что в рельсы передают акустический сигнал, принимают отраженный сигнал, а по времени распространения акустических сигналов к месту неисправности и обратно определяют его координату, отраженный сигнал принимают пьезоэлектрическими преобразователями, установленными на подшипниках скольжения, расположенными на валу колесной пары, передачу и прием акустических сигналов осуществляют попеременно, при этом в качестве источника мощности акустических сигналов используют удары колесных пар на стыках межрельсового пути, стабилизируют импульсы постоянным весом локомотива в рабочем диапазоне его скоростей под углом наката α=0,001÷0,002°, регистрируют одновременно частоту следования сформированных ударных импульсов, фоновую интенсивность и частотный спектр акустического шума в интервале между первым и вторым ударными импульсами и отраженными сигналами от не менее 2-х колесных пар, преобразуя сформированные ударные импульсы в импульсы прямоугольной формы, определяют их длительность между временами заднего фронта и переднего фронта, разлагая прямоугольные импульсы с правой и левой колеи в ряд Фурье и выделяют основную гармонику правой и левой колеи, после чего проводят дальнейшую обработку полученных данных, определяя неисправности рельсового пути.

Использование: для оценки поврежденности материала конструкций. Сущность: заключается в том, что оценка поврежденности материала (на стадии накопления рассеянных микроповреждений) эксплуатируемых элементов основана на определении критерия степени поврежденности металла элементов и определении по нему временной зависимости от момента контроля до вероятного разрушения элемента оборудования.

Использование: для контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность: заключается в том, что в призму пьезопреобразователя излучают пучок ультразвуковых колебаний, измеряют амплитуду трансформированных поперечных колебаний и по ее величине судят о наличии или отсутствии акустического контакта, при этом трансформированную волну, отраженную от рабочей поверхности призмы, принимают специальной пьезопластиной для приема поперечных колебаний или упомянутую трансформированную волну, отраженную от рабочей поверхности призмы, далее трансформируют с использованием дополнительной плоскости призмы пьезопреобразователя из поперечной в продольную и регистрируют колебания обычной пьезопластиной, причем угол падения поперечной волны на дополнительную плоскость выбирают исходя из максимального коэффициента преобразования в продольные колебания.

Использование: для контроля средних параметров волокон в волоконной массе. Сущность: заключается в том, что массу волокон, принятых за эталон, прочесывают с выходом на барабан с акустически прозрачной, например, сетчатой поверхностью, под поверхностью и над поверхностью сетчатой стенки барабана соосно, нормально к поверхности стенки, устанавливают излучающий и воспринимающий датчики акустических колебаний и обкладки воздушного конденсатора, после каждого полного оборота барабана фиксируют величину акустического сигнала и величину емкости воздушного конденсатора, отбирая от навоя образцы, стандартными методами определяют поверхностную плотность навоя и количество волокон в направлении прозвучивания, строят зависимости поверхностной плотности навоя от емкости воздушного конденсатора и величины акустического сигнала от количества волокон в направлении прозвучивания, устанавливают на зависимостях эталонное значение требуемого количества волокон, прочесывают контролируемое волокно с выходом на барабан, непрерывно регистрируя при каждом обороте барабана количество волокон в направлении прозвучивания до установленного эталонного значения, по достижении которого навой прекращают, а о среднем параметре волокон судят по величине поверхностной плотности полученного навоя.

Использование: для эхо-локации. Сущность заключается в том, что устройство для излучения и приема ультразвуковых волн содержит источник напряжения, к которому подключены последовательно в указанной очередности первый резистор, конденсатор и второй резистор, пьезоэлектрический преобразователь, одним своим выводом соединенный с «землей» источника напряжения, электронный ключ, подключенный одним выводом к точке соединения первого резистора с конденсатором, а вторым выводом к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с «землей» источника напряжения, схему управления, выход которой подключен к управляющему входу электронного ключа, два встречно-параллельных диода, включенных параллельно третьему резистору, и приемно-усилительный тракт, вход которого подключен к первому выводу третьего резистора, при этом оно выполнено с возможностью создания на пьезоэлектрическом преобразователе перепада напряжения, превышающего напряжение источника питания, для генерации ультразвуковой волны за счет включения индуктивности, один из выводов которой подключен к точке соединения конденсатора и второго резистора, а второй вывод - к свободному выводу пьезоэлектрического преобразователя.

Использование: для ультразвукового контроля изделий. Сущность: способ, заключающийся в том, что выполняют ввод ультразвуковых колебаний в изделие, теневое прозвучивание изделия импульсами ультразвуковых колебаний и прием прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний в воздушной среде приемным преобразователем, отличается тем, что ультразвуковой контроль изделия проводят не одним, а двумя ультразвуковыми приборами или двумя блоками одного прибора, из которых один используют для излучения и ввода ультразвуковых колебаний в изделие, а другой - для приема прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний и отображения их на экране прибора, при этом работу блоков каждого из приборов не синхронизируют друг с другом, в частности, частоту следования импульсов ультразвуковых колебаний на излучающем блоке прибора устанавливают не равной, а более высокой по сравнению с частотой следования импульсов, синхронизирующих работу блоков приемного прибора, в том числе блока развертки, обеспечивающего отображение принятых ультразвуковых колебаний на экране прибора, и не кратной частоте следования синхроимпульсов, а о качестве изделия судят по наличию и амплитуде движущихся в соответствии с определенным соотношением на экране прибора импульсов.

Использование: для контроля средних параметров волокон в волоконной массе. Сущность: заключается в том, что подготавливают три пакета прочеса волокна: два пакета волокна, принятого за эталон, и один - контролируемого волокна, причем один пакет из эталонного волокна должен иметь количество слоев, обеспечивающий максимальное, а второй - обеспечивающий минимальное изменение акустического сигнала в диапазоне контроля, из пакетов эталонного и контролируемого волокна вырезают требуемое количество образцов заданного размера и конфигурации, все полученные образцы выдерживают необходимое время в одинаковых климатических условиях, закладывают в кассету с двумя ячейками, первая из которых служит для закладки эталонного образца, а вторая, имеющая акустически прозрачные крышки-обкладки воздушного конденсатора, для закладки контролируемого образца, закладывают в первую ячейку эталонный образец с максимальным количеством слоев, во вторую закладывают эталонный образец с минимальным количеством слоев, прозвучивают последовательно первую и вторую ячейки, калибруют диапазон контроля акустического сигнала, затем эталонное волокно из второй ячейки заменяют на контролируемое, прозвучивают, по показаниям импеданса и известной характеристике импеданса воздушного конденсатора от веса, полученный акустический сигнал нормируют по весу до нормативного, а результат находят как отношение сигналов через максимальный эталонный образец к сигналу через контрольный образец.
Использование: для контроля средних параметров волокон в волоконной массе. Сущность заключается в том, что волоконную массу заданного веса прочесывают, формируют в ленту, пропускают через фильеру, снабженную акустическими датчиками, и последовательно расположенные по направлению движения ленты, пластины воздушного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, объективности и оперативности контроля датчики акустических колебаний и пластины воздушного конденсатора располагают взаимно перпендикулярно друг другу в плоскости, нормальной к направлению движения ленты, воздушный конденсатор включают в колебательный контур генератора акустических колебаний, подстройкой индуктивности в LC-контуре или резистора в RC-контуре добиваются требуемой опорной частоты генерируемых акустических колебаний на эталонном образце волоконной массы, пропускают через указанную систему акустических датчиков и конденсатора контролируемую волоконную массу в виде ленты, а о средних параметрах волокон судят по среднему акустическому сигналу и среднему отклонению частоты излучаемых колебаний от опорной по всей длине контролируемой ленты.

Использование: для выявления внутренних расслоений стенок труб. Сущность заключается в том, что осуществляют подготовку поверхности трубы к ультразвуковому контролю, сканирование ее ультразвуковым преобразователем, подключенным к прибору, и выявление мест расслоений по показаниям прибора, при этом на контролируемую поверхность наносят координатную сетку, выполняют измерения толщины стенки трубы в каждой ячейке координатной сетки последовательно двумя преобразователями с разными рабочими частотами, определяют наличие внутреннего расслоения на основании разности значений толщины стенки, регистрируемых в каждой ячейке координатной сетки двумя преобразователями, и изменения количества ячеек со значениями толщины, составляющими 20…80% от номинального значения толщины стенки трубы.

Использование: для неразрушающего контроля металлических изделий и конструкций. Сущностьзаключается в том, что комплекс для ультразвукового контроля изделий содержит сканирующую X-образную систему электромагнитно-акустических антенных решеток, состоящую из четырех линейных приемно-излучающих антенных решеток, расположенных в плане таким образом, что центры элементов антенных решеток лежат на двух пересекающихся прямых линиях, причем каждая антенная решетка расположена по одну сторону от точки их пересечения и снабжена соответствующим блоком импульсного подмагничивания, соединенным своим входом с одним из четырех выходов синхронизатора, пятый выход которого подключен ко входу генератора импульсов возбуждения, каждый из четырех выходов которого подключен ко входу соответствующей антенной решетки, выходы антенных решеток подключены к соответствующим входам многоканального приемного тракта, оптическое измерительное устройство, выходом подключенное к первому входу вычислительного блока, который также имеет связь через соответствующие шины обмена данных с синхронизатором, многоканальным приемным трактом и блоком отображения результатов контроля, по меньшей мере, все антенные решетки, блоки импульсного подмагничивания и оптическое измерительное устройство установлены на подвижной платформе, оснащенной датчиком пути и блоком управления движением платформы, при этом выход датчика пути подключен ко второму входу вычислительного блока, выход которого соединен со входом блока управления движением платформы. Технический результат: расширение функциональных возможностей системы неразрушающего контроля с одновременным улучшением ее дефектоскопических и эксплуатационных характеристик. 2 н.и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для дефектоскопии технологических трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что комплекс дефектоскопии технологических трубопроводов состоит из: подвижного модуля, бортовой электронной аппаратуры, бортового компьютера; датчиков дефектов; одометров; троса; наземной лебедки с барабаном для троса; бортового источника электропитания; наземного компьютера; при этом в него ведены: первый и второй направляющие конусы, несколько опорно-ходовых манжет, несколько групп ходовых пружинных узлов (ХПУ), несколько групп прижимных пружинных узлов (ППУ), несколько групп ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля (УДСНК), несколько групп толкателей, несколько ультразвуковых эхолокаторов, несколько контроллеров управления прижимными пружинными узлами, несколько контроллеров управления ходовыми пружинными узлами, первый радиомодем, второй радиомодем, несколько контроллеров управления ультразвуковыми датчиками системы неразрушающего контроля (КУУДСНК). Технический результат: обеспечение возможности создания простого с точки зрения механики комплекса для внутритрубного контроля состояния технологических трубопроводов произвольной ориентации, открытых с одного конца, а также контроля труб-отводов произвольной пространственной ориентации при удаленном расположении отвода от открытого конца основного трубы. 7 ил.

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов. Способ заключается в том, что магнитным дефектоскопом, установленным на вагоне-дефектоскопе, обследуют участок рельсового пути. Обнаруживают дефекты и конструктивные элементы (болтовые и сварные стыки рельсов, рельсовые металлические подкладки и т.п.), сигналы от которых и их положение сохраняют в диагностической карте. Используют данные о конструктивных элементах рельсового пути для навигации при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии того же участка рельсового пути. Подробно анализируют УЗ дефектоскопом объекты, обнаруженные магнитным дефектоскопом. Корректируют диагностическую карту по результатам дефектоскопии. В результате повышается точность, качество и скорость обнаружения дефектов рельсов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор линий электропередач и контактной сети. Сущность изобретения заключается в том, что через вентиляционное отверстие внутрь опоры помещают прямой ультразвуковой преобразователь с круговым обзором ультразвукового дефектоскопа, работающего по принципу эхо-импульсного метода, с помощью системы управления перемещают его таким образом, чтобы обследовать всю внутреннюю поверхность опоры от поверхности грунта до основания опоры, измеряют и обрабатывают полученные отраженные ультразвуковые сигналы, о коррозионном состоянии подземной части железобетонной опоры судят по амплитуде эхо-сигнала в развертке отраженного от границы раздела «арматура - бетон» ультразвукового сигнала. Технический результат: упрощение способа и повышение достоверности при определении коррозионного состояния подземной части железобетонных опор. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для предотвращения чрезвычайных ситуаций на линейной части подземного магистрального продуктопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют возбуждение периодической последовательности виброакустических импульсов в заданном сечении трубы, регистрацию их в двух сечениях продуктопровода, удаленных примерно на одинаковые расстояния по обе стороны от сечения возбуждения, накопление суммы отсчетов интегралов от разностей регистрируемых сигналов, причем число накоплений в цикле определяют расчетным путем по задаваемой вероятности ложных решений для каждого предвестника чрезвычайной ситуации, оценке уровня ожидаемого сигнала в точках регистрации, среднеквадратическому отклонению регистрируемых отсчетов указанных интегралов, а решение о появлении предвестника чрезвычайной ситуации принимают при превышении накопленного за цикл результата одного из установленных эталонных уровней, причем решение о подготовке врезки трансформируется в сигнал тревоги через установленный на контролируемом участке громкоговоритель, а сигналы всех принимаемых решений передаются на мнемосхему в службе безопасности по каналам телемеханики. Технический результат: обеспечение возможности раннего обнаружения формирующейся чрезвычайной ситуации на линейной части подземного магистрального продуктопровода. 2 ил.

Использование: для контроля качества и акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют выделение структурных реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и выделение собственных реверберационных шумов дефектоскопа и по сравнению амплитуд реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и собственных реверберационных шумов дефектоскопа контролируют контакт электроакустического преобразователя с контролируемым материалом. Технический результат: повышение достоверности контроля качества акустического контакта. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для контроля средней тонины волокон в массе. Сущность изобретения заключается в том, что волоконную массу прочесывают, формируют в пакет заданной массы, размера, конфигурации и помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний, при этом расчетным путем определяют частоту акустических излучаемых колебаний, обеспечивающих показание эффективной тонины волокон, равной или меньшей их физической тонины, прозвучивают пакет, фиксируя величину акустического сигнала, взаимно перпендикулярно, нормально к направлению распространения акустических колебаний, сжимают пакет до получения минимального, заданного значения акустического сигнала, а о среднем значении тонины волокон судят по величине объемной плотности сжатого пакета. Технический результат: повышение точности, объективности и оперативности контроля средней тонины волокон. 2 ил.

Способ относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом. Волоконную массу заданного веса разрыхляют, помещают в сушильную камеру, выдерживают установленное время при заданной температуре и прозвучивают акустическими колебаниями, фиксируя показания изменения амплитуды и фазы акустических колебаний. Затем повторно взвешивают, прозвучивают акустическими колебаниями, фиксируя показания изменения амплитуды и фазы акустических колебаний, снова помещают в сушильную камеру. Далее повторяют взвешивание и прозвучивание, процедуру повторяют до достижения стабильного веса образца волоконной массы. Строят функциональные зависимости амплитуды от количества волокон в направлении прозвучивания и фазы от влажности волоконной массы. Процедуру повторяют для нескольких образцов различного веса, также устанавливая функциональные зависимости. Контролируемую волоконную массу формируют в ленту, пропускают через фильеру, имеющую акустические датчики, перпендикулярные направлению перемещения ленты, прозвучивают образец, пользуясь установленными зависимостями, по величине средней амплитуды судят о количестве волокон в направлении прозвучивания, а среднюю влажность волокна определяют по среднему значению фазы акустического сигнала, прошедшего через волоконную массу. Техническим результатом является повышение точности, объективности и оперативности непрерывного контроля влажности волокон в процессе их переработки. 1 ил.

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что бутылки или нечто подобное, а также банки транспортируются транспортными элементами вдоль направления транспортировки, причем транспортные элементы имеют центрирующие и/или фиксирующие элементы (3, 4) для закрепления соответствующего сосуда (7), а установка для обработки сосудов (1) имеет, по меньшей мере, одно устройство для контроля (8), производящее контроль бутылок или подобных сосудов (7) на наличие нежелательных посторонних веществ, также устройство для контроля (8) соединено с блоком обработки данных (18), при этом устройство для контроля (8) является интегральной составной частью транспортного элемента и/или его центрирующего и/или фиксирующего элемента (3, 4) и выполнено в виде пьезоэлектрического датчика, и что предусмотрен элемент для возбуждения, который побуждает подлежащий контролю сосуд (7) к перемещению в соответствующем направлении, при котором сосуд поднимается, и наоборот, причем устройство для контроля (8) может соединяться с сосудом таким образом, что он может перемещаться в соответствующем направлении перемещения и вдоль направления транспортировки вместе с устройством для контроля (8). Технический результат: обеспечение возможности надежного распознавания нежелательных посторонних предметов в емкостях типа бутылок или банок. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что емкости (1), такие как бутылки и т.п., а также металлические банки транспортируются в направлении транспортировки с помощью удерживающе-транспортирующих элементов (2) и заполняются на разливочных станциях продуктом, причем установка содержит, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) для контроля бутылок или подобных емкостей (1) на наличие нежелательных посторонних веществ, связанное с блоком обработки, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента (2) и выполнено в виде пьезодатчика (6), причем инспекционное устройство (6) выполнено с возможностью соединения с емкостью (1) так, что она может двигаться в соответствующем направлении движения и в направлении транспортировки вместе с инспекционным устройством (6). Технический результат: обеспечение возможности надежного распознавания нежелательных посторонних предметов в емкостях типа бутылок или банок. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-05-10 2014-05-09T11:51:08
Наверх