Акустический блок для неразрушающего ультразвукового локального контроля качества труб

Использование: для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб. Сущность изобретения заключается в том, что акустический блок содержит сканирующий узел с основанием с опорными роликами, которое связано штоками с корпусом, в котором размещены демпфер, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь, локальная ванна для иммерсионной жидкости (воды). На внешней нижней поверхности корпуса выполнена локальная ванна. Сверху каждого выступа выполнены глухие отверстия, сопряженные с шаровыми опорами штоков, связанных с основанием. Ультразвуковой эхо-пьзопреобразователь подключен к ультразвуковому дефектоскопу, включающему в себя генератор импульсов возбуждения, синхронизатор, генератор развертки, электроннолучевую трубку, усилитель, автоматический сигнализатор дефектов. Пьезоэлемент эхо-преобразователя соединен с электронно-лучевой трубкой посредством: первой электроцепи через генератор импульсов возбуждения - синхронизатор - генератор развертки и второй электроцепи через усилитель - автоматический сигнализатор дефектов. Указанное основание выполнено в виде листового упругого элемента, установленного передним концом на ось переднего ролика, а задним концом на ось двух разнесенных задних роликов меньшего диаметра, чем передний ролик. Передний шток выполнен в виде маятникового рычага, верхняя его шаровая опора присоединена к кронштейну на основании, а нижняя - размещена в переднем выступе на корпусе. Задний шток является телескопической пружинной стойкой, верхний конец которой соединен поперечной осью с упругим элементом, а нижний конец - с выступом на корпусе. Ось пружинной стойки перпендикулярна оси листового упругого элемента в исходном положении акустического блока. Передний шток снабжен выступом с возможностью упора в листовой упругий элемент, а на основании установлена накладка для провода к пьезоэлементу и патрубка питания эхо-преобразователя иммерсионной жидкостью. Задний конец листового упругого элемента (основания) выступает консольно за пределы оси задних роликов и жестко соединен с одним концом рукоятки. Технический результат: повышение точности исследований труб разного диаметра. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области средств неразрушающего контроля, в частности к ультразвуковому контролю качества труб, и может найти широкое применение в атомной, химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Главным преимуществом средств неразрушающего ультразвукового контроля является то, что ультразвуковой контроль не разрушает и не повреждает исследуемый образец, позволяет проводить контроль изделий из металлических и неметаллических материалов.

К достоинствам этого метода можно отнести оперативность исследования при низких стоимости и опасности для оператора, а также высокую мобильность ультразвуковых дефектоскопов.

Ультразвуковой дефектоскоп позволяет обнаружить несколько видов дефектов, в том числе: нарушение сплошности или неоднородностей в объеме, в том числе и химических изменений; зоны коррозионного поражения; отклонения химического состава и размеров изделия.

Как известно, звуковые волны не изменяют траектории движения в однородном материале, поэтому отражение акустических волн возможно от раздела сред с различными удельными акустическими сопротивлениями. При этом разрешающая способность акустического исследования определяется длиной звуковой волны, которая, в свою очередь, зависит от частоты ввода акустических колебаний, т.е. чем больше частота, тем меньше длина волны.

Вследствие того, что при размере препятствия меньше четверти длины волны, отражения колебаний практически не происходит, а доминирует их дифракция, поэтому, обычно, частоту ультразвука стремятся повышать.

С другой стороны, при повышении частоты колебаний быстро растет их затухание, что сокращает возможную область контроля, поэтому в практических исследованиях используют частоты колебаний в диапазоне от 0,5 до 10 МГц.

Для оптимизации данных рекомендаций наиболее пригодным является использование пьезоэлектрического эффекта в качестве метода возбуждения ультразвуковых волн в исследуемом изделии.

Излучение ультразвуковых волн осуществляется путем преобразования электрических колебаний в акустические путем обратного пьезоэлектрического эффекта и преобразования их в электрические вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта после прохождения контролируемой среды.

В изобретении пьезоэлектрический преобразователь совмещает в себе две функции - выполняет роль излучателя и приемника ультразвуковых колебаний, т.е. используется эхо-метод или эхо-импульсный метод.

Эхо-метод основан на посылке дефектоскопом в изделие коротких импульсов ультразвуковых колебаний и регистрации интенсивности и времени прихода эхо-сигналов, отраженных от дефектов.

Метод широко распространен за счет своей простоты, так как для проведения контроля требуется только один преобразователь, следовательно, при ручном контроле отсутствует необходимость в специальных приспособлениях для его фиксации.

В процессе контроля качества трубы датчик эхо-дефектоскопа сканирует ее поверхность для обнаружения поверхностных и глубинных дефектов и их формы.

О наличии дефекта судят по уменьшению энергии ультразвуковых колебаний или по изменению фазы ультразвуковых колебаний, огибающих дефект.

Кроме того, ультразвуковой дефектоскоп позволяет достаточно точно определить координаты дефекта, такие как глубину залегания и его положение в исследуемом объекте.

Известен акустический блок для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб, содержащий сканирующий узел с основанием, снабженным опорными роликами, связанным посредством двух штоков с цилиндрическим корпусом, в котором размещены демпфер, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь, локальная ванна с патрубком для подпитки ее иммерсионной жидкостью, при этом корпус снабжен двумя диаметрально противоположными выступами на внешней цилиндрической поверхности с плоским срезом в нижней части, в котором выполнена локальная ванна с каналами для подпитки иммерсионной жидкостью, распространенная в тело указанных выступов, на противоположной стороне каждого из которых выполнены глухие отверстия, сопряженные с шаровыми опорами штоков, связанных с основанием (патент RU60221, МПК G01N 29/04, опубл. 10.01.2007 г.).

Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.

Недостатком прототипа является невысокая точность измерений вследствие периодического неплотного прилегания эхо-пьезопреобразователя к исследуемой поверхности в результате постоянства усилий прижатия его корпуса вне зависимости от диаметра исследуемой трубы.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности исследований труб разного диаметра за счет более плотного прилегания эхо-преобразователя к поверхности исследуемого объекта.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь изобретения с указанным техническим результатом.

Акустический блок для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб содержит сканирующий узел с основанием, снабженным опорными роликами. Основание связано посредством двух штоков с цилиндрическим корпусом. В корпусе размещены демпфер, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь, локальная ванна с патрубком для подпитки ее иммерсионной жидкостью. Корпус снабжен двумя диаметрально противоположными выступами на внешней цилиндрической поверхности с плоским срезом в нижней части. В корпусе выполнена локальная ванна с каналами для подпитки иммерсионной жидкостью, распространенная в тело указанных выступов. На противоположной стороне каждого выступа выполнены глухие отверстия, сопряженные с шаровыми опорами штоков, связанных с основанием. Ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь подключен к ультразвуковому дефектоскопу, включающему в себя генератор импульсов возбуждения, синхронизатор, генератор развертки, электронно-лучевую трубку, усилитель, автоматический сигнализатор дефектов. Пьезоэлемент эхо-преобразователя соединен с электронно-лучевой трубкой посредством: первой электроцепи через генератор импульсов возбуждения - синхронизатор генератор - развертки и второй электроцепи через усилитель - автоматический сигнализатор дефектов. Указанное основание выполнено в виде листового упругого элемента, установленного передним концом посредством вилки на ось переднего ролика, а задним концом на ось двух разнесенных задних роликов, меньшего диаметра, чем передний ролик. Передний из указанных штоков выполнен в виде маятниковой тяги с шаровыми опорами на концах, верхняя из которых присоединена к кронштейну на основании. Нижняя шаровая опора размещена в переднем выступе на корпусе. Задний шток выполнен в виде телескопической пружинной стойки, верхний конец которой соединен поперечной осью с упругим элементом. Нижний конец стойки образует с задним выступом на корпусе шаровую опору. Ось пружинной стойки перпендикулярна оси листового упругого элемента в исходном положении акустического блока. Передний шток снабжен ограничителем перемещения эхо-преобразователя вперед, выполненным в виде выступа с возможностью упора в листовой упругий элемент, а провода к пьезоэлементу и патрубок питания эхо-преобразователя иммерсионной жидкостью размещены в накладке, прикрепленной к основанию. При этом задний конец листового упругого элемента (основания) выступает консольно за пределы оси задних роликов и жестко соединен с одним концом рукоятки, другой конец которой жестко прикреплен к основанию между накладкой и осью задних роликов. В качестве иммерсионной жидкости может быть использована вода.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства; на фиг. 2 представлен в увеличении ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид сверху на акустический блок.

Акустический блок для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб содержит сканирующий узел с основанием 1, снабженным опорными роликами 2 и 3.

Основание 1 связано посредством двух штоков 4 и 5 с цилиндрическим корпусом 6.

В корпусе 6 размещены демпфер 7, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь 8 с пьезоэлементом 9, локальная ванна 10 с патрубком 11 для подпитки ее иммерсионной жидкостью.

Корпус 6 снабжен двумя диаметрально противоположными выступами 12 на внешней цилиндрической поверхности с плоским срезом в нижней части.

В корпусе 6 выполнена локальная ванна 10 с каналами 13 для подпитки иммерсионной жидкостью, распространенная в тело указанных выступов 12.

На противоположной стороне каждого выступа 12 выполнены глухие отверстия, сопряженные с шаровыми опорами 14 штоков, связанных с основанием 1. Ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь 8 подключен к ультразвуковому дефектоскопу 15, включающему в себя генератор импульсов возбуждения 16, синхронизатор 17, генератор развертки 18, электронно-лучевую трубку 19, усилитель 20, автоматический сигнализатор дефектов 21.

Пьезоэлемент 9 эхо-преобразователя 8 соединен с электронно-лучевой трубкой 19 посредством первой электроцепи через генератор импульсов возбуждения 16 - синхронизатор 17 - генератор развертки 18 и второй электроцепи через усилитель 20 - автоматический сигнализатор дефектов 21. Указанное основание 1 выполнено в виде листового упругого элемента, установленного передним концом посредством вилки 22 на ось переднего ролика 2, а задним концом на ось 23 двух разнесенных задних роликов 3 меньшего диаметра, чем передний ролик 2.

Передний из указанных штоков выполнен в виде маятниковой тяги 4 с шаровыми опорами 14 на концах, верхняя из которых присоединена к кронштейну 24 на основании 1.

Его нижняя шаровая опора14 размещена в переднем выступе 12 на корпусе 6.

Задний шток 5 выполнен в виде телескопической пружинной стойки, верхний конец которой соединен поперечной осью 25 с основанием - упругим элементом 1.

Нижний конец стойки 5 образует с задним выступом 12 на корпусе 6 шаровую опору 14.

Ось пружинной стойки 5 перпендикулярна оси листового упругого элемента (основания) 1 в исходном положении акустического блока.

Передний шток 4 снабжен ограничителем 26 перемещения эхо-преобразователя 8 вперед, выполненным в виде выступа с возможностью упора в листовой упругий элемент 1, а провода 27 к пьезоэлементу 9 и патрубок 11 питания эхо-преобразователя 8 иммерсионной жидкостью размещены в накладке 28, прикрепленной к основанию 1.

При этом задний конец листового упругого элемента (основания) 1 выступает консольно за пределы оси 23 задних роликов 3 на расстояние 1 и жестко соединен с одним концом рукоятки 29, другой конец которой жестко прикреплен к основанию между накладкой 28 и осью 23 задних роликов 3.

В качестве иммерсионной жидкости может быть использована вода.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии изобретения указано его назначение, оно может быть осуществлено промышленным способом для контроля качества труб, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения устройства, позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.

Изобретение в том виде, как оно охарактеризовано в формуле, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в патенте RU 60221, ставшим общедоступным до даты приоритета изобретения.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное техническое решение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, а в выявленных таких решениях не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат.

Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование этих признаков в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат - повышение точности исследований труб разного диаметра.

Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Для подтверждения возможности осуществления изобретения ниже приводятся следующие сведения о работе устройства, раскрывающие, как может быть осуществлено изобретение с реализацией указанного заявителем назначения и с подтверждением возможности достижения технического результата при осуществлении изобретения.

Сканирующий узел (эхо-пьезопреобразователя 8) подводят к поверхности ввода-приема ультразвуковых колебаний контролируемого изделия 31 и устанавливают его основание 1 опорными роликами 2 и 3 на исследуемую поверхность.

Эхо-пьезопреобразователь 8 локальной ванной 10 поджимается к трубе 31 путем изгиба упругого листового элемента 1 из положения I в положение II (фиг. 1) поворотом руки 30 оператора вперед в сторону движения устройства при измерении. Затем локальная ванна 10 поджимается к трубе 31 пружинной стойкой 4 за счет деформации упругого листового элемента 1 в пределах перемещения маятниковой тяги 4 до контакта упора 26 с листовым упругим элементом 1.

В локальную ванну 10 подается иммерсионная жидкость (например, вода) через патрубок 11 и каналы 13 в демпфере 7 для создания акустического контакта между пьезоэлементом 9 и поверхностью трубы 31.

При заполнении локальной ванны 10 импульс передается от пьезоэлемента 9 через кабель 27 на ультразвуковой дефектоскоп 15, что подтверждает наличие акустического контакта между эхо-пьезопреобразователем 8 и поверхностью изделия 31.

После подтверждения акустического контакта эхо-пьезопреобразователь 8 перемещают по поверхности контролируемого изделия 31 вперед и осуществляют контроль его качества.

В процессе перемещения эхо-пьезопреобразователя 8 возникает утечка контактной жидкости из локальной 10, которую пополняют подпиткой через каналы 13 по патрубку 11.

Далее от генератора импульсов возбуждения электроимпульс попадает на пьезоэлемент 9, который в процессе анализа обращен к трубе 31 и возбуждает в нем ультразвуковой импульс.

Ультразвуковой импульс, отраженный от противоположной стороны объекта контроля и/или дефекта, возвращается к поверхности пьезоэлемента 9.

Вследствие явления прямого пьезоэффекта ультразвуковые импульсы преобразуются пьезоэлементом в электрические импульсы, которые поступают на приемное устройство (усилитель 20), где сигнал усиливается, измеряется.

Затем сигнал поступает в автоматический сигнализатор дефектов (АСД) 21, который подает звуковой и световой сигнал при появлении сигнала от дефекта. Уровень срабатывания АСД устанавливается оператором.

Далее сигнал поступает на вертикальные отклоняющие пластины, например, электронно-лучевой трубки 19 (индикаторного устройства), которая соединена с генератором развертки 18.

На этом этапе и определяется график (спектр) плотности образца, анализируются два параметра из этой развертки - амплитуда пиков и время прихода сигнала.

Следует отметить, что плотное прилегание эхо-пьезопреобразователя 8 к трубе достигается необходимым поджатием изгибом упругого элемента 1 рукой 30 оператора. Вследствие изгиба упругого элемента 1 увеличивается поджатие эхо-пьезопреобразователя 8 пружинной стойкой 5. При этом максимальное приближение эхо-пьезопреобразователя 8 к трубе 31 ограничивается упором 26 маятниковой тяги 4 в листовой упругий элемент 1.

В зависимости от диаметра исследуемой трубы 31 усилие от пружинной стойки и перемещение эхо-пьезопреобразователя 8 до обеспечения надлежащего его контакта с трубой 31 будут различными, т.е. изобретение обладает надежным акустическим контактом при малых скоростях сканирования.

Этим также обеспечиваются расширение диапазона применения устройства и точность измерений для труб различного диаметра.

Использование изобретения позволяет повысить точность исследований труб 31 разного диаметра за счет более плотного прилегания эхо-преобразователя 8 к поверхности исследуемой трубы 31.

1. Акустический блок для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб, содержащий сканирующий узел с основанием, снабженным опорными роликами, связанным посредством двух штоков с цилиндрическим корпусом, в котором размещены демпфер, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь, локальная ванна с патрубком для подпитки ее иммерсионной жидкостью, при этом корпус снабжен двумя диаметрально противоположными выступами на внешней цилиндрической поверхности с плоским срезом в нижней части, в котором выполнена локальная ванна с каналами для подпитки иммерсионной жидкостью, распространенная в тело указанных выступов, на противоположной стороне каждого из которых выполнены глухие отверстия, сопряженные с шаровыми опорами штоков, связанных с основанием, отличающийся тем, что ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь подключен к ультразвуковому дефектоскопу, включающему в себя генератор импульсов возбуждения, синхронизатор, генератор развертки, электронно-лучевую трубку, усилитель, автоматический сигнализатор дефектов, причем пьзоэлемент эхо-преобразователя соединен с электронно-лучевой трубкой посредством первой электроцепи через генератор импульсов возбуждения - синхронизатор - генератор развертки и второй электроцепи через усилитель - автоматический сигнализатор дефектов, при этом указанное основание выполнено в виде листового упругого элемента, установленного передним концом посредством вилки на ось переднего ролика, а задним концом на ось двух разнесенных задних роликов меньшего диаметра, чем передний ролик, при этом передний из указанных штоков выполнен в виде маятниковой тяги с шаровыми опорами на концах, верхняя из которых присоединена к кронштейну на основании, а нижняя размещена в переднем выступе на корпусе, при этом задний шток выполнен в виде телескопической пружинной стойки, верхний конец которой соединен поперечной осью с упругим элементом, а нижний конец образует с задним выступом на корпусе шаровую опору, причем ось пружинной стойки перпендикулярна оси листового упругого элемента в исходном положении акустического блока, при этом передний шток снабжен ограничителем перемещения эхо-преобразователя вперед, выполненным в виде выступа с возможностью упора в листовой упругий элемент, а провода к пьезоэлементу и патрубок питания эхо-преобразователя иммерсионной жидкостью размещены в накладке, прикрепленной к основанию, при этом задний конец листового упругого элемента (основания) выступает консольно за пределы оси задних роликов и жестко соединен с одним концом рукоятки, другой конец которой жестко прикреплен к основанию между накладкой и осью задних роликов.

2. Акустический блок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве иммерсионной жидкости использована вода.



 

Похожие патенты:

Использование: для автоматизированного неразрушающего контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что предложено устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащее ультразвуковой блок неразрушающего контроля, блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, вихретоковый блок неразрушающего контроля, управляющий блок, соединенный с указанными ультразвуковым блоком неразрушающего контроля, блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретоковым блоком неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и блок навигации, соединенный с управляющим блоком управления и выполненный с возможностью определения положения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля относительно металлической конструкции и состояния поверхности контролируемой металлической конструкции и направления сигналов с информацией о положении указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок, причем все указанные блоки установлены во взрывозащищенном корпусе, имеющем средства перемещения по поверхности контролируемой металлической конструкции, управляющий блок выполнен с возможностью направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один блок из числа указанных ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока навигации, а блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля выполнен с возможностью изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком, от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения.

Использование: для дефектоскопии листов, плит и других изделий двухсторонним доступом в металлургической, машиностроительной областях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что излучают с одной стороны контролируемого изделия импульсы ультразвуковых колебаний, принимают с противоположной стороны изделия первый сквозной и двукратно отраженный сквозной импульсы, а также эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, отраженных от дефекта, сканируют изделие по всей площади, обеспечивая соосность излучающего и приемного электроакустических преобразователей, анализируют огибающие амплитуд ультразвуковых колебаний первого прошедшего (сквозного) импульса и эхо-сигналы от дефекта во временном интервале между первым и вторым сквозными импульсами, дополнительно считывают координаты уменьшения прошедших через изделие сквозных импульсов, повышают чувствительность приема сигналов во временном интервале между первым и вторым сквозными импульсами, измеряют временной интервал между первым сквозным импульсом и первым эхо-сигналом от дефекта, по измеренным значениям определяют местоположение и глубину залегания дефекта.

Использование: для контроля технического состояния магистральных нефтепроводов в процессе их эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что для стопроцентного контроля всего сечения трубы на дефектоскопе устанавливают большое количество ультразвуковых преобразователей.

Изобретение относится к области испытания конструкции на воздействие подводной ударной волны и может быть использовано для регистрации сотрясений на элементах подводного аппарата при воздействии подводной ударной волны.

Использование: для неразрушающего ультразвукового контроля изделий. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют ввод излучающим преобразователем ультразвуковых колебаний в изделие, прозвучивание свода изделия импульсами ультразвуковых колебаний и прием прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний в воздушной среде канала изделия устройством с приемным преобразователем, при этом проводят предварительный ультразвуковой контроль изделия известным способом для определения участков, на которых фиксируется прохождение ультразвуковых колебаний через свод изделия, после чего на один из таких участков устанавливают неподвижно излучающий ультразвуковой преобразователь, выбирают акустически непрозрачный участок изделия для определения на нем сплошности скрепления полимерного материала с прилегающей к нему поверхностью корпуса, а также участок изделия, симметричный ему относительно излучающего преобразователя и образующей поверхности изделия, проходящей через место контакта излучающего преобразователя с поверхностью изделия, ориентируют устройство с приемным преобразователем путем поворота и продольного перемещения относительно оси изделия на участок поверхности канала, радиально противоположный выбранному акустически непрозрачному участку, устанавливают уровень сигнала в пределах экрана без ограничения сверху, и при неподвижно установленном излучающем преобразователе сканируют ультразвуковым приемным преобразователем участки поверхности канала изделия, радиально-противоположные выбранному акустически непрозрачному участку и симметричному ему участку, и последовательно сравнивают сигналы на данных участках, выявляя участки, на которых имеет место относительное уменьшение уровня сигнала, после чего аналогичным образом проверяют другие акустически непрозрачные участки.

Изобретение относится к неразрушающим методам и средствам дефектоскопии технически сложных элементов конструкции. Сущность: элемент конструкции, к которому есть доступ, нагружают переменной механической нагрузкой и вызывают его перемещения.

Изобретение относится к области исследования механических свойств проводящих и диэлектрических материалов при их обработке и может быть использовано при получении информации в процессе различных работ, связанных с токарной обработкой, сверлением, фрезерованием, шлифованием, прокаткой и другими технологическими операциями.

Использование: для неразрушающего контроля эхо-импульсным методом магистрального трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что контроль роста усталостной трещины производят путем одновременной передачи не менее двух сигналов в виде импульсных ультразвуковых колебаний от источников, размещенных в одной плоскости на одной общей платформе, причем сигналы формируют разной частоты и они направлены под разными углами к исследуемому объекту, а прием сигналов производят посредствам устройств, смонтированных на второй платформе в той же плоскости, что и источники импульсных ультразвуковых колебаний, при этом платформы располагают в одной плоскости на внешней стороне магистрального трубопровода, измеряют время распространения ультразвуковых колебаний в исследуемом образце и рассчитывают геометрические характеристики усталостных трещин магистральных трубопроводов.

Использование: для оценки величин дефектов в тестируемом объекте при ультразвуковом тестировании. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют оценку величин дефектов в тестируемом объекте, реализуя следующие этапы: определение (S1) набора данных измерений тестируемого объекта; выполнение (S2) обработки способом фокусировки синтезированной апертуры (SAFT-обработки) определенного набора данных измерений; вычисление (S3) ультразвуковых эхо-сигналов для множества величин дефектов в тестируемом объекте посредством моделирования эхо-сигналов для сценария тестирования; выполнение (S4) SAFT-обработки для вычисленных ультразвуковых эхо-сигналов каждой из множества величин дефектов; оценка (S5) величины дефекта в SAFT-обработке определенного набора данных измерений посредством сопоставления SAFT-обработок вычисленных ультразвуковых эхо-сигналов.

Использование: для неразрушающего контроля степени поврежденности металлов контейнеров с отработавшим ядерным топливом. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхность контейнера устанавливают ультразвуковые излучатели и приемники сигналов в равном количестве, которые формируют прямоугольные импульсы с соответствующей шириной, длительностью частотой.

Использование: для определения характеристик небольших объектов, имеющих поверхность, которая искривлена в плоскости сечения. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют по меньшей мере одно наблюдение ультразвука, проходящего через объект, причем каждое наблюдение выполняют на оси, перпендикулярной плоскости симметрии, причем каждое наблюдение получают в результате излучения ультразвука, формируемого вдоль соответствующей одной из упомянутых осей и падающего на объект вдоль упомянутой оси под углом падения, отличным от нормального, причем ультразвук падает на объект таким образом, чтобы следовать по пути, который является симметричным относительно плоскости симметрии, причем время пролета ультразвуковой волны и/или положение оси, на которой выполняются излучение и наблюдение, анализируют для описания характеристик объекта. Технический результат: обеспечение возможности определять характеристики маленького объекта. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: для ультразвукового контроля профиля внутренней поверхности изделия в зоне сварного соединения. Сущность изобретения заключается в том, что две антенные решетки размещают на поверхности контролируемого изделия на оптимальном расстоянии между собой с двух сторон от сварного соединения, регистрируют отраженные от донной поверхности ультразвуковые эхо-импульсы, восстанавливают множество парциальных изображений, получают изображение профиля донной поверхности, по которому находят таблицу значений толщины контролируемого изделия в каждой точке области восстановления. Технический результат: повышение точности определения профиля внутренней поверхности изделия. 3 ил.

Способ может быть использован в машиностроении, гидроэнергетике и других отраслях промышленности, требующих применения в производстве ультразвукового контроля. Для определения температурного коэффициента скорости ультразвука используются данные об изменении акустических характеристик материала. Сущность способа заключается в том, что в недеформированном и деформированном материале при разных температурах возбуждают упругие волны, определяют скорость их распространения и по результатам измерений рассчитывают температурный коэффициент скорости ультразвука. Используя полученную аналитическую зависимость, можно определять температурный коэффициент для промежуточных значений температуры и величины пластической деформации, причем деформацию можно определять акустическим способом, измеряя параметр акустической анизотропии, не зависящий от температуры. Технический результат – повышение точности получаемых данных. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для обнаружения изменений параметров заглубленного трубопровода и окружающей его среды. Сущность изобретения заключается в том, что в оболочке трубы возбуждают последовательность виброакустических импульсов через интервалы, превышающие интервал корреляции существующих в ней шумов, последовательность отсчетов регистрируемых реакций на каждое воздействие на другом конце контролируемого участка трубопровода суммируют с ранее полученными аналогичными отсчетами, модуль результирующего сигнала нормируют и принимают за плотность распределения временных интервалов отсчетов от начала до конца сформированного в сумматоре сигнала, по этому распределению вычисляют его оценки математического ожидания, среднеквадратичного отклонения, асимметрии и эксцесса, по совокупности каждого из этих моментов определяют линии регрессии их средних и отклонений от них, сравнивают эти линии с вычисленными на предыдущем шаге и при достижении результатами сравнения установленных значений прогнозируют их поведение с ростом количества суммирования для обеспечения допустимых доверительных границ вычисляемых моментов, по достижению которых судят как о наличии, так и виде изменений в трубопроводной системе в текущий момент времени. Технический результат: повышение надежности обнаружения изменений параметров в трубопроводной системе и распознавание их вида. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: для внутритрубного обследования трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп оснащен устройством измерения скорости звука в перекачиваемой жидкости V и блоком автоматической регулировки длительности временного окна ΔT во время контроля по формуле: ΔT=ΔT°V°/V, где ΔТ° - длительность окна при контроле в жидкости с минимальной скоростью звука V°. Конструкция носителя п ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей обеспечивает длину пути ультразвукового импульса, от точки отражения от внутренней поверхности трубы до ближайшего элемента носителя, не менее ΔT°V°/2+ΔНп, где ΔНп - максимально допустимый износ полоза носителя ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей. Технический результат: расширение диапазона контролируемых толщин стенки трубы в сторону увеличения при перекачивании разнородных жидкостей и упрощение требований к конструкции носителя ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для ультразвукового (УЗ) неразрушающего контроля протяженных металлических изделий. Сущность изобретения заключается в том, что при перемещении вдоль трубопровода периодически возбуждают УЗ колебания в заданной области внешней или внутренней его поверхности, связанной с диагностическим устройством, принимают из этой же области реализации УЗ колебаний от акустических нормальных волн, отраженных от различных нарушений сплошности материала стенок, и в результате обработки принятых реализаций определяют распределение дефектов в стенках трубопровода, при этом возбуждают УЗ колебания касательными к поверхности трубопровода колебательными силами акустических контактов приемно-излучающих элементов диагностического устройства поочередно в каждой точке, а прием колебаний осуществляют одновременно во всех точках в пределах указанной области в выбранном интервале времени, и из реализаций УЗ колебаний, принятых во всех точках поверхности трубопровода при перемещении вдоль него, по предварительно рассчитанным временам задержки для всех типов акустических нормальных волн выбирают эхосигналы от каждой точки поверхности стенок, когерентно суммируют их для каждой точки поверхности отдельно для каждого типа волн, вычисляют амплитуды суммарных сигналов и строят нормированные распределения этих амплитуд в соответствии с координатами точек поверхности стенок трубопровода отдельно для каждого типа акустических волн, после чего составляют одно распределение величины, значения которой равны максимальным значениям амплитуд суммарных сигналов от разных типов акустических волн для совпадающих по координатам точек поверхности стенок трубопровода, и по этому распределению судят о наличии и величине дефектов в стенках трубопровода. Технический результат: обеспечение возможности обнаружения малоразмерных и слабо отражающих дефектов в стенках трубопровода. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для оценки ресурса трубы из полиэтилена. Сущность изобретения заключается в том, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности полиэтиленовой трубы, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний и последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем определяют стандартное отклонение измеренных значений, и по величине стандартного отклонения, которое сравнивают со стандартным отклонением трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученное аналогично описанному выше при определении стандартного отклонения контролируемой трубы из полиэтилена, определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена. Технический результат: обеспечение возможности определения дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для неразрушающего дистанционного контроля различных силовых конструкций и ответственных деталей. Сущность изобретения заключается в том, что неконтактное возбуждение ультразвуковой волны в объекте осуществляется мощным наносекундным объемным электрическим разрядом с заданным фронтом и длительностью и синхронно производится ее регистрация до и после прохождения объекта оптическим устройством, сигнал с которого передается на фотоприемник, подключенный к цифровому осциллографу. При этом эффективное неконтактное возбуждение ультразвуковой волны в объекте достигается мощным наносекундным объемным электрическим разрядом в газовом потоке водорода или гелия, который также заполняет газовый промежуток между генератором объемного электрического разряда и объектом. Технический результат: обеспечение возможности создания неконтактного способа ультразвуковой диагностики, увеличивающего глубину контроля. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля технического состояния рельсовых путей. Согласно способу мониторинга рельсового пути в рельсы передают акустический сигнал, отраженный сигнал принимают акустическими датчиками, обрабатывают сигнал с помощью системы обработки сигналов. По результатам анализа полученных данных судят о состоянии рельсового пути. В качестве источника акустического сигнала используют деформационную волну, возникающую в рельсе при движении подвижного состава. Прием отраженных сигналов осуществляют непрерывно в движении состава. В качестве акустических датчиков используют электромагнитно-акустические преобразователи. В результате расширяются функциональные возможности и повышается надежность способа мониторинга рельсового пути. 3 ил.

Изобретение относится к области минералогического анализа тонковкрапленных зерен благородных металлов и может быть использовано в горнодобывающей отрасли. При осуществлении способа производится дробление кернового материала до крупности -1+0,0 мм, первичная классификация материала по классам крупности -1+0,5 мм, -0,5+0,2 мм, -0,2+0,0 мм, взвешивание каждого класса крупности, гравитационное обогащение каждого класса крупности с использованием лотка для промывки проб с получением первичного шлихового материала, первичный просмотр под бинокуляром с диагностикой всех минералов и выборка выделенных тонкодисперсных частиц благородных металлов, ультразвуковая обработка по классам крупности гидросмеси первичного шлихового материала с соотношением Т:Ж 1:3, посредством размещения гидросмеси в цилиндрообразном излучателе осуществляется при частоте 22 кГц, средней интенсивности звука 15 Вт/см2, вторичная классификация шлихового материала каждого класса крупности и гравитационное обогащение каждого класса крупности с использованием лотка для промывки проб с получением вторичного шлихового материала, взвешивание каждого класса крупности, вторичный просмотр под бинокуляром с диагностикой всех минералов по каждому классу крупности и выборка выделенных тонкодисперсных частиц свободных частиц благородных металлов, электронно-микроскопическое исследование состава благороднометалльных частиц в остатке вторичного шлихового материала. Достигается повышение эффективности определения тонковкрапленных зерен благородных металлов путем раскрытия тонкодисперсных включений в минеральных сростках. 2 ил.

Использование: для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб. Сущность изобретения заключается в том, что акустический блок содержит сканирующий узел с основанием с опорными роликами, которое связано штоками с корпусом, в котором размещены демпфер, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь, локальная ванна для иммерсионной жидкости. На внешней нижней поверхности корпуса выполнена локальная ванна. Сверху каждого выступа выполнены глухие отверстия, сопряженные с шаровыми опорами штоков, связанных с основанием. Ультразвуковой эхо-пьзопреобразователь подключен к ультразвуковому дефектоскопу, включающему в себя генератор импульсов возбуждения, синхронизатор, генератор развертки, электроннолучевую трубку, усилитель, автоматический сигнализатор дефектов. Пьезоэлемент эхо-преобразователя соединен с электронно-лучевой трубкой посредством: первой электроцепи через генератор импульсов возбуждения - синхронизатор - генератор развертки и второй электроцепи через усилитель - автоматический сигнализатор дефектов. Указанное основание выполнено в виде листового упругого элемента, установленного передним концом на ось переднего ролика, а задним концом на ось двух разнесенных задних роликов меньшего диаметра, чем передний ролик. Передний шток выполнен в виде маятникового рычага, верхняя его шаровая опора присоединена к кронштейну на основании, а нижняя - размещена в переднем выступе на корпусе. Задний шток является телескопической пружинной стойкой, верхний конец которой соединен поперечной осью с упругим элементом, а нижний конец - с выступом на корпусе. Ось пружинной стойки перпендикулярна оси листового упругого элемента в исходном положении акустического блока. Передний шток снабжен выступом с возможностью упора в листовой упругий элемент, а на основании установлена накладка для провода к пьезоэлементу и патрубка питания эхо-преобразователя иммерсионной жидкостью. Задний конец листового упругого элемента выступает консольно за пределы оси задних роликов и жестко соединен с одним концом рукоятки. Технический результат: повышение точности исследований труб разного диаметра. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх