Устройство для бесконтактного теплового неразрушающего контроля

 

г

О и И=С-А-Н-Й

Союз Советскик

Соцналкстнческнк

Республик

<о787969

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 120279 {21) 2724948/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151280. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 183.2.80 (51)М. Кл 3

G 01 N 25/72

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620. 179 (088 8) (72) Автор изобретения

Ю. В. Гавинский (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЕСКОНТАКТНОГО ТЕПЛОВОГО НЕРАЗРУША(ОЩЕГО

КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю,в частности тепло-.

sonny, и может использоваться для обнаружения дефектов в слоистых конструкциях, а также для определения 5 глубины залегания предварительно обнаруженных дефектов.

Известно устройство для бенсконтактного теплового неразрушающего контроля с помощью инфракрасной ра- еО диометрии, в котором для теплового возбуждения объекта используется поТоК горячего воздуха. Электронагреватель установлен на выходном участке магистрали со сжатым воздухом (1).

Недостатками этого устройства является низкая мощность электрического нагревателя и сложность системы контроля ..

Наиболее близким к изобретению является устройство для безконтактного теплового нераэрушающего контроля, выполненное в виде вихревой трубы, горячий конец которой служит 25 источником локального теплового возбуждения контролируемого объекта, а холодный конец — теплоотводом для укрепленного на нем приемника излучения (2).

Недост аток этого устройства — невозможность регулировки и выбора рас. стояния между местом вывода из вихревой трубы горячего воздушного потока и местом регистрации реакции изделия на тепловое возбуждение.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных воэможностей устройства путем обеспечения возможности регулировки и выбора необходимого расстояния между МВсТоМ вывода горячего воздушпого потока и местом регистрации реакции изделия на возбуждение при заданных размерах вихревой трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве на трубе с кольцевыми полостями, сообщающимися с холодным и горячим концами вихревой трубы, размещены два кожуха, образованные. раздвигающимися в осевом направлении оболочками, например гофрированными, одни концы которых закреплены на горячем и холодном концах трубы, а другие — на подвижных относительно трубы фланцах с воэможностью фиксации, при этом в одном иэ фланцев выполнено отверстие для направления горячего воздушного потока на контролируемое изделие, а на другом

787969 размещен приемник излучения и выполнено отверстие для сброса холодного воздуха в атмосферу.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, к которому через штуцер 2 подводится сжатый воздух. В корпусе 1 укреплены улитка 3, диафрагма 4 и конец энергоразделительной камеры 5. В корпусе

1 выполнена также камера 6 и каналы

7 для вывода холодного воздуха в кольцевую полость 8, образуемую корпусом 1, стенкой энергораэделительной камеры 5, фланцем 9 и раздвигающейся в осевом направлении оболочкой

10. Раздвигаемость обеспечивается 35 либо выполнением оболочки гофрированной, либо в виде набора телескопически соединенных трубок. На фланце 9 укреплен приемник 11 излучения в виде термобатарейного теплометри- 2О ческого преобразователя с вспомогательной стенкой и охранное кольцо 12 для защиты преобразователя от Во3действия мешающих конвективных потоков. Во фланце 9 выполнено отверстие

13 для сброса холодного воздушного потока в атмосферу.

На горячем конце энергоразделитель.ной камеры 5 укреплено седло 14 с дроссельным вентилем 15, камерой 16 и каналами 17 для вывода горячего потока в кольцевую камеру 18, образуемую седлом 14, стенкой знергоразделительной камеры 5, фланцем 19 и раздвигающейся оболочкой 20. На конце,цроссельного вентиля 15 имеется З5 крестообразный развихритель 21. Во фланце 19 выполнено сопловое отверстие 22, направляющее горячий воздушный поток на поверхность контролируемого изделия. 40

Фланцы 9 и 19 могут скользяще перемещаться по наружной поверхности энергоразделительной камеры 5 вдоль образующей и фиксироваться стопорными винтами 23 и 24 относительно направляющего стержня 25, укрепленного на приливах корпуса 1 и седла 14.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха через штуцер 2 в улитке 3 происходит его интенсивная закрутка. За счет турбу.лентного энергообмена и перестройки поля скоростей воздушного потока в энергоразделительной камере 5 периферийные слои вихря нагреваются и че- 55 рез зазор между камерой 5 и вентилем

15 поступают в камеру 16. Приосевые слои воздуха охлаждаются и, двигаясь противотоком, выводятся через диафрагму 4 в камеРУ 6. Иэ камеР 6 и

16 воздушные потоки по каналам 7 и

17 поступают в изменяемые по длине кольцевые полости 8 и 18. Выходящий через сопловое отверстие 22 во фланце 19 горячий воздух нагревает поверхность контролируемого изделия. Холодный воздух в полости 8 охлаждает фланец 9, который служит теплоотводом для приемника 11 излучения, и выбрасывается в атмосферу через отверстие

13. Приемник. 11 регистрирует тепловое излучение с поверхности изделия в зоне, смежной с возбуждаемой, что позволяет судить о наличии дефекта и его глубине залегания по аномальному характеру теплопередачи в дефектных участках относительно беэдефектных.

Методика контроля предусматривает предварительную градуировку устройства на эталонных образцах с дефектами, имеющими известные характеристики. При ее проведении определяется оптимальное с точки зрения чувствительности к выявлению и глубине залегания расстояние между сопловым отверстием 22 и приемником 11. Выбор расстояния осуществляется перемещением фланцев 9 и 19 относительно энергоразделительной камеры 5 и направляющего стержня 25 с последующей фиксацией положения с помощью стопорных винтов 23 и 24.

После градуировки может производиться контроль реальных конструкций с неизвестными характеристиками дефектов.

Предлагаемое устройс тво эффективно, так как оно обеспечивает возможность контроля в оптимальном режиме материалов и иэделий в широком диапазоне теплофизических и геометрических характеристик.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного теплового неразрушающего контроля, включающее вихревую трубу, горячий конец которой служит источником локального теплового возбуждения контролируемого объекта, а холодный конец - теплоотводом, и приемник излучения, охлаждаемый холодным воздушным потоком, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей устройства, на трубе с кольцевыми полостями, сообщающимися с холодным и горячим концами трубы, размещены два кожуха, образованные раздвигающимися в осевом направлении оболочками, например гофрированными, одни концы которых закреплены на горячем и холодном концах трубы, а другие — на подвижных относительно трубы фланцах с возможностью фиксации, при этом в одном из фланцев выполнено отверстие для направления горячего воздушного потока на контролируемое изделие, à »а другом размещен приемник излучения

787969

ono&wu

Составитель В.Гусева

Техред A.À÷ Корректор М.Пожо

Редактор Ю.Петрушко

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ . Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1135, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Заказ 8341/50

Филйал ППП"Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 и выполнено отверстие для сброса холодного воздуха в атмосферу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 93678276, кл. 250-83, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 92565004/18-25, кл. G О! N 25/72, 31.08.78.