Устройство для ультразвуковогоконтроля

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)819693

=е

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлеио23. 03. 78 (21) 2593553/25-28 (51)М. Кл.

6 01 М 29/04 с присоединением заявки Йо—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— I

Опубликовано 0 704 8 1. Бюллетень N9 1 3

Дата опубликования описания 090481 (13} УДК 620.179.. 16 (088. 83

В. М. Лантух, В. С. Гребецник и В. N. Болотный

1.

1

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного ЗнаменИ -- — —-теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО PJlH УЛЬТРАЗВУКОВОГО KOHTPOJIH

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материалов, в частности к ультразвуковой дефектоскопии, Ъ предназначено, например, для контроля горячего проката или нагретого оборудования, а также для измерения толщины изделий.

Известно устройство для ультразву- 1 кового контроля, например для определения толщины затвердевшего рабо-,чего слоя прокатных валков при от-. ливке, содержащее корпус, размещенные в нем звукопроводы с пьезоэлементами, закрепленными на их торцо- 15 вых поверхностях, систему охлаждения эвукопроводов, привод для перемещения последних и узел подачи контактной среды $1) .

Такое устройство не позволяет уда- 20 лять окалину с поверхности горячего изделия и не обеспечивает обзора дефекта с разных позиций, в связи с чем ультразвуковой контроль горячего металла малопроизводителен и не эффективен. Известное устройство имеет, кроме того, большие габариты.

Целью изобретения является повышение качества и производительности .контроля. 30

Для достижения этой, цели предлагаемое устройство снабжено обоймой, стаканом с упругим элементом, кинематически связанным с корпусом и установленным s пазах обоймы соосно корпусу, стакан установлен с воэможностью перемещения. вдоль его оси, корпус связан с приводом, который предназначен для сообщения ему воз-, вратно-вращательного движения и снабжен питательной трубкой, соединенной с узлом подачи контактной среды, а звукопроводы жестко закреплены в корпусе и выполнены с выступами на рабочих концах.

Для уменьшения габаритов устройства звукопроводы могут быть установлены параллельно друг другу и оси корпуса, а пьезоэлементы смещены относительно оси эвукопровода в область периферии корпуса так, что их оси находятся в одной плоскости с осями симметрии звукопроводов и корпуса.

Система охлаждения может быть выполнена в виде двухкамерной ванны, охватывающей каждый из звукопроводов, камеры которых сообщаются между собой, внутренний диаметр их не менее, чем диаметр пьезоэлемента, а

Вj9693 о ванны расположены в ближней эона волнового поля.

На фиг. 1 изображ".HG предложенное устройство, продольный разрез; на фига 2 - сечение по Л.-й фиг. 1., HB

Фиг. 3 - сечение по В -В фиг,, 1..

Устройство для ультразвукового контроля содержит корпус 1, симмет-. рично относительно его оси установ-ленные в нем эвукопроводы 2 с пьезоэлементами 3, закрепленными на их торцовых поверхностях, и счстему охлаждения эвукопроводов 2 с камерами

4 для охлаждающей среды, привод 5 и узел б подачи контактной среды к звукопроводам 2 через расположенные в корпусе 1 каналы 7, Устройство снабжено обоймой 8 с кольцевым в с упом 9 H -,«pîöñëüíûìè пазах 10 и стаканом 11 с кольцевыми верхними выступами 12, 13, нижним выступом 14 и упругим элементом

15. Стакан 11 подпружинен в обойме

8 с.помощью упругого элемента 15, Стакан 11 с помощью упорных подшипникон 16, 17 кинематически связан .с корпусом 1 и установлен в пазах 10 обоймы 8 соосно корпусу 1 с возможностью перемещения вдоль оси последнего. Корпус 1 чадре=. коническую пару 18 связан с приводе;: 5. который предназначен для сооб.-. е;-и еь".. возвратно-вращатель:-:о -- l .-...".я и снабжен осевым отверстие. :=, H котором расположена со свободной посадкой питательная трубка 20, герметично связанная с каналвлп-.. и чере"- узел б подачи контактной среды с подогреваемой ванной 21, наполненной солью.

Узел б подачи конт".. ::ò -:- " эан с клапаном 22, напрнме= ным, который вместе с приго:::с:. Б:: †.:и, — :, соединен к источнику пи-..г . †:., . ":.":;.о проводы 2 жестко закрепл=-.:.-::. корпусе 1, выполнены с выступа;;-.. ?3 3cñ рабочих концах и установлены,. †.=,-:..-.,т -лельно друг друг и оси корпуса i.

Пьеэоэлемен йа 3 смещены относительно оси звукопровода 2 в область периферии корпуса 1 так, что их оси находятся в одной плоскости с осями симметрии звукопроводов 2 и корпуCB 1 °

Две камеры 4 для охлаждающей среды, образующие двухкамерную нанну, охватывают каждый из звукопроводов

2 и сообщаются между собой через отверстие 24 в перегородке 25, расположенное на наиболее удаленном расстоянии от штуцвров 26, 27. Внутрен- ний диаметр камер 4 должен быть не меньше, чем диаметр пьезоэлемента 3, а двухкамерная ванна расположена в ближней зоне волнового поля пьезоэлемента 3. Пьезоэлементы 3 сверху закреплены крышками 28. На фиг. 1 в изделии 29 показана усадочная раковина (дефект), а ход ультразвуковых лучей обозначен стрелками. Ток

:,. .лаждающей среды также обозначен стрелками на фиг. 1. Обойма 8 может быть закреплена,. Например, на ноже пресса 30.

Устройство для ультразвукового ;.с>нтроля работает следующим образом.

Перед началом контроля расплавляот соль в подогреваемой ванне 21 и для лучшего прохождения ультразвуковых колебаний между иэцвлием 29 и звукопроводом 2 подогревают, например, с помощью индуктора торцы (см. фиг. 3) звукопроводов 2. В камеры 4 подают охлажцающую среду, например, водопроводную воду. Вода поступает через штуцеры 26 в верхние камеры 4, обходит участок звукопровода 2 и че4 рез отверстие 24 в перегородке 25 переходит в нижние камеры 4, далее в обратном направлении обходит участок эвукопровода 2 и через нижние штуцера

О 27 поступает в водосборник. Такая конструкция камер 4 позволяет эффективно использовать охлаждающую среду, а звукопроводы 2 расположит параллельно и близко один к другому. Это позволяет уменьшить габариты устройства. За счет влияния боковой поверхности звукопровода 2 при смещении пьезоэлементов 3, закрепленных крышками 28, к периферии корпуса 1, ход ультразвуковых.лучей в изделии 29 при вращении корпуса 1 образует поверхность конуса с вершиной, расположенной в области расположения усадочной раковины. Таким образом, повышается ве5 роятность обнаружения усадочной раковины и производительность контроля °

При отсутствии специальных устройств, устраняющих перекручивание шлангов для штуцеров 26, 27 и, кабелей для пьезоэлементов 3 применяют возвратно1

Г вращательное движение корпуса 1 с помощью конической пары 18. При под"::лючении через переключатель источка питания привод 5 вращает корпус

1 и одновременно срабатывает магнитный клапан 22, обеспечивая поступление расплавленной соли из ванны 21 через узел б в питательную трубку 20 и каналы 7„ и обеспечивая акустический контакт между торцами звукопроводов 2 и изделием 29. При этом одновременно выступами 23, изготовленными из тугоплавкого материала, удаляется окалина с поверхности иэделия 29..

При изменении положения переключателя корпус 1 вращается в обратную сторону, а при отключении источника питания подача контактной среды в каналы 7 и вращение корпуса 1 прекращаются. Отверстие 19 в корпусе 1 служит также, акустическим изолятором

О между звукопроводами 2

Вращение корпуса 1 в стакане 11 осуществляется эа счет упорных подшипников 16 и 1 7, установленных в высту:пах 12 и 14,а давление звукопроводов

5,2 на изделие 29 создается расположенным

819693

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвукового контроля, содержащее корпус, размещенные в нем звукопроводы с пьезоэлементами, закрепленными на их торцовых поверхностях, систему охлаждения звукопроводов, привод для перемещения последних и узел подачи контактной среды, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества и производительности контроля, оно снабжейо обоймой, стаканом с . упругим элементом, кинематически свя,между выступом 9 и стаканом 11 упругим элементом 15, который обеспечивает вертикальное перемещение стакана .11 с выступами 13, расположенными в пазах

10 обоймы 8.

После обнаружения конца усадочной раковины оператор перемещает влево на заранее фиксированное расстояние изделие 29 и нижним ножом 30 производит обреэь изделия с находящейся в нем усадочной раковиной.

Предложенное устройство для ультразвукового контроля компактно и позволяет значительно повысить качество и одновременно производительность контроля, так как оно удаляет окалину с поверхности горячего иэделия и непрерывно обеспечивает обзор дефекта с разных позиций. занным с корпусом и установленным в пазах обоймы соосно корпусу, стакан установлен с воэможностью перемещения вдоль его оси, корпус связан с приводом, который предназначен для сообщенйя ему возвратно-вращательного движения и снабжен питательной трубкой, соединенной с узлом подачи контактной среды, а звукопроводы жестко закреплены в корпусе и выполнены с выступами на рабочих концах.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, звукопроводы установлены параллельно друг другу и оси корпуса, а пьезоэлементы смещены относительно оси эвукопровода в область периферии корпуса так, что их оси находятся в одной плоскости с осями симметрии звукопроводов и корпуса.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что система охлаждения выполнена в виде двухкамерной ванны, охватывающей каждый из звукопроводов, камеры которых сообщаются между собой, внутренний диаметр их не менее, чем диаметр пьезоэлемента, а ванны расположены. в ближней зоне волнового поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 478183, кл. G 01 N 29/04, 1972 (прототип) .

819693

Составитель Т; Головкина

P акт Л. Утехина Тех, Е.Гав рилешко.- Ko екто Г.Наза ова

Заказ 3 0 Тираж Подпнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-.35 .Ра окая наб. . 4 5

Филиал IIIIG Патент, г. жгород, ул. роектная.,