Устройство для ультразвукового контролядвижущихся горячих металлическихзаготовок

 

Союз Соввтекнк

С оцналнстичвсннх

Рвслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Ф

J и / г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 251077 (21) 2536674/25-28 ) з

G 01 N 29/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.81, Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15,06.81 (53) УДК 620 179 16 (0SS.8) (72) Авторы изобретения

)f

В.Г.Шаханов и В.И.Никитин (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ДВИЖУЩИХСЯ ГОРЯЧИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям, а точнее к устройствам для ультразвукового контроля границы раздела жидкой и твердой фаэ

5 непрерывнолитных металлических заготовок.

Известны устройства для ультразвукового контроля горячего металла, имеющие излучатель и приемник ультразвуковых колебаний (датчики) (1) .

Одйако так как непосредственный контакт датчиков с поверхностью горячего объекта невозможен из-за весьма низкой температурной границы их работоспособности, между датчиками и поверхностью иэделия установлено промежуточное охлаждаемое тело-эвукопровод. Поскольку даже небольшой воздушный зазор между звукопроводом 2О и испытуемым иэделием препятствует прохождению ультразвуковых колебаний, зазор заполнен контактной жидкостью (водой, маслом, расплавом металлов

HJIH солей) . В случае использования контактной жидкости с температурой кипения ниже температуры контролируемого объекта (например воды) акустическая связь звукопроводов с иэделием может быть нарушена. ЗО

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для ультразвукового контроля движущихся горячих металлических заготовок, содержащее раму, закрепленные на ней ультразвуковой излучатель, связанный с ним приемник с звукопроводами и силовые элементы, предназначенные для поджима звукопроводов к заготовке (2) .

Однако звукопроводы в известном устройстве выполнены в виде роликов, которые необходимо охлаждать. Кроме того, может быть нарушена акустическая связь звукопроводов с заготовкой из"за того, что отсутствует относительная неподвижность заготовки и роликов.

Цель изобретения — улучшение акустической связи путем обеспечения относительной неподвижности заготовни и звукопроводов.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено направляющими, располагаемыми вдоль движущейся заготовки, в которых посредством роликов установлена рама, и связанным с рамой возвратным механизмом.

838555

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит раму 1, на которой установлены силовые элементы 2

-и энукопроводы 3, прижимаемые силов>.ми элементами 2 к контролируемой заготовке 4. Звукоп оводы 3 охлаждаются водой с помощью установленных ,на их цилиндрических частях охлаждающих устройств (не показаны) . На раме 1 закреплены также кронштейны 5 с роликами б. Рама 1 может передвигаться на роликах 6 по направляюц>им

7, ус:танонленным на стойках 8. Тросом 9, проходяцим через блоки 10, смонтированные на кронштейнах:11, рама 1 соединена с противовесами

12, которые янляются возвратным механизмом. На стойках имеются упоры 13.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

В исходном состоянии рама 1 находится в верхнем положении, которое определяется расположением на стойках 8 упоров 13. Знукопроводы 3 отведены от контролируемой заготовки. 4, При воздействии соответствующего сигнала силовые элементы 2 прижимают звукопроводы 3 к движущейся заготовке 4, обеспечивая акустическую связь между ними. За счет сил трения заготовка 4 увлекает за собой звукопроводы 3, à с ними силовые элементы 2 и раму 1, которая движется вниз на роликах б по направляющим 7. Затем„ по соответствующей команде, силовые элементы 2 отводят эвукс>проводы 3 от заготовки 4. Под действием противовесов 12 рама 1 поднимается вверх до упоров 13, т.е. в исходное положение. После этого 40 начинается очередной цикл работы устройства.

Перемещение рамы по направляющим в прс>цессе контроля позволяет обеспечить относительную неподвижность движущейся заготовки и энукопроводов, выполненных в виде конических стержней. Рабочие торцы эвукопроводов прижимаются к заготовке на время контроля силовыми элементами, обес- щ печиная надежную и стабильную акустическую связь с минимальными потерями энергии н переходной зоне. Акустическая связь не зависит от состояния поверхности заготовки, так как рабочие торцы эвукопроводов имеют малый диаметр (- 10 мм), поэтому даже при сравнительно небольших усилиях прижима обеспечивается контакт всей торцовой поверхности звукопронодов с заготовкой. 40

В предлагаемом устройстве обес" печивается также относительная неподвижность звукопроводов и датчиков.

Этим достигается стабилизация акустической связи между ними и сводится к минимальному влияние промежуточной зоны на амплитуду полезного сигнала.

Предлагаемое устройство обеспечивает дискретный контроль заготовки с шагом от нескольких сантиметров до нескольких метров. Прерывность измерений удовлетворяет требованиям по контролю непрерынноотливаемого слитка, так как при соответствующем ныборе шага с учетом существующих скоростей разливки относительное изменение контролируемого параметра (толщины твердой оболочки, глубины жнейкой сердцевины) на расстоянии, равном шагу„ составляет не более 1%, что значительно меньше допустимой относительной ошибки измерений (- 5Ъ) .

Помимо измерения толщины твердой оболочки слитка на выходе из кристаллиэатора и контроля за отсутстнием жидкой фазы в слитке в районе тянущих валков, устройство может быть испольэонано для непрерывного измерения соотношения толщин твердой оболочки и жидкой сердцевины заготовки, а также для определения момента полного эатвердевания слитка по сечению.

Использование в устройстве конических звукопроводов и прерывность контроля позволяют уменьшить теплопередачу от изделия н звукопроводы, что с одной стороны уменьшает неже- лательное охлаждение заготовки, с другой — нагрев звукопронодов.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля движущихся горячих металлических заготовок, содержащее раму, закрепленные на ней ультразвуковой излучатель, связанный с ним приемник с эвукопроводами и силовые элементы, предназначенные для поджима эвукопроводов к заготовке, о т л ич а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения акустической связи путем обеспечения относительной неподвижности заготовки и эвукопроводон, оно снабжено направляющими, располагаемыми вдоль движущейся заготовки, в которых посредством роликов установлена рама, и связанным с рамой возвратным механизмом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 91057802, кл. Н 4 О, 19б3.

2. Патент Великобритании 91271824 кл. Н 4 О, 1968 (прототип>. 838555

12

Д-4

Составитель A,Ìàøêèê

Техред М.Голинка Корректор В.Синицкая

Редактор Ю.Петрушко

Заказ 4417/66 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4