УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТЕНОК ТРУБ Российский патент 1995 года по МПК G01N27/20 G01N27/00 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, электропотенциальным методам, и может быть использовано в прокатном производстве и машиностроении для контроля тонкостенных труб.

Известно, что при прокате (или вытяжке) изделия могут возникать неконтролируемые технологические отклонения, приводящие к появлению различных дефектов, например разнотолщинности и отклонениям степени холодной деформации по длине изделия, механическим повреждениям и т.д.

Тонкостенные трубы, предназначенные для эксплуатации в активных зонах реакторов, требуют полномасштабного неразрушающего контроля оболочки.

Работа электропотенциальных приборов основана на прямом пропускании тока через контролируемый участок, измерении разности потенциала на определяемом участке и регистрации искажения электромагнитного поля, обусловленного обтеканием дефекта током. Разность потенциалов зависит от трех факторов: удельной электрической проводимости, геометрических размеров и наличия поверхностных трещин [1]
На основе метода измерения электропотенциала в СССР создан портативный измеритель глубины трещин типа ИГТ-10 НК, выбранный в качестве прототипа [2] Разность потенциалов, измеренная переносным четырехзондовым щупом, с помощью измерительных электродов, расположенных по краям трещины, поступает на вход блока обработки информации. Результаты измерений глубины трещины представляются в цифровом виде индикаторным блоком.

Недостатки прибора: узкая специализация, как измерителя глубины трещин, высокая трудоемкость и практическая невозможность полномасштабного контроля протяженных изделий в условиях их поточного производства.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей и повышение производительности контроля.

Цель достигается тем, что при неразрушающем контроле тонкостенных труб электропотенциальным методом согласно изобретению контроль изделия ведется с помощью устройства, выполненного в виде компактного самопередвигающего измерительного механизма (КСИМ), управляемого микроЭВМ типа ДВК-3 (ДВК), и крейта КАМАК с коммутатором и цифровым вольтметром типа Ф4833. КСИМ в начале измерений устанавливается на концевом участке изделия и по заданной программе дискретно перемещается до противоположного конца, осуществляя полномасштабный по длине изделия цикл измерений электропотенциальным методом.

На фиг. 1 изображена электрическая часть предлагаемого устройства; на фиг.2 показан КСИМ.

Электрическая часть устройства состоит из микроЭВМ 1 типа ДВК-3, крейта 2 КАМАК со стандартными блоками 4 КАМАК. В состав ДВК входят стандартные блоки. В состав крейта КАМАК входят следующие стандартные блоки: мультиплексор 753, входной регистр 305, выходной регистр 350, таймер 732, контроллер 106А для связи с ДВК. Не входящие в состав КАМАК стандартные блоки: цифровой вольтметр Ф4833, графопостроитель Н-307, блок питания Б5-50, коммутатор 3 для переключения электрических цепей.

Электронно-измерительный комплекс предназначен для управления КСИМ, ввода исходных данных, обработки данных, вычисления и отображения полученного результата.

КСИМ (5) состоит из узла крепления на изделии, состоящего из подвижных кронштейнов 8, на которых установлены опорный 9 и поддерживающий 10 ролики, измерительного щупа 11, представляющего собой два металлических лезвия, скрепленных через изоляционную прокладку, узла перемещения КСИМ, совмещенного с узлом поджима щупа к изделию, состоящего из храпового колеса 12 с эластичным бандажом, электромагнита 13, кронштейна толкателя 14, возвратной пружины 15, основания 16 конструкции, на которой крепятся вышеперечисленные узлы. Закрепление КСИМ на изделии 17 производится между храповым колесом 12 и опорным роликом 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии измерительный щуп 11 находится на изделии и электрический сигнал со щупа через мультиплексор 753 подключается к измерительному вольтметру Ф4833. Измерение падения напряжения ведется цифровым вольтметром Ф4833 поочередно на контролируемом участке изделия, отсекаемом электродами измерительного щупа 11, и на эталонном сопротивлении 7 с последующей передачей сигнала на ДВК. ДВК запоминает поступившую информацию, проверяет ее на истинность, обсчитывает по заданной программе и выводит информацию на цифропечать и графопостроитель Н-307 в удобной форме. ДВК через контроллер 106А и выходной регистр 350 подает сигнал на коммутатор для перемещения КСИМ. Перемещение КСИМ по изделию происходит при срабатывании электромагнита 13, приводящего к повороту храпового колеса 12, находящегося в фрикционном зацеплении с изделием, одновременно происходит отвод измерительного щупа 11 от изделия. Возврат храпового механизма и измерительного щупа в исходное состояние производится пружиной 15. Серия многократных включений электромагнита позволяет производить дискретно-поступательное перемещение КСИМ по изделию. Токовые контакты 6 закрепляются на концах изделия в начале испытания и могут представлять собой различные по виду электротехнические зажимы, обеспечивающие надежный механический и электрический контакт с изделием.

Экспериментальные исследования заявленного устройства неразрушающего контроля тонкостенных труб показали, что по сравнению с прототипом аналогичного назначения (измеритель ИГТ-10 НК) заявленное устройство обеспечивает с высокой степенью достовеpности высокопроизводительный полномасштабный контроль изделий и предоставление развернутого результата о его качестве. Процесс измерения и перемещения устройства после установки его на изделии ведется автоматически, что позволяет сократить время контроля изделия в 5-10 раз и исключить непроизводительный ручной труд.

Применение устройства позволит проводить контроль изделий электропотенциальным методом в промышленных условиях.

Изобретение относится к неразрушающим методам (конкретно электропотонциальным) контроля труб из электропроводящих материалов. Сущность изобретения: контроль качества изделия ведется с помощью компактного самопередвигающегося устройства, двухэлектродный измерительный щуп которого переодически согласно дискретно-поступательному перемещению устройства вдоль изделия входит в контакт с исследуемой поверхностью. Измерения падения напряжения ведется на контролируемом участке изделия, линейный размер которого определяется расстоянием между электродами измерительного щупа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТЕНОК ТРУБ, содержащее измерительные электроды, соединенные с блоком обработки информации и управления, подключенным к индикаторному блоку, отличающееся тем, что, с целью повышения инфорамативности и производительности устройства, оно содержит основание, на котором закреплены узел крепления устройства на трубе и узел перемещения устройства, оснащенный узлом поджима электродов к поверхности трубы, электрически соединенный с блоком обработки информации и управления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел крепления выполнен по крайней мере из двух подвижных вокруг оси крепления кронштейнов, на которых установлены опорный и поддерживающий ролики. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел перемещения содержит храповые колесо с эластичным бандажом, установленное на кронштейне, соединенном с возвратной пружиной и взаимодействующим с сердечником - толкателем электромагнита.