ОБРАЗЕЦ ДЛЯ НАСТРОЙКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИБОРОВ Российский патент 2005 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области экспертизы промышленной безопасности объектов химической, нефтяной, газовой, металлургической, угольной, горнорудной отраслей промышленности, объектов котлонадзора и подъемных сооружений, холодильной, криогенной техники, резервуаров, магистральных трубопроводов, объектов предприятий по хранению и переработке зерна, объектов железнодорожного транспорта и др.

Известен образец (ГОСТ 14782-86 п.1.4.2.) для настройки прибора. Образец выполнен в виде блока, на рабочей поверхности которого расположен преобразователь, внутри блока выполнены отверстия (отражатели). Данный образец имеет низкую точность настройки.

Известен стандартный образец предприятия (ГОСТ 14782-86 п.2.9.2. черт.5), состоящий из блока контролируемого металла, на рабочей поверхности которого расположен преобразователь, а на боковой - отверстие с плоским дном (отражатель). Недостатком данного образца является отсутствие возможности настройки отраженного луча преобразователя, что ведет к значительному ограничению ультразвукового контроля объектов, например сварных швов на 50%.

Задача - повышение универсальности настройки чувствительности приборов, расширение функциональных возможностей образца, увеличение объема контроля при настройке с помощью одного образца.

Поставленная задача достигается тем, что образец для настройки чувствительности ультразвуковых приборов состоит из блока, в верхней части которого расположены рабочая поверхность для установки преобразователя и отражатель, выполненный внутри блока. Новым является то, что отражатели расположены с двух сторон, а в нижней части образца выполнен вырез, рабочая поверхность которого параллельна верхней рабочей поверхности образца, а высота выреза равна разности высоты образца и глубины контроля, размер и форму боковых поверхностей выреза выбирают таким образом, чтобы отражатели попадали в поле видимости отраженных лучей преобразователей, установленных на рабочую поверхность выреза, расстояние от отражателя до выреза определяют из условия

b<=2*h*tgα-s,

где b - расстояние от отражателя до выреза;

h - глубина контроля;

α - угол наклона луча преобразователя;

s - стрела преобразователя

Отражатели выполнены в виде плоскодонных отверстий, либо в виде боковых цилиндрических отверстий, либо в виде других типов отражателей, либо в виде сочетания всех перечисленных отражателей.

На фигуре 1 изображен общий вид образца для настройки чувствительности ультразвуковых приборов.

Образец состоит из блока 1, имеющего форму, соответствующую форме контролируемого объекта, например в форме призмы, параллелепипеда, цилиндра, бруса. С двух сторон образца расположены отражатели 2, 3 для настройки преобразователей, имеющих разные конструктивные особенности. В верхней части образца расположена рабочая поверхность 4 для установки преобразователей 5, 6. В нижней части образца выполнен вырез 7, рабочая поверхность 8 которого параллельна верхней рабочей поверхности 4 образца, а высота выреза равна разности высоты образца Н и глубины контроля h. Размер и форму боковых поверхностей 9, 10 выреза 7 выбирают таким образом, чтобы отражатели 2, 3 попадали в поле видимости отраженных лучей преобразователей 11, 12, установленных на рабочую поверхность 8 выреза 7. Наиболее технологичен вырез в форме прямоугольного параллелепипеда. Расстояние от отражателя 2 (аналогично и для отражателя 3) до выреза 7 определяют из условия

b<=2*h*tgα-s,

где b - расстояние от отражателя до выреза;

h - глубина контроля;

α - угол наклона луча преобразователя;

s - стрела преобразователя.

Вырез 7 позволяет производить настройку отраженных лучей преобразователей 2, 3, причем при наличии на образце нескольких отражателей возможна настройка отраженных лучей преобразователей, имеющих разные конструктивные особенности. Углы β1 и β2 между боковыми поверхностями (поз.13, 14) и верхней рабочей поверхностью 4 могут иметь произвольные величины, но для повышения наглядности настройки прибора используются углы, при которых боковые поверхности располагаются перпендикулярно прямым лучам преобразователей (фиг.1, 2), а для повышения технологичности изготовления образцов используются углы, равные 90° (фиг.3).

Для настройки чувствительности прямых лучей преобразователей 5, 6 устанавливаем их на верхнюю рабочую поверхность 4 образца, производим поиск отражателей 2, 3 и настраиваем чувствительность прямого луча преобразователей 5, 6. Для настройки чувствительности отраженных лучей преобразователей 11, 12 устанавливаем их на рабочую поверхность 8 выреза 7, производим поиск отражателей 2, 3 и настраиваем чувствительность отраженных лучей преобразователей 11, 12. Образец позволяет производить настройку нескольких преобразователей с разными конструктивными особенностями, причем имеется возможность настройки как прямых, так и обратных лучей преобразователей.

В зависимости от использования типа отражателя зависит точность настройки контроля, технологичность изготовления образца. Отражатель в форме плоскодонного отверстия (фиг.1, поз.2, 3) обеспечивает более точную настройку чувствительности, отражатель в форме бокового цилиндрического отверстия (фиг.2, поз.2, 3) обеспечивает более высокую технологичность изготовления образцов. Углы β1 и β2 между боковыми поверхностями (поз.13, 14) и верхней рабочей поверхностью 4 имеют произвольную величину, но наиболее удобным для настройки прибора является использование угла, при котором боковые поверхности располагаются перпендикулярно прямым лучам преобразователей, а наиболее технологичным является использование углов, равных 90°. В зависимости от требований к объекту контроля, образец может иметь от одного до нескольких отражателей, позволяющих производить настройку нескольких преобразователей с разными конструктивными особенностями. Могут быть использованы другие типы отражателей, предусмотренные ГОСТ 14782-86, в зависимости от требований по точности настройки, технологичности изготовления, формы контролируемого объекта. На фигурах 1, 2 изображен образец, который позволяет производить настройку прямого и отраженного лучей преобразователей, имеющих разные конструктивные особенности - два разных угла ввода.

Экономическая и технологическая целесообразность использования данного образца заключается в том, что за счет своей конструкции один и тот же образец позволяет выполнять настройку чувствительности для прямых и отраженных лучей преобразователя, причем имеется возможность настройки на одном образце преобразователей с разными конструктивными особенностями. Все это приводит, ориентировочно, к четырехкратному увеличению объема контроля при использовании одного образца по сравнению с прототипом и снижению стоимости контроля.

Использование: для настройки чувствительности ультразвуковых приборов. Сущность: заключается в том, что образец для настройки чувствительности ультразвуковых приборов состоит из блока, в верхней части которого расположена рабочая поверхность для установки преобразователя и отражатель, выполненный внутри блока, при этом образец дополнительно содержит второй отражатель, при этом отражатели расположены с двух сторон относительно выреза, выполненного в нижней части образца, рабочая поверхность выреза параллельна верхней рабочей поверхности образца, а высота выреза равна разности высоты образца и глубины контроля, размер и форму боковых поверхностей выреза выбирают таким образом, чтобы отражатели попадали в поле видимости отраженных лучей преобразователей, установленных на рабочую поверхность выреза. Технический результат: повышение универсальности настройки чувствительности приборов, расширение функциональных возможностей образца, увеличение объема контроля при настройке с помощью одного образца. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Образец для настройки чувствительности ультразвуковых приборов, состоящий из блока, в верхней части которого расположена рабочая поверхность для установки преобразователя и отражатель, выполненный внутри блока, отличающийся тем, что образец дополнительно содержит второй отражатель, при этом отражатели расположены с двух сторон относительно выреза, выполненного в нижней части образца, рабочая поверхность выреза параллельна верхней рабочей поверхности образца, а высота выреза равна разности высоты образца и глубины контроля, размер и форму боковых поверхностей выреза выбирают таким образом, чтобы отражатели попадали в поле видимости отраженных лучей преобразователей, установленных на рабочую поверхность выреза, расстояние от отражателей до выреза определяют из условия:

b≤2·h·tgα-s, где

b - расстояние от отражателя до выреза;

h - глубина контроля;

α - угол наклона луча преобразователя относительно рабочей поверхности образца;

s - стрела преобразователя.