ГАММА-ДЕФЕКТОСКОП Российский патент 2009 года по МПК G01N23/18 

Изобретение относится к области исследования материалов без их разрушения, а именно к радиационной дефектоскопии, точнее к гамма - дефектоскопии.

Известны гамма - дефектоскопы для просвечивания контролируемых объектов, например, устройство для радиографического контроля, содержащее блок радиационной защиты, источник излучения, выполненный в виде секторов с возможностью поворота затвора для формирования пучка излучения, и механизм управления затвором [1].

Известен гамма-дефектоскоп, содержащий блок радиационной защиты, источник излучения в осевом канале, затвор и соосное каналу коллимирующее устройство, причем затвор выполнен из двух подвижных частей, одна из которых может вращаться при помощи цилиндрической шестерни [2].

Наиболее близким по назначению и конструкции является гамма - дефектоскоп типа «Стапель», «Газпром» [3].

Гамма - дефектоскопы этого типа предназначены для работы в поле, на монтажных площадках, в доке или цехе, когда применение шланговых универсальных дефектоскопов невозможно из-за ограниченных размеров радиационно-защитных зон.

Известный дефектоскоп включает в себя радиационную головку, представляющую собой источник излучения, размещенный в защитном блоке, дистанционный и ручной приводы выпуска и перекрытия пучка излучения, а также поворотный барабан с коллимирующими вставками.

С помощью дистанционного привода или рукояткой местного управления, расположенной непосредственно на радиационной головке, оператор производит выпуск или перекрытие пучка излучения, а с помощью поворотного барабана с коллимирующими вставками изменяет угол раствора пучка излучения. Направление излучения ориентируют на заданный участок исследуемого объекта и в результате просвечивания определяют структуру и дефекты объекта.

Недостатками известных гамма - дефектоскопов являются отсутствие универсальности и ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что каждый тип дефектоскопа предназначается для выполнения конкретной задачи и в связи с этим выполняется в виде неразборного блока.

Кроме того, установка дефектоскопа на точку облучения производится оператором визуально путем перемещения дефектоскопа без учета истинного направления излучения через коллимационный канал, что может привести к неправильным выводам о месте расположения и размерах дефектов в исследуемом объекте.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого устройства, заключается в обеспечении универсальности дефектоскопа за счет возможности разборки и модификации размеров и конфигурации устройства, а также в повышении достоверности определения структуры и дефектов за счет прицеливания в точку облучения с помощью светового луча.

Указанный технический результат достигается за счет того, что гамма - дефектоскоп, содержащий радиационную головку с источником излучения, блок радиационной защиты, коллиматор барабанного типа с несколькими коллимационными каналами, а также привод для выпуска и перекрытия пучка излучения и вращения коллиматора, выполнен в виде набора сопрягаемых сменных узлов разной конфигурации с возможностью разборки и модификации его размеров и конфигурации в процессе работы с помощью элементов крепления (бобышек и защелок), причем с помощью элементов крепления (бобышек и защелок) собирают в одно целое блок радиационной защиты, радиационную головку с источником излучения и коллиматор барабанного типа в радиационно-защитном экране, при этом коллиматор барабанного типа выполнен ступенчатым из цилиндров разного внешнего диаметра с возможностью отделения от радиационно-защитного экрана и замены на другой, причем внешние диаметры цилиндров увеличиваются по мере удаления от источника излучения, а диаметры коллимационных каналов определяются заданным углом раствора излучения, между источником излучения и коллиматором установлен источник света на оси коллимационного канала в потоке излучения.

Один из вариантов предлагаемого устройства показан на чертеже.

Устройство включает в себя основной блок радиационной защиты 1, радиационную головку 2, содержащую источник ионизирующего излучения 3 в радиационно-защитной капсуле, сменный ступенчатый многоканальный коллиматор 4 барабанного типа в радиационном - защитном экране 5 с несколькими коллимационными каналами 6 различного диаметра, привод 7 с зубчатой передачей 8 для вращения коллиматора 4, фиксатор положения коллиматора 9, источник света 10, размещенный на оси установленного коллимационного канала 6 в потоке ионизирующего излучения, а также бобышки 11 и защелки 12 для сопряжения перечисленных узлов в одно целое.

Устройство работает следующим образом.

С помощью бобышек 11 и защелок 12 радиационную защиту 1, радиационную головку 2 с источником излучения 3 и коллиматор 4 в защитном экране 5 собирают в одно целое с помощью манипулятора в защитной камере.

В собранном виде устройство устанавливают в заданное место и прицеливают на исследуемый объект по световому лучу от источника света 10. С помощью привода 7 и зубчатой передачи 8 коллиматор 4 поворачивают с использованием фиксатора 9 и открывают поток излучения через один из заданных коллимационных каналов. При необходимости изменения угла раствора пучка излучения меняют коллимационный канал, поворачивая коллиматор при помощи привода 7, передачи 8 и с использованием фиксатора 9. По окончании просвечивания излучение перекрывают, а источник света выключают. Затем анализируют данные о структуре и дефектах объекта, полученные на пленке, чувствительной к гамма-излучению, заранее до начала просвечивания установленной на пути излучения, прошедшего через контролируемый объект.

Ступенчатое исполнение коллиматора обеспечивает радиационную защиту от излучения, попадающего в щелевой зазор между вращающимся коллиматором и неподвижным защитным экраном.

При изменении требований и условий просвечивания устройство разбирают для замены отдельных узлов аналогичными по назначению и посадочным местам, но другими по конфигурации и размерам, например, устанавливают сменный коллиматор другой длины, другой конфигурации и с другим набором коллимационных каналов, в том числе, для просвечивания объекта изнутри радиационную головку размещают во внутренней полости объекта, а коллиматор в защитном экране размещают в заданной точке между объектом и чувствительной к излучению пленкой, на которой фиксируется коллимированное излучение, прошедшее через объект и через определенный коллимационный канал.

Литература

1. Устройство для радиографического контроля, авторское свидетельство СССР № 381981, G01N 23/00, 1970 г.

2. Гамма-дефектоскоп, авторское свидетельство СССР № 1457575, G01N 23/18, 1986 г.

3. Румянцев С.В., Штань А.С., Гольцов В.А. Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля, Энергоиздат, 1982 г., стр. 58-60.

Использование: для осуществления радиационной дефектоскопии материалов. Сущность заключается в том, что гамма-дефектоскоп содержит радиационную головку с источником излучения, блок радиационной защиты, коллиматор барабанного типа с несколькими коллимационными каналами, а также привод для выпуска и перекрытия пучка излучения и вращения коллиматора, при этом гамма-дефектоскоп выполнен в виде набора сопрягаемых сменных узлов разной конфигурации с возможностью разборки и модификации его размеров и конфигурации в процессе работы с помощью элементов крепления (бобышек и защелок), причем с помощью элементов крепления (бобышек и защелок) собирают в одно целое блок радиационной защиты, радиационную головку с источником излучения и коллиматор барабанного типа в радиационно-защитном экране, при этом коллиматор барабанного типа выполнен ступенчатым из цилиндров разного внешнего диаметра с возможностью отделения от радиационно-защитного экрана и замены на другой, причем внешние диаметры цилиндров увеличиваются по мере удаления от источника излучения, а диаметры коллимационных каналов определяются заданным углом раствора излучения, между источником излучения и коллиматором установлен источник света на оси коллимационного канала в потоке излучения. Технический результат: обеспечение универсальности дефектоскопа, а также повышение достоверности определения структуры и дефектов материалов. 1 ил.

Гамма-дефектоскоп, содержащий радиационную головку с источником излучения, блок радиационной защиты, коллиматор барабанного типа с несколькими коллимационными каналами, а также привод для выпуска и перекрытия пучка излучения и вращения коллиматора, отличающийся тем, что выполнен в виде набора сопрягаемых сменных узлов разной конфигурации с возможностью разборки и модификации его размеров и конфигурации в процессе работы с помощью элементов крепления (бобышек и защелок), причем с помощью элементов крепления (бобышек и защелок) собирают в одно целое блок радиационной защиты, радиационную головку с источником излучения и коллиматор барабанного типа в радиационно-защитном экране, при этом коллиматор барабанного типа выполнен ступенчатым из цилиндров разного внешнего диаметра с возможностью отделения от радиационно-защитного экрана и замены на другой, причем внешние диаметры цилиндров увеличиваются по мере удаления от источника излучения, а диаметры коллимационных каналов определяются заданным углом раствора излучения, между источником излучения и коллиматором установлен источник света на оси коллимационного канала в потоке излучения.