ШЛАНГОВЫЙ ГАММА-ДЕФЕКТОСКОП Российский патент 2015 года по МПК G01N23/18 

Изобретение относится к области исследования материалов без их разрушения, а именно к радиографическому методу контроля, и может быть использовано в качестве универсального средства гамма-дефектоскопии при контроле качества макроструктуры материалов и в том числе сварных соединений.

Известен гамма-дефектоскоп, радиационная головка которого снабжена корпусом, блоком биологической защиты с аксиальным каналом, содержащим дискретно-подвижный челнок, оснащенный с одной стороны возвратным упором со сквозным отверстием и полостью для размещения шарнирно соединенных между собой элементов держателя источника излучения, с противоположной - обращенным во внутреннюю полость челнока односторонне клиновидно сформированным торцом цилиндрического обтюратора, а с боковой стороны - пазом выхода держателя источника по профилю клиновидного торца обтюратора, совмещенным с каналом поступательного перемещения держателя источника, средством блокирования челнока в исходном состоянии, ампулопроводом с коллиматором, скрепленного с выходным окном канала, и средством перемещения держателя источника в коллиматор [1].

Также известен гамма-радиографический аппарат, содержащий радиационную головку, оснащенную блоком защиты в корпусе, гибким валом с источником излучения, системами сигнализации и блокировок, свидетельствующими о возврате источника излучения в положение хранения [2].

Наиболее близким по назначению и конструкции является шланговый гамма-дефектоскоп, содержащий радиационную головку, снабженную корпусом, замковым устройством блокирования держателя источника в положении хранения, блоком защиты, оснащенным защитным обтюратором, и каналом для размещения подвижного гибкого держателя источника с излучателем, систему сигнализации положения излучателя в блоке защиты, в том числе после завершения рабочего цикла, тросовый транспортер с соединительным рукавом, а также ампулопровод с коллиматором [3].

Недостатками описанного технического решения являются: недостаточная дистанционная визуальная наглядность информации о наличии источника ионизирующего излучения в радиационной головке гамма-дефектоскопа; низкая надежность и безопасность аппаратуры, обусловленные сложностью прецизионных конструктивно-кинематических сопряжении многозвенной механической системы сигнализации в ограниченном пространстве канала блока защиты с множеством конструктивных зазоров; диффузия рассеянного излучения и увеличение массы блока биологической защиты, что повышает вероятность возникновения аварийной ситуации с повышением лучевых нагрузок на персонал в процессе эксплуатации.

Технический результат, получаемый при работе с предлагаемым устройством, заключается в повышении надежности и безопасности системы сигнализации шлангового дефектоскопа непосредственной регистрацией возврата излучателя в исходное состояние строго ориентированным и укрепленным в локализованной зоне хранения излучателя в канале сцинтиллятором, регистрирующим и преобразующим поток ионизирующего излучения в световой, выводимый световодом для последующей индикации на внешнюю поверхность корпуса устройства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в шланговом гамма-дефектоскопе с тросовым транспортером, соединительным рукавом и приводом, радиационная головка в котором снабжена корпусом, замком блокирования держателя источника в положении хранения, и блоком защиты с каналом для размещения подвижного многозвенного держателя источника с излучателем и защитного обтюратора, выходным окном канала с гнездом присоединения ампулопровода, а в канал зоны хранения держателя источника с излучателем интегрирована втулка из радиационно непрозрачного материала, перфорированная радиальным отверстием, содержащим ориентированный относительно активной части излучателя сцинтиллятор, сообщающийся посредством оптоволоконного световода с укрепленным в корпусе радиационной головки преобразователем светового потока сцинтиллятора в электрический сигнал, используемый для последующей индикации, например, многоцветным светодиодом;

причем в описанном дефектоскопе указанный технический результат получают и в случае, когда содержащая сцинтиллятор втулка от радиального отверстия его установки по внешней поверхности снабжена пространственно-криволинейным каналом для укладки оптоволоконного световода с образованием лабиринта, локализующего поток прямого и диффузионного проникающих излучений;

указанный технический результат получают также и в том случае, когда замок блокирования держателя источника в положении хранения оснащен контактной группой, коммутирующей питание электрической схемы от автономного источника.

Предлагаемый шланговый гамма-дефектоскоп показан на фиг.1, 2, и 3.

Шланговый гамма-дефектоскоп включает в себя радиационную головку 1, тросовый транспортер с соединительным рукавом и приводом 2 и ампулопровод с коллиматором 3.

В свою очередь радиационная головка в корпусе 4 включает в себя содержащий обтюратор блок защиты 5, оснащенный каналом 6, с подвижным многозвенным держателем источника 7, скрепленным с излучателем 8 и блокируемый замком 9 в полости канала 6, армированного втулкой из радиационно непрозрачного материала 10, перфорированной радиальным отверстием 11, содержащим сцинтиллятор 12 (например, на основе GdSO₂), укрепленный без возможности механического контакта с подвижным держателем источника 7 и сообщающийся посредством оптоволоконного световода 13 с размещенным в корпусе радиационной головки преобразователем светового потока сцинтиллятора в электрический сигнал 14, сопряженным с индикатором (например, многоцветным светодиодом) 15. Алгоритм работы индикатора обеспечивается, например, микропроцессором, входящим в состав преобразователя 14. Электрическое питание системы сигнализации с преобразователем 14 и индикатором 15 от автономного источника 16 обеспечивается через контактную группу, встроенную в замок 9.

Устройство работает следующим образом.

После подсоединения ампулопровода с коллиматором 3 к выходному окну канала 6 радиационной головки 1 и тросового транспортера с соединительным рукавом и приводом 2 к держателю источника 7, скрепленному с излучателем 8, и деблокирования держателя источника 7 замком 9 с одновременным включением контактной группы замка 9, коммутирующей питание электрической схемы системы от автономного источника питания 16, гамма-дефектоскоп подготовлен к работе.

При воздействии потока ионизирующего излучения от размещенного в полости канала 6 излучателя 8 сцинтиллятором 12, генерируется световой поток, транслируемый по оптоволоконному световоду 13 в преобразователь 14 светового потока, где он при закрытом замке 9 трансформируется в электрический сигнал, индицируемый соответствующим импульсным свечением индикатора 15, свидетельствующим присутствие излучателя в положении хранения в радиационной головке гамма-дефектоскопа согласно цветовой гамме, установленной ГОСТ 23764.

При деблокировании держателя источника 7 в положении хранения, например, замком 9 сигнал, индицируемый соответствующим импульсным свечением индикатора 15, свидетельствует о подготовке излучателя 8 к выпуску из положения хранения согласно цветовой гамме, установленной ГОСТ 23764.

Вращением рукоятки привода тросового транспортера 2, оператор перемещает держатель источника 7 с излучателем 8 из радиационной головки 1 в ампулопровод с коллиматором 3.

При этом в отсутствии потока ионизирующего излучения от излучателя 8 в зоне хранения излучателя генерация светового потока сцинтиллятора 12 и его трансляция по оптоволоконному световоду 13 в преобразователь 14 прекращаются, в связи с чем светодиод 15 обеспечивается электропитанием согласно алгоритму микропроцессора, входящего в состав преобразователя 14, и при этом индицирует импульсный сигнал, свидетельствующий об отсутствии излучателя в положении хранения в радиационной головке.

Литература

1. Радиоизотопная дефектоскопия (методы и аппаратура) Майоров А.Н. и др. М., Атомиздат, 1976, с.71-73.

2. Патент DE 41160021 A1, Isotopen Technik Dr.Sauerwein GmbH, 5657, Haan, DE с приоритетом от 16.05.91 г.

3. Хорошев В.Н. и др. Гамма-дефектоскоп, патент РФ №2172485, приоритет 02.06.2000 г.

Использование: для радиографического контроля материалов. Сущность изобретения заключается в том, что в шланговом гамма-дефектоскопе в канал зоны хранения держателя источника с излучателем интегрирована втулка из радиационно непрозрачного материала, перфорированная радиальным отверстием, содержащим ориентированный относительно активной части излучателя сцинтиллятор, сообщающийся посредством оптоволоконного световода с укрепленным в корпусе радиационной головки преобразователем светового потока сцинтиллятора в электрический сигнал, используемый для последующей индикации, например, многоцветным светодиодом. Технический результат: повышение надежности и безопасности системы сигнализации шлангового дефектоскопа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шланговый гамма-дефектоскоп с тросовым транспортером, соединительным рукавом и приводом, радиационная головка в котором снабжена корпусом, замком блокирования держателя источника в положении хранения, и блоком защиты с обтюратором и каналом для размещения подвижного многозвенного держателя источника с излучателем выходным окном канала с гнездом присоединения ампулопровода, отличающийся тем, что в канал зоны хранения держателя источника с излучателем интегрирована втулка из радиационно непрозрачного материала, перфорированная радиальным отверстием, содержащим ориентированный относительно активной части излучателя сцинтиллятор, сообщающийся посредством оптоволоконного световода с укрепленным в корпусе радиационной головки преобразователем светового потока сцинтиллятора в электрический сигнал, используемый для последующей индикации, например, многоцветным светодиодом.

2. Шланговый гамма-дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что содержащая сцинтиллятор втулка от радиального отверстия его установки по внешней поверхности снабжена пространственно-криволинейным каналом для укладки оптоволоконного световода с образованием лабиринта, локализующего поток прямого и диффузионного проникающих излучений.

3. Шланговый гамма-дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что замок блокирования держателя источника в положении хранения оснащен контактной группой, коммутирующей питание электрической схемы от автономного источника.