УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОДАЧИ И ОТВОДА КОНТАКТНОЙ ЖИДКОСТИ В ПРОЦЕССЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G01N29/28 

Изобретения относятся к методам дефектоскопии объектов с использованием ультразвукового метода с фазированной антенной решеткой и могут быть использованы в технике для ручного контроля сварных соединений.

Известна портативная система подачи контактной жидкости - Couplant Delivery System (CDS) с батарейным питанием, с переменной скоростью накачивающей системы для подачи контактной жидкости к одному или множеству датчиков для ультразвукового контроля [http://www.phoenixisl.com/cds-couplant-delivery-system]. Этот портативный с низкой пульсацией насос обеспечивает постоянное давление и имеет встроенный аккумулятор, обеспечивающий до шести часов непрерывного использования в полевых условиях.

К недостаткам этой промышленно выпускаемой системы можно отнести отсутствие системы отвода контактной жидкости и системы ее рециркуляции.

Известна система подачи контактной жидкости [RU 2047174 С1, МПК6 G01N 29/26, опубл. 27.10.1995], включающая емкость с контактной жидкостью и насос подачи жидкости в искательные головки. Емкость для контактной жидкости установлена на подвеске с помощью карданной вилки.

Способ подачи и отвода контактной жидкости заключается в том, что на изделии в зоне сварного стыка закрепляют направляющую, на которую устанавливают каретку и рядом устанавливают подвеску, закрепляемую прижимами, на которую за счет карданной вилки устанавливают емкость с контактной жидкостью в вертикальном положении по отношению к объекту контроля. Насос соединяют эластичной трубкой с искательными головками, с помощью элементов ручного управления каретку устанавливают в фиксированное исходное положение, а затем с дистанционного блока питания и управления включают контроль. Включают насос, и контактную жидкость подают в искательные головки. По окончании контроля отключают приводы и насос, каретку, подвеску и направляющую снимают и переходят к следующему стыку.

К недостаткам вышеприведенной системы можно отнести отсутствие системы отвода контактной жидкости, системы ее рециркуляции и возможности ее использования для ручного контроля.

Известно устройство [US 6298727 (В1), МПК G01N 29/22, G01N 29/28; опубл. 2001.10.09], которое содержит корпус датчика на лицевой стороне устройства, для установки его напротив обрабатываемой детали, подлежащей контролю. На этой лицевой стороне устройства расположен гибкий материал, состоящий из множества частей (щеток) и выходящий наружу для взаимодействия с поверхностью заготовки и создания зоны акустического контакта. Первая часть гибкого материала в области, близкой к отверстию корпуса датчика, имеет множество отверстий вокруг отверстия преобразователя, для подачи контактной жидкости, и формирует камеру, в которой контактная жидкость непрерывно подается на поверхность заготовки. Вторая часть гибкого материала отстоит наружу от первой части гибкого материала, чтобы создать еще одну камеру, имеющую вакуумные порты для извлечения контактной жидкости, которая просачивается через первую часть гибкого материал из камеры с контактной жидкостью. Это изобретение улучшает возможности для сканирования неровных поверхностей за счет усовершенствованной подачи контактирующей жидкости и создания вакуума в камерах для ее извлечения.

Недостатки: конструкция неприменима в устройствах ультразвукового контроля при использовании призматических датчиков с фазированной антенной решеткой. Щетки из гибкого материала не гарантируют отсутствия утечек контактной жидкости. Кроме того, наличие тонкостенной изолирующей мембраны в конструкции изделия снижает надежность изделия, т.к. мембрана может быть повреждена механически, что приведет к неработоспособности изделия. Также отсутствует возможность регулирования количества подаваемой контактной жидкости. Тракты подачи и отвода жидкости проходят раздельно (не совмещены), что усложняет конструкцию устройства и не предохраняет от перегибов гибких трубок трактов.

Известно устройство для автоматической подачи и отвода контактной жидкости при ультразвуковом контроле [JPH03245056 (А), МПК G01N 29/28, опубл. 31.10.1991], в котором емкость для хранения контактной жидкости устанавливается над ультразвуковым датчиком, расположенным на каретке, передвигаемой по поверхности исследуемой части поверхности объекта контроля, таким образом, чтобы контактная жидкость могла поступать сверху, и соединяется с упомянутым датчиком подводящим шлангом. Емкость для отвода жидкости с наружным фитингом, окружающим зону контакта, заполнена пористым металлом. Воздушный насос соединен подводящим шлангом с емкостью для отвода жидкости и емкостью для ее сбора. Это изобретение позволяет проводить автоматическую подачу и автоматическое извлечение контактной жидкости.

Недостатки: тракты подачи и отвода жидкости выполнены раздельно (не совмещены), что усложняет конструкцию устройства и не предохраняет от сжатия и перегибов гибких подающих и отводящих трубок. Кроме того, в указанном устройстве отсутствует насос, подающий контактную жидкость, а также устройство регулирования ее подачи. Непременным условием работы является то, что емкость с контактной жидкостью должна находиться выше сканирующего узла (датчика), что снижает технологические возможности данной конструкции.

Основной задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа для автоматического подвода и отвода контактной жидкости в зону контроля в процессе ультразвукового контроля, позволяющего обеспечить непрерывный акустический контакт между поверхностью датчика и поверхностью объекта контроля, а также повысить производительность и эффективность операции ручного ультразвукового контроля, преимущественно сварных соединений, с использованием ультразвукового датчика с фазированной антенной решеткой,

В частности, одной из задач настоящего изобретения является разработка устройства и способа для автоматического подвода и отвода контактной жидкости, повышение технологичности процесса за счет возможности раздельного варьирования технологическими параметрами процессов подачи и отвода контактной жидкости, в том числе за счет синхронной подачи и отвода контактной жидкости.

Кроме того, еще одной задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа для автоматического подвода и отвода контактной жидкости, которые позволяют сократить затраты времени на подготовительно-заключительные операции нанесения и удаления контактной жидкости, так как процессы подачи и отвода жидкости выполняются синхронно.

Следующей задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа для автоматического подвода и отвода контактной жидкости, обеспечивающих упрощение технического обслуживания и снижение риска механических повреждений, за счет объединения трактов подвода и отвода контактной жидкости, что препятствует схлопыванию под воздействием разрежения гибкой трубки тракта отвода жидкости, а также образованию перегибов и зажимов гибкой трубки тракта подачи жидкости.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа для автоматического подвода и отвода контактной жидкости, которые бы позволили снизить долю ручного труда и повысить экономичность и экологичность процесса операции ультразвукового контроля, за счет подачи и отвода контактной жидкости в замкнутом автоматическом цикле и за счет возможности точной дозировки количества подаваемой контактной жидкости.

И еще одной задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа для автоматического подвода и отвода контактной жидкости, обеспечивающих повышение технологичности конструкции, за счет наличия быстроразъемных соединений между трактом подачи и отвода жидкости и блоками распределения и ультразвукового контроля.

Настоящее изобретение реализовано в виде устройства, которое содержит: блок датчика ультразвукового контроля, имеющий корпус, и распределительный блок, имеющий корпус, с установленной внутри корпуса распределительного блока герметичной емкостью для хранения контактной жидкости, а также единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости, соединяющий корпус распределительного блока и корпус блок датчика ультразвукового контроля и представляющий собой гибкую трубку малого диаметра, расположенную коаксиально в гибкой трубке большего диаметра, при этом в корпусе распределительного блока установлены два насоса, соединенные с емкостью для хранения контактной жидкости: один насос установлен с возможностью с возможностью подачи контактной жидкости в единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости, а второй насос - с возможностью создания разрежения в упомянутой емкости для отвода контактной жидкости из зоны контакта блока ультразвукового датчика с поверхностью объекта контроля.

Кроме того, устройство содержит быстроразъемные соединения, одно, выполненное на корпусе распределительного блока для присоединения одного конца совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости и второе, выполненное на корпусе блока датчика ультразвукового контроля для присоединения к нему второго конца упомянутого тракта.

При этом для быстроразъемного соединения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости и распределительного блока на стенке его корпуса крепится штуцер-переходник, на который закрепляется разъем соответствующего конца совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, а для быстроразъемного соединения упомянутого тракта с блоком датчика ультразвукового контроля на стенке его корпуса крепится также штуцер-переходник, на котором соответственно закрепляется разъем другого соответствующего конца совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости.

Предпочтительно, что штуцер-переходник состоит из бобышки с основным каналом и радиальными каналами, в основном канале размещен малый штуцер, используемый для подачи контактной жидкости, и большого штуцера, канал которого сообщен с радиальными каналами бобышки для пропуска отводимой контактной жидкости, при этом на малый штуцер с внутренней стороны корпуса распределительного блока надета малая гибкая трубка, предназначенная для подачи контактной жидкости, а на большой штуцер надета гибкая трубка большего диаметра, предназначенная для отвода контактной жидкости, упомянутые трубки расположены коаксиально и соединены с разветвителем, установленным в корпусе распределительного блока.

Предпочтительно, что упомянутый разъем состоит из большого штуцера для отвода жидкости и малого штуцера для подачи жидкости, при этом на малый штуцер надета малая гибкая трубка для подачи жидкости, на большой штуцер надета гибкая трубка большого диаметра для отвода жидкости, совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости.

Кроме того, корпус блока датчика ультразвукового контроля имеет боковые стенки с отверстиями для отвода и подвода контактной жидкости, крышку и вилку в нижней части корпуса на которой установлена призма ультразвукового датчика совместно с емкостью прямоугольной формы для сбора отработанной контактной жидкости, днище которой закреплено на вилке и имеет отверстия для прохождения контактной жидкости.

Полость корпуса блока датчика ультразвукового контроля содержит внутреннюю систему для разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, а на крышке корпуса и его боковых стенках установлена внешняя система для раздельной подачи и отвода контактной жидкости.

При этом внутренняя система разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости содержит разветвитель с одним входом и двумя выходами, установленный на одной из внутренних стенок корпуса, ко входу которого подсоединены коаксиально расположенные две гибкие трубки, одна из них малого диаметра, а вторая большего диаметра, образуя внутренний единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости, входной конец которого закреплен на штуцере-переходнике, установленном в отверстии одной из боковых стенок корпуса, при этом к одному из выходов разветвителя подсоединена гибкая трубка, соединяющая его со штуцером, установленным в отверстии на другой боковой стенке корпуса и совмещенным с цангой, предназначенной для закрепления с наружной стороны боковой стенки корпуса гибкой трубки для подачи жидкости к поверхности объекта контроля, к другому выходу разветвителя присоединена гибкая трубка, соединяющая разветвитель со штуцером, также совмещенным с цангой, в которую снаружи корпуса закреплена одна из наружных гибких трубок, через которую производится отвод отработанной жидкости с поверхности объекта контроля в распределительный блок.

Внешняя система для раздельной подачи и отвода контактной жидкости блока датчика ультразвукового контроля включает два распределителя с системой внешних гибких трубок: один, установленный на крышке корпуса, и второй распределитель, установленный на одной из боковых стенок, распределитель, установленный на крышке корпуса, снабжен пятью цангами, через которые к его полости подсоединены гибкая трубка, соединяющая распределитель с разветвителем внутренней системы разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, и четыре гибкие трубки, соединяющие распределитель с емкостью прямоугольной формы для сбора отработанной жидкости, а второй распределитель, установленный на одной из боковых стенок корпуса, снабжен тремя цангами, через одну из которых подсоединена гибкая трубка, соединяющая упомянутый распределитель с разветвителем внутренней системы разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, а через две другие цанги присоединены гибкие трубки, соединяющие распределитель с внутренним каналом призмы ультразвукового датчика для подвода контактной жидкости к поверхности объекта контроля.

Дополнительно в корпусе распределительного блока установлен регулятор для изменения расхода контактной жидкости подаваемой насосом из емкости для хранения жидкости и разветвитель, предназначенный для объединения трактов подачи и отвода контактной жидкости, проходящих внутри распределительного блока, в единый совмещенный тракт в виде двух коаксиально расположенных гибких трубок соответственно малого и большего диаметра, концы которых закреплены на корпусе при помощи выходного штуцера - переходника, а также два двухпозиционных вентиля: один, установленный с возможностью переключения подачи контактной жидкости в емкость для хранения: из внешней магистрали или из тракта отвода контактной жидкости, а второй, установленный на выходе насоса для подачи контактной жидкости, с возможностью переключения подачи контактной жидкости и ее слива из системы.

При этом вход упомянутого регулятора соединен с одним из выходов двухпозиционного вентиля, установленного на выходе насоса для подачи контактной жидкости, а выход регулятора при помощи гибкой трубки, имеющей диаметр, которой соответствует трубке малого диаметра совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, соединен с входом разветвителя для подачи контактной жидкости, а вход двухпозиционного вентиля, предназначенного для переключения подачи контактной жидкости в емкость для хранения, соединен с разветвителем гибкой трубкой, имеющей диаметр, который соответствует трубке большего диаметра совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости.

При этом на входе двухпозиционного вентиля, предназначенного для переключения подачи контактной жидкости в герметичную емкость для ее хранения, установлена гибкая трубка для заполнения емкости контактной жидкостью из внешней магистрали, а на одном из выходов вентиля, установленного на выходе насоса для подачи контактной жидкости, установлена гибкая трубка, предназначенная для слива контактной жидкости из системы.

При этом между насосом для подачи контактной жидкости и герметичной емкостью для ее хранения установлен фильтр механической очистки.

В нижней части герметичной емкости для хранения контактной жидкости установлены два штуцера, один из которых с шаровым вентилем предназначен для слива жидкости при промывке емкости, а второй штуцер через гибкую трубку соединяет емкость с насосом для подачи контактной жидкости.

Корпус распределительного блока выполнен в виде рамы прямоугольной формы.

Корпус блока датчика ультразвукового контроля выполнен в виде шестиугольной призмы неправильной формы, имеющей отверстия для отвода и подвода контактной жидкости на неравных гранях, образующих боковые стенки корпуса.

Емкость для сбора отработанной контактной жидкости выполнена в виде открытого с одной стороны ящика прямоугольной формы, имеющего отверстия в днище.

И дополнительно корпус блока датчика ультразвукового контроля может быть оснащен ручкой для хвата рукой с целью удобства перемещения упомянутого блока.

Настоящее изобретение реализовано также в виде способа, который, как и известный, предусматривает подачу контактной жидкости в зону контакта датчика ультразвукового контроля с поверхностью исследуемого объекта из емкости для хранения, сбор отработанной контактной жидкости и ее отвод из зоны контакта.

Новым является то, что для хранения контактной жидкости используют герметичную емкость, при этом подачу из герметичной емкости контактной жидкости в упомянутую зону контакта и ее отвод из зоны контакта осуществляют синхронно (одновременно) через две отдельные гибкие трубки малого и большего диаметра, объединенные коаксиально в единый совмещенный тракт, подачу контактной жидкости осуществляют под давлением, создаваемым одним насосом, через одну гибкую трубку, а отвод отработанной контактной жидкости и ее возврат в емкость для хранения осуществляют через вторую гибкую трубку под действием разрежения, которое создают другим насосом над контактной жидкостью в емкости для ее хранения.

Причем подачу контактной жидкости осуществляют через гибкую трубку малого диаметра, а отвод - через гибкую трубку большего диаметра, которые соединяют с емкостью для хранения жидкости и датчиком ультразвукового контроля.

Кроме того, для отвода жидкости и возврата в упомянутую емкость ее предварительно собирают в зоне контакта при помощи емкости, закрепленной на блоке датчика ультразвукового контроля, устанавливаемой на объект контроля и ограничивающей область, обрабатываемую контактной жидкостью.

Предпочтительно, перед первоначальным заполнением герметичной емкости для хранения контактной жидкости в объеме емкости создают разряжение.

При этом для создания разрежения используют вакуумный насос.

Дополнительно жидкость после ее сбора подвергают фильтрации.

Таким образом, предлагаемый процесс представляет собой автоматически управляемый замкнутый цикл процесса подачи контактной жидкости из емкости для ее хранения и отвода отработанной контактной жидкости из зоны контакта ультразвукового датчика с поверхностью объекта контроля.

Раздельное использование двух насосов дает возможность варьировать технологические параметры, поскольку наличие двух насосов не связывает между собой процессы подачи и отвода контактной жидкости. Можно удалять избытки контактной жидкости без ее дополнительного подвода. Также это повышает удобство технологического обслуживания устройства. Насос, создающий разрежение в герметичной емкости, позволяет также пополнять контактную жидкость из внешней магистрали, а другой насос, используемый для ее подачи - слив отработанной контактной жидкости из емкости. Кроме того, это позволяет выполнять операцию очистной промывки устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, содержащая блок датчика ультразвукового контроля 1, распределительный блок 2 и совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости 3, соединяющий указанные блоки.

На фиг. 2 показан общий вид распределительного блока.

На фиг. 3 приведен общий вид совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости.

На фиг. 4 приведен чертеж соединения распределительного блока и блока датчика акустического контроля с трактом отвода и подачи контактной жидкости.

На фиг. 5 представлено изображение разъема и штуцера-переходника.

На фиг. 6 приведен сборочный чертеж блока датчика ультразвукового контроля.

На фиг. 7 представлено изображение внутренней полости корпуса блока датчика ультразвукового контроля, показывающее систему, разделяющую совмещенный тракт подачи и отвода.

На фиг. 8а) и б) приведены изображения распределителя, установленного на крышке корпуса блока датчика ультразвукового контроля, и распределителя, установленного на его боковой стенке.

На фиг. 9 приведено изображение внутреннего устройства разветвителя.

Устройство подачи и отвода контактной жидкости (фиг. 1) содержит блок датчика ультразвукового контроля 1, распределительный блок 2 и единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости 3, соединяющий указанные блоки. Распределительный блок (фиг. 2) содержит корпус 4, в котором установлена герметичная емкость 5 для хранения контактной жидкости. В нижней части емкости расположены штуцеры. Штуцер с шаровым вентилем 6 предназначен для слива жидкости при промывке емкости. Через штуцер 7 через гибкую трубку 8 емкость 5 соединена с насосом подачи жидкости 9. Между насосом и емкостью 5 установлен фильтр механической очистки 10. Фильтр предназначен для очистки контактной жидкости от механических примесей. Через гибкую трубку 11 насос соединен с двухпозиционным вентилем 12. На штуцере вентиля установлена гибкая трубка 13. Трубка закреплена на наружной поверхности корпуса и предназначена для слива контактной жидкости из системы. На выводе вентиля установлена цанга с гибкой трубкой малого диаметра 14. Трубка соединена с регулятором 15. Регулятор предназначен для изменения расхода подаваемой контактной жидкости. Регулятор представляет собой вентиль с регулируемым проходным сечением канала. Выходящая из регулятора гибкая трубка 16 соединена с разветвителем 17. Разветвитель 17 (фиг. 9) предназначен для соединения трактов подачи и отвода жидкости. В емкости расположен двухпозиционный датчик уровня поплавкового типа 18, указывающий либо избыточное количество жидкости в емкости, либо снижение ее количества менее половины. Датчик установлен в крышку 19 емкости. В крышке установлен штуцер 20 с гибкой трубкой 21, через которую из объема емкости, не занятого контактной жидкостью, производится откачивание воздуха вакуумным насосом 22 для создания разрежения. Штуцер 23 соединен гибкой трубкой 24 с двухпозиционным вентилем 25. На штуцере вентиля установлена гибкая трубка 26. Трубка закреплена на наружной поверхности корпуса и предназначена для заполнения емкости контактной жидкостью из внешней магистрали. Вентиль соединен при помощи гибкой трубки 27 с разветвителем 17. Через гибкие трубки 28, 29 разветвитель 17 соединяется с выходным штуцером-переходником 30. Распределительный блок оснащен блоком управления 31. Блок управления содержит тумблер 32 включения распределительного блока, а также регулятор 33, предназначенный для регулирования мощности насоса. К выходному штуцеру блока крепится совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости (фиг. 3). Тракт представляет собой гибкую трубку малого диаметра 34, расположенную коаксиально в гибкой трубке большего диаметра 35. Концы трубок оснащены разъемами 36 со стационарными накидными гайками 37, предназначенными для фиксации разъемов на выходных штуцерах-переходниках. Соединение распределительного блока и блока датчика акустического контроля с трактом отвода и подачи контактной жидкости (фиг. 4) выполнено следующим образом. К стенке корпуса 4 винтами крепится сварной штуцер-переходник, состоящий из бобышки 38 с основным каналом, в котором размещен малый штуцер для подачи жидкости 39 и большого штуцера 40. Канал большого штуцера сообщается с радиальными каналами 41 бобышки для пропуска отводимой контактной жидкости. В проточке бобышки установлено уплотнительное кольцо 42, предотвращающее утечки жидкости. На малый штуцер надета малая гибкая трубка 28 для подачи жидкости, на большой штуцер надета гибкая трубка большого диаметра 29 для отвода жидкости. Разъем тракта подачи и отвода жидкости состоит из большого штуцера 43 для отвода жидкости, малого штуцера для подачи жидкости 44, переходной уплотнительной втулки 45. На малый штуцер надета малая гибкая трубка 34 для подачи жидкости, на большой штуцер надета гибкая трубка большого диаметра 35 для отвода жидкости. При креплении разъема к штуцеру-переходнику уплотнительная втулка разъема входит в контакт с уплотнительным кольцом штуцера-переходника. Накидная гайка 37 навинчивается на резьбу штуцера-переходника и упором в бурт 46 штуцера разъема, обеспечивая прижим и уплотнение соединения. Характерное изображение разъема и штуцера-переходника приведено на фиг. 5. Блок датчика ультразвукового контроля (фиг. 6) содержит корпус 47 с вилкой со штуцером-переходником 48 и крышку 49. Корпус оснащен ручкой 50 для хвата рукой с целью удобства перемещения блока. На крышке установлен распределитель тракта отвода жидкости 51 с цангами. Цанга 52 распределителя соединена с внутренней полостью корпуса гибкой трубкой 53. Гибкие трубки 54 соединяют распределитель с емкостью прямоугольной формы 55 для сбора отработанной контактной жидкости. Емкость 55 установлена на вилке 56 корпуса при помощи винтов совместно с призмой ультразвукового датчика 57. Ограничиваемая ею зона поверхности обеспечивает сбор и последующий отвод отработанной контактной жидкости с поверхности объекта контроля. На боковой стенке корпуса установлен распределитель 58 подвода жидкости с цангами. Цанга 59 распределителя соединена с внутренней полостью корпуса гибкой трубкой 60. Гибкие трубки 61 соединяют распределитель с призмой ультразвукового датчика. Это обеспечивает подвод контактной жидкости к поверхности объекта контроля. Внутренняя полость корпуса блока (фиг. 7) содержит систему, разделяющую совмещенный тракт подачи и отвода. Штуцер-переходник 48 соединяется гибкими трубками 62, 63 с разветвителем 64 (конструкция аналогична конструкции разветвителя 17, приведенной на Фиг. 9). Гибкая трубка 65 соединяет разветвитель со штуцером 66, совмещенным с цангой 67. Через указанные элементы производится подача жидкости к поверхности объекта контроля. Гибкая трубка 68 соединяет разветвитель 64 со штуцером 69, совмещенным с цангой 70. Через указанные элементы производится отвод отработанной жидкости с поверхности объекта контроля в распределительный блок.

Распределитель тракта отвода жидкости 51 состоит из корпуса 71, в котором установлена цанга 52, соединяющая его с внутренней полостью корпуса. Через цанги 72 соединяется гибкими трубками с емкостью 55.

Распределитель тракта подвода жидкости 58 состоит из корпуса 73, в котором установлена цанга 59, соединяющая его с внутренней полостью корпуса. Через цанги 74 соединяется гибкими трубками с призмой ультразвукового датчика.

Разветвитель 17 (фиг. 9) состоит из корпуса 75, в котором установлен штуцер 76, к которому подключается тракт отвода контактной жидкости. В корпусе установлен малый штуцер 77, к которому подключается тракт подачи контактной жидкости и который расположен коаксиально со штуцером большего диаметра 78. К указанным штуцерам подсоединены гибкие трубки 28, 29, соединяющие разветвитель с выходным штуцером-переходником 30.

Неразрушающему контролю подвергалось сварное соединение двух заготовок (объект контроля), выполненных из листового проката из алюминиевого сплава Д16АТ толщиной 10 мм.

Для проведения операции ручного акустического контроля блок датчика акустического контроля 2 (на корпусе 47 которого на вилке 56 закреплена призма 57 Harfang X3-SB57-N55S-IHC и датчик (не показан) Harfang X3PE5M64E0.6PIX100) устанавливается на поверхность объекта контроля. При помощи разъемов 36 совмещенный тракт подачи и отвода жидкости 3 соединяется со штуцером-переходником 30 распределительного блока 2 и штуцером-переходником 48 блока датчика акустического контроля. Разъемы фиксируются гайками 37. Тумблером 32 включается питание распределительного блока 2. Вентиль 25 переводится в положение для заполнения емкости 5 контактной жидкостью (вода). Гибкая трубка 26 подключается к внешней магистрали (не показана). Включается вакуумный насос 22 (NPK 04 DC Vacuum производителя KNF Neuberger GmbH) и через гибкую трубку 21 производится откачивание воздушной среды для создания разрежения в объеме емкости. В разреженный объем емкости из внешней магистрали через трубку 26 закачивается объем контактной жидкости. При заполнении емкости до заданного уровня срабатывает датчик уровня 18, при этом вакуумный насос 22 отключается автоматически, и трубка 26 отключается от внешней магистрали. Вентиль 25 переводится в рабочее положение. Вращением вентиля регулятора 15 (SS-1KS4) задается количество подаваемой контактной жидкости. После включения насоса 9 (NF 1.300 производителя KNF Neuberger GmbH) производится подача контактной жидкости через разветвитель 17 через совмещенный тракт подачи и отвода жидкости 3 к блоку датчика акустического контроля 2. Регулятором мощности насоса 33 регулируется напор подачи жидкости насоса 9. Через внутренний канал призмы 57 датчика ультразвукового контроля контактная жидкость подается из блока датчика акустического контроля к поверхности объекта контроля. Таким образом, создается контактный слой между призмой ультразвукового датчика и поверхностью объекта контроля, обеспечивающий акустический контакт (зона контакта). Включается вакуумный насос 22 и в емкости для хранения жидкости 5 создается разрежение. Вакуумный насос 22 включается автоматически сразу при включении распределительного блока, обеспечивая синхронность работы подачи и отвода жидкости. Блок датчика ультразвукового контроля перемещают хватом за ручку 50 вдоль сканируемого сварного соединения. При этом отработанная контактная жидкость под воздействием разрежения собирается емкостью сбора жидкости 55 и одновременно передается в емкость для хранения жидкости 5. Из емкости жидкость поступает в насос 9, образуя замкнутую систему циркуляции контактной жидкости.

Для слива избытков контактной жидкости из емкости 5 трубка 13 подключается к внешней магистрали. Вентиль 12 приводится в положение для слива жидкости. Далее регулятором мощности насоса 33 регулируется напор насоса подачи жидкости 9. Включается насос подачи жидкости и производится слив жидкости до подачи устройством звукового сигнала, при котором насос выключается.

Для промывки емкости 5 вентиль 25 переводится в положение для заполнения емкости контактной жидкостью. Гибкая трубка 26 подключается к внешней магистрали. Включается вакуумный насос 22. Через гибкую трубку 21 производится откачивание воздушной среды создания разрежения в объеме емкости. В разреженный объем емкости 5 из внешней магистрали закачивается требуемый объем контактной жидкости. Открывается вентиль 6 и обеспечивает слив промывочной жидкости из емкости 5.

Изобретения относятся к методам дефектоскопии объектов с использованием ультразвукового метода с фазированной антенной решеткой и могут быть использованы в технике для ручного контроля сварных соединений. Предлагаемое устройство подачи и отвода контактной жидкости включает блок датчика ультразвукового контроля (1), имеющий корпус (47), распределительный блок (2), имеющий корпус (4), с установленной внутри корпуса (4) герметичной емкостью (5) для хранения контактной жидкости, и совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости (3), соединяющий распределительный блок (2) и блок датчика ультразвукового контроля (1) и представляющий собой гибкую трубку малого диаметра (34), расположенную коаксиально в гибкой трубке большего диаметра (35), при этом в корпусе распределительного блока установлены два насоса: один насос (9), соединенный с упомянутой емкостью (5) и совмещенным трактом подачи и отвода контактной жидкости (3), для подачи контактной жидкости в зону контакта датчика ультразвукового контроля и поверхности объекта контроля, а второй насос (22) - для создания разрежения в емкости (5) для отвода контактной жидкости из зоны контакта. Новым в способе подачи и отвода контактной жидкости в процессе ультразвукового контроля объекта является то, что подачу контактной жидкости и ее отвод осуществляют синхронно, а после отвода отработанной контактной жидкости осуществляют ее возврат в емкость для хранения, используя два отдельных насоса, при этом отвод контактной жидкости и ее возврат осуществляют под действием разрежения, создаваемого одним из насосов над контактной жидкостью в емкости для ее хранения. Технический результат - повышение технологичности процесса и технологичности конструкции, за счет возможности раздельного варьирования технологическими параметрами процессов подачи и отвода контактной жидкости, в том числе за счет синхронной подачи и отвода контактной жидкости и за счет наличия быстроразъемных соединений между трактом подачи и отвода жидкости и блоками распределения и ультразвукового контроля, а также снижение доли ручного труда и повышение экономичности и экологичности процесса операции ультразвукового контроля, за счет подачи и отвода контактной жидкости в замкнутом автоматическом цикле и за счет возможности точной дозировки количества подаваемой контактной жидкости. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство подачи и отвода контактной жидкости в процессе ультразвукового контроля объекта, преимущественно сварного соединения, с использованием ультразвукового датчика с фазированной антенной решеткой, содержит блок датчика ультразвукового контроля (1), имеющий корпус (47), распределительный блок (2), имеющий корпус (4), с установленной внутри корпуса (4) герметичной емкостью (5) для хранения контактной жидкости, и единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости (3), соединяющий корпус (4) распределительного блока (2) и корпус (47) блока датчика ультразвукового контроля (1) и представляющий собой гибкую трубку малого диаметра (34), расположенную коаксиально в гибкой трубке большего диаметра (35), при этом в корпусе распределительного блока (2) установлены два насоса, соединенные с емкостью для хранения контактной жидкости (5): один насос (9), установленный с возможностью подачи контактной жидкости в упомянутый единый совмещенный тракт (3), а второй насос (22) для создания разрежения в упомянутой емкости (5) для отвода контактной жидкости из зоны контакта блока ультразвукового датчика с поверхностью объекта контроля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для быстроразъемного соединения единого совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости (3) и распределительного блока (2) на стенке его корпуса (4) установлен штуцер-переходник (30), а для быстроразъемного соединения упомянутого тракта с блоком датчика ультразвукового контроля на стенке его корпуса (47) установлен штуцер-переходник (48), а на концах совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости (3), установлены разъемы (36) для соединения их с упомянутыми штуцерами-переходниками.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что штуцер-переходник (30) и (48) состоит из бобышки (38) с основным каналом, в котором размещен малый штуцер (39), и большого штуцера (40), канал которого сообщен с радиальными каналами (41) бобышки (38), соответственно при этом разъем (36) состоит из большого штуцера (43) для отвода жидкости и малого штуцера для подачи жидкости (44).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус (47) блока датчика ультразвукового контроля имеет боковые стенки с отверстиями для подачи и отвода контактной жидкости, содержит крышку (49) и вилку (56) в нижней части корпуса, на которой установлена призма ультразвукового датчика (57) с внутренним каналом для подвода контактной жидкости к поверхности объекта контроля совместно с емкостью (55) для сбора отработанной контактной жидкости.

5. Устройство по п. 1 или 4, отличающееся тем, что полость корпуса (47) содержит внутреннюю систему для разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, а на крышке корпуса (49) и его боковых стенках установлена внешняя система для раздельной подачи и отвода контактной жидкости.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что внутренняя система разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости содержит разветвитель (64) с одним входом и двумя выходами, установленный на одной из внутренних стенок корпуса (47), ко входу которого подсоединены две коаксиально расположенные гибкие трубки, одна из них малого диаметра (62), а вторая большего диаметра (63), образуя внутренний единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости, входной конец которого закреплен на штуцере-переходнике (48), установленном в отверстии одной из боковых стенок корпуса (47), при этом к одному из выходов разветвителя (64) подсоединена гибкая трубка (65), соединяющая его со штуцером (66), установленным в отверстии боковой стенки корпуса и совмещенным с цангой (67), к другому выходу разветвителя присоединена гибкая трубка (68), соединяющая разветвитель со штуцером (69), совмещенным с цангой (70).

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что внешняя система для раздельной подачи и отвода контактной жидкости блока датчика ультразвукового контроля включает два распределителя с системой внешних гибких трубок: один (51), установленный на крышке корпуса (49), и второй распределитель (58), установленный на одной из боковых стенок, распределитель (51) снабжен пятью цангами (52), через которые к его полости подсоединены гибкая трубка (53), соединяющая распределитель (51) с разветвителем (64) внутренней системы разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, и четыре гибкие трубки (54), соединяющие распределитель (51) с емкостью (55) сбора отработанной жидкости, а второй распределитель (58), установленный на одной из боковых стенок корпуса (47), снабжен тремя цангами, через одну из которых (59) подсоединена гибкая трубка (60), соединяющая распределитель (58) с разветвителем (64) внутренней системы разделения совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, а через две другие цанги присоединены гибкие трубки (61), соединяющие распределитель (58) с внутренним каналом призмы (57) ультразвукового датчика для подвода контактной жидкости к поверхности объекта контроля.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно в корпусе распределительного блока установлен регулятор (15) изменения расхода контактной жидкости, подаваемой насосом (9), и разветвитель (17), предназначенный для объединения трактов подачи и отвода контактной жидкости, проходящих внутри распределительного блока, в единый совмещенный тракт в виде двух коаксиально расположенных гибких трубок (28 и 29), соответственно малого и большего диаметра, концы которых закреплены на корпусе при помощи выходного штуцера-переходника (30), а также два двухпозиционных вентиля: один (25), установленный с возможностью переключения трактов подачи контактной жидкости в емкость для хранения: из внешней магистрали или из тракта отвода контактной жидкости, а второй вентиль (12), установленный на выходе насоса (9) с возможностью переключения трактов: подачи контактной жидкости или ее слива из системы.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что вход регулятора (15) соединен при помощи гибкой трубки (14) с одним из выходов двухпозиционного вентиля (12), а выход регулятора (15) при помощи гибкой трубки (16), имеющей диаметр, которой соответствует трубке малого диаметра совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости, соединен с одним из входов разветвителя (17), а вход двухпозиционного вентиля (25) соединен с разветвителем гибкой трубкой (27), имеющей диаметр, который соответствует трубке большего диаметра совмещенного тракта подачи и отвода контактной жидкости.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между насосом (9) и емкостью (5) установлен фильтр механической очистки (10).

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус распределительного блока выполнен в виде рамы прямоугольной формы.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус (47) блока датчика ультразвукового контроля оснащен ручкой (50) для хвата рукой с целью удобства перемещения упомянутого блока.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижней части емкости установлены два штуцера, один из которых с шаровым вентилем (6) предназначен для слива жидкости при промывке емкости, другой - штуцер (7) через гибкую трубку (8) соединен с насосом подачи жидкости (9).

14. Способ подачи и отвода контактной жидкости в процессе ультразвукового контроля объекта, преимущественно сварного соединения, с использованием ультразвукового датчика с фазированной антенной решеткой, включающий подачу контактной жидкости из емкости для ее хранения в зону контакта ультразвукового датчика с поверхностью исследуемого объекта, сбор отработанной контактной жидкости и ее отвод из зоны контакта, отличающийся тем, что подачу контактной жидкости в упомянутую зону контакта и ее отвод осуществляют синхронно через две отдельные гибкие трубки малого и большего диаметра, объединенные коаксиально в единый совмещенный тракт, подачу контактной жидкости осуществляют через одну гибкую трубку под давлением, создаваемым одним насосом, а отвод отработанной контактной жидкости и ее возврат в емкость для хранения осуществляют через вторую гибкую трубку под действием разрежения, которое создают другим насосом над контактной жидкостью в емкости для ее хранения.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что подачу контактной жидкости осуществляют через гибкую трубку малого диаметра, а отвод - через гибкую трубку большего диаметра, которые соединяют с упомянутой емкостью для хранения и ультразвуковым датчиком.

16. Способ по п. 14 или 15, отличающийся тем, что для отвода отработанной контактной жидкости и возврата в упомянутую емкость ее предварительно собирают в зоне контакта ультразвукового датчика с поверхностью исследуемого объекта.

17. Способ по п. 14, отличающийся тем, что дополнительно создают разряжение в объеме упомянутой емкости перед первоначальным ее заполнением контактной жидкостью.