УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ КОНТАКТНОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2019 года по МПК G01N29/26 

Изобретение относится к технике ультразвуковой дефектоскопии.

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

К недостаткам этого устройства можно отнести сложность установки емкости для контактной жидкости на высоте на подвеске с помощью карданной вилки.

Известно устройство для автоматической подачи и отвода контактной жидкости при ультразвуковом контроле, в котором емкость для хранения контактной жидкости соединяется с датчиком подводящим шлангом и устанавливается над ультразвуковым датчиком, чтобы контактная жидкость могла поступать сверху. [Патент JPH03245056 (А), МПК G01N 29/28, опубл. 31.10.1991].

Известно устройство подачи контактной жидкости, в котором использован гибкий материал с множеством отверстий (щетка) для подачи контактной жидкости для взаимодействия с поверхностью заготовки и создания зоны акустического контакта. [Патент US 6298727 (В1), МПК G01N 29/22, G01N 29/28; опубл. 2001.10.09],

Наиболее близким к предложенному техническим решением является, устройство подачи и отвода контактной жидкости в процессе ультразвукового контроля объекта, содержащее емкость для контактной жидкости, регулятор изменения расхода контактной жидкости и единый совмещенный тракт подачи и отвода контактной жидкости, представляющий собой гибкую трубку малого диаметра, расположенную коаксиально в гибкой трубке большего диаметра, два насоса, соединенные с емкостью для хранения контактной жидкости, один насос установлен с возможностью подачи контактной жидкости, а второй насос для отвода контактной жидкости из зоны контакта ультразвукового датчика с поверхностью объекта контроля (патент РФ №2623191, Мкл. G01N 29/28, публ. 22.06.2017).

Общим недостатком этих устройств является неравномерность подачи жидкости, без учета случайного характера изменений зазора преобразователь контролируемый материал. Это выражается в значительном перерасходе или недостатке жидкости, что приводит к перерасходу жидкости и погрешностям измерений.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание устройства подачи контактной жидкости, обеспечивающего подачу постоянного во времени объема жидкости независимо от случайных факторов и особенностей контакта преобразователь - контролируемый материал, а в случаях применения нескольких преобразователей, выравнивание скорости потока жидкостей в каждый преобразователь.

Для решения этой технической задачи предлагается устройство подачи контактной жидкости, содержащее емкость для контактной жидкости, насос с приводом, вход насоса соединен с емкостью для контактной жидкости, электропривод насоса с регулятором расхода контактной жидкости, распределительный блок, насос выполнен перистальтическим, электропривод насоса выполнен шаговым, распределительный блок содержит по числу УЗК преобразователей распределительные жиклеры длиной от 20 до 100 мм и диаметрами каналов жиклеров от 0.1 до 1 мм, входы жиклеров открыты в полость распределительного блока, выходы каждого жиклера соединены с датчиками акустического контроля, выход насоса соединен с полостью распределительного блока.

Предлагаемое устройство подачи контактной жидкости может быть изготовлено на существующем оборудовании из известных материалов. Других технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности изобретения «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан неисключающий пример выполнения функциональной схемы предлагаемого устройства.

На схеме обозначены: емкость 1 контактной жидкости, перистальтический насос 2 с шаговым электроприводом 3, регулятор 4 расхода контактной жидкости, распределительный блок 5, длинные распределительные жиклеры 6 малого диаметра, датчики 7 акустического контроля. Регулятор 4 расхода контактной жидкости содержит блок 8 питания, драйвер 9 шагового электропривода 3, микроконтроллер 10, индикатор 11, пульт 12 управления.

Устройство работает следующим образом:

В начале работы оператор включает с пульта 12 управления регулятора 4 шаговый электропривод 3 перистальтического насоса 2 на большие обороты для заполнения всех шлангов и полостей устройства жидкостью. После этого оператор переводит перистальтический насос 2 с пульта 12 управления в рабочий режим с малой скоростью подачи жидкости. Перистальтический насос 2 с шаговым электроприводом 3 позволяет точно устанавливать скорость подачи жидкости в широком диапазоне без применения механических редукторов. Скорость подачи жидкости может быть установлена оператором вручную в зависимости от состояния поверхности контроля, количества задействованных УЗК преобразователей, типа и температуры жидкости. По окончании работы оператор переводит шаговый электропривод 3 перистальтического насоса 2 в реверс на большие обороты и опорожняет шланги устройства.

Контактная жидкость из емкости 1 за счет отрицательного давления относительно атмосферы, создаваемого перистальтическим насосом 2, поступает в полость распределительного блока 5. Перистальтический насос 2 обеспечивает одинаковую скорость подачи жидкости в распределительный блок 5 независимо от вязкости жидкости, длины шланга и высоты расположения распределительного блока 5, который из-за наличия длинных распределительных жиклеров 6 малого диаметра обладает большим гидродинамическим сопротивлением. Возникает избыточное подпорное давление в полости распределительного блока 5, что приводит к увеличению скорости истекания и, соответственно, к увеличению сопротивления течению жидкости в длинных распределительных жиклерах 6 малого диаметра. Это обеспечивает равную скорость и постоянный во времени объем подачи жидкости под отверстие каждого датчика 7 акустического контроля независимо от случайных факторов и особенностей контакта преобразователь - контролируемый материал, а в случаях применения нескольких преобразователей выравнивание скорости потока жидкостей в каждый преобразователь. Неиспользуемые выходы распределительных жиклеров 6 малого диаметра распределительного блока 5 заглушают без нарушения работоспособности устройства. По окончании работ реверсивное движение перистальтического насоса 2 обеспечивает сброс остатков жидкости.

Регулятор 4 расхода контактной жидкости (шагового электропривода 3 насоса 2) может содержать клавиатуру и использовать сигналы датчиков наличия контакта от УЗК прибора и/или наличия жидкости под призмами, датчика определения положения призмы (рабочей поверхностью вверх или вниз). Программа микроконтроллера организуется по типу меню, к примеру, установка скорости при наличии контакта, установка форсированной скорости при отсутствии контакта, максимальное время форсирования.

Раскрытый конкретный пример осуществления приведен для целей иллюстрирования. Его не следует толковать как исчерпывающий или ограничивающий изобретение, при этом следует понимать, что возможны разнообразные модификации и изменения, следующие из раскрытой в настоящем описании идеи изобретений. Объем защиты определен прилагаемой формулой изобретения и эквивалентами существенных признаков.

Устройство подачи контактной жидкости относится к технике ультразвуковой дефектоскопии. Устройство подачи контактной жидкости содержит емкость для контактной жидкости, насос с приводом, вход насоса соединен с емкостью для контактной жидкости, электропривод насоса с регулятором расхода контактной жидкости, распределительный блок, насос выполнен перистальтическим, электропривод насоса выполнен шаговым, распределительный блок содержит по числу УЗК преобразователей распределительные жиклеры длиной от 20 до 100 мм и диаметрами каналов жиклеров от 0,1 до 1 мм, входы жиклеров открыты в полость распределительного блока, выходы каждого жиклера соединены с датчиками акустического контроля, выход насоса соединен с полостью распределительного блока. Технический результат - обеспечение подачи постоянного во времени объема жидкости независимо от случайных факторов и особенностей контакта преобразователь - контролируемый материал, а в случаях применения нескольких преобразователей выравнивание скорости потока жидкостей в каждый преобразователь. 1 ил.

Устройство подачи контактной жидкости, содержащее емкость для контактной жидкости, насос с приводом, вход насоса соединен с емкостью для контактной жидкости, электропривод насоса с регулятором расхода контактной жидкости, отличающееся тем, что в него введен распределительный блок, насос выполнен перистальтическим, электропривод насоса выполнен шаговым, распределительный блок содержит по числу УЗК преобразователей распределительные жиклеры длиной от 20 до 100 мм и диаметрами каналов жиклеров от 0,1 до 1 мм, входы жиклеров открыты в полость блока, выходы каждого жиклера соединены соответственно с датчиками акустического контроля, выход насоса соединен с полостью блока.