Акустическое устройство для контроля сварных соединений изделий Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к технике ультразвукового неразрушагадего контроля качества материалов и изделий и может быть использовано при контроле сварных изделий. Известно устройство для ультразвуковой дефектоскопии, содержащее искатель с двумя коническими отверстями, в которых установлены цапфы, закрепленные в проушинах кольца с буртиком и контактируемые поочередно с неподвижными упорами. Кольцо подвижно сопрягается с обоймой, несущей фиксатор и хвостовик, а обойма шарнирно закреплена на каретке возвратно-поступательного сканирования 13. Недостатком данного устройства является низкое качество контроля, обусловленное отсутствием механизма для дозированного прижатия устройства к контролируемому изделию при изменении профиля по поверхности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является акустическое устройство для контроля свар ных соединений изделий, содержащее корпус, размещенные в нем искатель, привод искателя, уплотнение для удержания контактной жидкости в зоне конт роля и поворотно-реверсивный механизм 2,. Недостатком известного устройства является недостаточная надежность контроля, обусловленная конструкцией поворотно-реверсивного механизма. Цель изобретения - повышение надежности контроля. Эта цель достигается тем, что. акус тическое устройство для контроля свар ных соединений изделий, содержащее корпус., размещенные в нем искатель, привод искателя, уплотнение для удержания контактной жидкости в зоне контроля и поворотно-реверсивный механизм, снабжено установленными на корпусе электромагнитным выключателем привода искателя, держателем искателя, гидроцилиндром с поршнем для поворота искателя относительно оси держателя, жестко соединенной с корпусом обоймой с установленными в ней пружинами для прижатия в процессе контроля уплотнения к контролируемому изделию, закрепленными на корпусе датчиком угла поворота искателя относительно направления перемещения устройства, шарнирно-рьгчажным механизмом подвижно связанным с корпусом, и двумя концевыми выключателями, установленными на шарнирно-рычажном.механизме, а поворотно-реверсивный механизм вьтолнен в виде водила, подвижно соединенного с держателем искателя и кинематически связанного t поршнем гидроцилиндра. На фиг. 1 приведено акустическое устройство для контроля сварных соединений, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2, на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2. Акустическое устройство для контроля сварных соединений изделий содержит корпус 1, размещенный в нем искатель 2, привод (не показан) искателя 2, уплотнение 3 для удержания в процессе сканирования контактной жид-кости в зоне расположения иска,теля 2, поворотно-реверсивный механизм 4, электромагнитный выключатель 5 при- i вода, держатель 6 искателя 2, гидроцилиндр 7 с поршнем 8 для реверсивного поворота искателя 2 относитель-, но оси держателя 6, жестко соединен-ную с корпусом 1 обойму 9 с установленными в ней пружинами 10 для прижатия в процессе сканирования уплотнения 3 к контролируемому изделию, закрепленньй на корпусе 1 датчик 11 угла поворота искателя 2 относительно направления перемещения устройства, шарнирно-рычажный механизм 12, подвижно связанньй с корпусом 1, два концевых выключателя 13 и 14, установленных на шарнирно-рычажном механизме 12, водило 15 поворотно-реверсивного механизма 4, подвижно соединенное с держателем 6 искателя 2 и кине-матически связанное с поршнем 8 гидроцилиндра 7.. Кроме того, -акустическое устройство для контроля сварных соединений изделий содержит неподвижныешароопоры 16, жестко соединенные с корпусом 1, кольцо 17, шарнирно соединенное с корпусом 1 и с шарнирно-рычажным механизмом 12, фиксатор 18, кинематически взаимодействующий с электромагнитным выключателем 5 и с водилом 15-, втулку-шкив 19, жестко соединенную с кронштейном 20 электромагнитного вьпслючателя 5 и подвижно соединенную с держателем 6, при этом фиксатор 18 подвижно установлен в канале кронштейна 20, ось 21 датчика 11 угла поворота искателя 2, шкив 22, жестко закрепленный на оси 21 датчика 11 пасик 23, указательную стрелку 24, жестко соединенную с втулкой-шкивом 19, возвратную пружину 25 фиксатора 18, рычаг 26 из магнитомягкого материала, кинематически связанный с электромагнитным вьжлючателем 5 и фиксатором 18, штуцер 27 подачи;кон- тактндй жидкости в зону искателя 2, штуцер 28 слива контактной жидкости из зоны искателя 2, подвижные шапоопоры 29, подвижно прикрепленные к корпусу 1, микровыключатели 30, взаимодействующие с подвижными шароопорами 29, возвратно-пружинный механизм 31, кинематически связанный с поршнем 8 гидроцилиндра 7, крьшгку 32 верхней части корпуса 1 и высокочастотный кабель33 искателя 2. Акустическое устройство для контроля сварных соединений изделий работает следующим образом. Перед началом контроля акустическое устройство для контроля сварнык соединений изделий своим шарнирнорычажным механизмом 12 жестко при:крепляется к приводу (не показан), .который обеспечивает перемещение уст ройства в двух взаимно перпендикуляр ных направлениях в вертикальной плос кости, параллельной оси контролируем го сварного шва контролируемого изде ЛИЯ 34, после чего устройство устанавливается на контролируемое издели 34 своими неподвижными шароопорами 16 и подвижными шароопорами 29 таким образом, чтобы концевой выключатель 13 отключил привод. При этом за счет наличия кольца 17, шарнирно соедине ного с корпусом 1 и с шарнирно-рычаж ным механизмом 12, обеспечивается установка искателя 2 перпендикулярно касательной плоскости контролируемого изделия 34 в точке ввода ультра- звука, а усилие прижатия устройства к контролируемому изделию 34 достига ет своего номинального значения. Повторным включением привода (не показан) осуществляется перемещение устройства по поверхности контролируемого изделия 34 параллельно продольной оси контролируемого сварного шва. В процессе контроля контактная жидкость подается в полость размеще ния искателя 2 через штуцер 27 подачи контактной жидкости и сливается через штуцер 28 слива контактной жидкости. При этом за счет локального воздействия каждой из пружин 10, установленных в обойме 9, на соответ ствующий участок уплотнения 3 кон- тактная жидкость устойчиво удерживается в полости размещения искателя 2. Одновременно от коммутирующего устройства (не показано) давление жидкости подается в гидроцилиндр 7 попеременно к каждому из его концов, чем обеспечивается возвратно-поступательное перемещение поршня 8. От , поршня 8 через водило 15, фиксатор 18, кронштейн 20 электромагнитного выключателя 5 и жестко соединенную с кронштейном 20 втулку-шкив 19 реверсивное движение передается на держатель 6 искателя 2, чем достигается реверсивный поворот искателя 2 на заданный угол. При обнаружении дефекта эхо-сигнал по высокочастотному кабелю 33 подается к коммутирующему устройству блока автоматики (не показаны), после чего поступает сигнал на отключение поворотно-реверсивного механизма 4 за счет подачи сигнала на электромагнитный выключатель 5, который притягивает рычаг 26 из магнитомягкого материала и выводит фиксатор 18 из зацепления с водилом 15. Одновременно подается сигнал на прекращение перемещения устройства. При выводе фиксатора 18 из зацепления с водилом 15 искатель 2 прекращает свое движение и остается ориентированным в направлении дефекта, куда указывает и указательная стрелка 24, перемещающаяся в процессе контроля по шкале на крьш1ке 32 корпуса 1. Одновременно прекращается передача движения от втулки-шкива 19 через пасик 23 к шкиву 22, жестко закрепленному на оси 21 датчика 11, сигнал которого в процессе сканирования характеризует угол поворота искателя 2. Поэтому при останове вращения шкива 22 сигнал фиксируется и с попощью подобранной шкалы (не показана) показывает направление расположения дефекта. Если при перемещении устройства в процессе контроля по контролируемому изделию на последнем встречаются впадины или выступы (конусность, седловидность и др.), корпус 1 соответственно опускается или поднимается относительно шарнирно-рычажного механизма 12, В случае опускания корпуса 1 ниже предусмотренного уровня включается концевой выключатель 14, обеспечивающий включение привода на

опускание шарнирно-рычажного механизма 12 до достижения оптимального усилия прижатия корпуса 1 через неподвижные шароопоры 16 и подвижные шаровые опоры 29 к контролируемому изделию 34,. что достигается прекращением опускания шарнирно-рычажного механизма 12 за счет отключения концевого выключателя 13. При встрече с выступом на поверхности контролируемого изделия 34 включается концевой выключатель 13 на подъем шарнирно-рычажного механизма 12, который протекает до момента выключения подъма за счет срабатьгаания концевого вьж лючателя 14, Таким образом, достигается стабильность прижатия устройства к контролируемому изделию 34 и стабильность акустического контакта.

В местах пересечения контролируемых сварных швов подвижная шароопора 29 надвигается йа сёарной шов, поднимается и замыкает микровыключатель 30, после чего устройство останавливается на заданном расстоянии от места пересечения сварных швов для контроля этого места пересечения сварных швов. После прохода места дефекта происходит снятие эхо-сигнала, электромагнитньй выключатель 5 отключается, и возвратная пружина 25 фиксатора 18 снова вводит фиксатор 18 в зацепление с водилом. 15, включая в работу поворотно-реверсивный механизм 4 для поворота искателя 2.

Возвратно-пружинньй механизм 31, кинематически связанный с поршнем 8,

предназначен для приведения поршня 8 в среднее положение после прекращения подачи давления жидкости в гидроцилиндр 7, что необходимо для последующего включения устройства в работу.

Таким образом, благодаря тому,что акустическое устройство для контроля сварных соединений снабжено установленными на корпусе электромагнитным выключателем привод искателя, держателем искателя, гидроцилиндром с поршнем для поворота искателя относительно оси держателя, жестко соединенной с корпусом обоймой с установленными в ней пружинами для прижатия в процессе контроля уплотнения к контролируемому изделию, закрепленным на корпусе датчиком угла поворота искателя относительно направления перемещения устройства, шарнирно-рычажным механизмом, подвижно связанным с корпусом, и двумя концевыми выключателями, установленными на шарнирно-рычажном механизме, а поворотно-рычажный механизм вьшолнен в виде водила, подвижно соединенного с держателем искателя и кинематически связанного с поршнем Гидроцилиндра, создается возможность выявления дефектов сварных швов изделий с переменным профилем поверхности при обеспечении надежного акустического контакта и постоянного угла ввода ультразвукового сигнала, чем достигается повьш1ение надежности контроля сварных швов изделий, в частности, мест пересечений швов и их концов. ffoffff fffOff/77ff/f/77/fffJf Jf tfff/fOC/776 eaff/l .l n(ff/ 7 /77ff / fX f ff -ffC/T A

АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗДЕЛИЙ, содержащее корпус, размещенные в нем искатель, привод искателя, уплотнение для удержания контактной жидкости в зоне контроля и поворотно-реверсивный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено JJ J2 установленными на корпусе электромагнитным выключателем привода искателя, держателем искателя, гидроцилиндром с поршнем для поворота искателя относительно оси держателя, жестко соединенной с корпусом обоймой с установленными в ней пружинами для прижатия в процессе контроля уплотнения к контролируемому изделию, закрепленным на корпусе датчиком угла поворота искателя относительно направления перемещения устройства, шарнирнр-рычажным механизмом, подвижно связанным с корпусом, и двумя концевыми выключателями, установлен§ ными на шарнирно-рычажном механизме, а поворотно-реверсивный механизм выСО полнен в виде водила, подвижно соединенного с держателем искателя и кинематически связанного с поршнем гидроцилиндра. J4