Устройство для обнаружения дефектов на внутренней поверхности осесимметричных отверстий и труб Советский патент 1984 года по МПК G03B41/00 

Изобретение относится к устройствам для обнаружения локальных дефектов поверхности. Известны устройства для обнаружения поверхности дефектов в виде датчика напряженности электрического поля,содержащего металлический цилиндр, расположенный в корпусе и сое диненный через резистор с регистратором, и конденсатор, включенный меж ду металлическим цилиндром и корпусо причем конденсатор выполнен из двух разделенных диэлектрической пленкой полос фольги и уложенных гармошкой за один оборот вдоль боковой поверхности металлического цилиндра СО. Недостатком известных устройств является низкая чувствительность дат чика при обнаружении поверхностных дефектов путем снятия топографии электрического поля в отверстиях изза значительного искажения топографии электрического поля над дефектом при поднесении к нему зонда. Кроме того, из-за наличия токопроводящих элементов в конструкции датчика возможен пробой на элементы зонда при поднесении его к контролируемой поверхности, поскольку для получения сведений о состоянии поверхности необходимо поднести зонд как можно бли же к контролируемой поверхности. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устрой ство для обнаружения поверхностных дефектов в труднодоступных местах, в т.ч. осесимметричных отверстий и труб, содержащее генератор высокой частоты и токопроводящую обкладку конденсатора. В известном устройстве обкладка конденсатора, выполненная из прозрачного токопроводящего материала, с рабочей стороны снабжен ная сеткой из изоляционного материала и соединенная с внутренним зерка лом, установленным на рукоятке, внут ри которой размещен проводник, соединяющий обкладку с генератором токов высокой частоты С 2. Недостатком известного устройства является низкая чувствительность уст ройства при контроле состояния поверхности отверстий малого диаметра (менее 10 мм)из-за фонового свечения вызванного формой электрода, которое значительно превышает свечение, вызванное неоднородностью электрического поля у края трещины. Кроме того снижение чувствительности устройства происходит из-за наличия между контролируемой поверхностью и токопроводящей обкладкой конденсатора сетки из изоляционного материала, которая вносит дополнительное искажение в распределение электрического поля по разрядному промежутку. Целью изобретения является повьш1ение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обнаружения дефектов на внутренней поверхности осесимметричных отверстий и труб, содержащее генератор высокой частоты и токопроводящую обкладку конденсатора, обкладка конденсатора выполнена в виде металлического электрода, имеющего форму электрода Роговского,закрепленного по оси симметрии с помощью пружинных фиксаторов, в держателе, выполненном в виде пары диэлектрических колец, установленных по обе стороны обкладки с возможностью перемещения вдоль контролируемой поверхности. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство включает обкладку конденсатора 1, выполненную в виде металлического электрода, имеющего форму электрода Роговского. Обкладка конденсатооа 1 с помощью пружинных фиксаторов Z крепится в диэлектоическом держателе в виде двух колец 3, который по периметру снабжен светонепроницаемым элементом 4. В передней части диэлектрического держателя 3 крепится фотоэлемент 5.В качестве второй обкладки конденсатора используется объект 6 (на чертеже отверстие) с поверхностными дефектами 7 Устройство работает следующим образом. В процессе контроля состояния поверхности отверстий или труб обкладка конденсатора 1, имеющая форму электрода Роговского, подключена к генератору токов высокой частоты (на чертеже не показан) и перемещается вдоль отверстия. При перемещении обкладка конденсатора 1 с помощью пружинных фиксаторов 2 и диэлектрических колец 3 поддерживается у оси симметрии отверстия, что позволяет обеспечивать постоянный воздушный зазор между обкладкой конденсатора 1 и стенкой отверстия 6. При прохождении обкладки конденсатора t над участком

3110307

поверхности отверстия с дефектом 7, . благодаря наличию на этом участке существенной неоднородности электрического поля возникают электроразрядные процессы, сопровождающиеся све- s чением, которое фиксируется с помощью фотоэлемента 5, закрепленного в переднем кольце диэлектрического держателя в виде двух колец 3. Правильный выбор формы обкладки конденсато- 10 ра 1 (форма электрода Роговского) и его размещение по оси симметрии отверстия приводит к тому, что свечение возникает только при прохождении обкладки конденсатора 1 над дефек- is. том 7, а использование светонепроницаемого элемента 4 по периметру диэлектрического держателя 3 приводит

14

к тому, что значительно снижается фоновая подсветка от внешнего освеще ния, что, в свою очередь, также приводит к некоторому повышению чувствительности.

Применение изобретения позволяет значительно повысить чувствительность к поверхностным дефектам отверстий Малого диаметра благодаря конструктивным усовершенствованиям, приводя1ЦИМ к снижению фоновой подсветки. Кроме того, благодаря значительному упрощению конструкции, применение прелагаемого устройства позволит повысить надежность контроля отверстий и внутренней поверхности труб малого диаметра.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ОТВЕРСТИЙ И ТРУБ, содержащее генератор высокой частоты и токопроводящую обкладку конденсатора, отличающееся тем, что с целью повьшения чувствительности, обкладка конденсатора выполнена в виде металлического электрода, имеющего форму электрода Роговского, закрепленного на оси симметрии с помощью пружинных фиксаторов в держателе, выполненном в виде пары диэлектрических колец, установленных по обе стороны обкладки с возможностью перемещения вдоль контролируемой поверхности. v /// ///v////y / / (