Устройство для контроля сплошности изоляционного покрытия металлических объектов Советский патент 1992 года по МПК G01R31/14 

СЛ

С

Использование: Изобретение относится к электроискровой дефектоскопии и может быть использовано для контроля сплошности изоляционных покрытий металлических объектов. Сущность изобретения: за счет обеспечения автоматического изменения напряжения на щупе устройства в зависимости оттолщины покрытия путем введения внего механически связанного с щупом датчика толщины покрытия и узла сопряжения с узлом регулирования напряжения снижается вероятность пробоя диэлектрического покрытия и повышается достоверность контроля. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 постоянного тока, преобразователь 3 напряжения, узел 4 регулирования напряжения, высоковольтный генератор 5 и подключенные в его выходную цепь щуп 6 и детектор 7 искроеого пробоя, индикатор 8 дефекта покрытия, датчик 18 толщины покрытия и узел 17 сопряжения. 1 ил.

Изобретение относится к электроискровой дефектоскопии и может быть использо- оано для контроля сплошности изоляционных (диэлектрических) покрытий металлических объектов.

Целью настоящего изобретения, является повышение достоверности контроля сплошности покрытий и снижение вероятности их электрического пробоя в процессе контроля.

Изобретение поясняется при помощи функциональной схемы устройства, приведенной на чертеже.

Устройство содержит источник электропитания 1, к которому через выключатель 2 подсоединен преобразователь 3 напряжения, к выходу которого через узел 4 регулирования напряжения, подключен оысоковольтный генератор 5, в выходную цепь которого подключены щуп 6 (в данном случае - кольцевой) и детектор 7 электрического пробоя, к выходу которого подключен узел 8 индикации дефекта покрытия,

Высоковольтный генератор 5 содержит высоковольтный импульсный трансформатор 9, накопительный конденсатор 10,токо- ограничительный элемент 1Т и тиристор 12, управляющий электрод которого подключен к выходу генератора 13 импульсов.

Узел 14 регулирования покрытия содержит регулирующий транзистор 14 и резисторы 15 и 16 в его базовой и эмиттерной цепях, служащие для стабилизации режима работы транзистора. База транзистора 14 подключена через узел 17 сопряжения к выходу датчика 18 толщины покрытия, который механически связан со щупом 6 и имеет возможность перемещаться вместе с ним по поверхности контролируемого покрытия 19 при помощи тяги 20 и траверсы 21. Металлическое основание обьекта контроля 22 (в данном случае труба) имеет электрическую

xj

Оч

2

сл о

связь с выходом высоковольтного трансформатора 9, которая осуществляется непосредственно или через промежуточное звено, например, грунт.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Щуп б и вместе с ним датчик 18 толщины покрытия прижимаются к контролируемому покрытию 19 и перемещаются по нему со скоростью, ограничиваемой, динамическими характеристиками дефектоскопа. Перед началом перемещения щупа 6 производится включение дефектоскопа выключателем 2. При этом на выходе преобразователя 3 образуется напряжение, определенная часть которого /см.ниже/ оказывается приложенной к накопительному конденсатору 10, который заряжается до указанного напряжения. При поступлении на управляющий электрод тиристора 12 запускающего импульса с выхода генератора 13 импульсов происходит разряд конденсатора 10 первичную обмотку высоковольтного трансформатора 9, вследствие чего на его вторичной обмотке образуется импульс высокого напряжения, приложенного между щупом б и основанием объекта контроля 22. Процессы заряда и разряд накопительного конденсатора 10 повторяется с периодичностью, определяемой частотой следования импульсов с выхода генератора 13. Соответственно на выходе высоковольтного трансформатора 9 и на щупе б образуется импульсное высоковольтное напряжение с той же частотой следования импульсов.

Величина напряжения на щупе (амплитуда импульсов) может быть выражена соотношением:

)

где Кщ - напряжение на щупе 6, кВ;

Uc напряжение на накопительном конденсаторе 10. кВ;

п - коэффициент трансформации транс- Форматора 9;

С - емкость накопительного конденсатора 10, мкФ;

Сщ - емкость щупа 6, мкФ.

При легко выполнимом условии, выражаемом соотношением С Сщ.п2

(2)

соотношение /1/ может быть упрощено и представлено в виде

ищ Uc.n,(3)

Далее можно записать очевидные соотношения:

Uc UCT Ue KyctA.RBx.(4)

Лд-Кд Т,(5)

где UCT напряжение на выходе узла 4 регулирования, кВ;

1)б - напряжение на базе транзистора 14. кВ; Кус - коэффициент усиления узла 17;

1Д - выходной ток датчика 18 толщины покрытия, мА;

RBX - входное сопротивление узла 17, кОм;

Кд - коэффициент преобразования датчика 18 толщины, мА/мм;

Т-толщина покрытия, мм.

Из (3), (4) и (5) следует

ищ Кус.КдНВх.Т Кг.Т,(6)

где К5 Кус.КдНвх - общий коэффициент преобразования дефектоскопа, кВ/мм.

Следовательно, величина напряжения на щупе предлагаемого электроискрового дефектоскопа оказывается пропорциональ- ной толщине контролируемого покрытия. С другой стороны, для обнаружения мест нарушения сплошности в контролируемом покрытии должно выполняться условие, выражаемое соотношением: ищ Ен.Т,(7)

где Ен - нормируемое в нормативной документации удельное значение напряжения на щупе, кВ/мм (обычно, 4-5 кВ/мм);

Из (6) и (7) следует

или

(8)

KЈ - Кус.Кд.РвХ - Ец.(9)

Таким образом, при выполнении легко реализуемого условия, выражаемого соотношением /9/, на щупе предлагаемого электроискрового дефектоскопа автоматически устанавливается такая величина напряжения, которая обеспечивает электрический пробой воздушного зазора

между щупом б и металлическим основанием объекта контроля 22 в местах нарушения сплошности контролируемого покрытия 19. При возникновении такого пробоя на выходе детектора 7 образуется электрический

сигнал, поступающий на вход узла 8 индикации, где он фиксируется как обнаруженный дефект в покрытии.

При всех изменениях толщин покрытия автоматически будет изменяться соответствующим образом и направление на щупе дефектоскопа, оставаясь на уровне нормативных требований. Тем самым резко уменьшается вероятность электрического пробоя контролируемого покрытия.

Применение предлагаемого электроискрового дефектоскопа позволит получить значительный технико-экономический эффект за счет повышения достоверности контроля сплошности изоляционных покрытий

металлических объектов и снижения вероятности их электрического пробоя. Формула изобретения Устройство для контроля сплошности изоляционного покрытия металлических объектов, содержащее источник электропитания постоянного тока, преобразователь напряжения, узел регулирования напряжения, высоковольтный генератор, генератор импульсов, щуп, детектор электрического пробоя и узел индикации дефекта покрытия, причем источник электропитания соединен с преобрэзооатепем, выход которого соединен через узел регулирования напряжения с первым входом высоковольтного генератора, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход высоко- вольтного генератора через детектор

электрического пробоя соединен с щупом, а выход детектора электрического пробоя соединен с входом узла индикации дефекта покрытия, отличающийся тем, что с

целью повышения достоверности контроля

и снижения вероятности электрического

пробоя покрытия, в него введены датчик

толщины покрытия и узел сопряжения, причем датчик толщины покрытия механически

связан с щупом и через узел сопряжения соединен с узлом регулирования напряжения.

/ // /