Ультрозвуковая установка для обнаружения дефектов в утолщенной и резьбовой части бурильной трубы Советский патент 1976 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к Средствам иеразрушающего контроля, а именно ,к устройству устаиовок для ультразвукового контроля утолщенной -и резьбовой части бурильных труб.

Известна ультразвуковая установка для обнаружения дефектов в утолщенной и резьбовой части бурильной трубы, содержащая последовательно соединенные ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп с генератором стробирующих И1М;пульсоБ ЗОНЫ автоматичеокого Контроля и усилителем эхо-Силналов, наКЛОнный искатель, держатель наклонного искателя с электрическим приводом, выполненным в виде реверсивного механизма с управляющей обмоткой и кинематически связанного с держателем, источник питания управляющей обмотки реверсивного механизма, блок управления с двумя ждущими мультивибраторами, тремя Схемами сОВпадения и тремя схемами переключения, первая из которых имеет нормально разоМКнутый контакт, вторая-нормально замкнутый контакт, а третья - два нормально замкнутых и два нормально разомкнутых коНтакта.

Недостаток установки заключается в том, что все операции контроля осуществляются Вручную, тем самым сказывается субъективный фактор в ходе осуществления операций

кОНтроля и, кроме того, онижается производительность работы.

С целью повышения Надежности и скорости контроля в предлагаемой установке выход генератора стробирующих импульсов зоны автоматического контроля дефектоскопа соединен с одним из входов первой Схемы совпадения и с входОМ первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с одним из

входов второй Схемы совпадения и с входом второго ждущего мультивибратора, выход второго ждущего мультивибратора соединен с одним из входов третьей схемы совпадения, втОрые входы всех трех схем совпадения соединены с выходом усилителя зхо-импульсов, каждый из выходов схем совпадения подключен к соответствующей схеме переключения, управляющая обмотка реверсиВПОго механизма подключена к источнику питания в фазе

одним выводОМ через последовательно соединенные Нор.мально разомкнутый контакт первой схемы переключения, через HOpMavibHo замкнутый контакт второй схемы переключения и через Нор.мально замкнутый конта1кт

третьей схемы переключения, другим выводом - через нормально заМкнутый контакт третьей схемы переключения, оба вывода управляющей обмотки в противофазе подключены К источеику питания через 1НО(р:малыно разомкнутые 1конта кты Т1ретьей схемы переключения.

На чертеже изображена структурная схема установки.

Установка содержит последовательно соединенные ультра-звуковой эхо-импульсный дефектоокоп 1 с генератором стробирующих имяульсов зоны автоматического контроля и усилителем эхо-ситналов, яа-клонный искатель 2 с льезоэлементом 3, держатель наклонного искателя («а чертеже не показан) с электрическим приводом, выполиенным в виде реварсивйого 1еханиз1ма 4 с управляющей обмоткой 5, блок управления с двумя ждущими мультивибраторами 6 и 7, тремя схемами 8, 9 и 10 совпадения и тремя схемами 11, 12 и 13 переключения.

Схема 1:1 переключения имеет нор 1алыно разомкнутый контакт 14; схема 12 переключения- нормально замкнутый контакт 15, а схема 13 переключения - два нор|Мально замкнутых контакта 16 и 17 и два нормально разомК1нутых контакта 18 и 19. Для регулирования ширины зоны автоматического контроля эхоимпульоного дефектоскопа 1 используется переменный резистор 20, входящий в схему генератора стробирующих импульсов.

Установка работает следующим образом.

Зондирующий И:мпульс чврез слой иммерсионной жидкости 21 вводится в тело контролируемой трубы 22 в направлении ее утолщенной части. Отраженные колебания после преобразования и усиления поступают на вертикально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки эхо-импульсного дефектоскопа в виде эхо-импульсов. Вследствие подачи на горизонтально-отклоняющие пластины трубки эхо-импульсного дефектоскопа развертывающего напряжения зондирующий импульс и эхо-импульсы от дефекто1В в резьбовой и утОЛщенной части и от торча бурильной трубы 22 на экране видпы раздельно. Временной интервал между зондирующим импульсом и эхоимпульсом от торца трубы является наибольщим, и все эхо-импульсы от дефектов расположены Между ними.

На экране трубки эхо-нмпульсного дефектоскопа 1 виден также прямоугольный стробирующий импульс, щирина которого устанавливается соответственно длине утолщенной части трубы 22 в масштабе, а задний фронт - с помощью резистора 20 устанавливается вплотную к переднему фронту эхо-импульса от торца трубы 22, но не перекрывая его. Задний фронт строб-импульса зоны автоматического контроля эхо-импульсного дефектоскопа 1 запускает ждущий мультивибратор 6, который генерирует импульс с длительностью, равной длительности эхо-импульса от торща трубы. Задний фронт импульса мультивибратора 6 запускает ждущий мультивибратор 7, который генерирует импульс с длительностью, соответствующей с запасом наибольшему возможному расстоянию искателя 2 от торца трубы 22.

Строб-импульс генератора строб-импульсов зоны автоматического контроля эхо-импульсов дефектоскопа 1 поступает на один вход схемы 8 совпадения, импульс мультивибратора 6 поступает -на один вход схемы 9 совпадения, импульс мультивибратора 7 поступает на одни вход схемы 10 совпадения. На вторые входы icxeM 8, 9 и 10 совпадения поступают от эхо-импульсного дефектоскопа эхоимпульсы от дефектов в резьбовой и утолщенной части трубы 22 и эхо-импульс от торца трубы 22. При совпадении во времени импульсов от генератора строб-импульсов или от мультивибратора 6, или от второго мультивибратора 7 с эхо-импульсами от дефектов или от торца трубы на выходах схем 8, 9 и 10 совпадения появляется сипнал, управляющий через схемы И, 12 и 13 переключения соответственно работой реверсивного механизма 4.

Так, если искатель 2 находится на нужном, заранее заданном расстоянии от торца трубы 22, на выходе второй схемы 9 совпадения появляется сигнал, с помощью которого через схему 12 с контактами 15 разрывается цепь

управляющей обмотки 5 механизма 4. И даже при наличии дефекта, в этом случае искатель 2 остается на месте.

Если искатель 2 находится от торца трубы на расстоянии, меньшем или большем заданкого, появляется сигнал на выходах схем 8 или 10 совпадения соответственно, что вызывает подключение питания к управляющей обмотке реверсивного механизма 4 и перемещение искателя на необходимое расстояние.

Испытания описываемой установки показали, что снабжение ее блокам управления положением ультра-звукового искателя дает возможность выдерживать в процессе обнаружения дефектов в утолщенной и резьбовой части бурильных труб расстояние наклонного искателя от торца контролируемой трубы постоянным и равным расстоянию, предварительно определенном на контрольном образце трубы данного типоразмера, что приводит к

уменьшению времени и повышению надежности контроля.

Формула изобретения

Ультразвуковая установка для обнаружения дефектов в утолщенной и резьбовой части бурильной трубы, содержащая последовательно соединенные ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп с генератором стробирующих импульсов зоны автоматического контроля и усилителем эхо-сигналов, наклонный искатель, держатель наклонного искателя с электрическим приводом, выполненным в виде реверсивного механизма с отправляющей обмоткой

и кинематически связанного с держателем, источник питания управляющей обмотки реверсивного механизма, блок управления с двумя ждущими мультивибратора ми, тремя схемами совпадения и тремя схемами переключения, первая из которых Имеет нормальночразомкнутый Контакт, вторая-иормальнозамкнутый контакт, а Т1ретья - два нормальио-зам.кнутых и два яормально-разомкнутых KOHTaiKTa, ОТл ич а ющаяся тем, что, с целью .повышения надежности и скорости коитроля, выход генератора стробирующих импульсов зоны автоматического контроля деф актоокопа соеди.нвн с одии.м из входов первой схемы совпадения и с входом первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с одним из входов второй схемы совпадения и с входом второго ждущего мультивибратора, выход второго ждущего .мультивибратора соединен С одним из входов третьей схемы совпадения, вторые входы всех трех схем совпадения соединены с выходом усилителя эхо-импульсов, Каждый из выходов схем совпад-ения подключен к соответствующей схеме переключения, управляющая обмотка реверсивного (Механизма подключена к источнику питания в фазе одним выводом через последовательно соединенные нормально разомкнутый контакт первой схемы переключения, через «ормально замкнутый контакт второй схемы переключения и через нормально замкнутый контакт третьей схемы переключения, другим выводом - через нормально замкнутый контакт третьей схемы переключения, оба вывода управляющей обмотки в противофазе подключены к источнику питания через нормалыно разомкнутые контакты третьей схемы переключения.

. Г