Способ для радиоизотопной дефектоскопии полых тел вращения и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01N23/18 

жит привод возвратно-поступательного перемещения держателей источников излучения и делитель повороте планшайбы, причем держатель источников содержит укрепленный с возможностью возвратно-поступательного переметения вдоль оси .поворота план шайбьг подпружиненный толкатель, соответствующий упору направляющей.

. .Устройство по п. 2 и 3, о т л а ю щ е е с я тем, что делитель поворота планшайбы выполнен в виде Псшьца, скрепленного с подвижным подпружиненным толкателем, и закрепленного на поворотной платгайбе кулачка с фигурными пазами, определяющими шаг дискретного поворота плащцайбы.

Изобретение относится к области радиационной дефектоскопии, а именно к радиографическому методу контроля, и может быть использовано для контроля неповоротных стыков труб, сварных соединений патрубков ядерных реакторов, паропроводов, а такжев области радиоизотопной диагностики.

Известен способ и аппаратура для контроля патрубков .по участкам последовательным перемещением источника излучения l.

Недостатком такого способа является низкая про)язводительность конз роля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ радиоизотопной дефектоскопии полых тел вращения, включающий просвечивание контролируемого объекта изнутри потоком излучения на рентгеновскую пленку, закрепленную на внешней поверхности объекта C2J.

Недостатком прототипа является низкое качество получаеких снимков при контроле изделий малого дис1метра, так как при контроле источник излучения располагается на оси полого изделия и при малых диаметрах изделия на снимках появляется геометрическая нерезкость изобраикения.

Цель изобретения - повысить качество получаемых снимков при контроле изделий малого диаметра.

Эта цель достигается тем, что в способе радиоизотопиой дефектоскопии полых тел вращения, включающем просвечивание контролируемого объекта изнутри потоком излучения и регистрацию внутренней структуры объекта на рентгеновскую пленку, эакрепленную на внешней поверхности объекта, просвечивание осуществляют встречно-пересексцощимися фронт шькыми пучками излучения, создаваеки ми нечетным количеством источников излучения, расположенных в коллимирующих головках равномерно по окруж ности, концентричной полому телу вращения, причем просвечивание проводят многократно, а между просвечиваниями коллимируюцие головки щновремённо поворачивают вокруг оси объекта на угол в, определяемый из соотношения

0 «ин( )

где

4r(K.d|(%,-W;5in

в

R

tW

(п-1)(Л

.KC-S)

, т

в.2«n:cos 005 . г { 2 I 2 2

-l

--2c(rcsin

число источников излучения} диаметр коллиматора источников;

величина смкаения источников излучения относительно оси объекта ; наружный рёщиус объекта; его внутренний радиус; ширина контролируемой зоны; дифференциальное дозовое гшьбедо;

требуемая чувствительность; чувствительность в отсутствии радиационнохю фона; оптическ ая плотностьпочернения радиографического . снимка в отсутствии радиационного фона; максимально возможная плотность почернения используемой радиографической пленки,

поворотов, необходим для цикла контроля, устанавлиьше равным реализации способа -имеется тво, содержащее установлентативе блок облучателя и м перемеок ния блока облучазону контроля, блок облучадержит нечетное, более одной.

число коллимирующих головок, закрепленных на поворотной планшайбе равномерно по окружности с Центром, совпадающим с осью поворота планшайбы, причем оси отверстий коллимирующих головок расположены в одной плоскости и пересекаются на оси поворотной планшайбы в одной точке, штатив снабжен неподвижно закрепленной относительно него направляющей с упором, а механизм перемещения блока облучателя содержит привод возвратно-поступательного перемещения держателей источников излучения и делитель поворота планшайбы, при этом держатель источников излучения содержит укрепленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поворота плагаиайбы подпружиненный толкатель, соответствующий упору направляющей, делитель поворота планшайбы выполнен в виде пальца, скрепленного с подвижшм подпружиненным толкателем, и закреплённого на поворотной план.иГайбе кулачка с фигурными пазакш, соответствующими пальцу и определяющими шаг дискретного поворота планшайбы.

На фиг. 1 и 2 показана схема расположения источников излучения при просвечивании контролируемого изделия} на фиг, 3 - устройство, общий вид; иа фиг. 4 - разрез А-А на фиг. на фиг. 5 - то же, разрез в условиях контроляf на фиг, 6 - развертка кулачка, обеспечивающего даскретный поворот планшайбы на угол .

Угол в определяет размер просвечиваемого участка и определяется из соображений обеспечения оптимальной чувствительности контроля.

При просвечивании нечетным числом источников излучения создается радиационный фон, которвлй оказывает влияние иа чувствительность контроля Ц f KOTopci с учетом влияния радиационного фона выражается следующей зависимостью

р )

РО 2(

де W - чувствительность контроля в отсутствии радиационного фона.

В - фактор накопления; РФ - мощность экспозиционной дозы излучения фона; PQ - мощность экспозиционной дозы источника излучения; ft- - линейный коэффициент ослабления излучения материалом контролируемого изделия.;

5 - оптическая плотность иочер- i нения радиографического снимка в отсутствии радиа- . ционного фoнaf 5.„-максимально возможная плотMO(Kv ность почернения применяемой радиографической пленки.

Мощность экспозиционной дозы излучения фона, создаваемого одним источником, определяется выражением

a.CcosV

р р Д

Ч о р2р2

где (Яд- дифференциальное дозовое

cLПьбeдof

С - площадь рассеивающей площадки;

V - угол падения излучения. Площадь рассеи&ающей площадки определяется углом в и выражается зависимостью

СггЬе

где b - ширина контролируемой зоны.

Полагая V О и учитывая, что материал контролируемого изделия ослабляет мощность экспозиционной дозы излучения фона в К раз.

рМ«г-г)

t/ у

К---g-.

а также выражгш значения F и F через геометрические параметры изделия, получим окончательное выражение для мощности экспозиционной дозы излуче-, НИН фона, создаваемого (п 1) исТОЧНИКс1МИ

-/u.(R-r)

)

ф 0 .. ,,2 , 2 л 4{г+о) -Sin-j

Подставляя значение Рф в выражение (1), получим

(гт- /вдЪв

-. .

.

18r() (..

Поскольку Wф не должна быть хуже 55 значений чувствительности, требуемой правилами контроля Wp,, , то условие

ЧЦф. пк будет определять величину угла 0, а следовательно, и размер просвечиваемого участка

„,

(.5|5

мен КС Чувствительность в отсутствии фона определяется выражением (-fW) W . WQ - чувствительность без уче та влияния кереэкости изображения которая выражается соотношением J О у5/л.(К-г) для канавочных эталонов 2, S(R-r) для проволочных эталонов, .где - минимальная разность плотностей поче6 нения различимая глазом или расшифровочным оборудо ванием; .yS - контрастность использ емой радиографической пленки; U- общая нерезкость, изоб .- ражения; - для канавочных эталон чувствительности: J 2Ur U U.:( для проволочных эталонов чувствит ности ;. где Ug - внутренняя нерезкость ис пользуемой рентгеновской пленки; (Jf - геометрическая нерезкост которая для данного случ определяется следующим в ражением: ° . г где idc,- размер активной части ис точника излучения. Величину угла б также определя угол коллимации пучка излучения Ч который ограничивается рядом расп ложенными коллиматорами . Угол 0 связан с углом коллимац следующим соотношением d . г«/ d,. 2 tf 6 2circcos cos j s,r. -j Максимальное значение угла кол мации зависит от геометрических параметров контролируемого изделия, числа коллиматоров п, их диаметра определяется следующей зависимостьюl/ |L-2c.rcsinf -) Udsin /Таким образом, значение угла в следует выбирать минимальным из двух значений, определенных по формулгм (2) и (3). Изобретение реализуется следукяцим образом. Блок облучателя перемещает в рабочую зону вдоль направляющей; подвижный элемент блока облучателя взаимодействует с упором и через подвижный подпружиненный толкатель одновременно осуществляет поворот комплекта радисщионных головок/ размещенных на поворотной планшайбе и одновременный выпуск встречно пересекающихся фронтальных пучков излучения; Устройство для радиоизотопной дефектоскопии содержит блок облучателя и штатив 2, причем блок облучателя включает в себя корпус 3, поворотную планшайбу, совмещенную с кулачком 4, коллимирующие головки 5-7, оснащенные держателями с источниками излучения 8-10 соответственно тяги 11-13, траверсу 14, направляющие сГкольжения 15 и 16, подпружиненный относительно корпуса толкатель 17, жестко соединенный с пальЦем 18 и шарнирно укрепленный в корпусе двуплечий рычаг 19, а штат тив включает в себя направляющую 20, снабженную упором 21 и электромеханический привод перемещения 22 блока облучателя. Устройство работает следующим образом. Включается электромеханический привод 22. Блок облучателя 1 перемещается в рабочую зону. Рычаг 19, шарнирно укрепленный в корпусе облучателя 1, взаимодействует с упором 21 направляющей 20 и перемещает кинематич рки связанный с ним подпружиненный 17, который через траверсу 14 и тяги 11-13 перемещает держатели с источниками 8-10 в коллимационные окна радиационных головок 5-7, а псшец 18 подпружиненного толкателя 17, взаимодействуя с кулачком 4 поворотной платалйбы, производит поворот радиационных головок на угол -2JL. fTvn

Фиг.1

ФигЛ

Фиг.5 ,t3

e,9.W