Устройство для ультразвукового контроля

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ р1 878209 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 220878 (21) 2655198/25-28 (23) Приоритет— (32) 2 308.77

М K ç

G О! М 29/04 (31) 35352/77

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) Великобритания

Опубликовано 30.1081)Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30,10.81

И) Д)(620 179, ° 16(088.8) Иностранец

Коулин Даффилл (Великобритания) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Бритиш Газ Корпорейшн" (Великобритания) (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано, например, для дефектоскопии трубопроводов.

Известно устройство для ультразвукового контроля, содержащее пустотелый вращающийся цилиндр иэ акустически прозрачного материала, размещенный в нем ультразвуковой преобразователь, взаимодействующий через 1О слой контактной жидкости с цилиндром, контактирующим в свою очередь с изделием 1) .

Недостатком известного устройства является низкая надежность выявле- f ния дефектов, так как оно не предусмотрено для контроля дефектов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ультразвукового конт- 20 роля, содержащее закрепленную на неподвижном валу камеру, выполненную в виде жесткого кольцевого обода и герметично соединенных с ним торцовых дисков, в камере размещены по крайней мере один ультразвуковой преобразователь, помещенный в акустически прозрачную среду, и сопряженная с ним и с внутренней поверхностью обода акустическая линза (2) . 30

Недост ат ком из вестно го устройства является его недолговечность, обусловленная быстрым истиранием контактной поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено охватывающей обод упругой шиной иэ акустически прозрачного материала.

Обод выполнен из полиметилметакрилата.

Шина выполнена из полиуретана, полиэтилена или каучукового соединения.

При этом акустически прозрачная среда представляет собой смесь глицерина и воды с твердыми частицами, например, графита или дисульфида молибдена.

На фиг.1 представлено устройство, вид сверху с частичным разрезом, на фиг.2 — вид A на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг. 3.

Устройство для ультразвукового контроля содержит закрепленную на неподвижном валу 1 камеру 2, выполненную в виде жесткого кольцевого обода 3, выполненного иэ полиметилметакрилата (зарегистрированное товарное название " perspex") и гер878209 метично соединенных с ним торцовых дисков 4 и 5.

В камере 2 размещены по крайней мере один раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь 6 с пьезопластинами 7 и 8 для контроля поперечного сечения, а также второй ультразвуковой преобразователь 9, устаньвленные на акустической линзе

10, сопряженной с преобразователями

6 и 9 и с внутренней поверхностью обода 3, Акустическая линза 10, выполненная например, из нейлона, с преобразователями помещена в акустически прозрачную среду (не показана),представляющую собой смесь глицерина и воды с твердыми частицами, например, графита или дисульфида молибдена.

Внешняя поверхность обода 3 имеет бочкообразную форму и охвачена упругой шиной 11,выполненной иэ полиуретана, полиэтилена или каучукового соединения.

Неподвижный вал 1 камеры 2 установлен в спорных элементах 12 и 13, закрепленных на подшипнике 14 в опоре 1- с возможностью поворота вокруг оси 16, перпендикулярной оси 17 ва1.

Опора 15 установлена»а закрепленных на кронштейне 18 валиках 19 и 20 р вз аимодействy èùèõ с ней IIoc иед.",;!:.>ì элементов 21 качения, Камера

2 установлена " возможностью вращения относительно неподвижного вала 1 на подшипниках 22 и 23 и посредством уплотнений 2 - и 25, 26 и ?7 герметизирована. Акустическая линза 10 с преобразователями 6 и 9 упруго подвешена .—-а у 1 посредством рамки

28, -.остоящей из поперечин 29 и 30, ш соков 3 . и 32 и пружины 33, прижимаю ей линзу .10 к внутренней поверхнос ти обод:-: 3, и переходного элемента

34 жес.гко соединенного с валом 1.

Гальва.ическая связь преобр зователей 6 и 9,î"..óùåñòâëÿåòñÿ посредством проводов, г.роходящих через расточку н валу 1 (не показана7,с уплотнениями, предотвращающими вытекание акустически прозрачной среды.

Камеру 2 охватывает с малым зев зором экран 35, выполненный с тремя окнами и ус";-: îâëåííûé с возможностью поворота относительно оси 17 неэ ависимо от обода 3.

Экран 35 установлен на подшипниках 36 и 37, а опорные элементы

12 и 13 жестко связаны с дисками 4 и 5.

На окнах экрана 35 выполнены скосы 38, вз аимодействующие с подпружиненным толкателем 39, предназначенным для ориентации окон экрана

35 паралле lbно поверхности контакта устройства с иэделием, например трубой 40. Скосы 38 окон экрана 35 позволяют Gc!óùåñòâëÿòü постоянный контакт камеры 2 с трубой 40, при этом экран 35 всегда несколько не достигает поверхности трубы.

Опорные элементы 12 и 13 поддерживают два узла 41 и 42 направляю.щих колес 43, каждый из которых сос тоит из стойки 44, закрепленной на валу 45, установленном в подшипниках 46, и пружины 47, закрепленной на боковых поверхностях элементов

12 и 13, Направляющие колеса 43 выполнены из металлического обода 48„ установленного на шарикоподшипнике

49, укрепленном на пластине 50, жестко соединенной со стойкой 44. Оси вращения колес 43 совпадают с осью вращения камеры 2, а диаметры их несколько меньше диаметра обода 9.

Возможен вариант установки преобразователей 6 и 9 без акустической линзы 10 с жестким креплением на валу 1.

Устройство работает следующим образом.

Устройство помещают на дистанционно- управляемой каретке, которую устанавливают внутри контролируемой трубы 40, при этом через шину 11 на ободе 3 осуществляется контакт с внутренней поверхностью трубы, усилие прижатия которой создается пружиной 33.

Направляющие колеса 43 касаются поверхности трубы 40, т.е. устройство взаимодействует с трубой в трех точках, лежащих в одной плоскости.

Если при перемещении устройства вдоль трубы 40 оно не находится строго перпендикулярно траектории перемещения, то одно из направляющих колес 43 занимает положение выше второго наив равляющего колеса и поворачивает опорный элемент 12 и 13 вокруг оси

16, тогда образующая обода 3 размещается строго перпендикулярно траектории перемещения. При этом опора 15 поворачивается относительно оси 16, а элементы 21 качения — относительно элементов 19 и 20, Благодаря выбору дисперсности частиц акустически прозрачной среды сигнал определенной частоты, возбуждаемый излучающей пьезопластиной преобразователей 6 и 9, не ослабляется, тогда как мешающие сигналы других частот ослабляются. Поверхности акустической линзы 10 сопрягаются с,* î.âåðõíîñòÿìè пьезопластин 7 и

8 и внутренней поверхностью обода 3, благодаря чему акустически прозрачная среда легко заполняет все з азоры и обеспечивает ввод ультразвукового сигнала под определенным прелпочтительным углом.

В случае, когда обод 3 соприкасается L" препятствием, например сварным швом, который может повредить его, экран 35 упирается в препятствие, поворачивается, проход

878209 между ободом 3 и трубой 40, одновре. менно смещая толкатели 39, которые располагаются на скосах 38. При этом обод 3 поднимается выше препятствия до тех пор, пока следующее окно на поверхности экрана 35 расположится параллельно поверхности акустической линзы 10, толкатели 39 перемещаются на следующих скосах 38, удерживая окно экрана 35 над трубой

40»

Использование защитной шины на ободе позволит значительно повысить срок службы устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвукового контроля, содержащее закрепленную на неподвижном валу камеру, выполненную B виде жесткого кольцевого обода и герметично соединенных с ним торцовых дисков, в камере размещены по крайней мере один ультразвуковой преобразователь, помещенный в акустически прозрачную среду, и сопряженяая с ним и с внутренней поверхностью обода акустическая линза, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы, оно снабжено охватывающей обод упругой шиной иэ акустически прозрачного материалала.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что обод выполнен из полиметилметакрилата.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что шина выполнена из полиуретана, полиэтилена или каучукового соединения.

4. Устройство.по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что акус15 тически прозрачная среда представляет собой смесь глицерина и воды с твердыми частицами, например, графита или дисульфида молибдена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р .3908446, кл. G 01 N 29/04, 1975.

2. Патент C!IIA М 3745813, кл. G 01 N 29/04 1973 (прототип).

sr

878209 В я8

7 3 70 11

Составитель Н.Долгова

Редактор В. Пилипенко Техред Л.Пекарь Корректор У.Пономаренкс

Заказ 9668/88 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4