Способ контроля сварного шва

Способ контроля сварного шва

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 150689

Класс 42k, 46ов

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г(одпасна я группа Л 172

А. И. Морозов, Г. Я. Крюков, В, И. Маршак и Е. Б. Виксман

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВАРНОГО ШВА

Заявлено 26 апреля 1961 г. за № 728040/25 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 19 за 1962 г.

Известны способы контроля сварного шва с применением импульсного ультразвукового дефектоскопа. Однако эти дефектоскопы не осуществляют автоматического контроля исправности основных узлов схемы, не контролируют наличия акустического контакта и неизменности положения ультразвукового датчика относительно шва контролируемой трубы.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что дефектоскоп оснащают следящим электромеханическим устройством, осуществляющим слежение датчика за швом контролируемой трубы при обеспечении минимально допустимого изменения расстояния (по дуге) между ультразвуковым датчиком и швом контролируемой трубы. Это обеспечигает автоматизацию контроля шва во время движения, например, труб в потоке стана.

На чертеже дана блок-схема дефектоскопа, применяемого для осуществления предлагаемого способа.

Пьезоэлектрический преобразователь 1 излучает короткие импульсы продольных волн, которые через согласующую и фокусирующую насадку 2 и водяную прослойку 3 направлены на наружную поверхность трубы 4. Импульсы продольных волн при определенном угле падения возбуждают в трубе поперечные волны, распространяющиеся по стенке в виде ломаных линий.

Возбуждается пьезоэлектрический преобразователь короткими высокочастотными импульсами, вырабатываемыми тиратронным генератором 5, который запускается от синхронизатора б. Кроме того, синхронизатор б запускает генератор 7 пилообразного напряжения, которое подается на горизонтальные. отклоняющие пластины трубки 8, а также выправляет двумя каскадами 9 и 10 задержки импульсов. Время задерж_#_ 150689 ки импульсов каскада 10 больше, чем каскада 9. Каскады задержки управляют двумя генераторами 11 и 12 стробимпульсов прямоугольной формы.

Импульсы, отраженные от дефектов шва, усиливаются широкопол осным усилителем 18 детектируются детектором 14 и через каскад 15 совпадения подаются на пластины вертикального отклонения электролучевой трубки 8, а также на индикаторно сигнальное устройство 1б. Каскад 15 совпадения открывается только на период времени, в течение которого возможно появление эхо-сигнала от дефекта в зоне шва. Это время эквивалентно ширине контролируемой зоны шва трубы и задается генератором 11 стробимпульсов Все остальное время каскад 15 закрыт, чем достигается подавление помех, возникающих в результате рсвероерапии ультразвука в насадке, водяной прослойке и т. д.

Элект олучевая трубка необходима лишь для предварительной настройки, а в процессе контроля не используется, так как при больших скоростях производства труб импульс от дефекта появляется на экране на очень короткое время и может быть не замечен обслуживающим персоналом.

Для регистрации дефектов служит индикаторно-сигнальное устройство 16, включающее звуковой сигнал 17, оптический индикатор 1о, краскопульт и намагничивающую головку 19 для нанесения видимой и магнитной меток на трубе, используемых в дальнейшем для сорти,;овкп труб.

Контроль исправности наиболее ответственных узлов дефектоскопа (1, 5, б, 9, 11, 18, 14), наличие надежного акустического контакта между пьезоэлектрическим преобразователем 1 и трубой 4 и контроль правильFIGIo положения щупа относительно шва трубы осушествляетсч вторым индикаторно-сигнальным устройством 20.

Отражение от неизбежных в процессе сваэки неоднородностей кристаллической структуры сварного шва трубы импульсы усиливаются широкополосным усилителем И, детектируются детектором 14, а затем усиливаются усилителем низкой частоты 21 и поступают на каскад 22 совпадения. Каскад 22 совпадения открывается только нэ период времени, эквивалентный ширине контролируемой зоны электросварного шва трубы и запускает индикаторно-сигнальное устройство 20.

При нормальной работе дефектоскопа, правильном положении щупа и наличии надежного акустического контакта, на выходе этого устройства непрерывно горит зеленая сигнальная лампа «исправно».

При нарушении нормального режима работы индикаторно-сигнальное устройство 20 включает звуковой сигнал, красную лампу «авария» и автоматически переключает схему сортировки труб для сбрасывания последних в карман брака. Это же устройство может быть использовано для включения резервной установки.

По технологии процесса контроль шва сварных труб осуществляется

R HHHH T o3 eKT o o Ho o Т Н 3В калибровочными клетями перед летучими ножницами. Стальная катаная лента, из которой свариваются трубы, не имеет идеальной формы. Одним из недостатков фор. мы ленты является так называемая «сабельность», которая приводит к повороту сварного шва трубы вокруг ее оси, Схемой дефектоскопа предусмотрено автоматическое слежени ультразвукового датчика за положением сварного шва трубы таким образом, чтобы уход шва трубы относительно ультразвукового датчика з чу или иную сторону был значительно меньше половины эквивалентной ширины стробимпульса генератора П.

Схема автоматического слежения щупа за поворотом шва трубы построена на принципе временной селекции. Прямоугольный импульс генератора 12 стробимпульсов с помощью электронно-лучевой трубки 8 выоирается так, чтобы его ось симметрии совладала с осью симметрии прямоугольного импульса от генератора 11, а ширина была меньше ширины этого импульса.

Сигнал от переходного фронта прямоугольного стробимпульса генератора 12 (после дифференцирующего звена 23) поступает на каскад 24 ссвпадения, а от заднего фронта (после дифференцирующего звена 28 и фазоинверторя 25) — на каскад 2б совпадения.

Если шов трубы поворачивается относительно ультразвукового датчика тяк, что расстояние ме?кду ними увеличивается, то В ыом HT, когяа

cHãHÿë от заднего фронта прямоугольного импульса генератора 12 совпадает с импульсом от каскада 22 совпадения, открывается каскад 26 совпадения.

Каскад 2б совпадения запускает мультивибратор 27, который подает

I HI H3JI HB упрявляех1 ый фя30 I BcTBHTe.lBHhIÉ BBIIIpII IHTeJIh 28. OT BbIIIpIIмителя 28 работает сервомотор 29, при этом вращение сервомотора гыбрано таким, чтобы ультразвуковой датчик перемещался по дуге, прибли?каясь к шву трубы. Время работы ждущего мультивибратора, а значит, и сервомотора, выбирается таким, чтобы ультразвуковой датчик переместился на -расстояние, эквивалентное половине ширины стробимпульса генератора 12.

Если шов трубы поворачивается относительно ультразвукового дагчика так, что расстояние ме?кду ними уменьшается, то анало; è÷íî описанному открывается каскад 24 совпадения, срабатывает ждущий мултивибратор 80, который выдает импульс обратной полярности (по сравнени1о с мультивибратором 27). Сервомотор вращается в прогивоположную сторону.

Предмет изобретения

Способ контроля сварного шва с применением импульсного ультразвукового дефектоскопа, о тл ич аю щи йся тем, что, с целью автоматизации контроля шва во время движения, например, труб в потоке стана, дефектоскоп оснащают следящим электромеханическим устройством, осуществляющим слежение датчика за швом контролируемой трубы и .;1 обеспечении минимально допустимого изменения расстояния (Ho дуче) ме?кду ультразвуковым датчиком и швом контролируемой трубы.

Составитель описания И. М. Дубинский

Редактор А. И. Дышельман Техред А. А. Камышникова Корректор Ю. М. Федулова

Поди. к печ, 1З.Х-G2 r Формат бум. 70X108 /;6 Объем 044 ивд. л.

Зак, 10377 Тираж 1000 U""íà 4 коп.

ЦЬТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр М Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14 № 150689