Способ контроля сварного шва

Юо 150689 Класс 42 К 46 вв СССР САНИЕ ИЗО ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Г(одпцсная группа Л 172 Морозов, Г,И, Маршак и Е. Б. ВиксманСВАРНОГО ШВА СПОСОБ КОНТРО Заявлено 26 апреля 1961 г. за728040/25омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Опубликовано ллетене изобре ий19 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 осна 1 цают 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 М 150689ки импульсов каскада 10 больше, чем каскада 9, Каскады задержки управляют двумя генераторами 11 и 12 стробимпульсов прямоугольнойформы,Импульсы, отраженные от дефектов шва, усиливаются широкопол осным усилителем 13 детектируются детектором 14 и через каскад 15совпадения подаются на пластины вертикального отклонения электролучевой трубки 8, а также на индикаторно сигнальное устройство 1 б. Каскад 15 совпадения открывается только на период времени, в течение которого возможно появление эхо-сигнала от дефекта в зоне шва. Этовремя эквивалентно ширине контролируемой зоны шва трубы и задается генератором 11 стробимпульсов Все остальное время каскад 15 закрыт, чем достигается подавление помех, возникающих в результате реверберации 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 большихскоростях производства труб импульс от дефекта появляется на экранена очень короткое время и может быть не замечен обслуживающим персоналом,Для регистрации дефектов служит индикаторно-сигнальное устройство 16, включающее звуковой сигнал 17, оптический индикатор 1,краскопульт и намагничивающую головку 19 для нанесения видимой имагнитной меток на трубе, используемых в дальнейшем для сорти,;овкптруб.Контроль исправности наиболее ответственных узлов дефектоскопа(1, 5, б, 9, 11, 13, 14), наличие надежного акустического контакта междупьезоэлектрическим преобразователем 1 и трубой 4 и контроль правильного положения щупа относительно шва трубы осушествляетсч вторыминдикаторно-сигнальным устройством 20.Отражение от неизбежных в процессе сварки неоднородностей кристаллической структуры сварного шва трубы импульсы усиливаются широкополосным усилителем И, детектируются детектором 14, а затемусиливаются усилителем низкой частоты 21 и поступают на каскад 22совпадения, Каскад 22 совпадения открывается только нэ период времени, эквивалентный ширине контролируемой зоны электросварного шватрубы 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 иавтоматически переключает схему сортировки труб для сбрасыванияпоследних в карман брака. Это же устройство может быть использованодля включения резервной установки.По технологии процесса контроль шва сварных труб осуществляетсяв линии трубоэлектросварочного стана за калибровочными клетями перед летучими ножницами. Стальная катаная лента, из которой свариваются трубы, не имеет идеальной формы, Одним из недостатков формы ленты является так называемая сабельность, которая приводит кповороту сварного шва трубы вокруг ее оси,Схемой дефектоскопа предусмотрено автоматическое слежениеультразвукового датчика за положением сварного шва трубы таким образом, чтобы уход шва трубы относительно ультразвукового датчика зчу или иную сторону был значительно меньше половины эквивалентнойширины стробимпульса генератора ПСхема 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 совпадала 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 28) поступает на каскад 24 ссвпадения, а от заднего фронта (после дифференцирующего звена 28 и фазоинвертора 25) - на каскад 2 б совпадения.Если шов трубы поворачивается относительно ультразвукового датчика так, что расстояние между ними увеличивается, то В моен, когда сигнал от заднего фронта прямоугольного импульса генератора 12 совпадает с их 1 пульсом от каскада 22 совпадения, открывается каскад 26 совпадения.Каскад 2 б совпадения запускает мультивибратор 27, который подает сигнал на упраВляемыи фазочувстВительныи Выпрямитель 28, От Выпрямителя 28 работает сервомотор 29, при этом вращение се,",вомотора гыбрано таким, чтобы ультразвуковой датчик перемещался по дуге, приближаясь к шву трубы. Время работы ждущего мультивиоратора, 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 между ними уменьшается, то аналогично описанному открывается каскад 24 совпадения, срабатывает ждущий мультивибратор 80, который выдает импульс обратной полярности (по сравнени 1 о с мультивибратором 27). Сервомотор вращается в прогивоположную сторону,Предмет изобретенияСпособ контроля сварного шва с применением импульсного ультразвукового дефектоскопа, о тл ич аю щн йся тем, что, с целью автоматизации контроля шва во время движения, например, труб в потоке стана, дефектоскоп оснащают следящим электромеханическим устроЙствоосуществляющим слежение датчика за швом контролируемой трубы пр; обеспечении минимально допустимого изменения расстояния (по дуче) между ультразвуковым датчиком и швом контролируемой трубы.Составитель описания И. М, ДубинскийРедактор А. И. Дышельман Техред А, А. Камышникова Корректор Ю, М. ФедуловаПоди. к печ, 13.Хг Формат бум. 70 Х 108/;в Объем 044 ивд. л.Згк, 10377 Тираж 1000 Цена 4 коп.ЦЬТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр М. Черкасский пер., д. 216.Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.