Устройство для теплового контроля изделий

/26-2 5 01 тт 2 за с присоедине Гооударственныи номнте Совета Министров ССС па делам изоаретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВИЗДЕЛИЙ ОНТРО а, а сканиого конт хдующим формы.ия выполнен м радиометр,ом, поверх- льном сече-,Изобретение относится к аппаратуре,используемой при неразрушаюшем контролекачества изделий, например качества соединений труб с трубными дисками.Известны устройства для тепловроля качества изделий, работа которьоснована на нагреве изделия с послеобнаружением теплового излучения его поверхности, содержит источник тепла, волоконнооптический преобразователь и инфракрасный радиометр со, сканирующим зеркалом, Устройство позволяет осуществитьтепловой контроль наружной поверхностиизделий цилиндрической формы,Однако при помощи известного устройства нельзя контролировать качество изделий сложной формы, наттример нельзяконтролировать качество соединений труб струбными досками.Целью изобретения является обеспечение контроля изделии сложноиДля этого источник излуче кольцеобразным, охватывающ установлен соосно с радиомет ность зеркала в любом радиа нии выполнена параболической с главной осью, наклоннои к оси радиометррующее зеркало радиометра разл 1 ешено подуглом к его оси.Изобретение пояснено чертежами,На фиг. 1 приведена схеме конструкцииустройства; на фиг. 2 - схема конструкцииголовки в продольном сечении; на фиг. 3 -вспомогательная схема, ноказываюшаяодин из приемов использования устройствапри ручном контроле качества соединенийтруб с трубными досками,Устройство для контроля изделий содержит источник теплового излучения 1, который выполнен копьцеобразным, охватывающим радиометр, установлен соосно с ним иснабжен кольцеобразным фокусирующпмзеркалом 2, также установленным сооснос радиометром. Поверхность зеркала 2 вО любом радиальном сечении выполнена параболической с главной осью, наклоненнойк оси радиометра. Сканирующее зеркало 3размещено под углом к осп радпометра.Источник излучения и радиометр размещень25 в одном корпусе 4, выполненным охлажпа3емым и имеющим центрапьную полость, в которой разме 1 ден радиометр, и кольцевую полость для размещения источника тепло-, вого излучения 1 и зеркапа 2, Устройство снабжено сменным подпружиненным центрирующим наконечником 5, соединенным с корпусом 4 в зоне размещения сканирующего зеркала 3.Сканирующее зеркало 3 закреплено ца валу эпектродвигатепя 6, причем сал 1 эпектродвигатепь 6 закреплен перед мапым зеркалом отражательного объектива, со- стоящего из совокупности зеркал 7 и 8, Корпус 4 выпопнен в виде тела враецения с внутренней камерой 9 дпя хлад- агента.Элементы инфракрасного радиометра, вкпючаюшего зеркапа 7 и 8 объектива и приемник, смонтированы в капсупе 10, устанавливаемой в цецтрапьцой полости корпуса 4, Занимающее копьцеобразцую полость корпуса Ф зеркало 2 закреплено при помощи винтов и накпадки 11, Источник теплового излучения 1 представляет собой сверееутую в незамкнутое кольцо тугоппавкую провоЛоку ипи полоску фольги, концы которой запитываются электротоком, Нужное положение кольца фиксируется держателем 12 (см. фиг, 1). Держатели закреплены во втулках 13. Регупировка положения кольца достигается перемещением держателей 12 в изопирующих втулках 13 ипи перемещением самих втулок 13.С Охлаждаемым корпусом 4 скреплена до 11 Оеееитсхее ееая кОни чесесая ОхпаКдасмая насадка 1 4, которая закрсппяется на корпусе 4 после установки зеркала 2 и источеееека 1, Внутрешеяя полость насадки 14 снабжается хпадагентом. Капсула 10 имеет съемную крьшеку 15 и патрубок 1 6 с резьбой дпя закрепления пцбо рукоятки, когда устройство используют для ручного контроля, либо дпя скрепления с вспомогатепьцым спеццапизировашеым механизмом, В капсуле размещен приемник 1 7 инфракрасного излучения и закрепленная схема, занимающая объем, отмеченный на чертеже пунктиром. Эпектродвигатепь 6 зафиксирован патрубком 1 8, который скреплен со спицами 19, удерживающими малое зеркало 7 отражатепьного объектива.Пропускающая тепловые лучи шайба 20 защищает объектив От загрязнения. Центрируюший наконечник 5 усилием пружины 21 отжат вперед до уцора в бортик ограничительной втупки 22., которая скреппеееа с Охпаждаемым корпусом 4, Назначение наконечника 5 закпючается це топько в том, чтобы контрогеировать сканирующее зеркало 3 в контропируемых трубах 23 о и защищать это зеркало от случайных соприкосновений, могущих его повредить. Рабочее попожецие сканирующего зеркала 3 на фиг. 2 показано пунктиром,Устройство работает спедуэощим образом,Тепееовое излучение, создаваемое источником 1, отражаясь От фокусирующего зеркапа 2, направляется на кольцевую зону,. охватываесщую контролируемое соединение трубы 23 с трубной доской 24 Тее овей поток, прошедщий через это сосдинешее зеркаиом 3 направляется в отражательный объектив, в котором посредством зеркал 7В передается на прЕеелееееек 17 теппового изпучеешя, С целью контропч всей внутренней поверхееост 11 трубы в зоне се срединения с трубной доской 24 зеркало 3 выполнено вращающимся от эпектеэодвигатепя 6 с возможностью перемещения зеркала 3 по оси трубы. Это перемещение создается нажатием корпуса ца пружшеу 21. Зляустранения впияция теплового изпучешея от источника 1 ца приелшик 17 копьцсобразная часть корпуса, в которой размещен источник 1, вьепоеиесна охпаждаемой.О низком качестве соедицеш;я контролер судеет по сигналу пампы 25, которая загорается в том случае, когда тепловая волна от кольцевой зоны нагрева трубной доски 24 расе 1 ростршеяется до вутренней поверх- ности коеетролееруел 1 ОЙ трубы ееравееомегэнО. В этом спу еае температура стенки шеутренней поверхности трубы по Окружности в течение некоторого времени Оказывается нагретой ц.равцомерцо, что и фиксируется приемником 17 радееометра как еееодееородность теплопроводееостее, т, е, как цедостаточцос качество соедееееешея. Прн однородном высококачествешеом соединении трубы с трубной доской 24 тепловая вопна от всей копьцевой зоны агреви и внутренней поверхности контролируемого ееатрубка выходит одноврелесеено и на вход приемника 17 постуееает ееемодупироваееееьей тепловой сигееае,Устройство может питаться от сети и ОТ ПЕРЕДВжНОГО ИСтОЧЕЕИКа, ОХЛаКДЕЕЕЕЕЕ корпуса 4 может осушествпяться, апример, водой при ее циркуляции по замкнутому коеГГуру. В этом спучае е 1 ередвЕежееой бачек допжец иметь охпаждаюший радиатор ( еее показан)Возможность эффективного прменения устройства зависит От ряда конкретных условий и в первую очередь от отношения топшины стенки трубы к ее диаметру, а также От значений теппопроводности л 1 атериала труб 23 и трубных досок 24, Диаметр труб 23 принципиапьных ограничений не накладывает, так как, во-первых, может быть применено устройство соответствующих размеров при соответствующей мощности изпучателя, во-вторых, .могут применяться сменные центрируюшие наконечники 5 соответствующих размеров и конфигурации.Еспи в устройстве имеется механизм перемещений самого устройства ипи трусной доски, тО предпо)кенное устройство можно испопьзовать в автоматическом режиме,В тех случаях,. когда топшина трубнойдоски 24 значительно больше топшинь 1стенок труб 23, головка устройства - детапи 5., 21, 22 - выпопняется такой,чтобы была возд 1 ожность возвратно-посту=патепьных перемешений сканирующего зеркала 3 по каналу трубы 23 в пределахвсей топшины трубной доски 24, Продопьные -перемещения сканирующего зеркала3 достигаются нажмом на рукоять устройства, что застав пяст дефорд 1 ироватьсяпружину 21.Устройство позволяет контролироватькачество соединений метаппических и не-,металлических керад)ических) труб с д 1 етаппическим 11 ед)етаплическиди досками, Узкие 1 цепевые зазоры, ноппотностсоеднедн 1 й, неоднородность матерапа потеппонроводности, цосторон 11 е включениявыявляются Одновременно по всему периметру топшице доски конгропруемогоСОЕД 11 НЕИЯ,Форма источика теплового зпучения1 и зеркала 2, экранрованнь 1 х охпаждаемым корпусом 4, удобна дпя испопьзова=ния в технологических цепях. Поэтомусовокупность этих элементов д 1 ожет найтиважные побочные применения, например вкачестве нагревателя для сварки листовппастмассы, дистов металла, резки, ппавки,ит,п.Можно выдепить два случая побоп 1 огоиспопьзования устройства:1) инфракрасный радиометр можетОтсутствовать вовсе, при этом сквозноепентрапьное Отверстие Обеспечивает удоб, ный доступ к месту нагрева; через защищенное Охпаждаемым корпусом 4 центра)ъное отверстие удобно весп 1 набпд)д- ние, удобно вводить инструмент прсадки т. и.2) инфракрасный радиод 1 етр можетоставаться на месте и, в зависиддостОт его наладки, использоваться для контроля кольцевой зоны вокруг площадки нагрева, контроля ппошадк внутри кольцевойзоны нагрева, контроля в самой нагреваемой зоне ипи ппошадке, При этом; ртоград -ное с углом наклона 45 ) сканирующеезеркало 3 может быть заменен., вместес осью, на которой оно закреплено, другимсканирующим зеркалом - проградным ипиретрограднь 1 м, т.е, зеркало с наклоном бо- аФпее или менее 45, Ретроградное зеркаломожет использоваться, наприд)ер, тогда,когда контроль ведется через отверстие ипри этом сканируется обратная сторонанагреваемой металлической доски.20В зависимости от конкретных задачпри использовании устройства в качественагревателя кольцевой изпучатепь 1 можетиметь соответствующую конструкцию, соответствующий размер и может быть установлен в нужное место перед зеркалом 2,чтобы обеспе шть получение зоны нагрева в виде копьца ипи ппошадки нужныхразмеров.Когда необходимо получить кольцевуюзону нагрева, четко ограниченную свнешнейвнутренней стороны копьца, тоэто достигают не только установкой источника теплового излучения 1 в соответствующее место относительно фокуса зеркала2, но и прид)енением более глубокой насадки 14 такой., чтобы Оставалась узкаякопьцевач шепь между ней корпусом 4.Предмет изобретенияУстройство дпя тенлового контроля изделий, содержащее источш 1 к теп 11 ового изпучения и нфракрасный радометр сб сканируюшм зеркалом, о т и и ч а ю ш е ес я тем, что, с цегп.ю обеспечения контропя изделий сложной формы, источник излучения вьшопнен копьцеобразным, охватывающим радиометр, установлен соосно сним и снабжен тороидапьным фокусирующим зеркалом, также установленным соосно с радиод 1 етрол 1, причем поверхностьзеркала в любом радиальном сечении выполнено парабопической, с главной осью,наклонной к Оси радиометра, а сканирующее зеркало радиометра размещено подУГЛОД 1 К ЕГО ОСИ,