Устройство для ультразвуковогоконтроля

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублин(51)М. Кл,6 01 М 29/04 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет - Опубликовано 070481.Бюллетень Мо 13 Дата опубликования описания 090481(72) Авторы изобретения аменИитут зный дважды ордена Трудового Красного 3 ехнический научно-исследовательский инсим. . Э. Дзержинского Всес тепл(54) УСТРОЙСТВО ДЛН УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ 0 Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материалов, в частности к ультразвуковой дефектоскопии,Ъ предназначено, например, для контроля горячего проката или нагретого оборудования, а также для измерения толщины изделий.Известно устройство для ультразву кового контроля, например для определения толщины затвердевшего рабо-,чего слоя прокатных валков при от-. ливке, содержащее корпус, размещенные в нем звукопроводы с пьезоэлементами, закрепленными на их торцо вых поверхностях, систему охлаждения эвукопроводов, привод для перемещения последних и уэвл подачи контактной среды (1.Такое устройство не позволяет уда лять окалину с поверхности горячего изделия и не обеспечивает обзора деФекта с разных позиций, в связи с чвм ультразвуковой контроль горячего металла малопроизводителен и не эФ- фективен. Известное устройство имеет, кроме того, большие габариты.Целью изобретения является повышение качества и производительности ,контроля. 3 Для достижения этой, цели предлагаемое устройство снабжено обоймой, стаканом с упругим элементом, кинематически связанным с корпусом и установленным в пазах обоймы соосно корпусу, стакан установлен с возможностью перемещения. вдоль его оси, корпус связан с приводом, который предназначен для сообщения ему воз-, вратно-вращательного движения и снабжен питательной трубкой, соединенной с узлом подачи контактной среды, а звукопроводы жестко закреплены в корпусе и выполнены с выступами на рабочих концах.Для уменьшения габаритов устройства звукопроводы могут быть установлены параллельно друг другу и оси корпуса, а пьезоэлементы смещены относительно оси эвукопровода в область периФерии корпуса так, что их оси находятся в одной плоскости с.осями симметрии звукопроводов и корпуса.Система охлаждения может быть выполнена в виде двухкамерной ванны, охватывающей каждый из звукопроводов, камеры которых сообщаются между собой, внутренний диаметр их не менее, чем диаметр пьезоэлемента, аованны расположены в ближней эонаволнового поля.На Фиг. 1 изображено предложенноеустройство, продольный разрез; нафиГа 2 сечение по Л.Й Фиг 1 нафиг. 3 - сечение по Б Б Фиг 1,Устройство для ультразвуковогоконтроля содержит корпус 1, симметрично относительно его осн установ"ленные в нем эвукопроводы 2 с пьезоэлементами 3, закрепленными на ихторцовых поверхностях, и счстему охлаждения эвукопроводов 2 с камерами4 для охлаждающей среды, привод 5 иузел б подачи контактной среды кзвукопровбдам 2 через расположенныев корпусе 1 каналы 7,Устройство снабжено обоймой 8 скольцевым выступом 9 и процсльнымипазах 10 и стаканом 11 с кольцевыми верхними выступами 12, 13, нижним выступом 14 и упругим элементом15. Стакан 11 подпружинен в обойме8 с,помощью Упругого элемента 15,Стакан 11 с помощью упорных подшипникон 16, 17 кинематически связан.с корпусом 1 и установлен в пазах 10обоймы 8 соосно корпусу 1 с возможностью перемещения вдоль оси последнего. Корпус 1 чйреэ коническуюпару 18 связан с приводом 5, которыйпредназначен для сооб 1:ения еь",у возвратно-вращательнос, к:а.:я и снабжен осевым отверстие, .:. , в которомрасположена со свободной посадкойпитательная трубка 20, герметичносвязанная с каналами . и через узелб подачи контактной среды с подогреваемой ванной 21, наполненной солью.Узел б подачи контакт. - . "эан с клапаном 22: наприме" :л;.гным, который вместе с принс 7 с:. Б: в о,:,соединен к источнику пи-г . в :., ": .,.;опроводы 2 жестко эакреп в ;:. .; корпусе 1, выполнены с выступа:.ц 3 чарабочих концах и установлены . в .=.;:,ллельно друг друг и оси корпуса 1.Пьезоэлемент 3 смещены относительно оси звукопровода 2 в область периферии корпуса 1 так, что их осинаходятся в одной плоскости с осямисимметрии звукопроводов 2 и корпуса 1Две камеры 4 для охлаждающей среды, образующие двухкамерную нанну,охватывают каждый из звукопроводов2 и сообщаются между собой через отверстие 24 в перегородке 25, расположенное на наиболее удаленном расстоянии от штуцвров 26, 27, Внутрен-ний диаметр камер 4 должен быть неменьше, чем диаметр пьезоэлемента 3,а двухкамерная ванна расположена вближней зоне волнового поля пьезоэлемента 3. Пьезоэлементы 3 сверхузакреплены крышками 28, На Фиг. 1в изделии 29 показана усадочная раковина (дефект), а ход ультразвуковых лучей обозначен стрелками. Ток:,.,лаждающей среды также обозначенстрелками на Фиг, 1. Обойма 8 можетбыть закреплена, Например, на ножепресса 30.Устройство для ультразвукового;.онтроля работает следующим образом.Перед началом контроля расплавля.от соль в подогреваемой ванне 21 идля лучшего прохождения ультразвуковых колебаний между иэцвлием 29 иэвукопроводом 2 подогревают, например, с помощью индуктора торцы (см.фиг. 3) звукопроводов 2. В камеры 4подают охлаждающую среду, например,водопроводную воду. Вода поступаетчерез штуцеры 26 в верхние камеры 4,обходит участок звукопровода 2 и через отверстие 24 в перегородке 25 переходит в нижние камеры 4, далее вобратном направлении обходит участокэвукопровода 2 и через нижние штуцера О 27 поступает в водосборник. Такая конструкция камер 4 позволяет эффективно "использовать охлаждающую среду, а звукопроводы 2 расположит параллельно иблизко один к другому. Это позволяетуменьшить габариты устройства. Засчет влияния боковой поверхности звукопровода 2 при смещении пьезоэлементов 3, закрепленных крышками 28, кпериферии корпуса 1, ход ультразвуковых.лучей в изделии 29 при вращениикорпуса 1 образует поверхность конуса с вершиной, расположенной в области расположения усадочной раковины. Таким образом, повышается вероятность обнаружения усадочной раковины и производительность контроляПри отсутствии специальных устройств,устраняющих перекручивание шланговдля штуцеров 26, 27 и, кабелей дляпьезоэлементов 3 применяют возвратноГвращательное движение корпуса 1 спомощью конической пары 18. При подключении через переключатель источ- ка питания привод 5 вращает корпус1 и одновременно срабатывает магнитный клапан 22, обеспечивая поступление расплавленной соли из ванны 21через узел б в питательную трубку 20и каналы 7 и обеспечивая акустический контакт между торцами звукопроводов 2 и изделием 29. При этом одновременно выступами 23, изготовленнымииз тугоплавкого материала, удаляетсяокалина с поверхности иэделия 29При изменении положения переключателя корпус 1 вращается в обратнуюсторону, а при отключении источникапитания подача контактной среды вканалы 7 и вращвнив корпуса 1 прекращаются. Отверстие 19 в корпусе 1служит также, акустическим изолятором О месяцу звукопроводами 2Вращение корпуса 1 в стакане 11осуществляется эа счет упорных подшипников 16 и 1 7, установленных в выступах 12 и 14,а давление звукопроводов2 наизделие 29 создается расположенным20 формула изобретения 1. Устройство для ультразвукового контроля, содержащее корпус, размещенные в нем звукопроводы с пьезоэлементами, закрепленными на их торцовых поверхностях, систему охлаждения звукопроводов, привод для перемещения последних и узел подачи контактной среды, о т л и ча ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества и производительности контроля, оно снабжвйо обоймой, стаканом с упругим элементом, кинематически свя,между выступом 9 и стаканом 11 упругим элементом 15, который обеспечивает вертикальное перемещение стакана .11 с выступами 13, расположенными в пазах 10 обоймы 8.После обнаружения конца усадочной раковины оператор перемещает влево на заранвв фиксированное расстояние изделие 29 и нижним ножом 30 производит обреэь изделия с находящейся в нем усадочной раковиной.Предложенное устройство для ультразвукового контроля компактно и позволяет значительно повысить качество и одновременно производительность контроля, так как оно удаляет окалину с поверхности горячего иэделия и 15 непрерывно обеспечивает обзор дефекта с разных позиций. занным с корпусом и установленным впазах обоймы соосно корпусу, стаканустановлен с воэможностью перемещения вдоль его оси, корпус связан сприводом, который предназначен длясообщенйя ему возвратно-вращательного движения и снабжен питательнойтрубкой, соединенной с узлом подачиконтактной среды, а звукопроводыжестко закреплены в корпусе и выполнены с выступами на рабочих концах.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов, звукопроводыустановлены параллельно друг другуи оси корпуса, а пьезоэлементы смещены относительно оси эвукопроводав область периферии корпуса так,что их оси находятся в одной плоскости с осями симметрии звукопроводов и корпуса.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е в с я тем, что системаохлаждения выполнена в виде двухкамерной ванны, охватывающей каждыйиз звукопроводов, камеры которых сообщаются между собой, внутреннийдиаметр их не менее, чем диаметрпьезоэлемента, а ванны расположены,в ближней зоне волнового поля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 478183, кл. С 01 М 29/04, 1972819693 г Составитель ТТех ,Е.Гавр овкина О Ко кто Г.Наэа ова Уте Тираж Подпнс ноеВНИИПИ Государственного коэатета СССРпо делам изобретений и .открытий113035 Москва Ж-.35 .Ра окая наб. , 4 5Филиал ППП Патент , г, жгород, ул. роектн