способ ультразвукового контроля труб и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ ультразвукового контроля труб, включающий заполнение иммерсионной ванны водой, ультразвуковой контроль при помощи, например, пьезоэлектрических преобразователей, перемещение труб через ванну, отличающийся тем, что поверхностный слой воды, заполняющий иммерсионную ванну и соприкасающийся с контролируемой поверхностью трубы, перемещают путем подачи в иммерсионную ванну дополнительно струи воды при помощи сопла, установленного эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженное в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью V_в, превышающей скорость перемещения трубы V_тр и скорости V_н всех остальных слоев воды через иммерсионную ванну на всю ее глубину Н для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

2. Устройство для ультразвукового контроля труб, содержащее иммерсионную ванну, механизм заполнения иммерсионной ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, отличающееся тем, что оно содержит сопло, установленное эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженное в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое дополнительно подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью и давлением, достаточным для перемещения поверхностного слоя воды со скоростью V_в , превышающей скорость V_тр движения трубы через иммерсионную ванну и скорости V_м всех остальных слоев воды на всю глубину H иммерсионной ванны для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля труб и может быть использовано в прокатном производстве при дефектоскопии металла с использованием пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) в иммерсионном варианте.

Известна установка для неразрушающего контроля труб [1], содержащая транспортную линию с приводными и неприводными модулями и механизм сканирования с установленными на нем преобразователями.

Недостатком известного устройства является невозможность использования для сканирования пьезоэлектрических преобразователей из-за отсутствия водяной подушки, необходимой для их работы.

Известно устройство [2], в котором механизм сканирования состоит из пластмассового обода, заполненного жидкостью под давлением, перемещаемого по поверхности контролируемого изделия с искателем, жестко соединенным с осью и расположенным на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности обода.

Недостатком известного устройства является невозможность непрерывного контроля по периметру трубы.

Известно устройство [2] с полным погружением контролируемой трубы под уровень жидкости, выполненное в виде короткого резервуара с двумя окнами с резиновыми уплотнениями и системой водоснабжения, включающей насос для обеспечения требуемого уровня воды в иммерсионной ванне.

К недостаткам известного устройства следует отнести отсутствие в нем механизмов центровки и регулировки ванны по высоте и точной установки блоков преобразователей относительно продольной оси и поверхности исследуемой трубы в зависимости от ее диаметра, а также использование насоса для регулирования уровня воды в ванне.

Известно устройство, выбранное за прототип, для неразрушающего контроля труб, содержащее ванну с водой и пьезоэлектрические преобразователи, в котором механизм заполнения ванны водой выполнен в виде гидравлических аккумуляторов, рабочая полость которых соединена с ванной и системой водоснабжения [3].

К недостатку известного устройства относится невозможность предотвращения попадания в контролируемую трубу воды из ванны при ее перемещении в ванне, что является причиной возникновения искажений (помех) принимаемых сигналов при ультразвуковом контроле.

Цель изобретения - предложить способ и устройство для его осуществления, которое позволило бы повысить надежность и эффективность ультразвукового контроля труб.

Указанная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу ультразвукового контроля труб поверхностный слой воды, заполняющий иммерсионную ванну и соприкасающийся с контролируемой поверхностью трубы, перемещают путем подачи в иммерсионную ванну дополнительно струи воды при помощи сопла, установленного эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженного в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью V_в, превышающей скорость перемещения трубы V_тр и скорости V_н всех остальных слоев воды через иммерсионную ванну на всю ее глубину Н для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

Устройство для ультразвукового контроля труб, содержащее иммерсионную ванну, механизм заполнения иммерсионной ванны водой и пьезоэлектрические преобразователи, содержит сопло, установленное эквидистантно поверхности контролируемой трубы, погруженное в воду до уровня поверхностного слоя воды, через которое дополнительно подается в иммерсионную ванну вода по ходу движения трубы со скоростью и давлением, достаточным для перемещения поверхностного слоя воды, со скоростью V _в, превышающей скорость V_тр движения трубы через иммерсионную ванну и скорости V_н всех остальных слоев воды на всю глубину Н иммерсионной ванны для исключения заполнения водой внутренней полости трубы.

На фиг.1 показана упрощенная схема устройства для осуществления предлагаемого способа осуществления предлагаемого способа ультразвукового контроля труб.

На фиг.2 показан поперечный разрез А-А по ванне и соплу.

Устройство содержит иммерсионную ванну 1, заполненную водой 2, пьезоэлектрический преобразователь 3, сопло 4 для дополнительной подачи струи 5 воды в ванну 1 со скоростью и давлением, достаточным для перемещения поверхностного слоя воды (УПВ) 6 через ванну 1, со скоростью V_в, превышающей скорость V_тр движения контролируемой трубы 7 через ванну 1 и скорости всех остальных слоев воды V_н , перемещающихся через ванну 1 на всю ее глубину Н. На врезке показан график всех скоростей воды, проходящей через ванну 1 на всю ее глубину Н.

При движении трубы 7 через ванну 1 должно соблюдаться условие V_в>V_тр и V_в>V_н.

Предлагаемый способ ультразвукового контроля труб и устройство для его осуществления значительно увеличивают надежность и эффективность неразрушающего контроля труб в иммерсионном варианте с применением пьезоэлектрических преобразователей.

Использованные источники

1. RU № 17988 от 10.05.2001. Установка для неразрушающего контроля труб.

2 И. Крауткремер, Г. Крауткремер. Ультразвуковой контроль материалов. Справочное издание. Перевод на русский язык. - М.: Металлургия, 1991г., стр.334-340.

3. Патент РФ № 2248568.