SU1182383A1 - Flaw detector for ultrasonic inspection of weld joints - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ,ШВОВ ПРОДОЛЬНО-ПОЙЕРЕЧНЫМ СКАНИРОВАНИЕМ, содержащее направл ющую, каретку, шток, под .вижно установленный на каретке, и .закрепленный на штоке преобразователь с механизмом прижима, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности и производительности контрол , оно снабжено установ-, ленной с возможностью вращени  на каретке осью, жестко установленными на ней программным диском и зубчатым колесом и упорами, установленными на направл ющей и взаимодействующими в ходе контрол  с программным диском, .а шток вьтолнен в виде зубчатой рейки , вход щей в зацепление с зубчатым колесом, 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что концевые части упоров установлены .с возможностью поворота вокруг своей оси по направлению к центру устройства и на различной высоте, а программный i диск выполнен в виде радиальных лепестков , причем лепестки с четными (Л и нечетными номерами установлены на С различной высоте и каждый лепесток сдвинут относительно предьщущего на угол Kfl , определ емый из выражени  о.„ 1Г-ГлС „ где - коэффициент преобразовани  вращательного движени  программного диска в линейное перемещение преобразовател  ; -i, величина очередного п -го поперечного щага) п - пор дковый номер шага сканировани .1. A DEVICE FOR ULTRASONIC CONTROL OF WELDED WELDING JOINTS LONG-RANGE DRILLS SCREEN, containing a guide, a carriage, a rod underneath the movably mounted on the carriage, and a fastened on the rod of the converter with a pressing mechanism, which is attached to the wall by means of a pressing mechanism, which is attached to the shaft by means of a pressing mechanism that is attached to the rod, and is equipped with a pressing mechanism, it is in a way to make a,, it is a что надежности, a wall-mounting device with a clamping mechanism, which is set on the carriage, and a clamping mechanism, which is attached to the rod with a clamping mechanism, is set out of the way, and it is in a way to make a,, it is in a way to make a при control, it is equipped with an axis mounted on a carriage, rotatable on a carriage, a software disk and a gear wheel rigidly mounted on it and stops mounted on a guide and interacting with the control An ogranny disk, the rod is made in the form of a toothed rack, which engages with a gear wheel, 2. The device according to claim 1, characterized in that the end parts of the stops are installed with the possibility of rotation around its axis towards the center of the device and on different height, and software i disk is made in the form of radial petals, the petals with even numbers (L and odd numbers are set to C different heights and each petal is shifted relative to the previous angle Kfl determined from the expression O. 1Г-ГЛС "where - coefficient reobrazovani software rotary drive motion into linear displacement transducer; - i, the value of the next nth transverse schag) n is the sequence number of the scanning step.

Description

Изобретение относитс  к ультразвуковой дефектоскопии и может быть использовано при контроле продольно-поперечным сканированием сварных швов, в частности, метгшлоконструкций . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и производительности контрол  вследствие автоматической установки заданных параметро сканировани , что позвол ет точно соблюдать параметры сканировани  пр сосредоточении внимани  оператора н индикаторах дефектоскопа. На фиг. 1 представлено устройств дл  ультразвукового контрол  сварны швов продольно-поперечным сканированием , общий ВИД} на фиг. 2 - то же, поперечный разрез, на фиг. 3 конструкци  программного диска., рас считанного дл  конкретных параметро сканировани , на фиг, 4 - схема вза имодействи  программного диска с упором. Устройство дл  ультразвукового контрол  сварных швов продольно-по .перечным сканированием содержит нап равл ющую 1, каретку 2 и шток 3, подвижно установленный на каретке 2 а также механизм 4 прижима и устано ленный в нем преобразователь 5, Мех низм 4 прижима, выполненный, например , в виде магнитного прижима, зак реплен на штоке 3, Кроме того, устройство содержит установленную с возможностью вращени  на каретке 2 ось 6, жестко установленные на ней программный диск и зубчатое колесо 8, а также упоры 9, установленные на направл ющей 1 и взаимодействующие в ходе контрол  с программным диском 7. Шток 3 выполнен в виде зубчатой рей ки, вход щей в зацепление с зубчатым колесом 8. Концевые части упоров 9 установлены с возможностью поворота вокруг своей оси по направ лению к центру устройства и на различной высоте. Программный диск 7, вьшолнен в виде радиальных леп€;стков . Каждый лепесток диска 7, начина  со второго, сдвинут относительн предыдущего на угол , определ емый из выражени The invention relates to ultrasonic flaw detection and can be used in the control of longitudinal-transverse scanning of welds, in particular, metal structures. The aim of the invention is to increase the reliability and performance of the monitoring due to the automatic installation of the specified parameter scans, which allows to precisely observe the scanning parameters when the operator focuses attention on the flaw detector indicators. FIG. 1 shows devices for ultrasonic testing of welded seams by longitudinal-transverse scanning, general VIEW} in FIG. 2 is the same cross section; in FIG. 3 design of a software disk. Calculated for specific parameter scans, FIG. 4, a diagram of the interaction of a software disk with an emphasis. A device for ultrasonic testing of welded seams using a longitudinal-cross-scanning scan comprises a direction 1, a carriage 2 and a rod 3 movably mounted on the carriage 2 as well as a clamping mechanism 4 and a transducer 5 mounted therein, Mechanism 4 clamping, made for example , in the form of a magnetic clamp, is fixed on the rod 3, In addition, the device contains an axis 6 mounted for rotation on the carriage 2, a program disk rigidly mounted on it and a gear wheel 8, as well as stops 9 installed on the guide 1 and the interaction guides in the control program with disk 7. The rod 3 is configured as a toothed ray ki, extending into engagement with the gear 8. The end portions of the stops 9 are mounted rotatably about its axis point outward to the center of the device and at various heights. Program disk 7, implemented in the form of radial models; stakov. Each lobe of disk 7, beginning with the second, is shifted relative to the previous one by an angle determined from the expression

Otr, 7- -iC jOtr, 7- -iC j

Дл  расчетов коэффициент Р преобразовани  принимали равным 3, 1 град/мм. Результаты расчетов следующие: 32 де - коэффициент преобразовани  вращательного движени  программного диска 7 в линейное перемещение преобразовател  5, t,l величина h -го поперечного и - пор дковый номер шага сканировани . Лепестки диска 7 с четными и неетными номерами установлены на разичной высоте. На фиг. 1 -4 обозначены контролируемое изделие 10, сварной шов 11, траектори  12 продольно-поперечного сканировани . Упоры 9 установлены на направл ющей 1 таким образом, что их концевые части располагаютс  симметрично на рассто нии а относительно линии , проход щей через ось 6 параллельно оси сварного шва. Величина а должна быть равна или несколько меньше величины R cos(-p) где R - радиус программного диска 7, Ч.аос угол поворота диска 7 при последнем максимальном шаге поперечного перемещени  преобразовател  5, На фиг. 3 римскими цифрами обозначены пор дковые номера лепестков программного, диска 7, рассчитанного дл  конкретных параметров сканировани . Значени  поперечных шагов ДС сканировани  определ ли дл  случа  контрол  издели  10 из стали при толщине сварного шва 11 равной 50 мм наклонным преобразователем 5 с углом ввода ультразвукового луча 65 из произведени  частоты излучаемых колебаний на радиус пьезопластины 15 ммх X МГц, стрелой преобразовател  15 мм и средним путем ультразвукового луча в призме 11 мм. Выбор коэффициента преобразовани  производили с учетом услови . 27/z: йс, п 1 пFor the calculations, the conversion factor P was taken equal to 3, 1 deg / mm. The results of the calculations are as follows: 32 de is the coefficient for converting the rotational movement of the software disk 7 to the linear displacement of the transducer 5, t, l, the value of the hth transverse, and is the sequence number of the scan step. Petals of disk 7 with even and odd numbers are set at different heights. FIG. 1 to 4 denote the test article 10, the weld 11, the longitudinal-transverse scanning path 12. The stops 9 are mounted on the guide 1 in such a way that their end portions are arranged symmetrically at a distance a with respect to a line passing through axis 6 parallel to the axis of the weld. The value of a must be equal to or slightly less than the value of R cos (-p) where R is the radius of the program disk 7, Chaaos the angle of rotation of the disk 7 at the last maximum transverse displacement step of converter 5, Fig. The 3 Roman numerals denote the serial numbers of the lobes of the program, disk 7, calculated for specific scan parameters. The scan DS cross-section values were determined for the case of testing the product 10 of steel with a weld thickness 11 equal to 50 mm by a tilting transducer 5 with an input angle of the ultrasonic beam 65 from the product of the frequency of the emitted oscillations by the radius of the piezoplate 15 mm x X MHz by ultrasonic beam in a prism of 11 mm. The selection of the conversion factor was based on the conditions. 27 / z: ys, n 1 n

Пор дковый номер шага, пStep sequence number, n

Величина п-го поперечного шага сканировани , Ct , ммThe value of the n-th transverse scanning step, Ct, mm

Угол поворота диска 7 при п-ом шаге сканировани , tf , градThe angle of rotation of the disk 7 at the n-th scanning step, tf, hail

Угол сдвига п-го лепестка диска 7 относительного (п-1)-го лепестка, «х; , град. 1 2The shift angle of the p-th lobe of the disk 7 relative (n-1) th petal, "x; , hail 12

29 4329 43

2020

14 14

62,1 90,0 133,4 43,462.1 90.0 133.4 43.4

136,6 117,9 90,0 46,6136.6 117.9 90.0 46.6

Устройство дл  ультразвукового ко контрол  сварных швов продольно-попе речным сканированием работает следующим образом. Перед проведением контрол  определ ют параметры сканировани  и выби рают соответствующий программный диск 7. Затем устанавливают устройст на контролируемом изделии 10, выдвиг ют шток 3 так, чтобы преобразователь располагалс  на минимально возможном рассто нии от оси контролируемого шва 11 (передн   грань преобразовате располагаетс  около ближнего кра  ва лика усилени  сварного шва 11) и отвод т каретку 2 к упору 9, предназна ченному дл  взаимодействи  с лепестк ми диска 7, обладающими четными номе рами. После этого устанавливают на ось 6 выбранный диск 7 и фиксируют его таким образом, чтобы лепесток диска 7 под первым пор дковым номером был отклонен относительно нормали к продольной оси сварного шва 1 на величину JLi 2 В сторону движени  каретки 2 при первом продольном ходе . Приступа  к контролю, перемещают каретку 2 по расположенной параллельно оси сварного шва 11 направл ющей 1. Перемещение каретки 2 производитс  вручную или с помощью электромеханического привода (не показан) По достижении кареткой 2 установленного на направл ющей 1 упора 9 последней взаимодействует с лепестками диска 7 под первым пор дковым номером , в результате чего ось 6 и зубчатое колесо 8 поворачиваютс  на угол Cf, . Выполненный в виде зубчатой рейки, вход щей в зацепление с зубчатым колесом 8, шток 3 осуществл ет линейное перемещение преюбразовател  5 на величину первого поперечного шагаА С. После перемедени  преобразовател  5 каретку 2 перемещают в обратном направлении. При этом лепесток диска 7 под первым пор дковым номером поднимает концевую часть упора 9, с которым он только что взаимодействовал, путем ее поворота вокруг своей оси по направлению к центру устройства. По достижении кареткой 2 другого упора 9, который расположен на другой высоте и предназначен дл  взаимодействи  с лепестками диска 7, обладающими четными номерами, этот упор 9 взаимодействует с лепестком диска 7 под вторым пор дковым номером, в результате чего ось 6 и зубчатое колесо 8 поворачиваютс  на угол Cf , Шток 3 осуществл ет линейное перемещение преобразовател  5 на величину второго поперечного шага fii Ctj« После перемещени  преобразовател  5 каретку 2 оп ть перемещают в обратном направлении , т,е, в том же направлении, что и при начале контрол . При этом лепесток диска 7 под вторым пор дкеBbiM номером поднимает концевую часть упора 9, с которым он только что i взаимодействовал, путем ее поворота вокруг своей оси по направлению к центру устройства, Таким образом .Т при многократном перемещении каретки 2 в пр мом и обратном направлени х по направл ющей 1 преобразователь 5 совершает заданную траекторию 12 продольнопоперечного сканировани . При сканировании надежный акустический контакт осуществл етс  механизмом прижима 4, а информаци , получаема  при эхо-локации преобразователем 5 зоны сварного шва 11 поступает в ультразвуковой дефектоскоп (не показан ) и визуализуетс  на его индикаторах .A device for ultrasonic testing of welded seams by longitudinal-transverse scanning works as follows. Prior to testing, scan parameters are determined and the appropriate software disk 7 is selected. Then install the device on the test item 10, push the rod 3 out so that the converter is located at the minimum possible distance from the axis of the test seam 11 (the front face of the converter is near the near edge the weld reinforcement 11) and retract the carriage 2 to the stop 9, designed to interact with the lobes of the disk 7, which have even numbers. After that, the selected disk 7 is mounted on the axis 6 and fixed so that the blade of the disk 7 under the first sequence number is rejected relative to the normal to the longitudinal axis of the weld 1 by the value of JLi 2 In the direction of movement of the carriage 2 during the first longitudinal course. In order to initiate the control, the carriage 2 is moved along the parallel to the axis of the weld 11 of the guide 1. The carriage 2 is moved manually or by an electromechanical drive (not shown). When the carriage 2 is installed on the guide 1, the stop 9 of the latter interacts with the disc blades 7 under first order number, as a result of which the axis 6 and the gear wheel 8 are rotated by an angle Cf,. Made in the form of a toothed rack engaging with the gear wheel 8, the rod 3 performs linear movement of the preformer 5 by the amount of the first transverse pitch A. C. After re-mending the converter 5, the carriage 2 is moved in the opposite direction. In this case, the blade of the disk 7 under the first sequence number raises the end part of the stop 9, with which it has just interacted, by turning it around its axis towards the center of the device. When carriage 2 reaches another stop 9, which is located at a different height and is designed to interact with the petals of the disk 7 with even numbers, this stop 9 interacts with the petal of the disk 7 under the second sequence number, as a result of which the axis 6 and the gear wheel 8 turn by the angle Cf, the Rod 3 carries out the linear movement of the transducer 5 by the value of the second transverse pitch fii Ctj "After the transducer 5 has moved, the carriage 2 is again moved in the opposite direction, t, e, in the same direction as at the beginning of ontrol At the same time, the disc blade 7, under the second order, with a BbiM number, lifts the end part of the support 9, with which it has just i interacted, by turning it around its axis towards the center of the device. Thus, T with repeated movement of the carriage 2 in forward and reverse directions along guide 1 converter 5 performs a predetermined trajectory 12 of longitudinal-transverse scanning. When scanning, a reliable acoustic contact is made by the pressing mechanism 4, and the information obtained by echo-location by the transducer 5 of the weld zone 11 enters the ultrasonic flaw detector (not shown) and is visualized on its indicators.

ACtjActj

11eleven

(риг.-/(rig .- /

//

фиг. FIG.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ,ШВОВ ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНЫМ СКАНИРОВАНИЕМ, содержащее направляющую, каретку, шток, подвижно установленный на каретке, и .закрепленный на штоке преобразователь с механизмом прижима, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности контроля, оно снабжено установ-. ленной с возможностью вращения на каретке осью, жестко установленными на ней программным диском и зубчатым колесом и упорами, установленными на направляющей и взаимодействующими в ходе контроля с программным диском, а шток выполнен в виде зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатым колесом.1. DEVICE FOR ULTRASONIC CONTROL OF WELDED, SEAMS LONG-CROSS SCAN, containing a guide, a carriage, a rod, movably mounted on the carriage, and a transducer fixed to the rod with a clamp mechanism, characterized in that, in order to increase the reliability and performance of the control, equipped with installation. with an axis that can be rotated on the carriage, a software disk and a gear wheel rigidly mounted on it, and stops mounted on a guide and interacting with the software disk during control, and the rod is made in the form of a gear rack meshing with a gear wheel. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что концевые части упоров установлены с возможностью поворота вокруг своей оси по направлению к центру устройства и на различной высоте, а программный диск выполнен в виде радиальных лепестков, причем лепестки с четными и нечетными номерами установлены на различной высоте и каждый лепесток относительно предыдущего , определяемый из вырас^-пι2. The device according to p. 1, characterized in that the end parts of the stops are mounted to rotate around its axis towards the center of the device and at different heights, and the program disk is made in the form of radial petals, and the petals with even and odd numbers are installed on different heights and each petal relative to the previous one, determined from the height of - коэффициент преобразования · вращательного движения программного диска в линейное перемещение преобразователя*- conversion coefficient · rotational motion of the software disk into the linear movement of the converter * - величина очередного И -го поперечного niaraj - the value of the next And-th transverse niaraj - порядковый номер шага сканирования.- serial number of the scan step. сдвинут на угол жения где ζ иshifted by the angle of life where ζ and SIL·,, η 82383SIL · ,, η 82383