CS173491A3 - Process and apparatus for measuring thickness of a layer and its cohesion on a surface of a double tube - Google Patents

Process and apparatus for measuring thickness of a layer and its cohesion on a surface of a double tube Download PDF

Info

Publication number
CS173491A3
CS173491A3 CS911734A CS173491A CS173491A3 CS 173491 A3 CS173491 A3 CS 173491A3 CS 911734 A CS911734 A CS 911734A CS 173491 A CS173491 A CS 173491A CS 173491 A3 CS173491 A3 CS 173491A3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
tube
thickness
core
alloy
cladding
Prior art date
Application number
CS911734A
Other languages
English (en)
Inventor
Didier Desruelles
Original Assignee
Framatome Sa
Cogema
Zircotube
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9397438&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CS173491(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Framatome Sa, Cogema, Zircotube filed Critical Framatome Sa
Publication of CS173491A3 publication Critical patent/CS173491A3/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
    • G01B17/025—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness for measuring thickness of coating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/221—Arrangements for directing or focusing the acoustical waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2456—Focusing probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0231—Composite or layered materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02854—Length, thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02863—Electric or magnetic parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02881—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/042—Wave modes
    • G01N2291/0421—Longitudinal waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/048—Transmission, i.e. analysed material between transmitter and receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/101—Number of transducers one transducer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/263—Surfaces
    • G01N2291/2634—Surfaces cylindrical from outside

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

-4-
Se zřetelem na zlepšení antikorozní stálosti přifzáření opláštění s jaderným palivem v okolí pracujícího jaderného reak- toru a se zřetelem na zvýšení životnosti sestavy s jaderným pa- livem v aktivním pásmu reaktoru byly navrhovány modifikace Čiúpravy složení směsí zirkonu či náhrada těchto směsí zirkonu,obsahujících cín, železo a chrom použitím směsí, obsahujících'další prvky, jako je vanad, niob nebo měd.
Rovněž bylo navrženo, např. v patentové žádosti o Evr,pat.spis A-Q.212,351 vyrobit opláštění ve formě dvojité trubice,obsahující vnitřní rourovité jádro ze směsí slitin zirkonu kla-sického typu, jak byly zde právě popsány, a povrchové vrstvy, jižpředstavuje plátování nebo povrchová povlaková vrstva, zvyšujícíodolnost^ opláštění proti korozi.
Slitina zirkonu, jež tvoří plátovecí či povrchovou povlako-vou vrstvu, jest jiná, než je slitina jako složka jádra a obsahu-je železo jakož i nejméně jeden z prvků: vanad, platina a měd.
Tato povrchová vrstva, jejíž tlouštka představuje 5 až 20% z celko-vé tlouštky stěny opláštění, se dá vyrobit vytažením polotovaru,jímž jejrnitřní trubice ze slitiny zirkonu klasického složení, nakteré je navlečena vnější trubice, jejíž složení odpovídá krycívrstvě na povrchu»
Opláštění se potom laminuje za použití poutnické válcovacístanice až se dosáhne žádaného průměru.
Nověji se navrhuje ve francouzské patentové přihlášceFR-A-89-00761, předložené společně společnostmi FRAMATOME,COGEMA,CEZUS a ZIRCOTUBE dvojitá trubice, jejíž povrchová krycí vrstvamá tlouštku mezi 10 až 25% celkové tlouštky stěny opláštění aje ze slitiny zirkonu, obsahující ještě cín, železo, a pak niobnebo vanad. Rourovité jádro dvojité trubice může být z klasickéslitiny zirkonu v případě výroby opláštěnírpro palivové tyče, ne-boje může použít slitina na základě zirkonu, obsahující hlavněniob jako složku slitiny. __V každém případě je třeba se přesvědčit o dokonalé kvali-____ tě dvojitých trubic, které jsou určeny k použití jako opláštěnípalivových tyčí, zvláště se zřetelem na průměr trubice, celkovoutlouštku opláštění, tlouštku zevní vrstvy plátování, jakož i okohezi styčné plochy plátovací vrstvy a jádra trubice. -1-
Kontrolní testování se má provádět přímo v továrně za použi- tí skutečně velkého množství trubic, jejichž průměr je se zřetelem k délce velmi malý.
Kontrolní testování průměru a celkové tloúštky opláštění se dá provádět za použití klasického provedení, jež záleží v měření časových rozdílů propagace ultrazvukového vlnění,impulsní formou,θ * totiž jak jxan odráženo vnějším i vnitřním povrchem trubice.
Toto technické provedení kontroly a měření ultrazvukovéhovlnění je známo technickým výrazem "pulsová ozvěna” a dá se pří-padně upravit na zjištění stavu plátovací vrstvy při propočtucelkové tloúštky opláštění.
Bylo též navrženo využití technického postupu s ultrazvuko-vým vlněním při kontrole tloúštky plátování dvojité trubice ze -slitiny zirkonu.
Tento technický postup, popsaný ve francouzské patentovépřihlášce FR-A-2,629.5So, předložené společností CESUS, využívákontrolní postup ultrazvukovým vlněním, upravený pro měření"vrstvy o velmi malé tlouštce·,· ^přičemž- charakteristické-rysy—zvuko-vého plánu jsou velmi blízké oněm, jež odpovídají jádru trubiceo značně vyšší tlouštce.
Takto zdokonalený technický postup nedovoluje dosud měřittloúštky plátování pod 0,4 mm za použití měření nebo prováděníprůmyslového postupu za podmínek uspokojivě nutných při využitíultrazvukového vlnění, jehož frekvence nepřevyšuje 20 MHz. V případech plátovací vrstvy o tlouštce mezi 80 a 1Ó0 /im,což odpovídá nejčastěji podmínkám, se kterými se setkáváme udvojitých trubic, použitých jako materiál opláštění, je třebamanipulovat s ultrazvukovým vlněním neobyčejně vysokých JLrei(-vencí (např.řádově 100 MHz), a to značně znesnadňuje použitípostupu za· podmínek průmyslové aplikace. Dále pak v případě opláštění pro palivové tyče mají býtjak vrstva plátovací, tak i rourovité jádro dvojité trubice zeslitin zirkonu jen velmi málo legovaných, aby totiž měly akus-tické vlastnosti značně blízké, takže koeficient odražení akus-tického vlnění od stykové plochy plátovací vrstva/jádro je vel-mi malý, obvykle pod 2%. Ozvěna stykové vrstvy je tedy skutečněvelmi slabá a zaniká v akustickém šumu i elektronovém signáluultrazvukového vlnění. !· ? ϊ: -3-
Ve francouzském patentovém spise PR-A-2.534.015 byl navrženpostup, jakož i zařízení, dovolující určit tlouštku zirkonovéhopovlaku na trubici ze slitiny zirkonu s využitím analyzy a měře-ní proudů, indukovaných v plátovací vrstvě dvojité trubice magne-tickou indukcí, a to za použití budécího proudu, jehož frekvencese volí se zřetelem na nominální tlouštku plátovací vrstvy nebopovlaku na trubici·
Zvolená frekvence a vyhodnocení signálů, odpovídajících indu-kovaným proudům, dovolují současbě z určité míry eliminovat chybyměření, poJmíněné změnami šíře vzduchoví, mezery mezi budící (jí^kou a stěnou trubice·
Tento technologický způsob provedení, jež^je celkem velmikomplikované, nedovoluje kromě jiného kompenzovat kolísání vodi-vosti materiálu, ze kterého je jádro trubicemi změny vodivostimateriálu, ze kterého je plátovací vrstva. * Dále pak kromě jiného nedovoluje toto technické provedení ·”
provést najednou kontrolu celkové tlouštky trubice i koheze pásmavnitřní stykové plochy mezi plátovací vrstvou či povlakem trubicea rourovítým jádrem· J
Cílem tohoto vynálezu je tedy navrhnout způsob kontroly. 7J tlouštky i koheze stykové vnitřní plochy dvojité trubice, obsahu- : jící rourovité jádro z nějaké slitiny, jako je slitina zirkonu,která je krytá povlakovou vrstvou Či plátovací vrstvou ze slitiny, ?jejíž základní kov je totožný se základním kovem slitiny rourovité-ho jádra s tím, že tento postup dovoluje kontrolovat geometrické 3 rozměry dvojité trubice a zvláště pak její celkovou tlouštku, dále tlouštku vrstvy povlaku a plátování, jakož i zjistit nedostat-ky koheze stykové vnitřní plochy mezi povlakovou či plátovacívrstvou a rourovitým jádrem· K tomuto účelu se pro různé fáze měření a kontroly v závis-losti na obvodu a délce trubice provádějí kontinuálním nebo dis-kontinuálním způsobem tyto následující operace: -------ultrazvukové-vlnění-se-vyšle^takovýnržpůšdbemT^žě^dojclě""^’” propagaci vln v povlakové vrstvě i v rourovitém jádru v podstatě ‘ v radiálních směrech, zachytí se ultrazvukové vlnění, odražené vnitřním i vnějším povrchem trubice, vnitřní stykovou plochou mezi jádrem a povlakem i případnými nedostatky koheze vnitřní stykové plochy, nebo pro- puštěné- povlakovou či-plátovací vrstvou,- - . .
Bjistí se doba propagace ultrazvukového vlnění v tlouštce trubice, stanoví se amplituda a forma odrazeného vlnění, trubice se vystává ze strany vnějšího povrchu účinkům mag- netické indukce, buzené vícefrekvenoním sinusovým proudem, měří se fáze a/nebo amplituda proudů, indukovaných v trubici, tedy proudů označovaných jako Foucault-ovy proudy,z toho se odvodí tlouštka povlakové vrstvy,vypočte se celková tlouštka trubice za použití změřené doby propagace ultrazvukového vlnění-a -tlouštky povlakov„é_vr.st.vy,........... stanoví se koheze trubice ke stykové vnitřní ploše analýzou amplitudy a formy ultrazvukových vln, odražených stykovou vnitřníplochou nebo propuštěných vrstvou obkladovou Či plátovací,
Se zřetelem k dobrému porozumění tomuto vynálezu se nyní_____popisuje_za -použití příkladů, .iimiŽ není rozsah tohoto vynálezu___ jakkoli omezován, s odkazem na připojené výkresy několik způsobůprovádění postupu podle tohoto vynálezu, jakož i zařízení, určené-ho zvláště k měření tlouštky vrstvy povlakové nebo plátovací zapoužití Foucault-ových proudů·
Na vyobr. 1 je perspektivní pohled na řez částí dvojité tru-bice, použité jako Část obložení palivové tyče, na kterou sevztahuje postup podle tohoto vynálezu*
Na vyobr. 2A je pohled v řezu na stěnu dvojité trubice, kdelze schematicky sledoval provádění postupu měření tlouštky zapoužití propagačních dob ultrazvukového vlnění ve stěn© trubice·
Na vyobr.2B je diagram, znázorňující amplitudu ultrazvuko-vého vlnění, odraženého stěnami trubice podle vyobr,2A, a to vefunkci času·
Na vyobr· 3A, 3B a 3C jsou tři možné obměny při použití zaří-zení pro měření Foucault-ových proudů, tlouštky vrstvy povlakovéČi plátovací na dvojité trubici. -ε-
Vyobr.4A a 4B, 5A a 5B, a 6a i 6B jsou v tom kterém přípa-dě obdobnými pohledy jako vyobr.2A a 2B, kde lze sledovat pro-vedení postupu podle tohoto vynálezu ke zjištění nedostatkůkoheze vnitřní stykové plochy mezi povlakovou vrstvou a jádrem
I dvojité trubice s využitím ultrazvukové techniky podle třechznámých obměn provedení,
Vyobr.7A a 7B, jakož i 8A a 8B jsou obdobné pohledy jakona vyobr.2A a 2B, zachycující provedení postupu podle tohoto v vynálezu při zjištování nedostatků stykové vnitřní plochy mezivrstvou obkládací či plátovací a kovovým jádrem dvojité trubiceza použití ultrazvukové technologie transmisí podle tohoto vynálezu.
Vyobr.7A a 7B zachycují pásmo trubice bez nedostatkůvnitřní stykové plochy.
Vyobr. 8A a 8B zachycují pásmo trubice s nedostatky,vnitřní stykové plochy, jakož i zjištění tohoto stavu transmisíultrazvukového vlnění»
Vyobr.9 je perspektivní pohled na zařízení ke zjištěnínedostatků vnitřní stykové plochy dvojité trubice za použitíultrazvuku.
Na vyobr.1 je šipkou 1, označena dvojitá trubice k tako-vému obecnému použití, obsahující rourovité jádro_2 ze slitinyzirkonu, kryté z nejsi strany plátovací vrstvou 3 z jiné sliti-ny zirkonu, jejíž složení se liší od složení slitiny, použitépro jádro 2,
Slitiny zirkonu, ze kterých je jádro _2 a plátovací vrstva3 dvojité trubice 1 jsou slitiny zirkonu, chabě legované, při-čemž obsah dalších prvků ve slitině je hmotnostně nižší než 1%míněno pro každý z takových prvků·
Rourovité jádro 2 a plátovací vrstva 3_ mají tedy akustickévlastnosti, jež se jedna druhé mimořádně blíží· Dále pak obklá-dací či plátovací vrstva 3 je charakterizována skutečně nepatr-nou“tlouštkou7 obvykle mezi 60 až 80 /(m, a kovové jádro 2 jakotakové má tlouštku mírně pod 600 j^m.
Dvojitá trubice, taková, jak je na obr.l k použití jakoobložení pro palivovou tyč v sestavě atomového reaktoru s chla- zením tlakovou vodou, má obvykle vnější průměr řádově 10 mm a délku řádové . 4 m. N a vyobr*2A - j e řez stěnou dvojité trubic e t jak j e na vpobr. 1...... obsahujíoí rourovité jádro kiryté plátovací nebo povlakovouvrstvou, jež je s ním spojena cylindrickým povrchem vnitřnístykové plochy 4· Při měření celkové tlouštky stěny opláštění, jež sestáváz jádra 2 a plátovací vrstvy _3, se používá ultrazvukový trahs-duktor 5, vysílající svazek ultrazvukových vln 6 ve směru vněj-šího povrchu dvojité trubice, který je dán pí vnějším povrchemplátovací vrstvy 3«
Trubice 1. je ppnořena do kupelovacího prostředí, jež před-stavuje kapalina dovolující průchod ultrazvukového- vlnění - z.. ------------ transduktoru j>. Část paprsků ultrazvukového vlnění Á se odrazí povrchem ,vnějším dvojité trubice ve formě svazku paprsků £, který sezachytí transduktorem 5 a převede na elektrický signál, kterýse.vede.-dále.do..jjednotky pro_-další zpracování_7_*___________________
Odpovídající ozvěnu jí lze převést do viditelné formy pomocíoscilografu, kde se zobrazí odpovídající amplituda i poloha vzávislosti na času.
Svazek ultrazvukových paprsků 6a, který projde stěnou dvoji-té trubice, se odrazí ve formě dalšího svazku 6/a na vnitřnímpovrchu jádra 2 dvojité trubice*
Tento svazek ultrazvukových paprs rem 5, kde se převede na elektrický signál s tím, že se dá pře-vést do viditelné formy ve zpracovacím modulu 7 na oscilogrampodle vyobr.2A ve formě ozvěny signálu 8a. Časový posun mezi signálem JJ a signálem 8a odpovídá dvoj-násobku času průchodu íTt ultrazvukového vlnění stěnou trubice 1.
Velmi blízkou hodnotu celkové tlouštky obložení, odpovídají-cí tlouštce stěny dvojité trubice lze získat za předpokladu, žerychlosti propagaOe ultrazvukového vlnění v kovovém jádru opláš-tění a v plátovací vrstvě jsou totožné.
Tento způsob stanovování jest jen přibližný, pokud rychlostpropagace V podélných ultrazvukových vln v plátovací složce kůVse zachytí transdukto- není totožná s rychlostí propagace V ultrazvukových vln ve8 složce, představující jádro dvojité trubice.
Ale naopak, způsob přímého měření doby propagace ultrazvu- kových vln nedovoluje změření tlouštky plát ovací vrstvy e , pro tože reflekcní koeficient akustických vln na stykové vnitrníploše 4 mezi plátovací vrstvou 3 a jádrem 2^ je skutečně velmimalý (obvykle pod 2%), protože akustické vlastnosti složek, zekterých jsou plátovací vrstva a jádro jsou si také velmi blízké. Dále pak tlouštka plátovací vrsty představuje veihmi maloutlouštku ΗΣΒΗ ve srovnání s celkovou tlouštkou stěny, takže roz-díly v dobách propagace, které je třeba brát v úvahu, jsou vzá-jemně velmi malé. *
Na vyobr. 3A, 3B a 3C jsou zobrazeny tři možné způsoby prácese zařízením s Poucault-ovými proudy, jež dovolují měřit tloušt-ku vnější plátovací vrstvy dvojité trubice 1, jež sestává z ko-vového jádra krytého plátovací vrstvou, když jak kovové jádro,tak i plátovací vrstva jsou ze dvou slitin zirkonu, obsahují-cích velmi malá množství dalších slitinových prvků.
Velmi malé odchylky v obsahu prvků ve slitinejnohou způso-bit velmi důležité změny elektrické vodivosti takových slitin.
Například v případě slitiny "Zircaloy", jež je slitinouzirkonu s cínem, způsobuje změna obsahu cínu o 1 % změnu vodi-vosti řádově o 50%.
Takové změny dovolují použít technologii indukovanýchproudů nebo Poucault-ových proudů při kontrole tlouštky pláto-vací vrstvy, jejíž složení se liší od složení kovového jádra, »krytého plátovací vrstvou.
Je tedy možné využít, jak je to zachyceno na vyobr.3A,cívku 10, obsahující určitý počet spirál kolem trubice 1.
Do cívky se přivádí budící víčefrekvenční sinusový proudprostřednictvím zdroje proudu 11, připojeného svorkami. Elekt-rické signály, odpovídající indukovaným proudům, jsou zpracoványv odpovídajícím zařízení 12, _ V případě tohoto prvého způsobu se zařízením pro měřeníPoucault-ových proudů se změří ve skutečnosti střední hodnotatlouštky plátovací vrstvy, jež zahrnuje všechny možné změny tlouštefc podél obvodu trubice nebo obvodové změny vůbec. Zahr- nuje rovněž změny tloušťek po délce cívky 10 nebo axiální změ- ny·
Podle tohoto principu je měření právě tak citlivé navycentrování trubice do vnitřku cívky, představující sonduPoučault-ových proudů, protože toto vycentrování, i když sejistě provede nejlepším možným způsobem, má v sobě rizikosn/žít přesnost měření·
Druhé provedení takového technického měření, jak je za-chyceno na vyobr.3B, využívá cívku 14, jejíž osa je v radiál-ním směru se zřetelem na trubici 1·
Buzení cívky vícefrekvencním sinusovým proudem ze zdroje 11 ”a zpracování signálů, odpovídajících indukovaným proudům”....... v odpovídajícím zařízení 12,* to vše se provádí stejným způsobem,jak to bylo popsáno u zařízení ve spojitosti s vyobr· 3A.
Zařízení, tak je je zachyceno na vyobr.35, dovoluje1provéstmístní měření tloušťky plátovací vrstvy trubice 1·
Podře“vyžbry 3C “je "rovněž mo"žno"^bužít_větší_ifinož'ství"'cí- "vgk 15, obdobných cívce 14 z vyobr. 3B s napojením na společnýpodklad 16 a to tak, že tyto cívky 15, jejichž osy jsou v radiálnich směrech ve vztahu k trubici 1, jsou umístěny kolem trubi-ce za předpokladu rovnoměrného rozdělení po obvodu trubice.
Je možno takto provádět současně měření tloušťky v růz-ných oddělených bodech podél obvodu trubice·
Je také zřejmé, že je možné provádět bodové vyhodnocovánípovrchu trubice, tak například že se trubice posouvá v axiálnímsměru se zřetelem na zdroj Poucault-ových proudů, jak je tozachyceno šipkou 13 na vyobr.3A. ,
Prekvenne signálu sinusového buzení, jakož i rozměrycívek-(průměr a výška) sé volí tak, aby se co nejvíce zvýšilacitlivost měření kolísání tloušťky plátovací vrstvy a snížilase co nejvíce variace signálů měření, podmíněných změnamivzdálenosti mezi cívkou a povrchem trubice, odpovídající vzdu-chové mezeře·
Tento vliv vzduchové mezery či ''nadzvednutí” se dá podstat-ně snížit soudnou volbou frekvence, jak je to uvedeno ve franc.patentové žádosti PR-A-2.534.O15. -9- S ohledem na zvýšení kvality měření a zvláště se zřetelemiie možné změny vodivosti slitin, ze kterých je jádro a plátova-cí vrstva trubic, přičemž zmíněná vodivost slitin je velmi cit-livá na složení slitin, dá se využít jako doplněk k hlavní exci-tační frekvenci, jak je zde výše definována, jedna či vícefrekvencí pomocných, které jsou vhodné kompenzovat změny složeníjedné a téže trubice nebo téže serie trubic nebo dokonce celéhovpichu*
Způsob podle tohoto vynálezu se tedy vyznačuje tím, že sevyužívá signál excitačního vícejfrekvencního sinusového proudus hlavní frekvencí, jakož i frekvencemi sekundárními*
Zvláště lze využít druhou frekvenci, citlivou na průměrnouzměnu vodivosti slitin, z nichž je jádro a plátovací vrstva, při-čemž tato druhá frekvence není citlivá, nebo je jen velmi nepatr-ně citlivá na změny tlouštky jádra a plátovací vrstvy
Dají se právě tak využít dvě pomocné frekvence, z nichžjedna je citlivá na změny vodivosti základního materiálu, zekterého je jádro, přičemž je velmi málo citlivá na změny citli-vosti plátovací vrstvy, jakož i na změny tloustek jak jádra, taki plátovací vrstvy a druhá frekvence je citlivá jen a jen nazměny vodivosti plátovací vrstvy.
Rovněž je možné využít jednu dodatečnou frekvenci pro vyhod-nocení míry a kompenzování účinku "nadzvednutí"♦
Sonda je excitována současně každým ze sinusových signálů,odpovídajících frekvencím stanoveným, jak to bylo popsáno zdevýše, a signály z měření fáze a amplitudy, odpovídající každémuze sinusových signálů určené frekvence jsou propočteny a zpra-covány, jak je to uvedeno zde výše, ve vyhodnocovacím modulu zapoužití informačních prostředků, které umožňují vyhodnotit ztěchtomsignálů hodnotu tlouštky plátovací vrstvy.
Vyhodnocení tlouštky plátovací vrstvy se dosáhne fázovouanalýzou signálu, odpovídajícího Poucault-ovým proudčup, px±sat přičemž tehto postup má výhodu potud, že je méně citlivý na____ směny "nadzvednutí", nebo kombinovanou analýzou fáze a amplitudysignálů, odpovídajících Pouvault-ovým proudům. -φ-
Zařízení, upotřebené pro měření tlouštky plátovací vrstvy
Fouóáult-ovými proudy obsahuje obvykle: hlavní kontrolní zařízení, obsahující sondy pro Foucault- v ovy proudy a umožňující rozmístění těchto sond na trubici, jakoži přesné vedení trubice nejméně jedna sonda pro Foucault-ovy proudy je pevně umís-těna na zmíněném hlavním zařízení zdroj excitačním vícefrekvenčních sinusových proudů,mechanické prostředky k pohybování a přesnému vedení trubic uvedeným kontrolním zařízením velmi přesné prostředky kontroly lineárního posuvu trubica měření'jejich axiálního-postavení^...... — - ............. - prostředky k získání a zpracování informací, získanýchměřením Foucault-ových proudů· ?esné hodnoty tlouštky ep plátovací vrstvy, změřenéFoucault-ovými proudy, a zjištění doby průchodu Jt podélnéultrazvukové -vlny-,—k—j e-j-í-ž-propagaci-dojde-v—celkové-ěíři-oplás*.-tění ve směru normálním k povrchu, jak je to zachyceno na vy obr,2A a 2B, dovoluje zjištění přesné hodnoty celkové tlouštky opláš- tění·
Tato celková tlouŠtka opláštění e je dána vzorcemδ e = e +(ót-e/V), Vg P P P a kde ep znamena tlouštku plátovací vrstvy, změřenou Foucault-ový-mi proudy, Vp rychlost podélných ultrazvukových vln v hmotě plá-tovací vrstvy, V_ je rychlost podélných ultrazvukových vln vprostředí jádra trubice a o t je doba propagace ultrazvukovévlny v celkové tlouštce opláštění· Dále v uvedené rovnici ep/Vp znamená dobu průniku ultra-zvukové vlny hmotou plátovací vrstvy, ( ót - ep^p2 zilamen^dobu průniku ultrazvukové vlny jádrem trubice, ( jt - θρ/^ρ)·νβznamená tlouštku jádra, to pro axiální polohu trubice, dokonaleprientovanou v důsledku použití kontrolních prostředků a měřenímaxiálního postavení.
Je naprosto jasné, že výpočet není správný v případě, kdy -K- rychlosti a VQ se dostatečně lisí, že tím dochází při měře-ní a propočtu tlouštky trubice k podstatných chybám» ?ostup podle tohoto vynálezu dovoluje rovněž zjištění ne-dostatků koheze stykové vnitřní plochy mezi plátovací vrstvoua jádrem trubice·
Nedostatky kohezního rázu jsou rovinné se zanedbatelnoutlouštkou a jsou uspořádány rovnoběžně k povrchu trubice.
Je tedy velmi nesnadné zjistit tyto nedostatky pomocíPoucault-ových proudů, v
Způsob zjistování pomocí ultrazvukových vln je tedy lépezpůsobilý, protože velmi malá hloubka zmíněných nedostatkůna povrchu trubice, odpovídající tlouštce plátovací vrstvy, tedyv rozsahu mezi 80 až 100/t-m) je sn^čnou^svízelí při zjistovánínedostatků koheze stykové vnitřní plochy.
Je tedy možné využít postup detekce s odrazem ultrazvuko-vých vln, které jsou jako takové známé, jak je to zachycenona obr.4A, 5A a 6A, a na oscilogramech odpovídajících vyobr. 4B, 5B a 6B.
Hlavní nesnáz technických postupů s detekcí pomocí refle-xe t^ví v nutnosti použití ultrazvukových vln o značně vysokéfrekvenci, například nad 100 MHz, což odpovídá délce vln v zirko-nu pod 50 >{ja. ' Podle prvého technického provedení detekce za použití odrazu,jak je to na vyobr. 4A a 4B, se vysílají ultrazvukové vlny vesměru v podstatě radiálním vzhledem k trubici, to jest tedys dopadem v podstatě normálním·
Na obr.4A je zachycen svazek ultrazvukových vln 21, kterýββ odráží od vnějšího povrchu trubice, další svazek 22 se odrá-ží od nerovnosti 20 na stykové vnitřní plose 4 meii plátovacívrstvou 3 a jádrem 2 trubice, a svazek 23, který se odráží odvnitřního povrchu trubice, přičemž odpovídající ozvěny 24, 25a 26 jsou na vyóbr.4B, --Ozvěnový^signái-^e—o-dražený^vnitřním^povrčhera^třubiceV-pře-ds-ta^ vuje menší amplitudu ve srovnání se s^nálem 24, odraženým na povrchuvnějším, jasový posun mezi těmito dvěma ozvěnami odpovídá dvojná- -η- sobku doby průniku ultrazvukových vln do tlouštky trubice.
Signál ozvěny 25, odpovídající odrazu na nerovnosti J20jaxxz stykové vnitřní plochy Stft 4 se rovná menší amplitudě a velmi nepatrnému Časovému, posunu ve srovnání s odraženým signá- ------ lem od vnějšího povrchu trubice, což je ovlivněno velmi maloutlouštkou plátovací krycí vrstvy 3o
Tento, prvý způsob zjištování stavu je přece jen omezen touskutečností, že zjištovaná nerovnost je velmi blízko vnějšímupovrchu trubice a proto ozvěna 25, odpovídající této nerovnosti,může být smí sena s ozvěnou 24, která má důležitou Časovou šířiv důsledku účinků elektronové amplifikace ultrazvukového signálu.
Druhý způsob, doložený vyobrazeními 5A a 5B, záleží vevyužití svafcku ultrazvukových vln 27 se šikmým dopadem a to tak,že se tento svazek odrazí nejprve na vnitřním povrchu-trubice-,potom na nerovnosti 28 stykové plochy uvnitř, a podruhé na vnitř-ním povrchu trubice* . . V takovém případě ozvěna 29 odpovídající odrazu na nerovnosti 28 po prvém odrazu na vnitřním povrchu trubice s následným dru- hým-odrazem-na-^vnitřním-povr-chu-tr-ubic.e_představuje_důle.žitý_ča-___ sový posun ze zřetelem na ozvěnu 24*
Právě tak ozvěna 29 a ozvěna 29 ,* bezprostředně následující, * odražená od vnitřního povrchu trubice mají malou amplitudu i.časovou šíři, které jsou ekvivalentní a proto snadno, oddělitelné.
Provedení tohoto technického postupu může být přece jensvízelné se zřetelem na povahu nerovnosti i při měření, kterése má provádět za využití šikmého dopadu. Někdy se může projevit nutnost použít ultrazvukový trans-duktor s odděleným vysíláním a přijímáním· Třetí možnost měření je doložena na vyobr. 6A a 6B.
Kontrola se zde provádí na vnitřní straně trubice a sva-zek ultrazvukových vln se vysílá v normálním dopadu tak, abydošlo k přímému odrazu na nerovnosti 30«
Ozvěna 31, odpovídající odrazu na nerovnosti 30, představu-je menší amplitudu a důležitý časový posun v porovnání se signá-lem, odraženým od vnitřního povrchu trubice·
Právě tak tato ozvěna 31 a bezprostředně následující ozvě-na 31*, daná odrazem od vnějšího povrchu trubice, mají jak ampli-tudy, tak i Časové Šíře menší, ekvivalentní a lze je proto snad-no oddělil·· -11-
Nicméně tento způsob detekce je skutečně těžko provedi-telný v průmyslových podmínkách, když se mé měření a kontrola ,provádět na vnitřní stěně trubice o malém průměru a značné dél-ce·
Právě tak je obtížné dosáhnout dostatečné kontrolní rych-losti kÝyužití takového postupu v průmyslových podmínkách. Dále pak využití ultrazvukových vln s velmi vysokými frek-vencemi představuje četné nesnáze v případě využívání postupuv průmyslovém prostředí* dále při měřeních, kdy může být tentopostup citlivý na rušící elektronické Jevy.
Vyobr»7A, 7B, 8A a 8B dokládají technické provádění přizjištování nedostatků dekoheze na stykové vnitřní ploše meziplátovací vrptvou 3 a jádrem 4 dvojité trubice 1 a to průnikemultrazvukové vlny stěnou dvojité trubice jako opláštění pali-vové tyče, načež se ultrazvukový vlna posléze odrazí od vnitřníhopovrchu trubice, jak je to patrné na vyobr.7A, kdy jde o trubicinebo část trubice, kde se nejeví dekohezní nedostatky. V takovém případě oscilogram, jak je na vyobr.7B, zahrnujeozvěnu 36 z pozadí, jejíž amplituda je nižší než amplituda vstup-ní ozvěny, a to je důležité·
Použití tohoto postupu na bezchybný materiál se projevítakřka integrálním průchodem ultrazvukově vlny na stykovouvnitřní plochu mezi plátovací vrstvou2. a jádrem_4 trubice.
Odraz na vnitřní stykové ploše _4 je v podstatě zanedbatelný,to za předpokladu kdy akustické impedance materiálů, ze kterýchje plátovací vrstva 3 a jádro 2_ jsou si velmi blízké· V,případe dekohezního nedostatku 37 na vnitřní stykové plo-še mezi plátovací vrstvou 2^ jádrem 2'dvojité trubice _1*-viz vyobr. 8A, ultrazvuková vlna s dopadem prakticky normálnímse zřetelem na vnější povrch trubice nemůže tudy proniknouti ne-bo proniká jen velmi málo na hladinu dekohezního nedostatku_37na styčné vnitřní ploše _4*· —-----U-l-t-razvuková-energ-ie-sy?~rozptý-l-í—násied-n-ými— odrazy—v— t-l-oušt- ce plátovací vrstvy 3 · Získá se tak ozvěna z pozadí 36'silně ztlumená, ba i neexis-tujme*-. -κ-
Vstupní ozvěna 35 *se rozšíří s pokračováním rozptýleníultrazvukové energie následnými odrazy v plátovací vrstvě» .. Způsob, tedy. dovoluje rozlišit velmi snadno materiál bez- chybný a dokonalý od materiálu s nedostatky dekohezními.
Tento postup detekce proniknutím ultrazvukových vln semůže použít, to za použití svazku ultrazvukových vlngi jejichžfrekvence se nalézá v intervalu, umožňujícím snadné provedení detegovacího postupu,,na rozdíl od reflexníg/j postupů detekce,které zde byly výše popisovány.
Rozsah frekvenčního intervalu může být například od 10 do20 MHz. Navíc lze použít transduktor ultrazvuku s normálním dopádem, což ssebou přináší velmi výhody z hlediska snadnostiprovádění postupu.
Uvedené podmínky odpovídají prekticky těm, za kterých seskutečně pracuje, v případe kontroly tlouštky sten opláštěnípalivové tyče.
Na vyobr. 9 ýp ultrazvukový transduktor nebo čidlo 40,umožňující zjistit nedostatky dekoheze na stykové vnitřní ploše dvojité trubice $idlo 40 se použije takového druhu, že se tím docílínejlepší zaostření svazku ultrazvukových vln 41.
Protože dekohezní nedostatky na vnitřní povrchové plošedvojité trubice 1 jsou nedostatky protažené ve směru rovnoběžnéms osou trubice a mají také povrch rovnoběžný s povrchem trubice,hledá se ohnisková skvrna 42 podlouhlého tvafcu, jejíž podélnáosa je smgr přesně v rovnoběžném směru s osou trubice. Po- vrch 43 paxiKtaXH čočk^ čidla má formu výseku válce a nejlepšínastavení na místní skvrnu se docílí orientováním čidla tak, žeozvěna z pozadí (3£ na vyobr. 7$) bude» mít největší amplitudu. Dále pak čidlo má mít charakter širokého průběžného pásu,Čehož se.dosáhne prudkým útlumem. Dosáhne se tak vzniku velmiúzké ozvěny a navíc, vstupní ozvěna (35 na vyobr. 7B) je zře-telně oddělena od ozvěny z pozadí (χ6 na vyobr. 5B). Současněse tím dosáhne lepšího ozřejmění dočasného rozšíření vstupníozvěny (35*na vyobr. 8B) při dopadu na dekohezní nedostatek,jako je chyba 37 na vyobr. 8A. -tó- Čidlo 40 je namontováno na posuvném zařízení, jež není v v zakresleno a umožňuje na jedné straně konečnéu ohniskovouúpravu čidla, seřízení skvrny v ohnisku ve směru osy trubice,výšky vodivé kapaliny, jako je voda, to je tedy vzdálenostimezi Čidlem a trubicí i dopadem svazku vlnění, a na druhé straněpřesné seřízení sledované trubice ve směru své osy pod čidlemultrazvukových vln 40»
Vynález v různých obměnách možného provedení dovoluje tedyprovést jednoduše, rychle a přesně kontrolu tlóuštky a kohézestyčné vnitřní plochy dvojité trubice za použití techni- ky kontroly ultrazvukem, a současně techniky kontroly Poucault-ovými proudy»
Provedení postupu podle tohoto vynálezu jakož i použití za-řízení podle tohoto vynálezu je velmi snadné v průmyslovém pro-středí za použití velmi značného počtu trubic velké délky a ma-lého průměru, '
Je zcela zřejmý, že vynález není jakkoli omezován způsobyprovedení, jak zde byly popsány·.
Právě tak se mohou použít jiné rozsahy frekvencí ultrazvu-kových vln ve srovnání s ťěmi, které jsou zde uváděny, a právětak transduktory, pokud mají formu, strukturu a rozměry hodícíse pro kontrolované trubice. Takové transduktory či čidla mohoubýt spojeny s regulačními mechanickými prostředky jakéhokolitypu.
Trubice se může umístit do podélného směru se zřetelemna čidlo vodítky nebo prostředky s motorovým pohonem jakého-koli typu.
Poloha trubice a kontrolované pásmo této trubice lze přesněurčit a ovlivnit jakýmkoli vhodným prostředkem.
Právě tak je jasné, že lze použít k měření tlóuštky pláto-vaní vrstvy Poucault-ovými proudy zařízení jiného typu, nežjak to zde bylo popsáno.
Zpracovávací moduly, jakož i informační zařízeni v napojenína čidlo ke kontrole ultrazvukových vln a na zařízení pro měře-ní Poucault-ovými proudy mohou být klasické povahy, pokud zajiš-ťují numerické provedení a zpracování signálů^ výpočet tlóuštky -w- o zpracování výsledku jakoukoli formou a do jakékoli srozumitelnéformy, jakož i zjištění přítomnosti nedostatků a chyb, a to zapoužití formy' signálů“ snadno” vy uži telných; ...... “ Déle pak se postup dle tohoto vynálezu může použít ke kontro-le celkového stavu trubice, použité ve formě dvojité trubice jakočást opláštění palivových tyčí zařízení jaderných reaktorů nebov jiných oblastech průmyslu.
Právě tak tento kontrolní způsob se může použít navíc snázek měření průměru a tlouštky důležitějších trubic; mezní hraniceje dána technickým použitím Poucault-ových proudů při měřenítlouštky plátovací vrstvy a tato tlouška se zpravidla pohybujekolem 2 mm v případě zirkonových směsí, jak se zde o tom jednalo. juSr.Peír kaLenšKÝadvokát

Claims (9)

  1. 044 dvojité trubice £3^-4=^, obsahující rourovité jádro (2,2*) zexbk slitiny, jako je slitina zirkonu s tím, ze trubice je krytávrstvou (3,3*) povlakovou či plátovací ze slitiny, jejíž hlavníkov je totožný se základním kovem slitiny, ze které je rourovitéjádro (2,2*) vyznačující se tím,,že pro různá pásma měření akontroly podle průměru anebo délky trubice, způsobem kontinuálnímnebo diskontinuálním se vyšlou ultrazvukové vlny tak, že se propagují v povlakovévrstvě Či plátování (3) a v jádře (2) trubice (1) ve směrech vpodstatě radiálních, ultrazvukové vlny, odražené vnitřním i vnějším povrchemtrubice (l), vnitřní stykovou plochou (^) mezi jádrem (2) a -povlakovou vrstvou (3), nebo případnými kohezními nedostatky(20, 28, 30, 37) na vnitřní stykové ploše (4,4*) nebo propuště-né vrstvou akkiá povlakovou či plátovací (3,3 ) se opět zachycu-jí» měří se doba propagace ultrazvukových vln v tlouštce tru-bice (1), stanoví se amplituda a forma odražených vln, trubice (l,l*) se ze strany zevního povrchu vyaytaví magnetic- ké indukci, buzený vícefrekvenčním sinusovým proudem, změří se fáze a/nebo amplituda proudů , indukovaných v tru- bici (1,1*), označených jako proudy Pouč aul t-o vy, z toho se odvodí tlouštka povlakové vrstvy (3,3*) vypočte se celková tlouška trubice (1) z měření dob propagace ultrazvukových vln a tlouštky povlakové, vrstvy (3,3*) a stanoví se koheze trubice k vnitřní stykové ploše (4,4*) analýzou amplitudy a formy ultrazvukových vln, odražených vnitřnístykovou plochou (4,4*) Či propuštěných povlakovou či plátovacívrstvou (3,3*).
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se používajíultrazvukové vlny s frekvencí mezi 10 a 20 MHz· -4$- !
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, ze sepoužívá vícefrekvenční sinusový proud s jednou hlavní frekvencí,určenou tak, že se tím co nejlépe zvýší citlivost na změny tloušt-ky povlakové Či plátovací vrstvy (3,3*) a sníží se na nejnižsímožnou míru změny signálů, odpovídajících indukovaným proudům,jejichž příčinou jsou změny vzduchové mezery, je-li trubicevystavena magnetické indukci, buzené vícefrekvenčním sinusovýmproudem, a s nejméně další doplňkovou frekvencí, citlivou na změ-ny vodivosti nejméně jedné ze slitin, ze kterých je jádro (2,2')nebo plátovací vrstva (3,3*) trubice (1,1*) a velmi málo citli-vou na změny tlouštky materiálu, ze kterého je jádro (2,2*) neboplátování (3,3'*) ·
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím· že signál ví-cefrekvenční excitace zahrnuje druhou dodatečnou frekvenci, cit-livou na střední změnu vodivosti slitin, ze kterých je jádro(2,2 ) a plátovací Či povlaková vrstva (3,3 ) trubice, přičemžvše je velmi málo citlivé na změny tlouštky jádra (2,2 *) neboplátování (3,3*)· i 5· Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že vícefrekvenč-ní excitační signál zahrnuje dvě sekundární dodatečné frekvence,z nichž jedna je citlivá na změny vodivosti slitiny, ze kteréje jádro (2,2*) trubice a současně velmi málo citlivá na změnyvodivosti slitiny, ze které je plátovací či povlaková vrstva(3,3*) i na změny tlouštky jádra (2,2*) a plátování (3,3*) adruhá je citlivá jedině na změny vodivosti slitiny, ze kteréje plátovací či povlaková vrstva (3ř3*)· 6· Způsob podle nároků 3, 4 a 5, vyznačující se tím, ževícefrekvenční signál zahrnuje dodatečnou frekvenci, citlivouna změny vzduchové mezery. 7· Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že secelková tlouatka e& stěny dvojité trubice (1,1*) stanoví zapoužití vzorce:
    βρ +( h -βρΛρ). va kde ep znamená tloustku plátovací či povlakové vrstvy, změřenouFoucault-ovými proudy, Vp znamená rychlost ultrazvukových vln v plátovací či povla-kové vrstvě, V znamená rychlost ultrazvukových vln v materiálu, ze kteréhoa je jádro trubice, a tTt je doba propagace ultrazvukových vln v celkové tloustcetrubice.
  5. 8. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, žé seatanoví koheze trubice (1,1*) k její vnitřní stykové plose(4,4*) detekcí kohezních nedostatků (37), průchodem ultrazvuko-vých vln plátovací či povlakovou vrstvou (3,3*) a vnitřní styko-vou plochou (4,4*), jestliže přítomnost^ kohezního nedostatku(37) na vnitřní stykové ploše (4,4*) se projeví rozšířenímvstupního signálu (35 ) po odrazu na vnějším povrchu trubice ana vnitřní stykové ploše (4*), jakož i velmi silným zeslabenímnebo zmizením ozvěny z pozadí (36*) po odrazu ultrazvukovýchvln na vnitřní stěně trubice (1*). , , .» . x9. Zařízení ke kontrole. tloustky>fí/ĚČ>heze vnitřní a týkovéΓ<2- Cř’'"0 rPror&amp;ofafy spci/oe'·*' 4-řSj plosh^ dvojité trubice (3^=^,'vyznačující se Línr; že zahrnujerourovité jádro (2,2*) ze slitiny, jako je slitina zirkonu, krytépovlakovou či plátovací vrstvou (3,3 ) ze slitiny, jejíž hlav-ní kov je totožný se základním kovem slitiny, ze které je rouro-vité jádro (2,2*), vyznačující se tím, že obsahuje dále nejménějeden transduktor ultrazvukových vln (5,40), nejméně jednu in-dukční cívku ¢10,14,15), která je napojena jako excitační prou- dový zdroj na zdroj vícefrekvenčního střídavého proudu (11,11*)a na zařízení pro zpracování (7,12) signálů, převzatých trans-duktorem (5,40) i signálů, odpovídajících proudům, indukovaným ___ _____v trubici (1 ,lT cívkou (10,14,15)._______._.____
  6. 10, Záříženilodle nároku 9, vyznačující se tím, že excitačnícívka (10) záleží ve spirálách, obtočených kolem trubice (1),které následují po sobě postupně v axiálním směru po trubici. 20
  7. 11. Zařízení podle nároku. 9, vyznačující se tím, že cívka(14) je usměrněna v ose, aledující v podstatě radiální směr -trubic e-(-l-).-—---------------~—— ------------—-----
  8. 12. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že obsahujevětší počet cívek (15), jejichž osy vinutí jsou orientovány vradiálních směrech se zřetelem na trubici (1), a jsou upevněny na obvodových postaveních, vzájemně oddělených, a to na podkladu(16), jímž je trubice (1) obtočena.
  9. 13. Zařízení podle nároků 9 až 12, vyznačující se tím, žena trubici (1) jsou napojeny mechanická zařízení k zajištěníposunu ve směru její osy se zřetelem na cívky (10,14,15). . H-Zařízení .podle kasta nároku 9,- vyznaču-j-í-e-í-se -tím-,—že trans-—duktor (40) je vybaven ohniskovou čočkou ve tvaru části válce tak,aby usměrnil svazek ultrazvukových vln dle ohniskového bodu (42)do podlouhlé formy, jejíž podélná osa je rovnoběžná s.osou tru-bice (1.) advokát
CS911734A 1990-06-08 1991-06-06 Process and apparatus for measuring thickness of a layer and its cohesion on a surface of a double tube CS173491A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9007187A FR2663115B1 (fr) 1990-06-08 1990-06-08 Procede et dispositif de controle de l'epaisseur et de la cohesion de l'interface d'un tube duplex.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS173491A3 true CS173491A3 (en) 1992-01-15

Family

ID=9397438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS911734A CS173491A3 (en) 1990-06-08 1991-06-06 Process and apparatus for measuring thickness of a layer and its cohesion on a surface of a double tube

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5225148A (cs)
EP (1) EP0461018B2 (cs)
JP (1) JPH0688720A (cs)
KR (1) KR930000932A (cs)
CN (1) CN1029026C (cs)
CS (1) CS173491A3 (cs)
DE (1) DE69104129T3 (cs)
ES (1) ES2062714T3 (cs)
FR (1) FR2663115B1 (cs)
TW (1) TW226435B (cs)
ZA (1) ZA914370B (cs)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109625A1 (de) * 1991-03-23 1992-09-24 Krautkraemer Gmbh Ultraschall-messverfahren fuer den wanddickenverlauf einer schweissnaht eines rohres
US5406849A (en) * 1992-07-31 1995-04-18 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce Method and apparatus for detecting guided leaky waves in acoustic microscopy
US5418823A (en) * 1994-01-04 1995-05-23 General Electric Company Combined ultrasonic and eddy-current method and apparatus for non-destructive testing of tubular objects to determine thickness of metallic linings or coatings
US5481916A (en) * 1994-07-22 1996-01-09 Tsi Sensor Incorporated Combined ultrasonic and rotating eddy current probe and method of non-destructive testing of materials
US5661241A (en) * 1995-09-11 1997-08-26 The Babcock & Wilcox Company Ultrasonic technique for measuring the thickness of cladding on the inside surface of vessels from the outside diameter surface
GB9520414D0 (en) * 1995-10-06 1995-12-06 Car Light & Sound Sys Ltd Thickness measurement
US5952578A (en) * 1996-08-01 1999-09-14 Beloit Technoloiges, Inc. Ultrasonic examination of coated parts
EP0930502B1 (en) * 1998-01-16 2003-07-23 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha A method for examining bonded-metal by ultrasonic examination
US6035717A (en) * 1998-05-12 2000-03-14 Krautkramer Branson, Inc. Method and apparatus for measuring the thickness of a coated material
CA2285790A1 (en) * 1998-10-14 2000-04-14 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Method for evaluating bonding properties of a metallic pipe
US6134967A (en) * 1999-05-11 2000-10-24 Beloit Technologies, Inc. Detection of delamination of rubber covers from metal substrates
DE10115328A1 (de) * 2001-03-28 2002-10-10 Framatome Anp Gmbh Verfahren zur Ultraschallmessung von Teilschichtdicken dünnwandiger Rohre
JP3709169B2 (ja) * 2002-03-04 2005-10-19 株式会社荏原製作所 導電性材料の損傷診断方法及び診断装置
FR2845768B1 (fr) * 2002-10-10 2004-12-10 Emc3 Procede pour evaluer des contraintes dans un element allonge, notamment une conduite
CN1869680B (zh) * 2006-06-27 2011-03-30 上海大学 测量超声波在金属熔体中有效传播距离的方法及其专用装置
GB2446670C (en) * 2007-07-11 2013-03-13 Flexlife Ltd Inspection method
NO327674B1 (no) * 2007-09-12 2009-09-07 Det Norske Veritas As Anordning for deteksjon av fuktinntrengning i et isolasjonslag ved hjelp av akustisk resonans teknologi
CN101358843B (zh) * 2008-08-22 2012-08-29 华东电力试验研究院有限公司 高温内筒壁厚检测系统
KR100917045B1 (ko) * 2009-03-25 2009-09-10 (주)삼전계기 배관의 스케일 감지 장치
DE102009060106A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Salzgitter Mannesmann Line Pipe GmbH, 57074 Verfahren zur Prüfung von Verbindungen metallischer Werkstücke mit Kunststoffmassen auf Hohlräume mittels Ultraschall
FR2962548B1 (fr) * 2010-07-08 2012-08-17 Inst Francais Du Petrole Procede de controle de l'integrite d'une conduite tubulaire flexible et dispositif pour sa mise en ?uvre
GB2481482B (en) * 2011-04-27 2012-06-20 Univ Manchester Improvements in sensors
TWI456162B (zh) * 2012-01-20 2014-10-11 China Steel Corp 高爐冷卻壁厚度超音波量測方法及其裝置
CN102759567B (zh) * 2012-07-18 2015-10-28 南昌航空大学 直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法
GB201304507D0 (en) * 2013-03-13 2013-04-24 Rolls Royce Plc Ultrasonic Inspection Method
WO2016057814A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Exxam Systems, LLC Eddy current pipeline inspection apparatus and method
CN104776819A (zh) * 2015-04-18 2015-07-15 上海和伍新材料科技有限公司 一种超声测厚方法
CN106932480B (zh) * 2015-12-31 2019-10-11 中核建中核燃料元件有限公司 一种提高燃料棒包壳管超声探伤装置稳定性的方法
CN106979761B (zh) * 2016-01-18 2020-07-07 中国电力科学研究院 一种锂离子电池内部各层级厚度及表面形貌的检测方法
JP5997861B1 (ja) * 2016-04-18 2016-09-28 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波映像装置および超音波映像装置の画像生成方法。
US10746698B2 (en) 2017-01-31 2020-08-18 Exxam Systems, LLC Eddy current pipeline inspection using swept frequency
CN108106585B (zh) * 2017-12-21 2020-06-12 爱德森（厦门）电子有限公司 一种金属基材表面覆层的检测方法
CN108489434B (zh) * 2018-03-30 2019-06-28 燕山大学 一种可实现复合板厚度比自动检测的装置及方法
CN108489374B (zh) * 2018-05-10 2020-11-20 天津市特种设备监督检验技术研究院(天津市特种设备事故应急调查处理中心) 一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法
CN110231410B (zh) * 2019-06-12 2022-01-28 武汉市工程科学技术研究院 锚杆无损检测数据智能解释方法
CN113049459A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 中国航发商用航空发动机有限责任公司 增材制造用孔隙对比试块及其制造方法
US12322519B2 (en) * 2020-11-12 2025-06-03 Westinghouse Electric Company Llc System and method for local resistivity measurement and critical heat flux calculation for nuclear reactor cladding tubing
CN120403510A (zh) * 2025-06-27 2025-08-01 中核核电运行管理有限公司 一种管道内涂层脱落情况的脉冲式超声仪检测方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB356690A (en) * 1930-03-04 1931-09-04 Ferranti Ltd Improvements in and relating to the testing of electrical and/or magnetic characteristics of metal sheets
US3375706A (en) * 1964-12-28 1968-04-02 Combustion Eng Ultrasonic flaw detecting system
US3564903A (en) * 1968-05-20 1971-02-23 Boeing Co Bond failure detection in laminated structures using vibration response
US3568051A (en) * 1969-01-06 1971-03-02 Republic Steel Corp An eddy current defect detector utilizing plural rotating search coils in combination with logic circuitry and markers
US3762496A (en) * 1971-09-01 1973-10-02 Martin Tracker Corp Delamination detector
US3937065A (en) * 1971-09-01 1976-02-10 William Moore Delamination detector
US3886793A (en) * 1974-01-09 1975-06-03 Us Navy Projectile body testing machine
DE2517709C3 (de) * 1975-04-22 1979-07-12 Harald 2800 Bremen Sikora Vorrichtung zur Messung und Regelung der Wanddicke von isolierten Strängen
JPS5571904A (en) * 1978-11-25 1980-05-30 Japan Steel Works Ltd:The Measurement of thickness of laminate and base material of clad steel by ultrasonic wave
US4391143A (en) * 1981-05-29 1983-07-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Ultrasonic probe for inspecting double-wall tube
US4418574A (en) * 1981-11-20 1983-12-06 Texaco Inc. Magnetic method and apparatus for measuring wall thickness
US4449408A (en) * 1982-04-22 1984-05-22 Magnetic Analysis Corporation EMAT Test apparatus having retractable probe
JPS5967405A (ja) * 1982-09-30 1984-04-17 Sumitomo Metal Ind Ltd ライナ厚測定方法
US4567764A (en) * 1983-12-27 1986-02-04 Combustion Engineering, Inc. Detection of clad disbond
US4559825A (en) * 1984-02-15 1985-12-24 Automation Industries, Inc. Transducer array for detection of subsurface flaws
JPS61292549A (ja) * 1985-06-20 1986-12-23 Mitsubishi Metal Corp 渦流探傷装置
EP0206296A1 (de) * 1985-06-26 1986-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung für die prozessintegrierte Prüfung von bewegtem zylindrischen Gut in der Prüfung
FR2585869B1 (fr) * 1985-08-01 1987-11-13 Fragema Framatome & Cogema Procede et dispositif de controle des crayons de grappe pour assemblage de combustible nucleaire.
DE3528545A1 (de) * 1985-08-08 1987-02-19 Kraftwerk Union Ag Brennstab fuer ein kernreaktorbrennelement
DE3629174A1 (de) * 1986-08-28 1988-03-10 Ktv Systemtechnik Gmbh Einrichtung zum messen der wanddicke von rohren
US4955235A (en) * 1987-07-30 1990-09-11 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for providing a combined ultrasonic and eddy current inspection of a metallic body
US4856337A (en) * 1987-07-30 1989-08-15 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for providing a combined ultrasonic and eddy current inspection of a tube
US4814703A (en) * 1987-08-04 1989-03-21 The Boeing Company Method and apparatus for gap measurement between a graphite/epoxy structure and a metallic model
JPH01156661A (ja) * 1987-12-15 1989-06-20 Hitachi Ltd 接合部探査装置
FR2629586B1 (fr) * 1988-03-30 1992-01-03 Cezus Co Europ Zirconium Procede de controle ultrasonore de l'epaisseur de placage d'un tube metallique, dispositif correspondant et application a des tubes en alliage de zr plaque
US5025215A (en) * 1989-08-16 1991-06-18 Westinghouse Electric Corp. Support equipment for a combination eddy current and ultrasonic testing probe for inspection of steam generator tubing
US5113358A (en) * 1990-03-28 1992-05-12 Barber-Colman Company Web caliper measuring system
US5038615A (en) * 1990-05-11 1991-08-13 General Motors Corporation Ultrasonic multilayer paint thickness measurement
US5145637A (en) * 1990-05-24 1992-09-08 General Electric Company Incore housing examination system
JP2882856B2 (ja) * 1990-07-04 1999-04-12 三菱マテリアル株式会社 渦流探傷装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5225148A (en) 1993-07-06
DE69104129T3 (de) 1998-09-24
FR2663115A1 (fr) 1991-12-13
TW226435B (cs) 1994-07-11
US5329561A (en) 1994-07-12
CN1029026C (zh) 1995-06-21
EP0461018B1 (fr) 1994-09-21
ES2062714T3 (es) 1994-12-16
KR930000932A (ko) 1993-01-16
EP0461018A1 (fr) 1991-12-11
EP0461018B2 (fr) 1998-03-18
DE69104129D1 (de) 1994-10-27
JPH0688720A (ja) 1994-03-29
ZA914370B (en) 1993-01-27
CN1059029A (zh) 1992-02-26
DE69104129T2 (de) 1995-01-19
FR2663115B1 (fr) 1994-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS173491A3 (en) Process and apparatus for measuring thickness of a layer and its cohesion on a surface of a double tube
Ditchburn et al. NDT of welds: state of the art
US4918989A (en) Ultrasonic method of measuring the thickness of the plating on a metal tube, the corresponding apparatus and its application to Zr plated alloy tubes
US6424150B2 (en) Magnetostrictive sensor rail inspection system
US7711217B2 (en) Active sensor, multipoint active sensor, method for diagnosing deterioration of pipe, and apparatus for diagnosing deterioration of pipe, and apparatus for diagnosis deterioration of pipe
JP4392129B2 (ja) プレートタイプの強磁性構造体の長レンジ検査のための方法及び装置
US6344741B1 (en) Pulsed eddy current method for detection of corrosion in multilayer structures using the lift-off point of intersection
US5161413A (en) Apparatus and method for guided inspection of an object
US6373245B1 (en) Method for inspecting electric resistance welds using magnetostrictive sensors
US5661241A (en) Ultrasonic technique for measuring the thickness of cladding on the inside surface of vessels from the outside diameter surface
US20110296922A1 (en) Emat for inspecting thick-section welds and weld overlays during the welding process
US20160025684A1 (en) Device and method for nondestructive inspection of tubular products, especially on site
US20030169035A1 (en) Determining a surface profile of an object
EA010992B1 (ru) Ультразвуковые устройства с фазированной решеткой для контроля изделий из нержавеющей стали
US4484475A (en) Method of measuring contact stress at contacting surfaces of abutting solid masses
CA1226933A (en) Method for the ultrasonic flaw detection of an electric welded pipe
JPH02120659A (ja) 薄肉管溶接部の非破壊的な寸法および欠陥検査
WO1986006486A1 (fr) Methode preconisee pour mesurer a l&#39;aide d&#39;une onde ultrasonore l&#39;angle d&#39;inclinaison d&#39;une fissure a la superficie d&#39;un objet solide
CN110849962A (zh) 利用电磁超声原理评估金属裂痕纹走向与深度的装置及方法
CN212409611U (zh) 基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器
JP3052550B2 (ja) 超音波探傷用斜角探触子
JP2594835B2 (ja) 異材質製複重管の減肉部を抽出し減肉部の肉厚を測定する方法
JP4118487B2 (ja) 鋼管の腐食診断方法
Nanekar et al. Nondestructive Evaluation of Corrosion: Case Studies I
JP2770634B2 (ja) ジャケット付きタンクの肉厚変化測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic