CZ302065B6 - Zpusob ke zjištování svarového švu jednotlivých podélne svarovaných trubek - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zpusobu ke zjištování podélného svarového švu (14) jednotlivých podélne svarovaných trubek (1), zhotovených z feritického nebo austenitického materiálu, pri kterém se jednotlivá trubka (1) privádí do stejnosmerného magnetického pole a otácí se okolo své podélné osy a rozdíly struktury a/nebo permeability, existující mezi základním materiálem a podélným svarovým švem (14), se jako rozlišovací kritérium zjištují pomocí snímace (8) vírivého proudu, umísteného poblíž trubky. Podle vynálezu se vírivý proud s frekvencí v oblasti mezi 100 kHz až 1 MHz pomocí snímace (8) vírivého proudu zapojuje do trubky (1) a k rozlišení mezi základním materiálem a podélným svarovým švem (14) se diferencuje výchozí napetí od referencního napetí (24) a tangenciální síla magnetického pole na trubce (1) ciní minimálne 500 Oerstedt.

Description

Způsob ke zjišťování svarového Švu jednotlivých podélně svařovaných trubek

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu ke zjišťování podélného svarového švu jednotlivých podélně svařovaných trubek, zhotovených z feritického nebo austenitického materiálu, pri kterém se jednotlivá trubka přivádí do stejnosměrného magnetického pole a otáčí se okolo své podélné osy a rozdíly struktury a/nebo permeability, existující mezi základním materiálem a podélným svarovým švem, se jako rozlišovací kritérium zjišťují pomocí snímače vířivého proudu, umístěného poblíž trubky.

Dosavadní stav techniky

Pro automobilový průmysl se vycházejíc z trubky vyrábí větší množství různých dílů, např. příčná závěsná ramena. Z důvodů nákladů a z důvodů rovnoměrnosti tloušťky stěny se jako výchozí produkt stále více využívají podélně svařované trubky. Při následných procesech přetváření může být důležitá poloha svarového Švu, takže se např. pri ohýbání, kde se zkoušelo ukládat oblast svarového švu co nejvíce do takzvané neutrální oblasti, zamezuje povrchovým trhlinám. Tyto povrchové trhliny mohou při pozdějším zatížení nebo pri dalším přetváření, např. tvarování vnitřním vysokým tlakem, vést k selhání konstrukční části.

K nápravě tohoto problému byl již vyvinut způsob ke zjišťování svarového Švu jednotlivých podélně svařovaných trubek (viz firemní prospekt Roland Elektronik GmbH, Rev. 1.0, květen 1998 „Detektor svarového švu SND 8“). Pro zjišťování svarového švu u plochých výrobků a trubek se používá magneticko-induktivní způsob rozptylového toku. Přitom se do zkoumaného obrobku přivádí konstantní magnetický tok. K vyhodnocení se využívají pouze dynamické změny magnetického pole. Zkoumaná trubka se ukládá na pohánitelný válečkový dopravník (víz výše uvedený prospekt, obrázek strana 9). Tímto postupem se mohou podle údajů výrobce zkoumat svařované trubky od průměru 10 mm s tloušťkou stěny až 3 mm. Nevýhodné u tohoto způsobuje, že je zjišťování svarového švu u trubek s tloušťkou stěny stejnou nebo větší než 3,5 mm a především u takových trubek, které se po svařování podrobují závěrečnému žíhání, obtížné, většinou je dokonce nemožné.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je uvést způsob ke zjišťování svarového švu trubek, zhotovených z feritického nebo austenitického materiálu, který je technikou měření spolehlivě použitelný také pro závěrečně žíhané trubky s tloušťkou stěny stejnou nebo větší než 3,5 mm.

Tento úkol se vycházejíc z úvodní části řeší ve spojení s významovými znaky nároku 1. Výhodná další provedení jsou předmětem podnároků.

Úkol se tedy řeší způsobem ke zjišťování podélného svarového švu jednotlivých podélně svařovaných trubek, zhotovených z feritického nebo austenitického materiálu, při kterém se jednotlivá trubka přivádí do stejnosměrného magnetického pole a otáčí se okolo své podélné osy a rozdíly struktury a/nebo permeability, existující mezi základním materiálem a podélným svarovým švem, se jako rozlišovací kritérium zjišťují pomocí snímače vířivého proudu, umístěného poblíž trubky. Podle vynálezu se vířivý proud s frekvencí v oblasti mezi 100 kHz až I MHz pomocí snímače vířivého proudu zapojuje do trubky a k rozlišení mezi základním materiálem a svarovým švem se diferencuje výchozí napětí od referenčního napětí a tangenciální síla magnetického pole na trubce činí minimálně 500 Oerstedt.

- 1 CZ 302065 B6

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že frekvence vířivého proudu činí 300 kHz.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že síla magnetického pole činí 800 Oerstedt.

Jinými slovy se podle předmětného řešení do trubky zapojuje vířivý proud příslušné frekvence se snímačem a přijímací signál se přeměňuje do indikace dávající bud* nízký signál (základní materiál) nebo vysoký signál (svarový šev). Frekvence leží v oblasti mezi 100 kHz až 1 MHz, výhodně u přibližně 300 kHz. Síla magnetického pole se volí tak, že se v základním materiálu dosahuje ío co nejrovnoměrnějšího stavu permeability. Rozdíly permeability generuji rovněž signály, které ale mají být pozorovatelné pouze jako šumy podloží, aby se jasně odlišil vlastní hledaný signál svarového švu. Jako míra pro sílu magnetického pole by proto měla tangenciální síla pole na trubce dosahovat alespoň 500 Oerstedt. Výhodně by měla tangenciální síla pole činit 800

Oerstedt.

Výhoda navrhovaného způsobu měření je v tom, že povrchovým efektem vířivého proudu, pracujícího s vysokou frekvencí, je způsob měření téměř nezávislý na tloušťce stěny zkoumané trubky. Další výhoda spočívá v tom, že se může snímač zkonstruovat velmi malý, takže se bez problémů mohou zkoumat také velmi malé jmenovité rozměry.

Kopírujícím vedením snímače na trubce se mohou minimalizovat rušivé vlivy kolísáním odstupu.

Navrhovaný způsob je použitelný nejen pro trubky z feritického materiálu, ale také pro trubky z ušlechtilé oceli a pro ploché produkty.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 schematicky uspořádání měření ke zjišťování svarového švu podélně svařovaných trubek, obr. 2 detail vinutí (absolutní zapojení), obr. 3 detail alternativního vinutí (diferenciální zapojení) a obr. 4 měřicí zapojení měřicího přístroje.

Příklady provedení vynálezu

U způsobu ke zjišťování podélného svarového švu 14 jednotlivých podélně svařovaných trubek i, zhotovených z feritického nebo austenitického materiálu, při kterém se jednotlivá trubka 1 přivádí do stejnosměrného magnetického pole a otáčí se okolo své podélné osy a rozdíly struktury a/nebo permeability, existující mezi základním materiálem a podélným svarovým švem 14, se jako rozlišovací kritérium zjišťují pomocí snímače 8 vířivého proudu, umístěného poblíž trubky

1. Vířivý proud se s frekvencí v oblasti mezi 100 kHz až 1 MHz pomocí snímače 8 vířivého proudu zapojuje do trubky lak rozlišení mezi základním materiálem a podélným svarovým švem J4 se diferencuje výchozí napětí od referenčního napětí 24 a tangenciální síla magnetického pole na trubce 1 činí minimálně 500 Oerstedt.

Výhodně frekvence vířivého proudu činí 300 kHz a síla magnetického pole činí 800 Oerstedt.

-2 CZ 302065 B6

Na obr. 1 je schematicky znázorněno uspořádání měření ke zjišťování podélného svarového švu 14 podélně svařovaných trubek I pomocí vířivého proudu. Zkoumaná podélně svařovaná trubka i se ukládá mezi konce 2, 3 magnetického jha 4 a během měření se otáčí, jak znázorňuje Šipka 5 oběhu. Na magnetickém jhu 4 jsou upravena vinutí 6, 6', která jsou spojena se stejnosměrným síťovým zdrojem 7. Na zkoumanou trubku 1 se nasazuje snímač 8 vířivých proudů, který je kabelem 9 spojen s přístrojem JO k měření vířivých proudů.

Obr. 2 znázorňuje v průřezu segment zkoumané trubky 1 s vyhledávaným podélným svarovým švem 14. Šipka 5 oběhu znázorňuje, že se trubka I během měření otáčí. Zobrazení vpravo vedle trubky 1 znázorňuje ve zvětšení detail vinutí 11, 12 používaného snímače. V centrální oblasti snímače je upraveno přijímací vinutí J2 v absolutním zapojení, které je obklopeno budícím vinutím ii.

Obr. 3 znázorňuje ve stejném zobrazení jiný druh vinutí 11, 13 snímače. V této formě provedení je v centrální oblasti upraveno přijímací vinutí 13 v diferenciálním zapojení, které je obklopeno budícím vinutím U,

Na obr. 4 je schematicky znázorněno jednak spojení mezi snímačem 8 vířivého proudu a přístrojem 10 k měření vířivých proudů, jakož i měřící zapojení, upravené v měřicím přístroji 10. Zdroj 15 napětí se může uskutečňovat síťovým transformátorem nebo akumulátorem. Generátor 16 vyvíjí měřicí kmitočet, který se zesilovačem 17 budícího vinutí U přivádí snímači 8 vířivého proudu. Měřicí signál se zjišťuje přijímacím vinutím 12, J3 a regulovatelným zesilovačem J_8 se předem zesiluje, jakož i filtruje vysokokmitočtovou propustí 19. Fázově řízený usměrňovač ze součástí 20, 21, jakož i nízkokmitočtová propust 22 a vysokokmitočtová propust 23 vyvíjejí výchozí napětí, které pomocí referenčního napětí 24, diferenciálního zesilovače 25 a diskriminátoru 26 ve volném prostoru pro vinutí umožňují rozlišení základního materiálu a podélného svarového švu 14. Zjištění stavu se zobrazí příslušnou indikací 27, 28.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob ke zjišťování podélného svarového Švu (14) jednotlivých podélně svařovaných trubek (1), zhotovených z feritického nebo austenitického materiálu, pri kterém se jednotlivá trubka (1) přivádí do stejnosměrného magnetického pole a otáčí se okolo své podélné osy a rozdíly struktury a/nebo permeability, existující mezi základním materiálem a podélným svarovým švem (14), se jako rozlišovací kritérium zjišťují pomocí snímače (8) vířivého proudu, umístěného poblíž trubky (1), vyznačující se tím, že se vířivý proud s frekvencí v oblasti mezi 100 kHz až 1 MHz pomocí snímače (8) vířivého proudu zapojuje do trubky (1) a k rozlišení mezi základním materiálem a podélným svarovým Švem (14) se diferencuje výchozí napětí od referenčního napětí (24) a tangenciální síla magnetického pole na trubce (l) činí minimálně 500 Oerstedt.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že frekvence vířivého proudu činí 300 kHz.
3. 3. Způsob podle nároků la2, vyznačující se tím, že síla magnetického pole činí 800 Oerstedt.