ES2223151T3 - Dispositivo para el ensayo no destructivo de materiales, en especial de material laminado caliente y en forma de barras. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el ensayo no destructivo de materiales, en especial de material laminado caliente y en la forma de barras, cuya temperatura se encuentra por encima del punto Curie; este dispositivo se compone de por lo menos un sistema de carretes de ensayo (19, 19¿), con el sistema de carretes, que está en alineación con el material laminado (11), y el mismo está situado de manera rotativa por este material laminado (11); dispositivo éste que está caracterizado porque entre el material laminado (11) y el sistema de carretes de ensayo (19, 19¿) está prevista una capa de medio refrigerante (5), que se encuentra apantallada con respecto al sistema de carretes de ensayo (19, 19¿) así como en relación con el material laminado (11); a este efecto, el apantallamiento (2, 3, 12, 14) se compone de un material, cuya permeabilidad es de my = 1 y cuya conductividad se aproxima a cero.

Description

Dispositivo para el ensayo no destructivo de materiales, en especial de material laminado caliente y en forma de barras.

La presente invención se refiere a un dispositivo para el ensayo no destructivo de materiales, en especial de material laminado, caliente y en la forma de barras, cuya temperatura se encuentra por encima del punto Curie; según lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1).

A través de la Solicitud de Patente Alemana Núm. 197 19 980.1-52 es conocido un dispositivo, en el cual es empleado un carrete de paso, es decir, un sistema de carretes de ensayo, que circunda de forma anular el material laminado, que está pasando por el mismo.

A este efecto, la distancia radial entre la superficie del material laminado y la circunferencia interior del sistema de carretes de ensayo tiene que ser la mínima, con el fin de poder conseguir unos resultados de ensayo inequívocos con respecto a los defectos, que puedan existir dentro del material laminado. Según el conocido dispositivo, esto se consigue por el hecho de que el sistema de carretes de ensayo es posicionado en un lugar del tren de laminado, en el cual el mismo material a laminar experimenta - debido a los sistemas de cilindros, que están dispuestos entre si, el uno detrás del otro, a una corta distancia - una óptima guía recta, de tal modo que estén prácticamente excluidos unos movimientos radiales del material de laminación, los cuales puedan conducir, dado el caso, a unas falsificaciones en el resultado de la medición.

Este ya conocido dispositivo tiene, sin embargo, el inconveniente de que unos defectos, con alineación en dirección del laminado, puedan ser detectados - en cuanto a su longitud - tan sólo con una insuficiente precisión. Además, este sistema de carretes de ensayo se encuentra expuesto - a consecuencia del acero caliente, que está pasando por el mismo - a una muy considerable acción del calor, de tal manera que - si bien el sistema de carretes de ensayo está refrigerado por agua - no puedan ser descartadas unas condiciones adversas así como destrucciones.

La presente invención parte de un dispositivo, que está conocido a través de la Patente Británica Núm. A - 2 014 317. Según esta Patente (sobre todo en la Figura 2 de la misma) queda revelado un sistema rotativo de carretes de ensayo, que mediante unos raíles puede ser acercado a un lugar de ensayo, que está delimitado por la extensión de los raíles. Este ya conocido dispositivo se caracteriza, en primer lugar, por su larga forma de construcción, lo cual trae consigo - aparte de la desventaja de que el dispositivo no puede ser utilizado en cualquier lugar - el inconveniente adicional de que, a causa de no poder ser asegurada una exacta guía recta del material a ensayar - se puedan presentar, por un lado, unos errores en la medición y de que, por el otro lado, también el dispositivo pueda ser dañado o incluso ser destruido. Como consecuencia de la longitud del dispositivo, también es complicada y costosa la conducción del agua para la refrigeración, tanto de los carretes como de los cojinetes rotativos.

Por consiguiente, la presente invención tiene el objeto de perfeccionar un dispositivo de la clase mencionada al principio, y esto de tal manera que, por un lado, el sistema de carretes de ensayo esté protegido contra la acción del calor del acero, que ha de ser controlado, y que, por el otro lado, pueda ser conseguida una mejorada sensibilidad de detección con respecto al lugar y a la extensión de los puntos defectuosos contenidos en el material a ensayar.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de las características indicadas en la reivindicación de patente 1), es decir, por el hecho de que entre el material laminado y el sistema de carretes de ensayo está prevista una capa de medio refrigerante, que se encuentra blindada con respecto al sistema de carretes de ensayo así como en relación con el material laminado; en este caso, el blindaje se compone de un material cuya permeabilidad es de \mu = 1 y cuya conductividad se acerca a cero. Unas capas de medio refrigerante (sin embargo, no empleadas en unos sistemas rotativos) también se conocen por medio de la Patente Núm. A - 4 673 879 de los Estados Unidos y de la Patente Japonesa Núm. A - 58-66050. Además, a través de la Memoria de Patente, mencionada aquí en primer lugar - la cual representa el estado más próximo al estado actual de la técnica - así como de las Patentes Núms. A - 4 673 879 y A - 4 123 708 se conocen los apantallamientos de calor hechos de acero inoxidable, es decir, también unos blindajes hechos de un material con una permeabilidad de \mu = 1.

Según una primera alternativa, el blindaje de la presente invención se compone de unas placas, que - a una determinada distancia entre si - están dispuestas directamente por delante del sistema de carretes de ensayo y las que circundan una cámara del medio refrigerante, la cual está provista de una entrada del medio refrigerante así como de una salida del medio refrigerante.

Este apantallamiento, por un lado, sirve como aislante térmico para el sistema de carretes de ensayo y, por el otro lado, sirve para impedir que el medio refrigerante como, por ejemplo, el agua - que se encuentra entre el sistema de carretes de ensayo y el material laminado - no pueda entrar en contacto con la superficie del acero. Concretamente a causa de ello, la superficie del acero sería enfriada a una temperatura por debajo del punto Curie, de tal modo que los puntos, enfriados de esta manera, podrían ser detectados como unos defectos del material.

Según una segunda alternativa, indicada en la reivindicación de patente 2), está previsto que, como tal apantallamiento, está dispuesto un tramo de tubo, que circunda por completo el material laminado.

Como material para este apantallamiento o blindaje, es elegido un material, que tenga una permeabilidad de \mu = 1 y sea de una conductividad de aproximadamente cero, con el objeto de que no sean perturbadas las líneas del campo magnético del sistema de carretes.

A efectos de una más exacta detección del lugar de los puntos defectuosos, contenidos en el material de ensayo, según lo indicado en la reivindicación de patente 4) es propuesto que por lo menos un sistema de carretes de ensayo rotativo esté unido con un codificador de ángulos.

Según una tercera variante de realización, está previsto que por lo menos un sistema de carretes de ensayo esté tapado por una cofia de cerámica, lo cual sirve, asimismo, como aislante térmico y, además, la capa del medio refrigerante se encuentra delimitada - a través del tramo de tubo, que circunda el material laminado - con respecto a la superficie del acero.

Según una preferida forma de realización de la presente invención y conforme a lo indicado en la reivindicación de patente 6), se han previsto dos tramos de tubo, que están dispuestos de manera concéntrica entre si y que encierran una cámara anular, que puede ser impulsada por el medio refrigerante.

En este caso, puede ser prescindido de la cofia de cerámica por encima del sistema de carretes de ensayo.

Esta cámara anular está cerrada por ambos extremos, y la misma dispone de una entrada del medio refrigerante así como de una salida del medio refrigerante.

Los apantallamientos, es decir, las placas, que constituyen la cámara del medio refrigerante; la cofia protectora del sistema de carretes de ensayo así como los tramos de tubo se componen, según lo indicado en la reivindicación de patente 7), preferentemente de cerámica, es decir, de un material que une en si las propiedades arriba mencionadas.

Con el fin de aumentar la capacidad de resolución en la detección de los puntos defectuosos o de reducir - a una definida capacidad de resolución - la velocidad de rotación de los detectores, la forma de realización, indicada en la reivindicación de patente 8), tiene previsto dos sistemas de carretes de ensayo que están dispuestos de forma desplazada entre si en 180 grados, y los mismos son giratorios dentro de un plano común.

También puede pensarse en una disposición de tres o de más sistemas de carretes de ensayo en la forma de estrella entre si.

El dispositivo conforme a la presente invención tiene la ventaja de que - a pesar de un incremento en la sensibilidad de medición - se pueda conseguir una reducida longitud en la construcción, de tal modo que, en cualquier caso, pueda ser elegido un conveniente punto de montaje dentro del trayecto del laminado; de esta manera y según la reivindicación de patente 9), por ejemplo, entre dos bastidores de un laminador, los cuales son colindantes entre si, o bien, conforme a lo indicado en la reivindicación de patente 10), directamente por detrás del bastidor del laminador, es decir, en aquel lugar, en el cual el material laminado se encuentra guiado de una forma especialmente recta, y esto con el fin de poder excluir prácticamente por completo los defectos aparentes, que son originados por los propios movimientos radiales del material laminado. No obstante, en el sistema según la presente invención, el lugar del montaje no resulta especialmente crítico al tener en cuenta que los efectos, producidos por los movimientos radiales del material laminado, pueden ser eliminados - tal como esto ya es conocido - mediante una filtración electrónica.

A continuación, la presente invención está representada y explicada con más detalles por medio de los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra el dispositivo según una primera forma de realización (en una vista lateral, parcialmente en sección);

La Figura 2 indica el dispositivo en una forma de realización de alternativa;

La Figura 3 muestra una vista del dispositivo, realizada a lo largo de la línea A - A indicada en la Figura 1; mientras que

La Figura 4 indica el dispositivo en una segunda forma de realización de alternativa, parcialmente en vista de sección.

En la Figura 1 está representada una preferida forma para la realización del dispositivo según la presente invención, el cual lleva, en su conjunto, la referencia 1.

Este dispositivo se compone, en lo esencial, de dos tramos de tubo, 2 y 3, que están dispuestos de forma concéntrica entre si y están hechos de un material de cerámica. Los dos tramos de tubo, 2 y 3, encierran entre si una cámara anular 4, que puede estar impulsada por un medio refrigerante 5 (por ejemplo, por agua). Las bridas, 6 y 7, rematan la cámara anular 4 por las caras frontales. La aportación del medio refrigerante es efectuada a través de un empalme 9. Aproximadamente por la parte central, entre las bridas, 6 y 7, está dispuesto - de forma rotativa por el tramo de tubo 3 - un sistema de carretes de ensayo 19. El abastecimiento con la tensión y la unidad de evaluación del sistema de carretes de ensayo 19 están meramente reflejados de forma esquematizada por la referencia 10. La referencia 11 indica el material laminado, que ha de ser sometido a ensayo y que se hace pasar por el dispositivo 1.

En la Figura 2 está indicada una alternativa de la forma de realización del dispositivo 1 según la presente invención, en la que los mismos elementos están indicados por las mismas referencias como en el ejemplo de la Figura 1.

Según esta forma de realización, está previsto solamente un tramo de tubo 2, que está hecho de un material cerámico. El sistema de carretes de ensayo 19 está equipado con una cofia de cerámica 12 y, de esta manera, el mismo se encuentra protegido contra el medio refrigerante 5, que se encuentra entre el tramo de tubo 2 y el sistema de carretes de ensayo 19.

En la Figura 3, el dispositivo según la Figura 1 está indicado en una vista de sección; en este caso, adicionalmente está previsto un segundo sistema de carretes de ensayo 19', que está dispuesto de forma desplazada en 180 grados con respecto al sistema de carretes de ensayo 19, y el mismo es rotativo - en conjunto con éste último - por el tramo de tubo 3.

Debido a la combinación entre el movimiento rotativo de los sistemas de carretes de ensayo, 19 y 19', y la dirección del laminado se produce - durante el proceso de la detección - un carril de detección, que se extiende en la forma de espiral, de tal modo que pueda ser determinada, con una gran exactitud, sobre todo la extensión longitudinal de unos puntos defectuosos, que se extienden en la dirección del laminado.

Con el fin de poder determinar, de una manera exacta, también el lugar de los puntos defectuosos en la dirección circunferencial, es así que el sistema de carretes de ensayo, 19 y 19', actúa en conjunto con un codificador de ángulos, que aquí no ha sido representado.

Al objeto de poder incrementar aún más la resolución en la detección, están previstos - tal como esto está indicado en la Figura 3 - dos sistemas de carretes de ensayo, 19 y 19', que están dispuestos de forma desplazada entre si en 180 grados. Este segundo sistema de carretes de ensayo 19' tiene, además, la ventaja de que, a una determinada capacidad de resolución, pueda ser reducida la velocidad de rotación de los dos sistemas de carretes de ensayo, 19 y 19'.

En la Figura 4 está representada otra alternativa para la realización del dispositivo según la presente invención. Directamente por debajo del sistema de carretes de ensayo, 19 y 19', están previstas dos placas de cerámica 14, que están situadas a una determinada distancia entre si, y las mismas encierran una cámara de medio refrigerante 4 para la capa de medio refrigerante 5; a este efecto, la cámara de medio refrigerante 4 dispone de una entrada 15 para el medio refrigerante así como de una salida 16 para el medio refrigerante. El sistema de carretes de ensayo 19 y 19', se encuentra montado - en conjunto con el apantallamiento 14 - en el soporte 17 del sistema de carretes de ensayo. En este sistema rotativo, la aportación del medio refrigerante puede ser llevada a efecto, por ejemplo, por medio del transmisor de rotación,a través del cual también son conducidas las señales eléctricas.

Claims (10)

1. Dispositivo para el ensayo no destructivo de materiales, en especial de material laminado caliente y en la forma de barras, cuya temperatura se encuentra por encima del punto Curie; este dispositivo se compone de por lo menos un sistema de carretes de ensayo (19, 19'), con el sistema de carretes, que está en alineación con el material laminado (11), y el mismo está situado de manera rotativa por este material laminado (11); dispositivo éste que está caracterizado porque entre el material laminado (11) y el sistema de carretes de ensayo (19, 19') está prevista una capa de medio refrigerante (5), que se encuentra apantallada con respecto al sistema de carretes de ensayo (19, 19') así como en relación con el material laminado (11); a este efecto, el apantallamiento (2, 3, 12, 14) se compone de un material, cuya permeabilidad es de \mu = 1 y cuya conductividad se aproxima a cero.

2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el apantallamiento se compone de unas placas (14), que - inmediatamente por delante del sistema de carretes de ensayo (19, 19') - están dispuestas a una determinada distancia entre si, y las mismas encierran una cámara de medio refrigerante (4) que está provista de una entrada (15) para el medio refrigerante así como de una salida (16) para el medio refrigerante.

3. Dispositivo conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque como apantallamiento está previsto por lo menos un tramo de tubo (2, 3), que circunda el material laminado (11) por completo.

4. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque por lo menos un sistema rotativo de carretes de ensayo (19, 19') se encuentra comunicado con un codificador de ángulos.

5. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1), 3) o 4) y caracterizado porque por lo menos un sistema de carretes de ensayo (19, 19') esta tapado por una cofia de cerámica (12).

6. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1), 3) o 4) y caracterizado porque están previstos dos tramos de tubo (2, 3), que están dispuestos de forma concéntrica y que encierran entre si una cámara anular (4), que puede ser impulsada por un medio refrigerante (5).

7. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 6) y caracterizado porque el apantallamiento (2, 3, 12, 14) está hecho de cerámica.

8. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 7) y caracterizado porque están previstos dos sistemas de carretes de ensayo (19, 19'), que están dispuestos de una forma desplazada entre si.

9. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 8) y caracterizado porque el mismo está dispuesto entre dos bastidores del laminador, los cuales son colindantes entre si.

10. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 8) y caracterizado porque el mismo está dispuesto directamente por detrás de un bastidor del laminador.