NO169453B - Installasjonselement, saerlig for en avloepstrakt eller en roergjennomfoering - Google Patents

Description

Anordning ved ultralydsonde.

Foreliggende oppfinnelse angår roterende ultralyd-sonder for undersøkelse av arbeidsstykker, særlig proveobjekter med sirkulært tverrsnitt, f.eks. et stålror, som beveges i en lengderetning, idet sonden har en stator med en gjennomgang for den gjenstand som skal proves, en rotor montert på statoren for dreining omkring gjennomgangens akse, en ultralydgenerator montert på rotoren og minst en væsketilforselskanal i statoren for tilforsel av koplingsvæske til ultralydgeneratoren.

Det er et formål med oppfinnelsen å skaffe en sonde av den nevnte art, som kan benyttes sammen med en generator som roterer med stor hastighet i forhold til overflaten av en i lengderetningen beveget gjenstand med sirkulært tverrsnitt, f.eks.

et stålror.

Oppfinnelsen utmerker seg ved at ultralydgeneratoren, som bæres av rotoren, dreier seg i forhold til to sylindriske overflater på statoren omkring en ringformet fordypning mellom de sylindriske overflater og at væsketilfSrselskanalen tilfores koplingsvæske gjennom væskeavlopsåpninger ut i den ringformede fordypning for kopling av ultralydgeneratoren til provegjenstanden, og koplingsvæsken som strommer fra den ringformede fordypning langs de sylindriske overflater, danner et væskelager mellom statoren og provegjenstanden.

Fordypningens aksiale lengde holdes fortrinnsvis

på et minimum (dvs. ikke vesentlig lenger enn det er nodvendig for å tillate montering av generatoren eller generatorene).

Dybden (dvs. den radiale utstrekning) av fordypningen holdes også fortrinnsvis på et minimum. Foringsbanens aksiale lengde er fortrinnsvis flere ganger dens diameter.

Fordypningen har fortrinnsvis ringform. Den ringformede fordypning kan inneholde et antall ultralydgeneratorer med innbyrdes avstand rundt denne.

Foringsbanen er fortrinnsvis anordnet i en stator mens fordypningen er anordnet i en rotor,

I det folgende skal som et eksempel beskrives en utforelsesform av oppfinnelsen under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skjematisk isometrisk snitt av en ultralydsonde, fig, 2 er et sideoppriss av sondehodet på fig, 1 vist i snitt etter linjen 11 — 11 på fig. 3 og fig. 3 er et halvt snitt etter linjen 11I-l11 på fig. 2.

En bunnplate 1 bærer to endeplater 2 adskilt ved hjelp av to par avstandsstenger 3, 4, Et rorformet statorelement 6 av blybronse passer inn i en messingbossing 7 i hver endeplate og en indre hylse 8 av rustfritt stål med hard overflate passer inn i hvert statorelement. Hylsene B ligger i forlengelsen av hverandre for å skaffe en foringsbane for et stålror som skal proves og hylsenes innvendige diameter er slik at bare en liten klaring foreligger mellom hylsene og stålroret. En rotor 10 av Delrin passer omkring yttersiden av statorelementene 6, De til-støtende ender av statorelementene 6 er aksialt adskilt en liten avstand og inn i dette mellomrom strekker seg en ringformet ribbe 10a på rotoren radialt innover, idet denne ribbe er forsynt med en grunn ringformet fordypning 10b med åpning mot rotasjonsaksen. Den ringformede ribbe 10a er forsynt med kanaler i form av huller 10c som forer til fordypningen 10b og ligger overfor ringformede spor 10d i endene av statorelementene 6, hvilke spor 10d er forbundet med aksiale kanaler 10e i statorelementene. Således kan den ringformede fordypning 10b forsynes med vann gjennom de aksiale kanaler 10e, de ringformede spor 10d og hullene 10c. Ytterligere aksiale boringer 10f i statorelementene 6 mater vann mellom rotorens 10 og statorelementenes 6 overflater for å smore lagringsflåtene. Tetninger 12 griper inn mellom bossingene 7 og tetter stotteringer 13 på rotoren 10 for å hindre eller redusere til det minst mulige lekkasjen av lagervann. En remskive 15 er montert på rotoren 10, slik at denne kan drives til rotasjon ved hjelp av en rem 16. Ultralydgeneratorer i form av piezo-elektriske krystaller 17 med fast vinkel montert i uttagbare holdere 18 er anordnet med avstand omkring den ringformede fordypning 10b, idet krystallene 17 er slik anordnet at de befinner seg meget nær inntil overflaten av det ror som skol proves (fortrinnsvis mindre enn 4,7 mm fro denne overflate). Holderne 17 er anbrakt i radiale boringer 19 i rotoren 10. Elektriske forbindelser til krystallene 17 er laget gjennom messing-sleperinger 21 båret på rotoren 10 og i kontakt med horster 20 i holdere 22 festet på en support 23, idet horstene 20 er til-koplet koplingsbdssinger 25 ved hjelp av ledere 26. Sleperingene 21 har innbyrdes avstand ved hjelp av avstandsringer 27 av Delrin eller et annet elektrisk isolerende materiale.

Ved bruk fores et stålror som skal proves, gjennom foringsbonen dannet av hylsene 8. V/ann tilfores som beskrevet ovenfor til den ringformede fordypning 10b og strommer ut for å fylle spalten mellom roret og hylsene 8 og derved frembringe en flytende lagring. Etter hvert som roret passerer gjennom foringsbanen roteres rotoren 10 hurtig og de onskede prover foretas.

Anvendelsen av et vannlager mellom statorelementene 6 og rotoren 10 reduserer akkustisk lyd til et minimum, mens bruken av en smal, grunn fordypning 10b i rotoren 10 for å bibeholde en ring av vann tillater rotasjonshastigheter på 5000 o/min med gode ultralydsignaler. (Ved anlegg med enkle fri vannstråler som slår mot rorets overflate er rotasjonshastigheten begrenset til ca. 1000 o/min fordi strålene brytes opp på grunn av sentrifugal-kraften). Vannets bone mellom krystall og ror er tilstrekkelig kort til at en puls-gjentagelsesfrekvens på 50.000 pulser pr. sekund er mulig. Tre reflekterte pulser kan oppnås fra hver feil og feil såvidt korte som 1,55 mm kan oppdages. Det kan oppnås et meget godt forhold mellom signal og stoy. Anordningen er særlig anvendelig for ror med liten utvendig diameter, f.eks. 25,4 mm.

Krystallene kan uten videre skiftes ut som folge

av bruken av uttagbare holdere. Ved den viste anordning er der anbrakt fire krystaller. Det er mulig å anvende to krystaller for detektering av langsgående feil ved hjelp av skjærbolger som drives frem i motsatte retninger. Et eller to krystaller kan anvendes for å sende ut skjærbolger på en slik måte at tverrgående feil kan detekteres. Det er også mulig å benytte ett krystall-for kontroll av kontinuerlig tykkelse.

Hylsene kan skiftes for tilpasning til et begrenset område av rdrdiametere, idet det alltid er nddvendig at bare en liten klaring foreligger mellom roret og hylsene.

Claims (5)

1. Roterende ultralydsonde for undersokelse av arbeidsstykker, særlig prdveobjekter med sirkulært tverrsnitt, f.eks. et stålror, som beveges i en lengderetning, idet sonden har en stator med en gjennomgang for den gjenstand som skal proves, en rotor montert på statoren for dreining omkring gjennomgangens akse, en ultralydgenerator montert på rotoren og minst en væsketilforselskanal i statoren for tilforsel av koplingsvæske til ultrolydgeneratoren, karakterisert ved at ultralydgeneratoren, som bæres av rotoren, dreier seg i forhold til to sylindriske overflater på statoren omkring en ringformet fordypning mellom de sylindriske overflater og at væsketilfdrselskanalen (10b) tilfores koplingsvæske gjennom væskeavldpsåpninger (10c) ut i den ringformede fordypning for kopling av ultralydgeneratoren (17) til provegjenstanden, og koplingsvæsken som strommer fra den . ringformede fordypning langs de sylindriske overflater, danner et væskelager mellom statoren og provegjenstanden.

2. Sonde ifolge krav 1, karakterisert ved at de sylindriske overflater er dannet på to utskiftbare hylser (8) som er adskilt ved hjelp av den ringformede fordypning.

3. Sonde ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at rotoren har en innover ragende ringformet ribbe (10a) som utover lukker den ringformede kanal og hvori en omslut-tende fordypning (10b) er utformet, hvis to sidevegger gjennom--trengeB av boringer (10c), overfor hvilke ligger de ringformede 9por (10d) i sideveggene av statordelene (6), som ligger inntil hver side, hvilke spor på sin side er forbundet med kanaler (10e) i statordelene (6) for tilførsel av væske til den ringformede spalte.

4. Sonde ifolge krav 1 til 3, karakterisert ved at et antall ultralydgeneratorer (17) er fordelt rundt den ringformede spalte, idet hver av disse er anordnet i en av-tagbar holder (18) festet i rotoren (10).

5. Sonde ifolge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at ytterligere væsketilfSrselskanaler (lOf) er utformet i statordelene (6), hvilke munner ut på kjent måte i væskelageret mellom rotoren og statoren.