PL60568B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.VIII.1970 60568 KI. 42 k, 46/06 MKP G 01 n, 29/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Wladyslaw Michnowski, inz. Marek Wie- wiórski Wlasciciel patentu: Okregowy Dozór Techniczny w Poznaniu (Rejono¬ wy Dozór Techniczny), Wroclaw (Polska) Sposób badania elementów walcowych i Przedmiotem wynalazku jest sposób badania elementów walcowych a zwlaszcza róznego ro¬ dzaju rur, butli gazowych za pomoca fal ultra¬ dzwiekowych w celu wykrycia wad materialu tych elementów.Znany i dotychczas stosowany sposób badania ultradzwiekami elementów walcowych celem wy¬ krycia wad usytuowanych wzdluznie w danym elemencie polega na wprowadzeniu w kierunku obwodowym wiazki plaskich fal ultradzwieko¬ wych, które przebiegajac w materiale rury w kie¬ runku obwodowym odbijaja sie od powierzchni wody i powracaja do glowicy nadawczo-odbior¬ czej przy czym wykryta wada rejestrowana jest jako echo na ekranie defektoskopu. Wysylana z glowicy wiazka fal ultradzwiekowych biegnie w osrodku sprzegajacym, którym przykladowo moze byc woda, olej, pleksiglas do powierzchni badanego elementu pod katem padania a, zala¬ muje sie na powierzchni badanego elementu i biegnie dalej pod innym katem. Wiazka ta w osrodku sprzegajacym jest nieznacznie rozbiezna.Sposób powyzszy wykorzystywany jest przy uzy¬ ciu jednej glowicy nadawczo-odbiorczej, dwóch glowic z których jedna jest nadawcza, a druga odbiorcza lub dwóch glowic nadawczo-odbior¬ czych. Badania przy pomocy tego sposobu prowa¬ dzone sa recznie, lub w sposób zmechanizowany wzglednie zautomatyzowany. 10 15 20 30 Stosowany dotychczas sposób posiada jednak istotna wade ograniczajaca znacznie zakres jego zastosowania. Równolegla wiazka fal ultradzwie¬ kowych padajaca na walcowa powierzchnie ele¬ mentu ulega zalamaniu w tym elemencie w taki sposób, ze kazdy promien tej wiazki zalamuje sie pod innym katem i w materiale badanego ele¬ mentu wiazka biegnie bardzo rozbieznie. Zjawisko to wynika z geometrii przebiegu fal ultradzwie¬ kowych, a w warunkach rzeczywistych na skutek rozbieznosci padajacej na element wiazki, roz¬ bieznosc jej w badanym materiale jeszcze wzrasta.Wielkosc tej rozbieznosci w badanym materiale jest zalezna od stosunku dlugosci przekroju wiazki padajacej do promienia krzywizny bada¬ nego elementu i osiaga nawet kilkadziesiat stop¬ ni. Tak znaczna rozbieznosc powoduje w praktyce niska wykrywalnosc zwlaszcza malych wad, ogra¬ nicza zakres penetracji i powoduje duze "trudnosci interpretacji wykrytych wad. Trudnosci te wy¬ nikaja miedzy innymi z faktu, ze jedna wada jest „widziana" przez rózne czesci wiazki pod zupel¬ nie innymi katami, co powoduje ze na ekranie wystepuja rozmyte echa i pojawia sie nieraz kil¬ ka ech od jednej wady. N Celem wynalazku jest zapewnienie mozliwosci duzej wykrywalnosci wad i precyzyjnego okres¬ lenia ich usytuowania oraz wielkosci, a zadaniem wynalazku jest opracowanie prostego i niezawod¬ nego sposobu do osiagniecia tego celu. 6056860568 3 Cel ten zostal osiagniety przez nadanie elemen¬ tu walcowego wiazka fal ultradzwiekowych uksztaltowana zbieznie w osrodku sprzegajacym, która przy wprowadzeniu do badanego elementu ulega zalamaniu i tworzy w nim wiazke zbiezna lub równolegla, przy czym zbieznosc wiazki osia¬ ga sie przez zastosowanie koncentratora ultra¬ dzwiekowego walcowo-eliptycznego lub walcowo- -hiperbolicznego umieszczonego na glowicy. Efekt równoleglosci wiazki w badanym elemencie osia¬ ga sie badz przez zastosowanie koncentratora usy¬ tuowanego przesuwnie wysylajacego wiazke o stalej zbieznosci, przy czym dobiera sie odleglosc badanego elementu od glowicy tak, aby stosunek przekroju padajacej wiazki na element do jego promienia krzywizny uzyskal wymagana wielkosc, badz tez przez zastosowanie koncentratora usy¬ tuowanego w stalej odleglosci od badanego ele¬ mentu lecz wysylajacego wiazke o zmiennej zbiez¬ nosci.Dla zachowania równoleglosci wiazki w bada¬ nym elemencie nalezy tak dobrac zbieznosc wiaz¬ ki w osrodku sprzegajacym, aby stosunek dlu¬ gosci przekroju padajacej wiazki na badany ele¬ ment do jego promienia byl zadanej wartosci.Badanie elementów walcowych sposobem wedlug wynalazku zapewnia bardzo duza wykrywalnosc wad i powtarzalnosc badan co umozliwia auto¬ matyzacje badan. Dlatego badanie staje sie szyb¬ sze, latwiejsze, a takze wzrasta skutecznosc ba¬ dan co prowadzi do podwyzszenia niezawodnosci pracy urzadzen badanych np. kotlów parowych, których rury byly badane sposobem wedlug wy¬ nalazku.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, który przed¬ stawia schemat badania elementu walcowego.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku iia ba¬ dany element 1 kieruje sie wytworzona przez kon¬ centrator ultradzwiekowy 3 zbiezna w osrodku sprzegajacym wiazke fal ultradzwiekowych 2.W celu uzyskania w badanym elemencie 1 wiaz¬ ki równoleglej lub o zadanej zbieznosci nalezy sto¬ sunek przekroju 1 + 1' do promienia walca R, do¬ brac w zadanej wartosci. Wartosc tego stosunku okresla sie na podstawie zaleznosci geometrycz- 4 nych lub na podstawie przeprowadzonych prób, równoczesnie dobierajac kat zalamania osi wiazki /? dla ustalonego stosunku promienia zewnetrz¬ nego rury R do promienia wewnetrznego r. 5 Dla zbadania na przyklad calego szeregu jedna¬ kowych rur stosuje sie koncentrator o ustalonej zbieznosci i w ustalonej odleglosci od badanego elementu tak, aby stosunek przekroju wiazki do promienia walca, odpowiadal zadanej wartosci.Dla zbadania rur, których wymiary sa rózne, na¬ lezy dla kazdego wymiaru rury dobrac stosunek przekroju wiazki do promienia walca co osiaga sie stosujac koncentrator o stalej zbieznosci, wów¬ czas nalezy dobrac jego odleglosc h od badanego elementu albo tez stosujac koncentrator o zmiennej zbieznosci i wówczas nalezy dobrac kat zbieznos¬ ci Ponadto przy zastosowaniu koncentratora o zmiennej zbieznosci istnieje (friozliwosc doboru za¬ równo kata c? jak i odleglosci h.Sposób wedlug wynalazku zapewnia znaczna rozdzielczosc badania, dobra wykrywalnosc wad oraz umozliwia precyzyjna interpretacje uzyska¬ nych wyników w celu okreslenia wielkosci wady i jej usytuowania w materiale. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób badania elementów walcowych za po¬ moca fal ultradzwiekowych metoda echa lub cienia znamienny tym, ze na badany element kieruje sie wiazka fal ultradzwiekowych u- ksztaltowana zbieznie w osrodku sprzegajacym, która przy wprowadzeniu do badanego elementu ulega zalamaniu i tworzy wiazke zbiezna lub równolegla, a w celu uzyskania zbieznosci wiazki stosuje sie umieszczony w glowicy kon¬ centrator ultradzwiekowy walcowo-eliptyczny lub walcowo-hiperboliczny.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dobiera sie odleglosc (h) koncentratora od ba¬ danego elementu lub kat zbieznosci ( stosunek dlugosci przekroju wiazki do promie¬ nia krzywizny elementu byl zadanej wartosci dla uzyskania w badanym elemencie wiazki równoleglej lub zbieznej. 15 20 25 30 35 40KI. 42. k, 46/06 60568 MKP Q 01 ii, 29/00 N PL PL