RU103928U1

RU103928U1 - PRIMARY CONVERTER OF SHOCK-ACOUSTIC DEFECTOSCOPE

Info

Publication number: RU103928U1
Application number: RU2010149548/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Кондратьев; Айрат Рифкатович Загретдинов
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2011-04-27

Abstract

1. Первичный преобразователь ударно-акустического дефектоскопа, содержащий корпус, в котором коаксиально размещены ударный элемент, установленный с возможностью свободного падения, и чувствительный элемент, выполненный в виде отполированного щупа с жестко закрепленным пьезоэлектрическим датчиком на верхнем конце, отличающийся тем, что ударный элемент выполнен в виде постоянного магнита, имеющего сквозное осевое отверстие, по оси которого расположен отполированный щуп, выполненный из немагнитного материала. ! 2. Первичный преобразователь по п.1, отличающийся тем, что ударный элемент установлен с возможностью скольжения при помощи основания по направляющим, введенным в корпус, а чувствительный элемент установлен с ограничением перемещения в горизонтальной плоскости посредством закрепленного на направляющей фиксирующего кольца, внутри которого расположена резиновая подкладка. !3. Первичный преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ударный элемент установлен с возможностью фиксации на заданной высоте при помощи штифта, закрепленного на направляющей. 1. A primary transducer of an impact acoustic flaw detector, comprising a housing in which a shock element mounted with the possibility of free fall and a sensitive element made in the form of a polished probe with a rigidly mounted piezoelectric sensor at the upper end, characterized in that the impact element is made in the form of a permanent magnet having a through axial hole, the axis of which is a polished probe made of non-magnetic material. ! 2. The primary Converter according to claim 1, characterized in that the shock element is mounted with the possibility of sliding using the base along the guides inserted into the housing, and the sensing element is installed with limited movement in the horizontal plane by means of a fixing ring fixed to the guide, inside of which there is a rubber lining. ! 3. The primary Converter according to claims 1 and 2, characterized in that the shock element is mounted with the possibility of fixing at a given height using a pin mounted on a guide.

Description

Полезная модель относится к области неразрушающего контроля ферромагнитных материалов и изделий из них.The utility model relates to the field of non-destructive testing of ferromagnetic materials and products from them.

Известно устройство для неразрушающего контроля многослойных изделий по патенту РФ №2168722, МПК G01N 29/04, 20.05.2000, включающее в себя первичный преобразователь, содержащий корпус, в котором установлен с возможностью свободного падения ударный элемент и размещен чувствительный элемент.A device for non-destructive testing of multilayer products according to the patent of the Russian Federation No. 2168722, IPC G01N 29/04, 05/20/2000, including a primary transducer comprising a housing in which the shock element is installed with the possibility of free fall and a sensing element is known.

Недостатками данного устройства является наличие определенного расстояния между устройством возбуждения упругих колебаний и приемником сигнала, что снижает локальность, чувствительность и достоверность контроля.The disadvantages of this device is the presence of a certain distance between the device for exciting elastic oscillations and the signal receiver, which reduces the locality, sensitivity and reliability of the control.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является первичный преобразователь ударно-акустического дефектоскопа по патенту РФ №89236, МПК G01N 29/12, G01N 29/22, 27.11.2009, содержащий корпус, в котором коаксиально размещены ударный элемент и чувствительный элемент. Ударный элемент выполнен в виде полой подпружиненной трубки, закрепленной по оси подвижного якоря электромагнита, а чувствительный элемент - в виде отполированного щупа с жестко закрепленным на верхнем конце пьезоэлектрическим датчиком.Closest to the claimed utility model is the primary transducer of a shock-acoustic flaw detector according to RF patent No. 89236, IPC G01N 29/12, G01N 29/22, 11/27/2009, comprising a housing in which the shock element and the sensing element are coaxially placed. The shock element is made in the form of a hollow spring-loaded tube fixed along the axis of the moving armature of the electromagnet, and the sensitive element is in the form of a polished probe with a piezoelectric sensor rigidly fixed at the upper end.

Недостатком прототипа является недостаточно высокое качество неразрушающего контроля изделий, обусловленное сложностью ограничения локальной зоны контроля и сложностью нанесения нормированных ударов по контролируемой поверхности. Причиной является наличие переходных процессов в обмотке электромагнита.The disadvantage of the prototype is the insufficiently high quality of non-destructive testing of products, due to the complexity of limiting the local control zone and the difficulty of applying standardized hits on a controlled surface. The reason is the presence of transients in the winding of an electromagnet.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества неразрушающего контроля изделий за счет обеспечения нормируемого воздействия на контролируемые участки изделия.The objective of the claimed utility model is to improve the quality of non-destructive testing of products by providing a standardized effect on the controlled areas of the product.

Технический результат достигается тем, что в первичном преобразователе ударно-акустического дефектоскопа, содержащем корпус, в котором коаксиально размещены ударный элемент, установленный с возможностью свободного падения, и чувствительный элемент, выполненный в виде отполированного щупа с жестко закрепленным пьезоэлектрическим датчиком на верхнем конце, согласно заявляемой полезной модели, ударный элемент выполнен в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита, имеющим сквозное осевое отверстие, по оси которого расположен отполированный щуп, выполненный из немагнитного материала. Кроме этого, ударный элемент установлен с возможностью скольжения при помощи основания по направляющим, введенным в корпус, и с возможностью фиксации на заданной высоте при помощи штифта, закрепленного на направляющей, а чувствительный элемент установлен с ограничением перемещенная в горизонтальной плоскости посредством закрепленного на направляющей фиксирующего кольца, внутри которого расположена резиновая подкладка.The technical result is achieved by the fact that in the primary transducer of an acoustic-acoustic flaw detector containing a housing in which a shock element mounted with the possibility of free fall is coaxially placed and a sensitive element made in the form of a polished probe with a rigidly mounted piezoelectric sensor at the upper end, according to the claimed utility model, the impact element is made in the form of a rigidly fixed on the basis of a permanent magnet having a through axial hole, the axis of which A polished dipstick made of non-magnetic material is laid. In addition, the shock element is mounted with the possibility of sliding with the base along the guides inserted into the housing, and with the possibility of fixing at a predetermined height using a pin mounted on the guide, and the sensing element is installed with the restriction moved in the horizontal plane by means of a fixing ring fixed on the guide inside of which is a rubber lining.

Таким образом, технический результат достигается тем, что наносится нормируемый один единственный удар, который производят ударным элементом, выполненным в виде жестко закрепленного на основании свободно падающего постоянного магнита со сквозным осевым отверстием, по оси которого расположен отполированный щуп из немагнитного материала с жестко закрепленным на верхнем конце пьезоэлектрическим датчиком, а ограничение локальной зоны контролируемого объекта производится не только действием собственного веса ударного элемента, но и силой притяжения магнита к контактной поверхности контролируемого участка, образуя колебательную систему «щуп - участок изделия, ограниченный присоединенной массой». Сила удара и надежность контакта присоединенной массы, определяются массой ударного элемента и силой притяжения магнита.Thus, the technical result is achieved by the fact that a standardized single blow is applied, which is produced by a shock element made in the form of a rigidly fixed permanent magnet with a through axial hole and a polished probe made of nonmagnetic material with a rigidly fixed upper end of the piezoelectric sensor, and the local area of the controlled object is limited not only by the action of the own weight of the shock element, but also by oh attraction of the magnet to the contact surface of the test portion to form an oscillating system "probe - product portion bounded by the associated weight". The strength of the impact and the reliability of the contact of the attached mass are determined by the mass of the shock element and the attractive force of the magnet.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен первичный преобразователь ударно-акустического дефектоскопа, а на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows the primary transducer of an impact acoustic flaw detector, and Fig. 2 is a section AA in Fig. 1.

Первичный преобразователь ударно-акустического дефектоскопа содержит корпус 1 с расположенным в нем ударным элементом, выполненным в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2 со сквозным осевым отверстием, по оси которого размещен чувствительный элемент, выполненный в виде отполированного щупа 3 из немагнитного материала, на верхнем конце которого жестко закреплен пьезоэлектрический датчик 4. Для ограничения перемещения вдоль горизонтальной плоскости щуп 3 пьезоэлектрического датчика 4 фиксируется кольцом 5, внутри которого расположена резиновая подкладка (на фиг.1 - не показана). Скольжение ударного элемента в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2 производится по направляющим 6. Фиксация основания постоянного магнита 2 на заданной высоте производится штифтом 7, закрепленным на направляющей 6.The primary transducer of a shock-acoustic flaw detector contains a housing 1 with a shock element located in it, made in the form of a rigidly fixed base of a permanent magnet 2 with a through axial hole, the axis of which is a sensitive element made in the form of a polished probe 3 of non-magnetic material, on the upper the end of which the piezoelectric sensor 4 is rigidly fixed. To limit movement along the horizontal plane, the probe 3 of the piezoelectric sensor 4 is fixed by a ring 5, inside which is a rubber lining (figure 1 is not shown). The sliding element in the form of a rigidly fixed on the base of the permanent magnet 2 is made along the guides 6. The base of the permanent magnet 2 is fixed at a predetermined height by a pin 7 mounted on the guide 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Первичный преобразователь ударно-акустического дефектоскопа устанавливается перпендикулярно к зоне контролируемого участка изделия, ударным концом вниз, вынимается штифт 7, в связи, с чем ударный элемент в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2 под воздействием силы тяжести и силы магнитного притяжения падает вниз по направляющим 6. После одного единственного удара о контролируемый объект ударный элемент остается на поверхности контролируемого участка изделия, ограничивая собственной массой и действием силы магнитного притяжения локальную зону контроля. Упругие колебания локальной зоны, вызванные падением жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2 на поверхность контролируемого объекта, воспринимаются щупом 3 пьезоэлектрического датчика 4.The primary transducer of a shock-acoustic flaw detector is installed perpendicular to the area of the product area to be monitored, the pin 7 is pulled out, the pin 7 is removed, therefore, the shock element in the form of a rigidly fixed permanent magnet 2 under the influence of gravity and magnetic attraction falls down along the guides 6. After one single impact on the controlled object, the impact element remains on the surface of the controlled area of the product, limiting its own mass and the action of the force of the mag thread attraction local control zone. Elastic vibrations of the local zone caused by the fall of a magnet 2 firmly fixed on the base of the permanent magnet onto the surface of the object being monitored are sensed by the probe 3 of the piezoelectric sensor 4.

Возбуждение упругих колебаний одним единственным ударом ударного элемента в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2 и ограничение локальной зоны контроля постоянными магнитными свойствами ударного элемента позволяют получить нормированное воздействие на контролируемые зоны.The excitation of elastic vibrations with a single impact of the shock element in the form of a rigid magnet fixed on the base of the permanent magnet 2 and the limitation of the local control zone by the constant magnetic properties of the shock element make it possible to obtain a normalized effect on the controlled zones.

Кроме того, выполнение ударного элемента в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2 со сквозным осевым отверстием внутри позволяет получить при нанесении удара по контролируемому объекту пик колебаний в ее центре, который воспринимается пьезоэлектрическим датчиком 4.In addition, the implementation of the shock element in the form of a rigidly fixed on the basis of a permanent magnet 2 with a through axial hole inside allows you to get a shock peak at its center when striking a controlled object, which is sensed by the piezoelectric sensor 4.

Таким образом, пьезоэлектрический датчик 4 находится в зоне отсутствия влияния колебаний соседних участков контролируемого объекта, ограниченных присоединенной массой ударного элемента в виде жестко закрепленного на основании постоянного магнита 2, что позволяет повысить качество неразрушающего контроля изделий из-за повышения чувствительности контроля к мелким дефектам, увеличения его локальность и достоверности.Thus, the piezoelectric sensor 4 is in the zone of no influence of vibrations of neighboring sections of the controlled object, limited by the attached mass of the shock element in the form of a rigidly fixed on the basis of a permanent magnet 2, which allows to improve the quality of non-destructive testing of products due to increased sensitivity of control to minor defects, increase its locality and authenticity.

Claims

1. A primary transducer of an impact acoustic flaw detector, comprising a housing in which a shock element mounted with the possibility of free fall and a sensitive element made in the form of a polished probe with a rigidly mounted piezoelectric sensor at the upper end, characterized in that the impact element is made in the form of a permanent magnet having a through axial hole, the axis of which is a polished probe made of non-magnetic material.

2. The primary Converter according to claim 1, characterized in that the shock element is mounted with the possibility of sliding using the base along the guides inserted into the housing, and the sensing element is installed with limited movement in the horizontal plane by means of a fixing ring fixed to the guide, inside of which there is a rubber lining.

3. The primary Converter according to claims 1 and 2, characterized in that the shock element is mounted with the possibility of fixing at a given height using a pin mounted on a guide.