RU2233443C2 - Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий - Google Patents
Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233443C2 RU2233443C2 RU2002114100/06A RU2002114100A RU2233443C2 RU 2233443 C2 RU2233443 C2 RU 2233443C2 RU 2002114100/06 A RU2002114100/06 A RU 2002114100/06A RU 2002114100 A RU2002114100 A RU 2002114100A RU 2233443 C2 RU2233443 C2 RU 2233443C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrasonic pulse
- microprocessor
- ultrasonic
- input
- output
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля, в частности, качества сварных швов тепловыделяющих элементов ядерных реакторов ВВЭР-1000, ВВЭР-440. Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий содержит узел загрузки-выгрузки, узел зажима и вращения, узел сканирования, содержащий каретку с закрепленным на ней пьезопреобразователем, иммерсионную ванну, генератор ультразвуковых импульсов, приемник ультразвуковых импульсов, микропроцессор. Устройство дополнительно снабжено пьезопреобразователем, установленным на каретке узла сканирования, коммутатором, аналого-цифровым преобразователем, оперативным запоминающим устройством. При этом первый и второй входы коммутатора соединяют с пьезопреобразователями, третий вход - с генератором ультразвуковых импульсов, а выход коммутатора соединяют с приемником ультразвуковых импульсов, вход аналого-цифрового преобразователя соединяют с приемником ультразвуковых импульсов, а выход - с микропроцессором, вход и выход оперативного запоминающего устройства соединяют с микропроцессором. Технический результат – повышение точности измерения; устройство позволяет обнаруживать уменьшения толщины оболочки изделия в зоне, прилегающей к сварному шву. 1 ил.
Description
Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано для определения качества сварных швов тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов ВВЭР-1000, ВВЭР-440.
Известны устройства для ультразвукового контроля сварных швов по а.с. №224066, МКИ G 01 N 29/04, 07.12.72; а.с. №257834, МКИ К 42 К 46/06; а.с. №405068, 23.11.67, содержащие привод для вращения изделия, механизм перемещения пьезопреобразователя, регистрирующую аппаратуру.
Недостатком устройств является низкая точность измерения, обусловленная биением поверхности изделия при вращении и отсутствием коррекции индивидуальных геометрических параметров каждого изделия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля сварных швов по патенту №2154819, G 01 N 29/04, 2000 - прототип, содержащее узел загрузки-выгрузки, узел зажима и вращения, узел сканирования, содержащий каретку с закрепленным на ней пьезопреобразователем, иммерсионную ванну, генератор ультразвуковых импульсов, приемник ультразвуковых импульсов, микропроцессор.
Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная биением поверхности изделия при вращении и отсутствием коррекции индивидуальных геометрических параметров каждого изделия. Кроме того, при сварке происходит уменьшение толщины стенки оболочки в зоне сварки, что может привести к снижению качества изделий. Поэтому необходимо измерять толщину стенки в зоне, непосредственно прилегающей к шву.
Технической задачей изобретения является повышение точности измерения за счет учета индивидуальных геометрических параметров каждого изделия и измерение толщины оболочки изделия в зоне, непосредственно прилегающей к сварному шву.
Поставленная задача решается тем, что устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий, содержащее узел загрузки-выгрузки, узел зажима и вращения, узел сканирования, содержащий каретку с закрепленным на ней пьезопреобразователем, иммерсионную ванну, генератор ультразвуковых импульсов, приемник ультразвуковых импульсов, микропроцессор, согласно формуле изобретения, дополнительно содержит пьезопреобразователь, установленный на каретке узла сканирования, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство, при этом первый и второй входы коммутатора соединяют с пьезопреобразователями, третий вход - с генератором ультразвуковых импульсов, а выход коммутатора соединяют с приемником ультразвуковых импульсов, вход аналого-цифрового преобразователя соединяют с приемником ультразвуковых импульсов, а выход - с микропроцессором, вход и выход оперативного запоминающего устройства соединяют с микропроцессором.
Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем, так как в каждой точке контроля производится измерение времени распространения ультразвуковых колебаний от пьезопреобразователя до поверхности изделия, вычисление расстояния от пьезопреобразователя до поверхности изделия и корректировка усиления ультразвукового генератора-приемника в соответствии с этим расстоянием. Кроме того, дополнительным пьезопреобразователем производится измерение времени распространения ультразвуковых колебаний в стенке изделия и вычисление толщины стенки изделия в зоне шва.
Определение расстояния между поверхностью изделия и пьезопреобразователем и корректировка усиления приемника ультразвуковых колебаний позволяют учитывать индивидуальные геометрические параметры каждого изделия, такие как прогиб изделия, некруглость оболочки изделия. Определение толщины стенки позволяет обнаруживать локальные уменьшения толщины в зоне, непосредственно прилегающей к сварному шву.
На чертеже представлена функциональная схема устройства контроля качества сварных швов.
Устройство состоит из узла 1 загрузки-выгрузки, узла 2 зажима и вращения, узла 3 сканирования, содержащего каретку 4 с закрепленными на ней пьезопреобразователем 5 контроля сварного шва и пьезопреобразователем 6 измерения толщины стенки, иммерсионной ванны 7, генератора 8 ультразвуковых импульсов, приемника 9 ультразвуковых импульсов, микропроцессора 10, коммутатора 11, аналого-цифрового преобразователя 12 и оперативного запоминающего устройства 13. Микропроцессор 10 соединен со всеми исполнительными механизмами и датчиками.
Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий работает следующим образом.
Перед проведением измерения в установку вводится стандартный образец с известными параметрами сварного шва и толщиной стенки. Сварной шов стандартного образца сканируется через коммутатор 11 пьезопреобразователем 5. В процессе сканирования излучаются ультразвуковые импульсы генератором 8 ультразвуковых импульсов, а приемником 9 ультразвуковых импульсов - принимаются. С помощью аналого-цифрового преобразователя 12, соединенного с выходом приемника 9 ультразвуковых импульсов, производится преобразование принятых ультразвуковых импульсов в цифровую форму. Микропроцессор 10 производит измерение амплитуды принятых ультразвуковых импульсов, измерение времени распространения ультразвуковых импульсов между пьезопреобразователем 5 и поверхностью стандартного образца, вычисление расстояние от пьезопреобразователя 5 до поверхности стандартного образца и определение уровня разбраковки в каждой точке контроля. Данные об амплитуде принятых ультразвуковых импульсов и расстоянии между пьезопреобразователем и поверхностью стандартного образца сохраняются в оперативном запоминающем устройстве 13. Кроме этого в каждой точке контроля, после сохранения данных в оперативном запоминающем устройстве 13 об амплитуде принятых ультразвуковых импульсов и расстоянии между пьезопреобразователем 5 и поверхностью стандартного образца, микропроцессор 10 производит переключение коммутатора 11 для работы с пьезопреобразователем 6. Происходит измерение толщины стенки стандартного образца с сохранением данных в оперативном запоминающем устройстве 13.
По сигналу с микропроцессора 10 изделие из узла 1 загрузки-выгрузки подается в иммерсионную ванну 7, где оно узлом 2 зажима и вращения зажимается. Далее сварной шов изделия сканируется пьезопреобразователями 5 и 6 узла 3 сканирования возвратно-поступательным перемещением каретки 4 и поворотом изделия с заданным шагом. В каждой точке контроля производится запуск генератора 8 ультразвуковых импульсов. Сигнал с выхода генератора 8 ультразвуковых импульсов через коммутатор 11 поступает на пьезопреобразователь 5, который преобразует электрические импульсы в ультразвуковые и фокусирует их в зоне сварного шва. Отраженный поверхностью изделия ультразвуковой импульс принимается тем же пьезопреобразователем 5, преобразуется в электрический импульс и поступает на вход приемника 9 ультразвуковых импульсов.
Преобразованный электрический импульс с выхода приемника 9 ультразвуковых импульсов поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, где преобразуется в цифровую форму, и микропроцессор определяет время распространения ультразвуковых импульсов между пьезопреобразователем 5 и поверхностью изделия, вычисляет расстояние между пьезопреобразователем 5 и поверхностью изделия и сравнивает это расстояние с настроечными данными, полученными при настройке установки по стандартному образцу. Если эти значения отличаются, то проводится корректировка усиления приемника ультразвуковых колебаний, затем опять производится зондирование данной точки сварного шва, амплитуда принятого сигнала преобразуется в цифровую форму и сравнивается с уровнем разбраковки, полученной при настройке установки по стандартному образцу. После этого микропроцессор 10 производит переключение коммутатора для работы с пьезопреобразователем 6.
Ультразвуковой импульс с выхода генератора 8 ультразвуковых импульсов через коммутатор 11 поступает на пьезопреобразователь 6, установленный на каретке 4 узла 3 сканирования, который преобразует электрические импульсы в ультразвуковые и фокусирует их непосредственно в зоне сварного шва. Отраженные внешней и внутренней поверхностью изделия ультразвуковые импульсы принимаются пьезопреобразователем 6, преобразуются в электрические импульсы и поступают на вход приемника 9 ультразвуковых импульсов.
Преобразованный электрический импульс с выхода приемника 9 ультразвуковых импульсов поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, где преобразуется в цифровую форму, и микропроцессор 10 определяет время распространения ультразвуковых импульсов между пьезопреобразователем 6 и поверхностью изделия, вычисляет расстояние между пьезопреобразователем 6 и поверхностью изделия и сравнивает это расстояние с настроечными данными, полученными при настройке установки по стандартному образцу. Если эти значения отличаются, то проводится корректировка усиления приемника 9 ультразвуковых импульсов, затем опять производится зондирование толщины оболочки, непосредственно прилегающей к сварному шву, амплитуда принятого сигнала преобразуется в цифровую форму и сравнивается с уровнем разбраковки, полученным при настройке установки по стандартному образцу. По результатам сравнения всех точек контроля микропроцессорная система принимает решение о годности изделия по сварному шву и толщине стенки.
Таким образом, изделие признается годным по двум параметрам, что позволяет повысить точность контроля качества сварных швов с учетом индивидуальных геометрических параметров каждого изделия и определять толщину стенки изделия в зоне сварки, непосредственно прилегающей к сварному шву, и, следовательно, повысить надежность работы изделий.
Устройство может использоваться автономно или в составе автоматических линий.
Claims (1)
- Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий, содержащее узел загрузки-выгрузки, узел зажима и вращения, узел сканирования, содержащий каретку с закрепленным на ней пьезопреобразователем, иммерсионную ванну, генератор ультразвуковых импульсов, приемник ультразвуковых импульсов, микропроцессор, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит пьезопреобразователь, установленный на каретке узла сканирования, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство, при этом первый и второй входы коммутатора соединяют с пьезопреобразователями, третий вход - с генератором ультразвуковых импульсов, а выход коммутатора соединяют с приемником ультразвуковых импульсов, вход аналого-цифрового преобразователя соединяют с приемником ультразвуковых импульсов, а выход - с микропроцессором, вход и выход оперативного запоминающего устройства соединяют с микропроцессором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114100/06A RU2233443C2 (ru) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114100/06A RU2233443C2 (ru) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002114100A RU2002114100A (ru) | 2003-11-27 |
RU2233443C2 true RU2233443C2 (ru) | 2004-07-27 |
Family
ID=33412507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002114100/06A RU2233443C2 (ru) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2233443C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115684357A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-02-03 | 四川鑫跃鑫科学仪器有限公司 | 超声波无损检测装置 |
-
2002
- 2002-05-30 RU RU2002114100/06A patent/RU2233443C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115684357A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-02-03 | 四川鑫跃鑫科学仪器有限公司 | 超声波无损检测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4705568B2 (ja) | 被検体の超音波無破壊試験のための方法 | |
EP0012474B1 (en) | Method and apparatus for ultrasonic tube inspection | |
US4893510A (en) | Method of measuring distribution of crystal grains in metal sheet and apparatus therefor | |
JPH02120659A (ja) | 薄肉管溶接部の非破壊的な寸法および欠陥検査 | |
RU2233443C2 (ru) | Устройство для ультразвукового контроля качества сварных швов цилиндрических изделий | |
JP4871656B2 (ja) | 超音波探触子及び超音波探傷装置 | |
US5046363A (en) | Apparatus for rapid non-destructive measurement of die attach quality in packaged integrated circuits | |
RU2256907C1 (ru) | Способ измерения высоты непровара в сварных швах тонкостенных изделий | |
US4380929A (en) | Method and apparatus for ultrasonic detection of near-surface discontinuities | |
JP2006313115A (ja) | 超音波探傷方法及び装置 | |
JP2003070788A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2006313110A (ja) | 超音波探傷方法及び装置 | |
JP3212541B2 (ja) | 超音波探傷装置及び超音波探傷方法 | |
JPH09145696A (ja) | 欠陥深さ測定方法およびその装置 | |
SU574668A1 (ru) | Способ контрол акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии | |
RU2137120C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля и устройство для его осуществления | |
SU1673950A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол качества органопластиковой оболочки | |
SU1516959A1 (ru) | Ультразвуковое устройство дл контрол качества изделий | |
CN114216849B (zh) | 一种自适应激光超声曲面工件无损检测装置 | |
RU2166755C2 (ru) | Способ ультразвукового контроля сварных соединений тепловыделяющих элементов | |
JPS6356946B2 (ru) | ||
JPS61172055A (ja) | 配管内部検査装置 | |
RU2011194C1 (ru) | Акустический микроскоп | |
JPH11281629A (ja) | 超音波探傷装置及び超音波探傷方法 | |
RU2085935C1 (ru) | Способ ультразвуковой дефектоскопии вращающихся деталей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160531 |