RU2538933C2 - Дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля, содержащая зонд для проверки стрингеров, имеющий магнитный пружинный балансир - Google Patents

Дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля, содержащая зонд для проверки стрингеров, имеющий магнитный пружинный балансир Download PDF

Info

Publication number
RU2538933C2
RU2538933C2 RU2012127796/28A RU2012127796A RU2538933C2 RU 2538933 C2 RU2538933 C2 RU 2538933C2 RU 2012127796/28 A RU2012127796/28 A RU 2012127796/28A RU 2012127796 A RU2012127796 A RU 2012127796A RU 2538933 C2 RU2538933 C2 RU 2538933C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
probe
external
internal
external probe
magnetic
Prior art date
Application number
RU2012127796/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012127796A (ru
Inventor
Дэннис П. САРР
Джеймс К. КЕННЕДИ
Хиэн Т. БУЙ
Original Assignee
Те Боинг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Те Боинг Компани filed Critical Те Боинг Компани
Publication of RU2012127796A publication Critical patent/RU2012127796A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2538933C2 publication Critical patent/RU2538933C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
    • 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
    • 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
    • G01N2291/048—Transmission, i.e. analysed material between transmitter and receiver

Abstract

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Сущность: дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля конструкции, у которой имеется внутренняя часть с отверстием, содержит внешний зонд с множеством стенок, у каждой из которых имеется поверхность, соответствующая одной из множества соответствующих внешних поверхностей соответствующей стенки конструкции. Внешний зонд содержит первый элемент внешнего зонда, а также второй элемент внешнего зонда, магнитно сопряженные друг с другом за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным на первом элементе внешнего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда. Устройство также содержит магнитный балансир, выполненный с возможностью принудительного перемещения второго элемента внешнего зонда в направлении повышенного магнитного сопряжения между вторым элементом внешнего зонда и первым элементом внешнего зонда за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на магнитном балансире, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда. 2 н. 13. з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в целом, относится к установке и способу проверки конструкции, а именно к установке и устройству для неразрушающего контроля труднодоступных участков конструкции, таких как стрингеры.
Уровень техники
Неразрушающий контроль (НК) конструкций позволяет проводить всестороннее исследование конструкции без повреждения конструкции или без демонтажа основных элементов. Неразрушающий контроль обычно проводится для исключения плановых осмотров, снижения трудозатрат и расходов, связанных с демонтажем детали для поведения проверки, а также для исключения потенциальных возможностей повреждения конструкции. Неразрушающий контроль предпочтителен для многих областей, где требуется проведение всесторонней проверки внешних и/или внутренних частей конструкции. Например, неразрушающий контроль обычно используется в авиационной отрасли для проверки авиационных конструкций на наличие любых видов внутренних или внешних повреждений или дефектов конструкций. НК также используется при первоначальной производственной проверке элементов авиационных конструкций. Он также используется для выявления технологических нарушений, возникших во время изготовления детали, или возможного попадания посторонних материалов внутрь детали. Проверка может проводиться во время изготовления конструкции и/или после того, как конструкция поступает в эксплуатацию. Например, проверка может потребоваться для подтверждения целостности и пригодности конструкции к последующему использованию на этапе изготовления и дальнейшей производственной эксплуатации. Между тем, доступ к внутренним поверхностям зачастую бывает затруднен или невозможен без демонтажа, например, без снятия детали с летательного аппарата для поведения проверки.
К числу конструкций, регулярно проходящих проверку методом неразрушающего контроля, относятся композитные конструкции, такие как композитные многослойные конструкции, а также другие клееные узлы и панели, такие как стрингеры верхней панели или элементы жесткости верхней панели, изготовленные из углеродных волокон и эпоксиграфитопластиковых (Gr/Ep) материалов, а также соотверждаемые или совместно склеиваемые стрингеры верхней панели. Благодаря своим инженерным качествам, конструктивной гибкости и малому весу, в частности, удельной жесткости, композитные конструкции нашли широкое применение во всей авиационной отрасли. Поэтому зачастую желательно проводить проверку композитных конструкций для выявления возможных дефектов, таких как трещины, пустоты или пористость, которые могут негативно влиять на эксплуатационные свойства композитной конструкции.
Для проведения неразрушающего контроля могут использоваться датчики разного типа. Один или несколько датчиков могут перемещаться над частью исследуемой конструкции и собирать данные о конструкции. Например, для получения данных ультразвукового исследования, например, при измерении толщины, обнаружении дефектов слоистой конструкции и пористости, обнаружении посторонних материалов и/или обнаружении трещин в конструкции, могут использоваться эхоимпульсные датчики, датчики теневой дефектоскопии или датчики поперечной волны. Резонансные, эхоимпульсные датчики или датчики механического импеданса могут использоваться для получения сведений о возможном наличии пустот или пористости, например, линий склеивания конструкции. Высокоточная проверка авиационных конструкций обычно осуществляется с использованием полуавтоматической ультразвуковой дефектоскопии (УД) для получения изображения при виде в плане проверяемой детали или конструкции. Например, проверка сплошных слоистых конструкций может осуществляться с использованием односторонней эхоимпульсной ультразвуковой дефектоскопии (PEU), а композитные многослойные конструкции могут проверяться с использованием двусторонней ультразвуковой дефектоскопии теневым методом (TTU). При проведении эхоимпульсной ультразвуковой дефектоскопии (PEU) ультразвуковые датчики, такие как ультразвуковые преобразователи, помещаются рядом или вблизи одной из поверхностей проверяемой конструкции. Например, преобразователь PEU направляет ультразвуковой сигнал через проверяемую конструкцию и принимает отраженный от конструкции ультразвуковой сигнал. При проведении ультразвуковой дефектоскопии теневым методом парные ультразвуковые датчики, такие как преобразователи или пары, состоящие из преобразователя и приемника, располагаются таким образом, чтобы они были обращены в сторону друг друга, но соприкасались с противоположными сторонами конструкции. Ультразвуковой сигнал, передаваемый, по меньшей мере, одним из преобразователей, проходит через конструкцию и принимается другим преобразователем. Данные, собираемые датчиками, например, преобразователями PEU и TTU, обычно обрабатываются устройством обработки, а обработанные данные могут выводиться пользователю на дисплей. Для сбора и отображения данных проверки может использоваться панель сбора данных и программное обеспечение для обработки данных, например, данные могут отображаться на экране компьютера в виде визуального изображения проверяемой конструкции, такой как стрингер верхней панели, и дополняться соответствующим цветом и/или графическими данными проверки для проведения их анализа квалифицированным специалистом.
Неразрушающий контроль может осуществляться вручную техническими специалистами, которые обычно перемещают соответствующий датчик вдоль конструкции. При ручном сканировании специально обученный технический специалист должен перемещать датчик по всем участкам проверяемой конструкции. При ручном сканировании технический специалист обычно многократно перемещает датчик от одной до другой стороны в одном направлении, при этом одновременно индексируя датчик в другом направлении. Кроме этого, поскольку датчики обычно не связывают собираемые данные с информацией по конкретному участку, этот же самый технический специалист, вручную сканирующий конструкцию, должен во время сканирования конструкции смотреть на дисплей датчика для определения местонахождения дефектов, если таковые имеются, в конструкции. Следовательно, качество проверки в значительной мере зависит от качества работы технического специалиста не только с точки зрения перемещения датчика, но также и внимательности технического специалиста при распознавании отображаемых данных. Поэтому ручное сканирование конструкций занимает много времени, трудоемко и чревато субъективными ошибками.
Также были созданы полуавтоматические системы контроля. Например, система Мобильный Автоматический Сканер (MAUS®) является мобильной сканирующей системой, в которой, в целом, используется неподвижная рама и одна или несколько автоматических сканирующих головок, обычно выполненных с возможностью проведения ультразвуковой дефектоскопии. Система MAUS может использоваться с эхоимпульсными, поперечно-волновыми датчиками или датчиками для теневой дефектоскопии. Неподвижная рама может быть закреплена на поверхности проверяемой конструкции при помощи вакуумных присосок, магнитов или аналогичных способов крепления. Уменьшенные версии системы MAUS [MiniMAUS] могут быть портативными устройствами, перемещаемыми вручную по поверхности конструкции техническим специалистом.
Также были созданы автоматические системы контроля. Например, Автоматическая Система Ультразвукового Сканирования (AUSS®) является комплексной механизированной системой сканирования, позволяющей использовать ультразвуковую теневую дефектоскопию. Система AUSS также позволяет осуществлять эхоимпульсную 4 дефектоскопию, а также одновременную двухчастотную дефектоскопию. Система AUSS оснащена роботизированными рычагами зонда, которые могут устанавливаться, при проведении дефектоскопии TTU, вблизи противоположных поверхностей проверяемой конструкции, причем один рычаг зонда перемещает ультразвуковой передатчик вдоль одной поверхности конструкции, а другой рычаг зонда соответственно перемещает ультразвуковой приемник вдоль противоположной поверхности конструкции. Для поддержания надлежащего выровненного положения между ультразвуковым передатчиком и приемником зазора между ними, а также с проверяемой конструкцией автоматическая система дефектоскопии может быть оборудована сложной системой позиционирования, позволяющей управлять перемещением по нескольким осям, такой как система AUSS-X, управляющая перемещением по десяти осям. Между тем, автоматические системы дефектоскопии могут иметь запредельную стоимость. Кроме этого, ориентирование и установка зазоров между датчиками, а также между датчиками и конструкцией при проведении дефектоскопии TTU может быть особенно затруднена на конструкциях с неплоской формой, например, при проведении дефектоскопии изогнутых поверхностей и стрингеров верхней панели. Также для стандартных систем автоматического сканирования, таких как система AUSS-X, может потребоваться доступ к обеим сторонам конструкции, что, по меньшей мере, в ряде случаев может быть если не невозможно, то проблематично, особенно это касается очень больших и очень малых конструкций. Кроме этого, системы сканирования проверяют ограниченные области, площадью до нескольких квадратных метров. Поэтому также следует принимать во внимание обеспечение доступа к проверяемым конструкциям и конкретным участкам. Доступ может быть настолько ограничен, что ручная дефектоскопия или автоматическая дефектоскопия будут просто невозможны. Например, доступ для проведения дефектоскопии к внутренней части стрингера верхней панели фюзеляжа летательного аппарата, особенно на удалении от торцевой части, ограничен.
Рассмотрение предшествующего уровня техники выше основано на документах US №№ 7249512 и 7263889. См. также документы US №№7,231,826 и 6,722,202, где рассматриваются различные установки и способы неразрушающего контроля конструкций, часть внутреннего пространства которых окружена, например, стрингерами верхней панели, выполненными в виде опорного элемента, например, крыльев и корпуса фюзеляжа летательного аппарата. Подобные зонды для неразрушающего контроля (НК) являются измерительными устройствами, например, ультразвуковыми измерительными преобразователями, расположенными вблизи одной или нескольких поверхностей конструкции, сверху или снизу, либо у боковых стенок. Зачастую преобразовател(и)ь подобных зондов должен взаимодействовать с преобразователем, расположенным на противоположной стенке конструкции, поэтому внутренний преобразователь, удерживающий зонд магнитно сопряженным с узлом внешнего зонда, расположенным снаружи конструкции, такой как стрингер верхней панели, перемещается вместе с внешним зондом. Известно также магнитное сопряжение с шарнирными или подвижными углами на одном или обоих зондах для изменения положения, формы, конфигурации и/или выравнивания одного или обоих зондов с учетом изменений в стрингере верхней панели для использования со стрингерами верхней панели разной формы, размера и конфигурации.
При магнитном сопряжении очень важное значение имеет расстояние между противоположными магнитами, расположенными на элементе внутреннего удерживающего зонда и на преобразователе узла внешнего закрепленного зонда. Так стандартные системы позволяют регулировать форму узлов внутреннего и внешнего зондов и/или ширину внутреннего зонда для того, чтобы боковые стенки зонда плотно прилегали к соответствующим поверхностям соответствующих стенок конструкции, внутри или снаружи. Тем не менее, может происходить магнитное расцепление, в этом случае требуется, например, повторное сопряжение и повторное проведение дефектоскопии после повторного магнитного сопряжения внутреннего зонда с внешним узлом. Считается, что основная причина данного явления - шероховатость поверхности и/или неровность поверхности конструкции. Магнитная сила связи между сопрягаемыми магнитами, расположенными на внутреннем зонде и узле внешнего закрепленного преобразователя, очень сильно ослабевает при относительно небольшом увеличении расстояния, разделяющего магниты.
Раскрытие изобретения
Раскрывается установка, а также способ неразрушающего контроля для проверки конструкции, у которой имеется внутренняя часть с отверстием, образуемая множеством стенок с внешними и внутренними поверхностями, которая может содержать внешний зонд дефектоскопической установки с множеством стенок внешнего зонда, каждая поверхность которых соответствует одной из множества соответствующих внешних поверхностей соответствующей стенки конструкции, в том числе первый элемент внешнего зонда и второй элемент внешнего зонда, магнитно сопряженные друг с другом таким образом, чтобы они принудительно перемещали, по меньшей мере, одну стенку внешнего зонда первого элемента внешнего зонда, а также, по меньшей мере, одну стенку внешнего зонда второго элемента внешнего зонда близко к соответствующей внешней поверхности конструкции за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным на первом элементе внешнего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда; а также магнитный балансир, выполненный с возможностью принудительного перемещения второго элемента внешнего зонда в направлении повышенного магнитного сопряжения между вторым элементом внешнего зонда и первым элементом внешнего зонда за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на магнитном балансире, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда. Установка может дополнительно содержать внутренний зонд дефектоскопической установки с множеством стенок внутреннего зонда, каждая из поверхностей которых соответствует соответствующей внутренней поверхности конструкции; причем внутренний зонд магнитно сопряжен через конструкцию с внешним зондом за счет магнитного притяжения магнита, расположенного на внутреннем зонде, и магнита, расположенного на внешнем зонде, для перемещения по внутренней части конструкции одновременно с внешним зондом. Внутренний зонд может содержать первый элемент внутреннего зонда, а также второй элемент внутреннего зонда; по меньшей мере, один из элементов: первый элемент внутреннего зонда или второй элемент внутреннего зонда магнитно сопряжены, по меньшей мере, с одним из элементов: первым элементом внешнего зонда или вторым элементом внешнего зонда за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным соответственно на одном из элементов: первом или втором элементах внутреннего зонда и магнитом, расположенным соответственно на одном из элементов: первом или втором элементах внешнего зонда, для поддержания соответствующего одного из элементов: первого или второго элементов внутреннего зонда, а также соответствующего одного из элементов: первого или второго элементов внешнего зонда в непосредственной близости от соответствующей стенки конструкции. Первый элемент внутреннего зонда и второй элемент внутреннего зонда могут разноситься друг от друга за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на первом элементе внешнего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внутреннего зонда.
Установка может содержать направляющую штангу магнитного балансира, проходящую от первого элемента внешнего зонда через второй элемент внешнего зонда к магнитному балансиру, которая направляет перемещение второго элемента внешнего зонда между первым элементом внешнего зонда и магнитным балансиром. По меньшей мере, на одном из элементов установки: первом элементе внешнего зонда или втором элементе внешнего зонда может быть установлен инструментальный преобразователь для неразрушающего контроля.
Изобретением также предлагается способ проверки конструкции, у которой имеется внутренняя часть с отверстием, образованная множеством стенок с внешними и внутренними поверхностями, предусматривающий: получение внешнего зонда дефектоскопической установки с множеством стенок внешнего зонда, у каждой из которых имеется поверхность, соответствующая одной из множества соответствующих внешних поверхностей соответствующей стенки конструкции, внешний зонд содержит первый элемент внешнего зонда и второй элемент внешнего зонда, магнитно сопряженные друг с другом таким образом, чтобы они принудительно перемещали, по меньшей мере, одну стенку внешнего зонда первого элемента внешнего зонда, а также, по меньшей мере, одну стенку внешнего зонда второго элемента внешнего зонда в непосредственной близости от соответствующей внешней поверхности конструкции за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным на первом элементе внешнего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда; а также получение магнитного балансира, выполненного с возможностью принудительного перемещения второго элемента внешнего зонда в направлении повышенного магнитного сопряжения между вторым элементом внешнего зонда и первым элементом внешнего зонда за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на магнитном балансире, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда; получение внутреннего зонда дефектоскопической установки с множеством стенок внутреннего зонда, у каждой из которых имеется поверхность, соответствующая одной из соответствующих внутренних поверхностей конструкции; внутренний зонд магнитно сопряжен через конструкцию с внешним зондом за счет магнитного притяжения магнита, расположенного на внутреннем зонде, и магнита, расположенного на внешнем зонде, для перемещения по внутренней части конструкции одновременно с внешним зондом; а также направление проверочных сигналов на прием проверочных сигналов от конструкции по мере перемещения зонда вдоль конструкции.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано изображение в разобранном виде, в перспективе части узла внешнего зонда установки неразрушающего контроля по аспектам одного из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 - изображение в разобранном виде, в перспективе части узла внутреннего зонда установки неразрушающего контроля по аспектам одного из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.3 - вид сверху узла внешнего зонда по фиг.1;
8 на фиг.4 - узел внешнего зонда, частично зацепляющийся с внешними частями проверяемой конструкции;
на фиг.5 - узел внутреннего зонда, частично вставленный внутрь проверяемой конструкции.
Осуществление изобретения
В настоящем описании описано выравнивание магнитной силы отталкивания или смягчение магнитной силы притяжения, сопрягающей узлы внутреннего и внешнего зондов, по мере того как установка НК перемещается вдоль проверяемой конструкции, например, структурной опорной конструкции стрингера верхней панели.
На фиг.1 в качестве примера показана часть узла 10 внешнего зонда системы неразрушающего контроля («НК»), которая может использоваться вместе с узлом 12 внутреннего зонда дефектоскопической системы (показан на фиг.2) для проведения неразрушающей проверки конструкций, стенки которых образуют участок замкнутого пространства, например, структурную опорную конструкцию стрингера верхней панели (далее для удобства собирательно именуемую «стрингеры верхней панели»).
Узел 10 внешнего зонда может иметь первый боковой элемент 20, крепежную часть 22 внешнего зонда с крепежной опорой 23 зонда, а также крепежную боковую стенку 24 зонда. Боковая стенка 24 может иметь внутреннюю контактную поверхность 26, на которую могут быть установлены роликовые подшипники (не показаны) для упрощения перемещения крепежного устройства зонда вдоль поверхности внешней боковой стенки стрингера верхней панели.
На крепежной части 20 может находиться корпус 28 магнита, установленный посредине, между кронштейном 30 корпуса магнита и кронштейном 32 корпуса магнита. Корпус магнита может иметь выступ 34 для регулировки зазора, в котором может быть выполнено отверстие 36 с резьбой для регулировки зазора, с которым в резьбовое зацепление входит винт 38 регулировки зазора. В корпусе 28 магнита может находиться магнит 40, удерживаемый крышкой 50 корпуса магнита.
Вал 42 узла системы НК может проходить через сквозное отверстие 46 вала в монтажной стойке 44 для вала боковой стенки 24. Положение крепежной части 20 зонда на валу 42 может фиксироваться парой установочных винтов 48 вала.
Узел 10 внешнего/наружного зонда также может содержать кодирующий элемент 52, который может иметь основание 54 кодирующего элемента, а также боковую стенку 56 кодирующего элемента с внутренней контактной поверхностью 58, на которую могут быть установлены роликовые подшипники 110, часть которых видна на фиг.1.
На боковой стенке 56 кодирующего элемента может быть установлен кронштейн 60 корпуса магнита, в котором может находиться корпус 62 магнита. Кронштейн 60 корпуса магнита также может иметь выступ 64 для регулирования зазора, в котором может быть образована упорная лунка 66 для винта регулировки зазора. Магнит 80 может быть помещен в корпус 62 магнита и удерживаться на месте крышкой 80 корпуса магнита. На кронштейне 60 корпуса магнита также может находиться линейный подшипник 90 вала, который может удерживаться на месте в кронштейне 60 корпуса магнита парой установочных винтов 92 подшипника. Кодирующий элемент 52 может иметь внутреннюю контактную поверхность 108 боковой стенки конусного отверстия 112. У кодирующего элемента также могут быть известные магниты магнитного сопряжения (не показаны), расположенные в корпусах магнитов в местах, обозначенных стрелками 130, в нижней части боковой стенки 58 второго элемента узла внешнего зонда, кодирующего элемента 52, для магнитного сопряжения с внутренним зондом 12.
Следует понимать, что рассмотренные выше конструкции, по существу, дублируются с противоположных торцов соответствующего крепежного устройства 20 зонда и кодирующего элемента 52.
В кодирующем элементе 52 находится кодирующий узел 140, включающий в себя кодирующее колесо 142, которое зацепляется с внешней боковой стенкой проверяемой конструкции и определяет свое положение при перемещении по конструкции. В крепежном устройстве 20 зонда находятся один или несколько преобразователей зонда, в частности, преобразователь 146 помещен в корпус 144 преобразователя, а преобразователь 150 помещен в корпус 148 преобразователя.
Узел 10 внешнего зонда также содержит устройство магнитного выравнивания, которое выравнивает/смягчает магнитное сопряжение узла 10 внешнего зонда с носителем внутреннего зонда, челноком 12. Механизм смягчения может включать в себя штангу 160 вала с парой корпусов 162 магнитов, расположенных с соответствующих торцов штанги 160 вала, в которых находятся магниты 170, удерживаемые на месте крышками 164 корпусов магнитов. Штанга 160 вала имеет пару отверстий 180 для вала, а сама она удерживается на месте на валах 30 при помощи соответствующих установочных винтов 182.
На фиг.2 в качестве примера показано изображение в разобранном виде, в перспективе части узла 12 внутреннего зонда установки неразрушающего контроля по аспектам одного из вариантов осуществления настоящего изобретения. Узел 12 внутреннего зонда 12 может иметь первый элемент узла зонда, с правой стороны 202, а также второй элемент узла зонда, с левой стороны 204. Положение сторон 202, 204 относительно друг друга может регулироваться в зависимости от проверяемой конструкции, расстояние между боковыми стенками которой может меняться, за счет скользящего зацепления соответствующих салазок из множества разделительно-регулировочных салазок 206 внутри соответствующих разделительно-регулировочных кареток 208.
Таким образом, можно обеспечить плотное прилегание соответствующих контактных боковых стенок 210 правой стороны 202 и левой стороны 204 к соответствующим боковым стенками конструкции, упрощая их перемещения вдоль стенки конструкции за счет роликовых подшипников 212. Правая сторона 202 и левая сторона 204 могут раздвигаться в стороны друг от друга за счет противодействующей магнитной силы магнитов 224, расположенных в соответствующих корпусах 220 магнитов и удерживаемых на месте крышками 222 корпусов магнитов.
С каждой стороны челнока внутреннего зонда 12 может находиться преобразователь 236, расположенный в соответствующем отсеке 230, 232 преобразователя, в которых также находятся корпус 234 преобразователя и корпус 236 преобразователя для преобразователей 238, 240.
На фиг.5 показан вид сверху узла внешнего зонда 10 по фиг.1.
Следует понимать, что во время эксплуатации внутренний зонд 12 вставляется в отверстие конструкции 250, например, в стрингер верхней панели, как это показано на фиг.5. Затем узел внешнего зонда, показанный на фиг.3 при виде сверху, помещается снаружи конструкции 250, как это показано на фиг.4. Магнитное сопряжение между магнитами 224 челнока внутреннего зонда 12 и магнитами, расположенными в корпусах 130 магнитов, как это показано, происходит на боковой стенке 56 кодирующего устройства. Следует понимать, что по одному из возможных вариантов осуществления внешнего узла 10 корпуса 130 магнитов находятся лишь на боковой стенке 56 кодирующего устройства, тогда как магниты 224 магнитного сопряжения, также по одному из возможных вариантов осуществления, показаны с обеих сторон внутреннего зонда, в этом случае внешний узел 10 также может быть выполнен таким образом, чтобы магниты магнитного сопряжения для магнитного сопряжения с челноком 12 внутреннего зонда находились с одной стороны, как это показано на фиг.1, или с обеих сторон. Винт регулировки зазора может регулироваться для установки минимального расстояния между крепежным устройством 20 зонда и узлом 52 кодирующего устройства узла 10 внешнего зонда.
Во время эксплуатации внутренний зонд 12 медленно смещается вместе с узлом внешнего зонда 10 по мере того, как узел внешнего зонда перемещается вдоль конструкции 250, как это известно из уровня техники, за счет силы магнитного притяжения сопрягающих магнитов внутреннего/внешнего зондов. Правая сторона 202 и левая сторона 204 внутреннего зонда 12 могут перемещаться относительно друг друга, поддерживая контакт между роликовыми подшипниками 212, расположенными на сторонах 202, 204, с соответствующей внутренней боковой стенкой конструкции 250 за счет сил магнитного притяжения между магнитами 224, расположенными на сторонах 202, 204 внутреннего зонда 12, и магнитами (не показаны), находящимися в корпусах 130 магнитов внешнего узла (в данном случае показаны исключительно в качестве примера в узле 52 кодирующего устройства узла внешнего зонда 10).
Крепежное устройство 20 зонда и узел кодирующего устройства 52 узла внешнего зонда 10 удерживаются в тесном контакте с соответствующей внешней боковой стенкой конструкции 250 за счет сил притяжения магнитов 40, 80, находящихся в корпусах 28, 62 магнитов на кронштейнах 30, 32 и 60 корпусов магнитов в боковых стенках 20, 52 крепежного устройства 20 зонда и узла кодирующего устройства 52. Магниты 170 на штанге 162 вала расположены таким образом, чтобы между ними и магнитами 80 узла кодирующего устройства 52 создавалась отталкивающая сила. Таким образом, помимо внутренних/внешних магнитных сил притяжения возникает дополнительная магнитная сила, выталкивающая узел кодирующего устройства 52 в сторону соответствующей боковой стенки конструкции 250. Узел кодирующего устройства, находясь одновременно под воздействием магнитной силы притяжения между магнитами 40 крепежного устройства зонда и магнитами 80 кодирующего устройства, а также магнитной отталкивающей силы между магнитами 80 кодирующего устройства и магнитами 170 штанги вала, перемещается вдоль валов 42 при помощи подшипников 90 с учетом изменений ширины проверяемой конструкции 250, а также изменений текстуры поверхности или иных неровностей поверхности боковых стенок конструкции 250. Это существенно уменьшает вероятность потери магнитного внутреннего/внешнего сопряжения.
Объем и содержание настоящего изобретения не ограничены представленными выше вариантами осуществления и должны рассматриваться с точки зрения объема и содержания с учетом того, каким образом раскрытые варианты осуществления могут быть изменены и модифицированы, не выходя за объем и сущность раскрытого предмета изобретения и формулы изобретения, принимая во внимание отдельные, рассмотренные выше изменения и модификации.

Claims (15)

1. Дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля, предназначенная для проверки конструкции, имеющей внутреннюю часть с отверстием, образуемую множеством стенок с внешними и внутренними поверхностями, содержащая:
внешний зонд дефектоскопической установки с множеством стенок внешнего зонда, у каждой из которых имеется поверхность, соответствующая одной из множества соответствующих внешних поверхностей соответствующей стенки конструкции, при этом внешний зонд содержит первый элемент внешнего зонда и второй элемент внешнего зонда, магнитно сопряженные друг с другом, чтобы иметь возможность принудительного перемещения, по меньшей мере, одной стенки внешнего зонда первого элемента внешнего зонда и, по меньшей мере, одной стенки внешнего зонда второго элемента внешнего зонда близко к соответствующей внешней поверхности конструкции за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным на первом элементе внешнего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда; и
магнитный балансир, выполненный с возможностью принудительного перемещения второго элемента внешнего зонда в направлении повышенного магнитного сопряжения между вторым элементом внешнего зонда и первым элементом внешнего зонда за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на магнитном балансире, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда.
2. Установка по п.1, дополнительно содержащая внутренний зонд дефектоскопической установки с множеством стенок внутреннего зонда, поверхность каждой из которых соответствует одной из соответствующих внутренних поверхностей конструкции; при этом внутренний зонд магнитно сопряжен через конструкцию с внешним зондом за счет магнитного притяжения магнита, расположенного на внутреннем зонде, и магнита, расположенного на внешнем зонде, для перемещения по внутренней части конструкции совместно с внешним зондом.
3. Установка по п.2, в которой внутренний зонд содержит первый элемент внутреннего зонда и второй элемент внутреннего зонда; при этом по меньшей мере, один элемент из первого элемента внутреннего зонда и второго элемента внутреннего зонда магнитно сопряжен, по меньшей мере, с одним элементом из первого элемента внешнего зонда и второго элемента внешнего зонда за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным соответственно на первом или втором элементах внутреннего зонда, и магнитом, расположенным соответственно на первом или втором элементах внешнего зонда, для удержания соответствующего первого или второго элементов внутреннего зонда и соответствующего первого или второго элементов внешнего зонда в непосредственной близости от соответствующей стенки конструкции.
4. Установка по п.3, в которой первый элемент внутреннего зонда и второй элемент внутреннего зонда разнесены за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на первом элементе внутреннего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внутреннего зонда.
5. Установка по п.1, в которой направляющая штанга магнитного балансира проходит от первого элемента внешнего зонда через второй элемент внешнего зонда к магнитному балансиру, направляя перемещение второго элемента внешнего зонда между первым элементом внешнего зонда и магнитным балансиром.
6. Установка по п.1, в которой в, по меньшей мере, одном элементе из первого элемента внешнего зонда и второго элемента внешнего зонда установлен инструментальный преобразователь для неразрушающего контроля.
7. Установка по п.2, в которой, по меньшей мере, в одном элементе из первого элемента внешнего зонда, второго элемента внешнего зонда и внутреннего зонда установлен инструмент для неразрушающего контроля.
8. Установка по п.3, в которой, по меньшей мере, в одном элементе из первого элемента внешнего зонда, второго элемента внешнего зонда, первого элемента внутреннего зонда и второго элемента внутреннего зонда установлен инструментальный преобразователь для неразрушающего контроля.
9. Способ дефектоскопии конструкции, имеющей внутреннюю часть с отверстием, образованную множеством стенок с внешними и внутренними поверхностями, включающий:
обеспечение внешнего зонда дефектоскопической установки с множеством стенок внешнего зонда, у каждой из которых имеется поверхность, соответствующая одной из множества соответствующих внешних поверхностей соответствующей стенки конструкции, при этом внешний зонд содержит первый элемент внешнего зонда и второй элемент внешнего зонда, магнитно сопряженные друг с другом, чтобы иметь возможность принудительного перемещения, по меньшей мере, одной стенки внешнего зонда первого элемента внешнего зонда и, по меньшей мере, одной стенки внешнего зонда второго элемента внешнего зонда близко к соответствующей внешней поверхности конструкции за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным на первом элементе внешнего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда; и магнитного балансира, выполненного с возможностью принудительного перемещения второго элемента внешнего зонда в направлении повышенного магнитного сопряжения между вторым элементом внешнего зонда и первым элементом внешнего зонда за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на магнитном балансире, и магнитом, расположенным на втором элементе внешнего зонда;
обеспечение внутреннего зонда дефектоскопической установки с множеством стенок внутреннего зонда, поверхность каждой из которых соответствует одной из соответствующих внутренних поверхностей конструкции;
магнитное сопряжение внутреннего зонда через конструкцию с внешним зондом за счет магнитного притяжения магнита, расположенного на внутреннем зонде, и магнита, расположенного на внешнем зонде, для перемещения по внутренней части конструкции совместно с внешним зондом; и
передачу проверочных сигналов на конструкцию и прием проверочных сигналов от конструкции по мере перемещения зондов вдоль конструкции.
10. Способ по п.9, в котором внутренний зонд содержит первый элемент внутреннего зонда и второй элемент внутреннего зонда; при этом, по меньшей мере, один элемент из первого элемента внутреннего зонда и второго элемента внутреннего зонда магнитно сопряжены, по меньшей мере, с одним элементом из первого элемента внешнего зонда и второго элемента внешнего зонда за счет магнитного притяжения между магнитом, расположенным соответственно на первом или втором элементах внутреннего зонда, и магнитом, расположенным соответственно на первом или втором элементах внешнего зонда, для удержания соответствующего первого или второго элементов внутреннего зонда и соответствующего первого или второго элементов внешнего зонда в непосредственной близости от соответствующей стенки конструкции.
11. Способ по п.10, в котором первый элемент внутреннего зонда и второй элемент внутреннего зонда разнесены за счет магнитного отталкивания между магнитом, расположенным на первом элементе внутреннего зонда, и магнитом, расположенным на втором элементе внутреннего зонда.
12. Способ по п.9, в котором направляющая штанга магнитного балансира проходит от первого элемента внешнего зонда через второй элемент внешнего зонда к магнитному балансиру, направляя перемещение второго элемента внешнего зонда между первым элементом внешнего зонда и магнитным балансиром.
13. Способ по п.9, в котором, по меньшей мере, в одном элементе из первого элемента внешнего зонда и второго элемента внешнего зонда установлен инструментальный преобразователь для неразрушающего контроля.
14. Способ по п.10, в котором, по меньшей мере, в одном элементе из первого элемента внешнего зонда, второго элемента внешнего зонда или внутреннего зонда установлен инструмент для неразрушающего контроля.
15. Способ по п.12, в котором, по меньшей мере, в одном элементе из первого элемента внешнего зонда, второго элемента внешнего зонда, первого элемента внутреннего зонда и второго элемента внутреннего зонда установлен инструментальный преобразователь для неразрушающего контроля.
RU2012127796/28A 2009-12-18 2010-11-12 Дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля, содержащая зонд для проверки стрингеров, имеющий магнитный пружинный балансир RU2538933C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/642,478 2009-12-18
US12/642,478 US8234942B2 (en) 2009-12-18 2009-12-18 Stringer probe with magnetic spring balance
PCT/US2010/056612 WO2011075253A1 (en) 2009-12-18 2010-11-12 Non- destructive inspection apparatus comprising stringer probe with magnetic spring balance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012127796A RU2012127796A (ru) 2014-01-10
RU2538933C2 true RU2538933C2 (ru) 2015-01-10

Family

ID=43501796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012127796/28A RU2538933C2 (ru) 2009-12-18 2010-11-12 Дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля, содержащая зонд для проверки стрингеров, имеющий магнитный пружинный балансир

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8234942B2 (ru)
EP (1) EP2513643B1 (ru)
JP (1) JP5689481B2 (ru)
CN (1) CN102656451B (ru)
CA (1) CA2778263C (ru)
RU (1) RU2538933C2 (ru)
WO (1) WO2011075253A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219052U1 (ru) * 2023-02-03 2023-06-27 Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") Устройство для неразрушающего контроля дефекта детали

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8573076B2 (en) 2011-07-11 2013-11-05 The Boeing Company Non-destructive inspection systems and methods that incorporate interchangeable probes
US9470658B2 (en) * 2013-03-12 2016-10-18 The Boeing Company Self-contained holonomic tracking method and apparatus for non-destructive inspection
US9643020B2 (en) * 2013-08-09 2017-05-09 Medtronic, Inc. Feedthrough assembly for an implantable medical device
US9395339B2 (en) 2013-08-26 2016-07-19 The Boeing Comapany Apparatus for non-destructive inspection of stringers
CN103852524B (zh) * 2014-03-26 2016-02-03 深圳市神视检验有限公司 一种用于超声检测的自动扫查装置
US9778230B2 (en) * 2015-04-30 2017-10-03 The Boeing Company Ultrasound scanning system, assembly, and method for inspecting composite structures
US9933396B2 (en) * 2015-08-26 2018-04-03 The Boeing Company Automated ultrasonic inspection of elongated composite members using single-pass robotic system
CN105319279B (zh) * 2015-11-12 2018-07-20 深圳市神视检验有限公司 一种用于超声探头校准检测的机械装置
CN106092903B (zh) * 2016-07-21 2021-11-05 国网河南省电力公司周口供电公司 一种碳纤维复合芯导线巡检装置及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1642368A1 (ru) * 1989-01-25 1991-04-15 Предприятие П/Я М-5953 Устройство дл контрол непроклеев многослойных конструкций
US20060055399A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-16 The Boeing Company Magnetically attracted inspecting apparatus and method using a ball bearing
WO2006081100A1 (en) * 2005-01-24 2006-08-03 The Boeing Company Non-destructive stringer inspection apparatus and method
WO2007001375A1 (en) * 2004-09-16 2007-01-04 The Boeing Company Alignment compensator for magnetically attracted inspecting apparatus and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0640004B2 (ja) * 1990-03-23 1994-05-25 大阪瓦斯株式会社 超音波測定装置の探触子ホルダー
JPH09229911A (ja) * 1996-02-27 1997-09-05 Hitachi Constr Mach Co Ltd 透過型超音波検査装置
JP2002263968A (ja) * 2001-03-09 2002-09-17 Toshiba Tungaloy Co Ltd ボルト締結機の制御装置
US7498796B2 (en) * 2002-05-09 2009-03-03 The Boeing Company Magnetic indexer for high accuracy hole drilling
GB0314357D0 (en) * 2003-06-19 2003-07-23 Pii Ltd Electromagnetic acoustic transducer
US6722202B1 (en) * 2003-07-16 2004-04-20 The Boeing Company Method and apparatus for inspecting a structure utilizing magnetically attracted probes
US7484413B2 (en) * 2003-12-12 2009-02-03 The Boeing Company Remote radius inspection tool for composite joints
US7320249B2 (en) * 2004-09-16 2008-01-22 The Boeing Company Magnetically attracted inspecting apparatus and method using a fluid bearing
US7444876B2 (en) * 2005-08-26 2008-11-04 The Boeing Company Rapid prototype integrated linear ultrasonic transducer inspection apparatus, systems, and methods
US7464596B2 (en) * 2004-09-24 2008-12-16 The Boeing Company Integrated ultrasonic inspection probes, systems, and methods for inspection of composite assemblies

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1642368A1 (ru) * 1989-01-25 1991-04-15 Предприятие П/Я М-5953 Устройство дл контрол непроклеев многослойных конструкций
US20060055399A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-16 The Boeing Company Magnetically attracted inspecting apparatus and method using a ball bearing
WO2007001375A1 (en) * 2004-09-16 2007-01-04 The Boeing Company Alignment compensator for magnetically attracted inspecting apparatus and method
WO2006081100A1 (en) * 2005-01-24 2006-08-03 The Boeing Company Non-destructive stringer inspection apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219052U1 (ru) * 2023-02-03 2023-06-27 Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") Устройство для неразрушающего контроля дефекта детали

Also Published As

Publication number Publication date
EP2513643B1 (en) 2018-01-10
WO2011075253A1 (en) 2011-06-23
US20110146424A1 (en) 2011-06-23
JP2013514532A (ja) 2013-04-25
JP5689481B2 (ja) 2015-03-25
CN102656451B (zh) 2015-06-03
US8234942B2 (en) 2012-08-07
CA2778263A1 (en) 2011-06-23
CA2778263C (en) 2015-11-03
CN102656451A (zh) 2012-09-05
EP2513643A1 (en) 2012-10-24
RU2012127796A (ru) 2014-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2538933C2 (ru) Дефектоскопическая установка для неразрушающего контроля, содержащая зонд для проверки стрингеров, имеющий магнитный пружинный балансир
JP5495562B2 (ja) 検査システムおよび関連される方法
EP1709438B1 (en) Non-destructive inspection device for inspecting limited-acces features of a structure
US7478569B2 (en) Non-destructive inspection system with flexible display and associated method
US7249512B2 (en) Non-destructive stringer inspection apparatus and method
US7231826B2 (en) Non-destructive inspection device for inspecting limited-access features of a structure
US8347746B2 (en) Crawling automated scanner for non-destructive inspection of aerospace structural elements
US20060201252A1 (en) Angle beam shear wave through-transmission ultrasonic testing apparatus and method
US7328630B2 (en) End effector inspection apparatus and method
US7703327B2 (en) Apparatus and method for area limited-access through transmission ultrasonic inspection
Heuer et al. Eddy current testing of carbon fiber materials by high resolution directional sensors
CN114813929A (zh) 发电机护环阵列涡流检测用吸附式扫查装置及检测方法
Komsky Application of portable modules for fatigue crack characterization