RU2629687C1 - Automatic ultrasonic tester - Google Patents

Automatic ultrasonic tester Download PDF

Info

Publication number
RU2629687C1
RU2629687C1 RU2016123150A RU2016123150A RU2629687C1 RU 2629687 C1 RU2629687 C1 RU 2629687C1 RU 2016123150 A RU2016123150 A RU 2016123150A RU 2016123150 A RU2016123150 A RU 2016123150A RU 2629687 C1 RU2629687 C1 RU 2629687C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
acoustic
input
control unit
drive
Prior art date
Application number
RU2016123150A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Алешин
Михаил Владимирович Григорьев
Денис Михайлович Козлов
Николай Владимирович Крысько
Максим Андреевич Прилуцкий
Сергей Сергеевич Холодов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром"
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 Публичное акционерное общество "Газпром" filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром"
Priority to RU2016123150A priority Critical patent/RU2629687C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629687C1 publication Critical patent/RU2629687C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: automatic ultrasonic tester contains a moving unit, acoustic unit, electronic unit, power unit and contact liquid tanks. The moving unit includes drive and driven magnetized wheel pairs, a moving drive, moving drive control unit, distometer, rigidly fixed to the driven wheel pair. The acoustic unit comprises of acoustic transducers with phased arrays, and the electronic unit consists of a central control unit, pulse generator, amplifier unit and analog-to-digital signal conversion unit, defect recording unit and signal processing unit. An induction track sensor is rigidly fixed to the drive wheel pair.
EFFECT: improved evaluation precision of metal and weld joint actual state.
3 dwg

Description

Изобретение предназначено для ультразвукового контроля основного металла (тела трубы), кольцевых и продольных сварных швов магистральных газопроводов на наличие дефектов типа нарушения сплошности или однородности материала и может быть использовано для дефектоскопии магистральных газопроводов.The invention is intended for ultrasonic testing of the base metal (pipe body), annular and longitudinal welds of main gas pipelines for defects such as discontinuity or homogeneity of the material and can be used for inspection of main gas pipelines.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является контрольный сканер, имеющий переднюю колесную раму, заднюю колесную раму, ультразвуковую фазированную решетку, колеса, прикрепленные к колесным рамам для перемещения колесных рам, блок кодирования, приспособленный для контроля вращения колес, местоположения и для отправки сигнала кодера, соответствующего принятым ультразвуковым сигналам, низкопрофильный держатель зонда в сборе, присоединенный между колесными рамами, причем держатель зонда в сборе расположен между колесными рамами, а колеса намагничиваются, чтобы удержать контрольный сканер (см. патент RU 2514153, G01N 29/07, опуб. 27.04.2014).The closest analogue of the claimed invention is a control scanner having a front wheel frame, a rear wheel frame, an ultrasonic phased array, wheels attached to the wheel frames to move the wheel frames, a coding unit adapted to control wheel rotation, location and to send an encoder signal corresponding to received ultrasonic signals, a low-profile probe holder assembly connected between the wheel frames, the probe holder assembly being located between the wheel frames, and the wheels are magnetized to hold the control scanner (see patent RU 2514153, G01N 29/07, publ. 04/27/2014).

Недостатком упомянутого выше технического решения является недостаточная точность ультразвукового контроля, обусловленная тем, что в упомянутом выше контрольном сканере отсутствует возможность слежения за его возможными смещениями при проведении ультразвукового контроля относительно объекта ультразвукового контроля и, следовательно, не обеспечивается надежное выявление дефектов из-за возможной неточности установки контрольного сканера. Поперечное смещение сканера от оси симметрии шва чревато как неправильным определением координат дефекта в поперечном направлении, так и пропуском дефектов из-за того, что при поперечном смещении сканер сканирует не зону шва, а зону рядом со швом.The disadvantage of the above technical solution is the insufficient accuracy of ultrasonic testing, due to the fact that the above-mentioned control scanner does not have the ability to track its possible displacements during ultrasonic testing relative to the object of ultrasonic testing and, therefore, reliable identification of defects due to possible installation inaccuracy is not provided control scanner. A transverse displacement of the scanner from the axis of symmetry of the seam is fraught with both an incorrect determination of the coordinates of the defect in the transverse direction and the omission of defects due to the fact that with transverse displacement the scanner does not scan the seam area, but the area next to the seam.

Также недостаточно высокая точность ультразвукового контроля в упомянутом выше техническом решении обусловлена недостаточной автоматизацией процесса ультразвукового контроля.Also, the insufficient accuracy of ultrasonic testing in the above-mentioned technical solution is due to insufficient automation of the ultrasonic testing process.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является повышение точности оценки фактического состояния металла и сварных соединений за счет обеспечения поперечной устойчивости установки автоматизированного ультразвукового контроля, отслеживания данных о ее поперечном смещении и передачи сигнала на управляющие блоки заявленной установки, которые позволяют в режиме реального времени проводить анализ объекта контроля.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to increase the accuracy of assessing the actual state of the metal and welded joints by providing lateral stability of the automated ultrasonic testing installation, tracking data on its lateral displacement and transmitting a signal to the control units of the claimed installation, which allow real-time time to analyze the object of control.

Технический результат обеспечивается тем, что автоматизированная установка ультразвукового контроля содержит блок перемещения, акустический блок, а также закрепленные на несущей балке электронный блок, блок питания и баки контактной жидкости, при этом блок перемещения включает в себя ведущую и ведомую намагниченные колесные пары с симметричным расположением колес в каждой паре относительно несущей балки, привод передвижения, блок управления приводом передвижения, датчик пути, жестко скрепленный с ведомой колесной парой, акустический блок включает в себя акустические преобразователи с фазированными решетками, а электронный блок состоит из центрального блока управления, блока генерации импульсов, блока усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, блока регистрации дефектов и блока обработки сигналов, причем центральный блок управления имеет первый выход, подключенный к входу блока управления приводом передвижения, и второй выход, подключенный к входу блока генерации импульсов, при этом акустический блок имеет вход, подключенный к выходу блока генерации импульсов, и выход, подключенный к входу блока усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, выход которого подключен к входу блока обработки сигналов, имеющему выход, подключенный к входу блока регистрации дефектов, и, кроме того, к ведущей колесной паре жестко прикреплен индукционный датчик слежения, вырабатывающий при смещении ведущей колесной пары относительно объекта контроля управляющий сигнал на центральный блок управления.The technical result is ensured by the fact that the automated installation of ultrasonic testing comprises a displacement unit, an acoustic unit, as well as an electronic unit fixed to the carrier beam, a power unit and contact liquid tanks, while the displacement unit includes driving and driven magnetized wheel pairs with a symmetrical arrangement of wheels in each pair relative to the supporting beam, the movement drive, the control unit for the movement drive, the track sensor, rigidly fastened to the driven wheelset, acoustically the unit includes phased array acoustic transducers, and the electronic unit consists of a central control unit, a pulse generation unit, a signal amplification and analog-to-digital signal conversion unit, a defect registration unit and a signal processing unit, the central control unit having a first output connected to the input of the drive control unit, and the second output connected to the input of the pulse generation unit, while the acoustic unit has an input connected to the output of the generation unit pulses, and an output connected to the input of the amplification and analog-to-digital signal conversion unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, having an output connected to the input of the defect registration unit, and, in addition, an induction tracking sensor is rigidly attached to the driving wheel pair which generates a control signal to the central control unit when the driving wheel pair is displaced relative to the control object.

Наличие датчика слежения обеспечивает повышение точности оценки фактического состояния металла и сварных соединений за счет обеспечения устойчивости установки автоматизированного ультразвукового контроля и автоматическое слежение за ее смещением относительно объекта ультразвукового контроля.The presence of a tracking sensor improves the accuracy of assessing the actual state of the metal and welded joints by ensuring the stability of the automated ultrasonic testing installation and automatically tracking its displacement relative to the ultrasonic testing object.

Наличие электронного блока, состоящего из центрального блока управления, блока генерации импульсов, блока усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, блока регистрации дефектов и блока обработки сигналов с передачей сигнала, также обеспечивает повышение точности ультразвукового контроля за счет обеспечения процесса автоматического ультразвукового контроля с возможностью в режиме реального времени проводить анализ объекта контроля.The presence of an electronic unit consisting of a central control unit, a pulse generation unit, a signal amplification and analog-to-digital signal conversion unit, a defect registration unit, and a signal processing unit with signal transmission also improves the accuracy of ultrasonic testing by providing an automatic ultrasonic monitoring process with the ability to real-time analysis of the control object.

Использование датчика слежения индуктивного типа также повышает точность ультразвукового контроля в заявленной установке, так как упомянутый датчик не имеет акустического и механического контакта с контролируемым трубопроводом или газопроводом и не подвержен износу.The use of an inductive-type tracking sensor also improves the accuracy of ultrasonic testing in the claimed installation, since the said sensor does not have acoustic and mechanical contact with the monitored pipeline or gas pipeline and is not subject to wear.

Крепление датчика слежения к ведущей колесной паре, т.е. перед остальными элементами установки, обеспечивает точность проведения ультразвукового контроля за счет уменьшения времени возвращения установки на середину шва при случайных сбоях.Mounting the tracking sensor to the driving wheelset, i.e. in front of other elements of the installation, it ensures the accuracy of ultrasonic testing by reducing the time the unit returns to the middle of the seam in case of accidental failures.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан вид сбоку автоматизированной установки ультразвукового контроля (бак контактной жидкости, находящийся на переднем плане, не показан).In FIG. 1 shows a side view of an automated ultrasonic inspection unit (a contact fluid tank in the foreground is not shown).

На фиг. 2 показан вид сверху автоматизированной установки ультразвукового контроля.In FIG. 2 shows a top view of an automated ultrasonic testing apparatus.

На фиг. 3 показана функциональная схема автоматизированной установки ультразвукового контроля и связи между блоками.In FIG. 3 shows a functional diagram of an automated installation of ultrasonic monitoring and communication between blocks.

Автоматизированная установка ультразвукового контроля (фиг. 1 и фиг. 2) содержит блок перемещения 1, акустический блок 2, индуктивный датчик слежения 3, блок питания 4, баки 5 контактной жидкости и электронный блок 6.The automated installation of ultrasonic testing (Fig. 1 and Fig. 2) contains a displacement unit 1, an acoustic unit 2, an inductive tracking sensor 3, a power unit 4, contact liquid tanks 5 and an electronic unit 6.

Блок перемещения 1 состоит из привода передвижения 7, блока управления 8 приводом передвижения, ведущей колесной пары 9, ведомой колесной пары 10 и датчика пути 11, установленного на ведомой колесной паре 10. Для плотного прижатия к объекту исследования ведущая 9 и ведомая 10 колесные пары выполнены намагниченными. Ведущая 9 и ведомая 10 колесные пары выполнены с симметричным расположением колес относительно несущей балки 12. Блок перемещения 1 обеспечивает меандрическое движение заявленной установки в системе координат XY.The movement unit 1 consists of a movement drive 7, a control unit 8 of a movement drive, a driving wheelset 9, a driven wheel pair 10 and a track sensor 11 mounted on the driven wheelset 10. For tight pressing against the object of study, the driving 9 and driven 10 wheelsets are made magnetized. The driving 9 and driven 10 wheel pairs are made with a symmetrical arrangement of wheels relative to the supporting beam 12. The movement unit 1 provides a meander movement of the claimed installation in the XY coordinate system.

На несущей балке 12 закреплены блок питания 4, электронный блок 6, ведомая колесная пара 10, подвесы акустического блока 2 и баки 5 контактной жидкости. Привод передвижения 7 и блок управления 8 приводом передвижения закреплены на поворотном рычаге 13.A power supply unit 4, an electronic unit 6, a driven pair of wheels 10, suspensions of the acoustic unit 2 and contact liquid tanks 5 are fixed to the carrier beam 12. The movement drive 7 and the control unit 8 of the movement drive are mounted on a swing arm 13.

Акустический блок 2 включает в себя два симметрично расположенных относительно несущей балки 12 акустических преобразователя с фазированными решетками и предназначен для приема и излучения ультразвуковых колебаний. Количество элементов фазированной решетки акустического преобразователя - 16.The acoustic unit 2 includes two phased array acoustic transducers symmetrically positioned relative to the carrier beam 12 and is intended for receiving and emitting ultrasonic vibrations. The number of phased array elements of the acoustic transducer is 16.

Конструкция подвеса акустических преобразователей снабжена прижимными устройствами, например, пружинами или магнитами и обеспечивает плотное прижатие правого и левого акустического преобразователя относительно поверхности контролируемого объекта, а также позволяет контролировать кольцевые сварные швы труб диаметром от 530 до 1420 мм. Акустические преобразователи подсоединены к электронному блоку 6 электрическими кабелями.The suspension design of the acoustic transducers is equipped with clamping devices, for example, springs or magnets and provides tight pressing of the right and left acoustic transducers relative to the surface of the controlled object, and also allows you to control the ring welds of pipes with diameters from 530 to 1420 mm. Acoustic transducers are connected to the electronic unit 6 by electric cables.

Электронный блок 6 (фиг. 3) состоит из центрального блока управления 14, блока 15 генерации импульсов, блока 16 усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, блока 17 регистрации дефектов и блока 18 обработки сигналов.The electronic unit 6 (Fig. 3) consists of a central control unit 14, a pulse generation unit 15, an amplification and analog-to-digital signal conversion unit 16, a defect registration unit 17, and a signal processing unit 18.

Центральный блок управления 14 предназначен для управления режимами работы установки и имеет первый выход, подключенный к входу блока перемещения 1, и второй выход, подключенный к входу блока 15 генерации импульсов. Выход блока 15 генерации импульсов подключен к входу акустического блока 2, выход которого подключен к входу блока 16 усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала. Выход блока 16 усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала подключен к входу блока 18 обработки сигналов, выход которого подключен к входу блока 17 регистрации дефектов.The central control unit 14 is designed to control the operating modes of the installation and has a first output connected to the input of the displacement unit 1, and a second output connected to the input of the pulse generating unit 15. The output of the pulse generating unit 15 is connected to the input of the acoustic unit 2, the output of which is connected to the input of the amplification and analog-to-digital signal conversion unit 16. The output of the amplification and analog-to-digital signal conversion unit 16 is connected to the input of the signal processing unit 18, the output of which is connected to the input of the defect registration unit 17.

Блок питания 4 имеет первый выход, соединенный с блоком перемещения 1, и второй выход, соединенный с центральным блоком управления 14.The power supply 4 has a first output connected to the displacement unit 1, and a second output connected to the central control unit 14.

Центральный блок управления 14 имеет входы, соединенные с выходами датчика слежения 3 и датчика пути 11.The central control unit 14 has inputs connected to the outputs of the tracking sensor 3 and the path sensor 11.

Автоматическая система слежения за смещением заявленной установки относительно объекта контроля содержит индукционный датчик слежения 3, который обеспечивает перемещение заявленной установки вдоль сварного шва или направляющей, выполненной в виде металлической ленты или троса, с надлежащей точностью (в данном случае 1 мм) без использования каких-либо устанавливаемых вручную направляющих и удерживающих элементов.The automatic tracking system for the bias of the claimed installation relative to the object of control contains an induction tracking sensor 3, which ensures the movement of the claimed installation along the weld or guide, made in the form of a metal tape or cable, with proper accuracy (in this case, 1 mm) without using any manually mounted guides and holding elements.

Датчик слежения 3 жестко скреплен с ведущей колесной парой 9 и следит за положением заявленной установки относительно сварного шва или направляющей. При поперечном смещении ведущей колесной пары 9 вправо или влево относительно сварного шва или направляющей, датчик слежения 3 вырабатывает управляющий сигнал на центральный блок управления 14.The tracking sensor 3 is rigidly bonded to the driving pair of wheels 9 and monitors the position of the claimed installation relative to the weld or guide. When the driving wheel pair 9 is laterally displaced to the right or left relative to the weld or guide, the tracking sensor 3 generates a control signal to the central control unit 14.

В состав блока питания 4 входят три аккумуляторных блока. Один аккумуляторный блок обеспечивает питание электронного блока 6. Остальные два аккумуляторных блока обеспечивают питание привода передвижения 7. Через разъемы в блоке питания 4 может осуществляться независимая зарядка аккумуляторов при помощи зарядных устройств.The power supply 4 includes three battery packs. One battery pack provides power to the electronic unit 6. The remaining two battery packs provide power to the drive 7. Through the connectors in the power supply 4 can be independently charged batteries using chargers.

Заявленная установка содержит поддон, предназначенный для ее установки и снятия при контроле основного металла, кольцевого и продольного шва.The claimed installation contains a pallet designed for its installation and removal during the control of the base metal, annular and longitudinal seam.

Связь между электронным блоком 6 и персональным компьютером осуществляется через адаптер интерфейса беспроводной связи, устанавливаемый в компьютер, и модуль интерфейсный, устанавливаемый в электронный блок 6.Communication between the electronic unit 6 and the personal computer is carried out through the wireless interface adapter installed in the computer, and the interface module installed in the electronic unit 6.

Диагностирование исправности заявленной установки осуществляется встроенными в центральный блок управления 14 средствами технического диагностирования (экран, устройства звуковой и световой сигнализации, тестовое обеспечение).Diagnostics of the serviceability of the claimed installation is carried out by means of technical diagnostics built into the central control unit 14 (screen, sound and light alarm devices, test support).

Автоматизированная установка ультразвукового контроля работает следующим образом.Automated installation of ultrasonic testing works as follows.

Заявленная установка обеспечивает выявление несплошности контролируемого объекта - основного металла трубы, кольцевых и продольных сварных швов.The claimed installation provides the detection of discontinuities of the controlled object - the main metal of the pipe, circumferential and longitudinal welds.

Контролю подлежат основной металл, кольцевые и продольные сварные швы магистральных трубопроводов (газопроводов и конденсатопроводов) диаметром от 530 до 1420 мм с толщиной стенки от 6 до 28 мм из сталей перлитного и мартенсито-ферритного классов, выполненных всеми видами автоматической, полуавтоматической и ручной сварки плавлением в процессе производства и ремонтных работ.The main metal, ring and longitudinal welds of the main pipelines (gas and condensate pipelines) with a diameter of 530 to 1420 mm and a wall thickness of 6 to 28 mm made of pearlitic and martensito-ferritic steels made by all types of automatic, semi-automatic and manual fusion welding are subject to control. in the process of production and repair work.

Автоматизированную установку ультразвукового контроля помещают на поддон и устанавливают на объект ультразвукового контроля. Включают питание блока управления 8 приводом передвижения 7, после чего установка съезжает с поддона на поверхность контролируемого объекта.The automated installation of ultrasonic testing is placed on a pallet and installed on the object of ultrasonic testing. They turn on the power of the control unit 8 of the drive 7, after which the installation moves from the pallet to the surface of the controlled object.

Автоматизированную установку ультразвукового контроля позиционируют так, чтобы отметка середины блока управления 8 привода передвижения 7 совпадала с серединой сварного шва или направляющей, а ведомая колесная пара 10 располагалась симметрично относительно него.The automated installation of ultrasonic testing is positioned so that the mark of the middle of the control unit 8 of the drive movement 7 coincides with the middle of the weld or guide, and the driven wheel pair 10 is located symmetrically relative to it.

Вращательное движение от выходных валов двигателя передается на ведущую колесную пару 9. Перемещение устройства осуществляется по сигналам, поступающим с датчика слежения 3 в центральный блок управления 14, который выдает управляющий сигнал на блок управления 8 приводом передвижения, который задает траекторию и скорость движения заявленной установки путем регулирования скорости вращения ведущей колесной пары. Передвигаясь по объекту ультразвукового контроля, установка ориентируется по сварному шву или по направляющей с помощью индуктивного датчика слежения 3. При смещении автоматизированной установки ультразвукового контроля от оси сварного шва изменяется траектория движения ведущей колесной пары 9, при этом датчик слежения 3 поворачивается вместе с ведущей колесной парой 9 и его координаты изменяются.Rotational movement from the output shafts of the engine is transmitted to the driving wheel pair 9. The device is moved by the signals received from the tracking sensor 3 to the central control unit 14, which provides a control signal to the control unit 8 of the movement drive, which sets the path and speed of the declared installation by controlling the speed of rotation of the driving wheelset. Moving around the object of ultrasonic testing, the installation is guided along the weld or along the guide using an inductive tracking sensor 3. When the automated installation of ultrasonic testing is offset from the axis of the weld, the path of the driving wheelset 9 changes, while the tracking sensor 3 rotates together with the driving wheelset 9 and its coordinates are changed.

Датчик слежения 3 вырабатывает сигналы, которые поступают в центральный блок управления 14. По сигналу с центрального блока управления 14, поступающего в блок управления 8 приводом передвижения, снижается скорость двигателя, который снижает число оборотов, уменьшая скорость вращения ведущей колесной пары. Двигаясь вдоль сварного шва, либо вдоль направляющей, происходит сканирование металла трубы с записью результатов в реальном масштабе времени на жесткий диск персонального компьютера.Tracking sensor 3 generates signals that enter the central control unit 14. According to the signal from the central control unit 14, which enters the movement control unit 8, the engine speed is reduced, which reduces the number of revolutions, reducing the speed of rotation of the drive wheelset. Moving along the weld, or along the guide, the metal of the pipe is scanned with the results recorded in real time on the hard drive of a personal computer.

После установки акустических преобразователей в требуемое положение в зазор между объектом ультразвукового контроля и акустическим блоком 2 подают контактную жидкость из баков 5 контактной жидкости и также по сигналу из центрального блока управления 14 блок генерации импульсов 15 формирует импульсы, посылаемые на акустический блок 2.After the acoustic transducers are installed in the required position, the contact liquid from the contact liquid tanks 5 is supplied to the gap between the ultrasonic control object and the acoustic unit 2, and also, according to the signal from the central control unit 14, the pulse generating unit 15 generates pulses sent to the acoustic unit 2.

Подача контактной жидкости необходима для обеспечения акустического контакта с объектом ультразвукового контроля с передачей акустических волн от акустических преобразователей к объекту ультразвукового контроля, а также для улучшения условий скольжения.The supply of contact fluid is necessary to ensure acoustic contact with the object of ultrasonic control with the transmission of acoustic waves from the acoustic transducers to the object of ultrasonic control, as well as to improve the sliding conditions.

Выявление несплошности обеспечивается сканированием всего объема металла с использованием введения в металл ультразвуковых колебаний, их отражения от дефектных участков и приема акустическими преобразователями с фазированными решетками. Возбуждение ультразвуковых колебаний происходит посредством акустических преобразователей с фазированными решетками. Ультразвуковой контроль происходит с применением акустического блока 2, в котором в качестве акустических преобразователей использованы преобразователи с фазированной антенной решеткой, предназначенные для сканирования объекта контроля ультразвуковыми волнами и приема ультразвуковых сигналов. Ультразвуковой контроль с применением акустических преобразователей с фазированными решетками основан на способности луча отражаться от дефекта в объекте исследования. Фазированные решетки обычно используют массив сгруппированных A-сканов, полученных под разными углами с использованием множества фокальных законов. Информация, полученная и записанная из одного положения фазированной решетки в виде большого числа A-сканов, представляется в реальном времени в виде секторного S-скана или в виде электронного B-скана. Как S-сканы, так и B-сканы представляют собой изображение, содержащее информацию о прозвучиваемом материале и несплошностях, находящихся на пути ультразвука по всем направлениям, по которым осуществляется электронное сканирование. S-сканы позволяют визуализировать структуру материала, выделяя цветом частоту амплитудных колебаний.The detection of discontinuities is ensured by scanning the entire volume of the metal using the introduction of ultrasonic vibrations into the metal, their reflection from the defective areas and reception by phased array acoustic transducers. Ultrasonic vibrations are excited by phased array acoustic transducers. Ultrasonic monitoring is carried out using an acoustic unit 2, in which phased array antennas are used as acoustic transducers, designed to scan the object under control by ultrasonic waves and receive ultrasonic signals. Ultrasonic testing using phased array acoustic transducers is based on the ability of the beam to reflect from a defect in the object of study. Phased arrays typically use an array of grouped A-scans obtained from different angles using a variety of focal laws. Information obtained and recorded from one position of the phased array in the form of a large number of A-scans is presented in real time as a sector S-scan or as an electronic B-scan. Both S-scans and B-scans are images containing information about the sounding material and discontinuities that are in the way of ultrasound in all directions in which electronic scanning is performed. S-scans allow you to visualize the structure of the material, highlighting the frequency of the amplitude vibrations.

Акустические сигналы из акустического блока 2 усиливаются и преобразуются в блоке 16 усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, поступают в блок 18 обработки сигналов и регистрируются в блоке 17 регистрации дефектов. Принятые сигналы от дефектов анализируются оператором с использованием программного обеспечения, по результатам которого выдается заключение о допустимости выявленных аномальных зон.The acoustic signals from the acoustic unit 2 are amplified and converted in the block 16 amplification and analog-to-digital signal conversion, are fed to the signal processing unit 18 and are registered in the defect registration unit 17. Received signals from defects are analyzed by the operator using software, the results of which give a conclusion on the admissibility of the detected anomalous zones.

После окончания ультразвукового контроля сигнал с датчика пути 11 об окончании контроля поступает в центральный блок управления 14, и установка останавливается. Выключают питание блока управления 8 приводом передвижения и выключают электронный блок 6. Подставляется поддон, и установка заезжает на него.After the ultrasonic control is over, the signal from the path sensor 11 about the end of the control enters the central control unit 14, and the installation stops. Turn off the power of the control unit 8 of the drive movement and turn off the electronic unit 6. The tray is substituted, and the installation calls into it.

Оценку качества сварных стыковых соединений и основного металла газопровода осуществляют во время контроля по беспроводной связи с персональным компьютером или после проведения контроля по экрану компьютера. Результаты контроля автоматически заносятся в архив результатов контроля, из которых впоследствии распечатывают заключения с результатами контроля и сопроводительной информацией в виде дефектограмм.The quality assessment of welded butt joints and the main metal of the gas pipeline is carried out during monitoring wirelessly with a personal computer or after monitoring on a computer screen. The inspection results are automatically recorded in the archive of inspection results, from which subsequently print conclusions with the inspection results and accompanying information in the form of defectograms.

Заявленная автоматизированная установка ультразвукового контроля обеспечивает выявление в продольных сварных швах и теле трубы трещин, расслоений, непроваров, несплавлений по кромкам, пор, шлаковых включений, других дефектов, размеры которых превышают нормативные значения.The claimed automated installation of ultrasonic testing ensures the detection of cracks, delaminations, lack of fusion, incomplete fusion along the edges, pores, slag inclusions, other defects in the longitudinal welds and pipe body, and other defects whose dimensions exceed standard values.

Claims (1)

Автоматизированная установка ультразвукового контроля, содержащая блок перемещения и акустический блок, а также закрепленные на несущей балке электронный блок, блок питания и баки контактной жидкости, при этом блок перемещения включает в себя ведущую и ведомую намагниченные колесные пары с симметричным расположением колес в каждой паре относительно несущей балки, привод передвижения, блок управления приводом передвижения, датчик пути, жестко скрепленный с ведомой колесной парой, акустический блок включает в себя акустические преобразователи с фазированными решетками, а электронный блок состоит из центрального блока управления, блока генерации импульсов, блока усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, блока регистрации дефектов и блока обработки сигналов, причем центральный блок управления имеет первый выход, подключенный к входу блока управления приводом передвижения, и второй выход, подключенный к входу блока генерации импульсов, при этом акустический блок имеет вход, подключенный к выходу блока генерации импульсов, и выход, подключенный к входу блока усиления и аналого-цифрового преобразования сигнала, выход которого подключен к входу блока обработки сигналов, имеющему выход, подключенный к входу блока регистрации дефектов, и, кроме того, к ведущей колесной паре жестко прикреплен индукционный датчик слежения, вырабатывающий при смещении ведущей колесной пары относительно объекта контроля управляющий сигнал на центральный блок управления.An automated ultrasonic control unit comprising a displacement unit and an acoustic unit, as well as an electronic unit, a power unit and contact liquid tanks fixed to the carrier beam, the displacement unit includes a driving and driven magnetized wheel pair with a symmetrical arrangement of wheels in each pair relative to the carrier beams, movement drive, motion drive control unit, track sensor rigidly attached to the driven pair of wheels, the acoustic unit includes acoustic transformations callers with phased arrays, and the electronic unit consists of a central control unit, a pulse generation unit, an amplification and analog-to-digital signal conversion unit, a defect registration unit, and a signal processing unit, the central control unit having a first output connected to the input of the drive unit , and a second output connected to the input of the pulse generation unit, while the acoustic unit has an input connected to the output of the pulse generation unit, and an output connected to the input of the unit amplification and analog-to-digital conversion of the signal, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, having an output connected to the input of the defect registration unit, and, in addition, an induction tracking sensor that generates when the drive wheel pair is offset relative to the object is rigidly attached to the driving wheel pair control signal to the central control unit.
RU2016123150A 2016-06-10 2016-06-10 Automatic ultrasonic tester RU2629687C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123150A RU2629687C1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Automatic ultrasonic tester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123150A RU2629687C1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Automatic ultrasonic tester

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629687C1 true RU2629687C1 (en) 2017-08-31

Family

ID=59797663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123150A RU2629687C1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Automatic ultrasonic tester

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629687C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178440U1 (en) * 2017-10-31 2018-04-04 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") DEVICE FOR AUTOMATED ASSESSMENT OF QUALITY OF ASSEMBLY OF WELDED JOINT
CN112858483A (en) * 2021-02-01 2021-05-28 吉林大学 Phased array probe scanning track self-correcting system and method
RU2757203C1 (en) * 2021-01-26 2021-10-12 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method for automated external diagnostics of pipeline and automated diagnostic complex for its implementation
RU2762780C1 (en) * 2021-03-17 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) Method for determining the size of a defect during ultrasonic testing using a phased array transducer
RU2772682C1 (en) * 2019-02-22 2022-05-24 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Device for automatic checking of metal plates, method for checking and method for manufacturing metal plates
US12050453B2 (en) 2019-02-22 2024-07-30 Jfe Steel Corporation Autonomous metal-plate inspection apparatus, inspection method, and method for manufacturing metal plate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089896C1 (en) * 1994-05-24 1997-09-10 Николай Николаевич Горохов Method of examination of defects of pipe-lines and device for its implementation
RU2163369C1 (en) * 2000-06-08 2001-02-20 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" Intrapipe flaw detector
RU2205397C1 (en) * 2002-02-20 2003-05-27 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" Intrapipe inspection tool
JP2005181140A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Jfe Engineering Kk Pipe inspection truck and pipe inspection device
US20100313665A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-16 Khalid Chougrani System and method for inspecting a pipeline with ultrasound
RU2514153C2 (en) * 2009-03-05 2014-04-27 Альстом Текнолоджи Лтд Low-profile ultrasonic control scanner

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089896C1 (en) * 1994-05-24 1997-09-10 Николай Николаевич Горохов Method of examination of defects of pipe-lines and device for its implementation
RU2163369C1 (en) * 2000-06-08 2001-02-20 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" Intrapipe flaw detector
RU2205397C1 (en) * 2002-02-20 2003-05-27 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" Intrapipe inspection tool
JP2005181140A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Jfe Engineering Kk Pipe inspection truck and pipe inspection device
RU2514153C2 (en) * 2009-03-05 2014-04-27 Альстом Текнолоджи Лтд Low-profile ultrasonic control scanner
US20100313665A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-16 Khalid Chougrani System and method for inspecting a pipeline with ultrasound

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178440U1 (en) * 2017-10-31 2018-04-04 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") DEVICE FOR AUTOMATED ASSESSMENT OF QUALITY OF ASSEMBLY OF WELDED JOINT
RU2772682C1 (en) * 2019-02-22 2022-05-24 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Device for automatic checking of metal plates, method for checking and method for manufacturing metal plates
US12050453B2 (en) 2019-02-22 2024-07-30 Jfe Steel Corporation Autonomous metal-plate inspection apparatus, inspection method, and method for manufacturing metal plate
RU2757203C1 (en) * 2021-01-26 2021-10-12 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method for automated external diagnostics of pipeline and automated diagnostic complex for its implementation
CN112858483A (en) * 2021-02-01 2021-05-28 吉林大学 Phased array probe scanning track self-correcting system and method
RU2762780C1 (en) * 2021-03-17 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) Method for determining the size of a defect during ultrasonic testing using a phased array transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2629687C1 (en) Automatic ultrasonic tester
US6948369B2 (en) Methods for ultrasonic inspection of spot and seam resistance welds in metallic sheets and a spot weld examination probe system (SWEPS)
JP5309198B2 (en) Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method
CN101672829B (en) Method for measuring parameter of omega welding seam defect
EP3108236B1 (en) Ultrasonic phased array transducer for the nondestructive evaluation (nde) inspection of jet pump riser welds and welded attachments
US20140345384A1 (en) Generator Retaining Ring Scanning Robot
JP6979299B2 (en) Systems and methods for non-destructive evaluation of specimens
US7984650B2 (en) Portable ultrasonic scanner device for nondestructive testing
RU94714U1 (en) NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF OBJECTS
JP5868198B2 (en) Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method for welds
JP2013217770A (en) Ultrasonic test device, ultrasonic sensor support device and ultrasonic test method
KR101921685B1 (en) Apparatus for inspecting defect and mehtod for inspecting defect using the same
KR20100076636A (en) Multi channel ultrasonic welding inspection system and control method
JP2013088242A (en) Ultrasonic testing method and ultrasonic testing apparatus
JP4897420B2 (en) Ultrasonic flaw detector
JP5010944B2 (en) Ultrasonic flaw detector
RU177780U1 (en) Device for automated ultrasonic testing of welded joints
JP5292012B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
JP4357265B2 (en) Ultrasonic flaw detector and ultrasonic flaw detector method
JP4870516B2 (en) Piping inspection method and piping inspection support device
KR102359624B1 (en) Quality inspection device for internal welding part of water supply pipe
Deutsch et al. Automatic inspection of welded pipes with ultrasound
RU2757203C1 (en) Method for automated external diagnostics of pipeline and automated diagnostic complex for its implementation
JP4175762B2 (en) Ultrasonic flaw detector
US11585788B2 (en) Method for automatically inspecting a weld bead deposited in a chamfer formed between two metal pieces to be assembled