RU2801916C1 - Flaw finder system and flaw detector - Google Patents
Flaw finder system and flaw detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801916C1 RU2801916C1 RU2022103840A RU2022103840A RU2801916C1 RU 2801916 C1 RU2801916 C1 RU 2801916C1 RU 2022103840 A RU2022103840 A RU 2022103840A RU 2022103840 A RU2022103840 A RU 2022103840A RU 2801916 C1 RU2801916 C1 RU 2801916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holder
- control
- searcher
- zone
- finder
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к системе искателей дефектоскопа, предназначенного для неразрушающего контроля материала путем перемещения исследуемого образца относительно системы искателей в направлении проведения контроля, а также к дефектоскопу. Предпочтительная область применения - системы искателей ультразвуковых дефектоскопов.The invention relates to a system of detectors of a flaw detector designed for non-destructive testing of a material by moving the test sample relative to the system of detectors in the direction of testing, as well as to a flaw detector. The preferred area of application is ultrasonic flaw detector systems.
Уровень техникиState of the art
Ультразвуковой контроль представляет собой акустический метод выявления дефектов материала, так называемых несплошностей, и определения размеров деталей с помощью ультразвука. Он относится к способам неразрушающего контроля. При неразрушающем контроле материалов ультразвуком звук передают от искателя к исследуемому образцу через контактную среду, например, слой жидкости. Ультразвуковые волны, несущие информацию о состоянии исследуемого объекта, обычно передают от исследуемого образца к принимающему искателю через ту же контактную среду. Под искателем в данном случае подразумевают элемент, в котором установлен один или несколько ультразвуковых преобразователей. Сам ультразвуковой преобразователь преобразует электрический сигнал в звуковой (акустический) сигнал или звуковой сигнал в электрический сигнал. В большинстве случаев ультразвуковые преобразователи, излучающие и принимающие звуковой сигнал, объединены в одном искателе. Если передатчик и приемник разделены, такие приборы также называют приемопередающими или ПП-искателями. Они предпочтительны, например, в тех случаях, когда требуется высокая разрешающая способность при малых дальностях. Если для передачи и приема используют один и тот же ультразвуковой преобразователь, говорят об эхо-импульсных искателях.Ultrasonic testing is an acoustic method for detecting material defects, so-called discontinuities, and determining the dimensions of parts using ultrasound. It refers to non-destructive testing methods. In non-destructive testing of materials by ultrasound, sound is transmitted from the detector to the test sample through a contact medium, for example, a liquid layer. Ultrasonic waves carrying information about the state of the object under study are usually transmitted from the sample under study to the receiving seeker through the same contact medium. In this case, a seeker is an element in which one or more ultrasonic transducers are installed. The ultrasonic transducer itself converts an electrical signal into an audio (acoustic) signal or an audio signal into an electrical signal. In most cases, the ultrasonic transducers that emit and receive the sound signal are combined in one finder. If the transmitter and receiver are separated, such devices are also called transceiver or PP-seekers. They are preferred, for example, in cases where high resolution is required at short ranges. If the same ultrasonic transducer is used for transmitting and receiving, one speaks of pulse echo finders.
Для контроля изделий большой площади, например, толстой листовой стали на сталелитейных заводах, в настоящее время часто применяют ультразвуковые дефектоскопы, содержащие системы с несколькими искателями и работающие с использованием перемещения исследуемого образца относительно системы искателей в направлении проведения контроля. Система искателей содержит базовое крепление, определяющее продольное направление с возможностью ориентации параллельно направлению проведения контроля и поперечное направление с возможностью ориентации перпендикулярно направлению проведения контроля и несущую несколько держателей искателей, расположенных прямолинейно друг рядом с другом в поперечном направлении. Каждый держатель искателя содержит один или несколько искателей.To test large-area products, for example, thick steel sheets in steel mills, ultrasonic flaw detectors are often used today, containing systems with several detectors and operating using the movement of the test sample relative to the system of detectors in the direction of inspection. The searcher system contains a base fastening that defines a longitudinal direction with the possibility of orientation parallel to the inspection direction and a transverse direction with the possibility of orientation perpendicular to the inspection direction and carrying several detector holders arranged rectilinearly next to each other in the transverse direction. Each finder holder contains one or more seekers.
В статье «Опыт эксплуатации нового широкоформатного ультразвукового дефектоскопа», А. Вебер с соавт., Ежегодная конференция Немецкого общества неразрушающего контроля, 2013 - Di2.B.2 ("Betriebliche Erfahrungen mit einer neuen Ganztafel-Ultraschallprufanlage", A. Weber et al., DGZfP-Jahrestagung 2013 - Di2.B.2), стр. 1-8, описан широкоформатный ультразвуковой дефектоскоп, установленный в прокатном стане непосредственно за холодильником на входе в секцию резки. В описанном ультразвуковом дефектоскопе 76 держателей искателей с индивидуальным пневматическим управлением. Используются ПП-искатели с номинальной частотой 5 МГц. Используемые осцилляторы имеют ширину 50 мм и разделены на четыре секции, в результате чего образуется 304 индивидуально обрабатываемых канала контроля. Держатели искателей установлены на двух подвижных устройствах для контроля качества поверхности, расположенных друг за другом в направлении проведения контроля со смещением на одну ширину искателя в поперечном направлении. Согласно статье, это позволяет обеспечить полный (100%-ный) контроль качества поверхности.In the article "Experience in the operation of a new large-format ultrasonic flaw detector", A. Weber et al., Annual Conference of the German Society for Non-Destructive Testing, 2013 - Di2.B.2 ("Betriebliche Erfahrungen mit einer neuen Ganztafel-Ultraschallprufanlage", A. Weber et al. , DGZfP-Jahrestagung 2013 - Di2.B.2), pp. 1-8, describes a large-format ultrasonic flaw detector installed in the rolling mill directly behind the cooler at the entrance to the cutting section. The described ultrasonic flaw detector has 76 finder holders with individual pneumatic control. PP-searchers with a nominal frequency of 5 MHz are used. The oscillators used are 50 mm wide and divided into four sections, resulting in 304 individually processed control channels. The finder holders are mounted on two movable devices for surface quality control, located one behind the other in the direction of inspection with an offset of one finder width in the transverse direction. According to the article, this allows for complete (100%) quality control of the surface.
В опубликованной заявке DE 3442751 А1 раскрыт ультразвуковой дефектоскоп металлических листов с несколькими настраиваемыми на лист искателями, которые расположены в ряд поперек направления подачи листа и в несколько рядов друг за другом с перекрытием в направлении подачи. Каждый искатель содержит передатчик и приемник.DE 3442751 A1 discloses an ultrasonic metal sheet flaw detector with several sheet-adjustable detectors arranged in a row across the sheet feed direction and in several rows one after the other with overlap in the feed direction. Each finder contains a transmitter and a receiver.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Задачей изобретения является разработка системы искателей для дефектоскопа для неразрушающего контроля материалов с относительным перемещением исследуемого образца относительно системы искателей, которая позволит выполнять полный контроль поверхности и будет иметь простую и недорогую конструкцию.The objective of the invention is to develop a searcher system for a flaw detector for non-destructive testing of materials with relative movement of the test sample relative to the searcher system, which will allow full surface inspection and will have a simple and inexpensive design.
Согласно изобретению, поставленная задача решена системой искателей с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения. Выгодные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы. Формулировка всех пунктов формулы включена в описание путем отсылки.According to the invention, the task is solved by a system of finders with the features disclosed in paragraph 1 of the claims. Advantageous embodiments are disclosed in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated into the description by reference.
Система искателей предложена для дефектоскопа, предназначенного для неразрушающего контроля материалов, в котором исследуемый образец перемещают относительно системы искателей в направлении проведения контроля относительно системы искателей. Относительное перемещение может быть реализовано за счет того, что во время проведения контроля система искателей остается неподвижной, а исследуемый образец перемещают параллельно направлению проведения контроля. Также возможен вариант, в котором исследуемый образец во время проведения контроля остается неподвижным, и параллельно направлению проведения контроля перемещают только систему искателей. Также возможен вариант, в котором во время проведения контроля исследуемый образец и систему искателей перемещают параллельно направлению проведения контроля.A system of seekers is proposed for a flaw detector designed for non-destructive testing of materials, in which the test sample is moved relative to the system of seekers in the direction of testing relative to the system of seekers. Relative movement can be implemented due to the fact that during the testing the system of seekers remains motionless, and the test sample is moved parallel to the direction of testing. It is also possible that the test sample remains stationary during the control, and only the system of seekers is moved parallel to the control direction. It is also possible that during the test, the test sample and the searcher system are moved parallel to the control direction.
Система искателей содержит базовое крепление, определяющее продольное направление, выравниваемое параллельно направлению проведения контроля, и поперечное направление, выравниваемое перпендикулярно направлению проведения контроля. Базовое крепление содержит несколько держателей искателей, расположенных в ряд друг рядом с другом в поперечном направлении. Использование нескольких держателей искателей позволяет охватить всю ширину поверхности во время проведения контроля, т.е. свести к минимуму не подвергающиеся контролю боковые кромки. Поэтому такие системы искателей также называют подвижными устройствами для контроля качества поверхности. Для улучшения возможностей обслуживания и сокращения длительности простоев прокатного стана подвижные устройства для контроля качества поверхности обычно перемещают в поперечном направлении между подходящим для контроля положением и сервисным положением вне траектории движения исследуемого образца.The searcher system contains a base fixture that defines a longitudinal direction aligned parallel to the inspection direction and a transverse direction aligned perpendicular to the inspection direction. The base mount contains several finder holders arranged in a row next to each other in the transverse direction. The use of several finder holders makes it possible to cover the entire width of the surface during the inspection, i.e. Minimize uninspected side edges. Therefore, such seeker systems are also referred to as moving surface quality control devices. To improve serviceability and reduce downtime of the rolling mill, surface quality control movable devices are typically moved transversely between a suitable inspection position and a service position outside the path of the test specimen.
Каждый держатель искателей содержит удерживающую конструкцию, захватывающую искатели, обычно выполненные с возможностью замены, и удерживающую их в требуемых положениях друг относительно друга в пространстве.Each finder holder includes a holding structure that captures the finders, usually made with the possibility of replacement, and holds them in the required positions relative to each other in space.
Каждый держатель искателей содержит первую зону искателей, снабженную по меньшей мере одним первым искателем, и вторую зону искателей, снабженную по меньшей мере одним вторым искателем. Каждая зона искателей определяет эффективную ширину контроля таким образом, чтобы при перемещении исследуемого образца относительно системы искателей параллельно направлению проведения контроля по зоне искателей эффективная ширина контроля позволяла контролировать полосу контроля без пробелов. Первая зона искателей и вторая зона искателей одного и того же держателя искателей расположены со смещением друг относительно друга параллельно продольному и поперечному направлению. Смещение выбирают таким образом, чтобы первая полоса контроля, охватываемая первой зоной искателей держателя искателей, с одной стороны без пробела переходила во вторую полосу контроля, охватываемую второй зоной искателей того же держателя искателей, а с противоположной стороны без пробела переходила во вторую полосу контроля, охватываемую второй зоной искателей расположенного непосредственно рядом держателя искателей. Под переходом без пробела в данном случае понимают отсутствие разрыва в области между переходящими друг в друга без пробела полосами контроля, т.е. отсутствие области, в которой чувствительность контроля опускается ниже минимальной чувствительности контроля, которая может быть определена для данного применения. Кроме того, в переходной зоне обеспечивается чувствительность контроля, достаточная для выполнения контроля, что позволяет выявить, по существу, все искомые несплошности или отражатели в том числе в переходной зоне между соседними полосами контроля.Each seeker holder comprises a first seeker area provided with at least one first seeker and a second seeker area provided with at least one second seeker. Each searcher zone determines the effective control width in such a way that when the test sample is moved relative to the searcher system parallel to the direction of testing along the searcher zone, the effective control width allows you to control the control strip without gaps. The first seeker area and the second seeker area of the same finder holder are offset relative to each other parallel to the longitudinal and transverse directions. The offset is chosen in such a way that the first control strip, covered by the first searcher zone of the searcher holder, on the one hand, without a gap, passes into the second control strip, covered by the second searcher zone of the same searcher holder, and on the opposite side, without a gap, passes into the second control strip, covered by the second finder zone of the finder holder located directly next to it. In this case, the transition without a gap is understood as the absence of a gap in the area between the control strips that pass into each other without a gap, i.e. the absence of an area in which the sensitivity of the control falls below the minimum sensitivity of the control, which can be determined for this application. In addition, the sensitivity of the control is provided in the transition zone, sufficient to perform the control, which makes it possible to identify essentially all the desired discontinuities or reflectors, including those in the transition zone between adjacent control strips.
В отношении значения терминов «несплошность» и «дефект» в контексте настоящей заявки следует отметить следующее со ссылкой на пример ультразвукового контроля. По существу, различают несплошности и дефекты. Под несплошностью понимают любой объект, выявленный в качестве отражателя ультразвуковых волн во время ультразвукового контроля. Под дефектом понимают отражатель, характеристики которого (например, превышение максимальной площади или частота отражателей в зоне и т.д.) определены как недопустимые в соответствии с официальными стандартами контроля или индивидуальными соглашениями. Поэтому не всякая несплошность является дефектом, но все дефекты считаются несплошностями.With regard to the meaning of the terms "discontinuity" and "defect" in the context of the present application, the following should be noted with reference to the example of ultrasonic testing. Essentially, discontinuities and defects are distinguished. A discontinuity is understood to mean any object identified as a reflector of ultrasonic waves during ultrasonic testing. A defect is understood to mean a reflector whose characteristics (for example, exceeding the maximum area or frequency of reflectors in an area, etc.) are determined to be unacceptable in accordance with official control standards or individual agreements. Therefore, not every discontinuity is a defect, but all defects are considered discontinuities.
То же самое относится к применению других принципиально возможных технологий контроля, например, токовихревой (англ. Eddy Current Testing) или магнитной дефектоскопии (англ. Magnetic Testing).The same applies to the use of other fundamentally possible testing technologies, such as Eddy Current Testing or Magnetic Testing.
Благодаря особой конструкции и расположению держателей искателей можно реализовать полное покрытие очень широкой в поперечном направлении площади с помощью всего одного ряда держателей искателей, расположенных друг рядом с другом в поперечном направлении. По сравнению с традиционными решениями, в которых применяли две системы искателей, расположенные друг за другом в направлении проведения контроля и смещенные друг относительно друга на одну ширину искателя в поперечном направлении, в данном случае можно сократить количество используемых систем искателей на одну. Благодаря отсутствию необходимости по меньшей мере в одной второй системе искателей, дополняющей одну систему искателей и смещенной в продольном направлении относительно нее, также улучшается доступность всех компонентов системы искателей. «Площадь» системы в целом уменьшается, т.е. требуется меньше места для установки в продольном направлении. Это упрощает интеграцию в существующую среду установки, например, в производственные цеха. Повышенная степень интеграции системы может ускорить монтаж и ввод в эксплуатацию. Если дефектоскоп также содержит кромочные подвижные устройства для поперечного контроля кромок, можно увеличить доступное им место для перемещения относительно исследуемого образца. Еще одно преимущество заявленного изобретения заключается в возможности снижения затрат на сырье и материалы. В результате можно получить систему искателей, позволяющую выполнять полный контроль поверхности и имеющую относительно простую и недорогую конструкцию.Thanks to the special design and arrangement of the finder holders, it is possible to achieve complete coverage of a very wide area in the transverse direction with just one row of finder holders arranged side by side in the transverse direction. Compared to conventional solutions, which used two seeker systems located one behind the other in the direction of inspection and offset from each other by one seeker width in the transverse direction, in this case it is possible to reduce the number of seeker systems used by one. By eliminating the need for at least one second searcher system complementary to and longitudinally offset from one searcher system, the accessibility of all components of the searcher system is also improved. The "area" of the system as a whole decreases, i.e. less space required for longitudinal installation. This simplifies integration into an existing installation environment, such as manufacturing plants. An increased degree of system integration can speed up installation and commissioning. If the flaw detector also contains edge movable devices for transverse edge inspection, it is possible to increase the space available for them to move relative to the test sample. Another advantage of the claimed invention lies in the possibility of reducing the cost of raw materials and materials. As a result, it is possible to obtain a searcher system that allows full surface inspection and has a relatively simple and inexpensive design.
Особая конструкция позволяет выполнять контроль поверхности в один ряд (т.е. с единственным рядом держателей искателей, расположенных друг рядом с другом в поперечном направлении), обеспечивая при этом полный (100%-ный) охват поверхности.The special design allows surface inspection to be carried out in a single row (i.e. with a single row of finder holders positioned side by side in the transverse direction) while providing complete (100%) surface coverage.
Соответствующий дефектоскоп для неразрушающего контроля материалов с перемещением исследуемого образца относительно системы искателей в направлении проведения контроля отличается тем, что он содержит только одну систему искателей согласно заявленному изобретению.The corresponding flaw detector for non-destructive testing of materials with the movement of the test sample relative to the system of seekers in the direction of inspection is characterized in that it contains only one system of seekers according to the claimed invention.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первая полоса контроля, охватываемая первой зоной искателей держателя искателей, перекрывается с одной стороны второй полосой контроля, охватываемой второй зоной искателей того же держателя искателей в первой области перекрытия, а с противоположной стороны перекрывается второй полосой контроля, охватываемой второй зоной искателей расположенного непосредственно рядом держателя искателей во второй области перекрытия. Степень перекрытия можно выбрать таким образом, чтобы в области перекрытия чувствительность контроля не была ниже или была лишь незначительно ниже, чем в центре полосы контроля. Ширина областей перекрытия зависит от необходимой минимальной чувствительности обнаружения и физических свойств используемых искателей. Ширина областей перекрытия может составлять, например, 5-25%, в частности, 10-20% ширины перекрывающихся полос контроля. Кроме того, некоторые стандарты контроля задают определенные требования к областям перекрытия отдельных полос контроля, согласно которым, например, ширина областей перекрытия должна составлять не менее 10% ширины перекрывающихся полос контроля.In some embodiments of the invention, the first control strip, covered by the first searcher zone of the searcher holder, is overlapped on one side by the second control strip, covered by the second searcher zone of the same searcher holder in the first overlap area, and on the opposite side is overlapped by the second control strip, covered by the second searcher zone located directly next to the finder holder in the second overlap area. The degree of overlap can be chosen so that in the area of overlap the sensitivity of the control is not lower or only slightly lower than in the center of the control band. The width of the overlap areas depends on the required minimum detection sensitivity and the physical properties of the seekers used. The width of the overlapping regions can be, for example, 5-25%, in particular 10-20% of the width of the overlapping control strips. In addition, some inspection standards set certain requirements for overlapping areas of individual inspection strips, according to which, for example, the width of the overlapping areas must be at least 10% of the width of the overlapping inspection strips.
Согласно другой формулировке, аспект изобретения может быть описан следующим образом. Первая и вторая полоса контроля зон искателей одного и того же держателя искателей образуют общую полосу контроля искателей, размещенных в этом держателе искателей, благодаря переходу без пробела или перекрытию в первой области перекрытия. Ширина этой общей полосы контроля, которую можно назвать общей шириной контроля держателя искателей, превышает ширину держателя искателей, измеренную в поперечном направлении в точке наибольшей ширины держателя.According to another formulation, an aspect of the invention may be described as follows. The first and second control strip of the searcher zones of the same searcher holder form a common control strip of the searchers placed in this searcher holder, due to the transition without gap or overlap in the first overlap area. The width of this overall control strip, which may be called the overall control width of the finder holder, is greater than the width of the finder holder measured transversely at the point of the greatest width of the holder.
Для надежного контроля поверхности, в том числе, исследуемых образцов с относительно неровной поверхностью, в предпочтительных вариантах осуществления держатели искателей можно устанавливать на базовое крепление с возможностью перемещения по отдельности. При этом, предпочтительно, каждый держатель искателей устанавливают с возможностью ограниченного наклона в продольном и поперечном направлении. Это позволяет значительно уменьшить колебания сигнала дефектоскопа вследствие неправильной ориентации и/или чрезмерного изменения расстояния между искателями и исследуемым образцом по сравнению с жестким держателем. Для этого держатели искателей можно устанавливать на подходящих подвесах, которые сами по себе имеют возможность перемещения, например, на карданных подвесах или параллелограммных подвесах с дополнительными степенями свободы наклона. Держатели искателей и их подвесы могут формировать узлы держателей искателей, каждый из которых может быть установлен на базовом креплении с возможностью замены по отдельности целым узлом.For reliable surface control, including relatively uneven surface test specimens, in preferred embodiments, the finder holders can be individually moved onto the base mount. In this case, preferably, each holder of the seekers is installed with the possibility of a limited inclination in the longitudinal and transverse directions. This makes it possible to significantly reduce flaw detector signal fluctuations due to incorrect orientation and/or excessive changes in the distance between the detectors and the test sample compared to a rigid holder. To this end, the finder holders can be mounted on suitable hangers, which are themselves movable, such as gimbals or parallelogram hangers with additional tilting degrees of freedom. Finder holders and their suspensions can form seeker holder assemblies, each of which can be mounted on a base mount and can be replaced individually by the whole assembly.
Чтобы каждый держатель искателей в ряду мог перемещаться по отдельности без столкновения с расположенными непосредственно рядом держателями искателей, и для обеспечения контроля без зазоров в поперечном направлении, расстояние между держателями искателей, расположенными друг рядом с другом в поперечном направлении, не должно быть ни слишком большим, ни слишком малым.To ensure that each seeker holder in a row can move individually without colliding with immediately adjacent seeker holders, and to ensure control without gaps in the transverse direction, the distance between the seeker holders located next to each other in the transverse direction should not be too large, nor too small.
В некоторых вариантах осуществления оптимальное расстояние может быть достигнуто за счет специальной конструкции держателей искателей в области скользящей опоры. Под скользящими опорами понимают компоненты держателей искателей, предназначенные для направления держателя искателей или самих искателей по поверхности исследуемого образца на максимально постоянном расстоянии (с максимально постоянным зазором) во время проведения контроля и при необходимости с применением контактной среды для скольжения по этой поверхности с контактом или без контакта. Таким образом, под областью скользящей опоры понимают область держателя искателей со стороны, обращенной к исследуемому образцу.In some embodiments, the implementation of the optimal distance can be achieved due to the special design of the finder holders in the area of the sliding support. Sliding supports are components of the finder holders designed to guide the finder holder or the finders themselves over the surface of the test sample at a maximum constant distance (with a maximum constant gap) during testing and, if necessary, using a contact medium to slide over this surface with or without contact. contact. Thus, the area of the sliding support is understood as the area of the finder holder on the side facing the test sample.
В некоторых вариантах осуществления держатели искателей в области скользящей опоры содержат переднюю часть (опережающую во время проведения контроля) и заднюю часть (запаздывающую во время проведения контроля), причем передняя и задняя части смещены друг относительно друга в продольном и поперечном направлении. Переднюю и заднюю части можно использовать для размещения соответствующих первой и второй зон искателей или их частей.In some embodiments, the searcher holders in the area of the sliding support comprise a front part (leading during the inspection) and a rear part (lagging during the inspection), with the front and rear parts offset relative to each other in the longitudinal and transverse directions. The front and back portions can be used to accommodate the respective first and second finder zones, or portions thereof.
Это отличается от общепринятых концепций, в которых область скользящей опоры держателя искателей ориентирована, по существу, в продольном направлении или направлении проведения контроля.This is different from conventional concepts in which the sliding support area of the finder holder is oriented in a substantially longitudinal or inspection direction.
Между передней и задней частью, которые могут иметь, по существу, прямоугольную форму, возможно с закругленными углами, может быть предусмотрен более или менее выраженный ступенчатый переход, обусловленный смещением в продольном и поперечном направлениях. В некоторых вариантах осуществления между передней и задней частью расположена средняя часть, причем передняя и задняя части смещены друг относительно друга в продольном и поперечном направлениях, а средняя часть наклонена относительно продольного и поперечного направления. Переднюю и заднюю часть можно использовать по меньшей мере частично для размещения соответствующих первой и второй зон искателей, а наклонная средняя часть, соединяющая обе части, обеспечивает необходимое смещение в поперечном направлении при сохранении достаточного бокового зазора относительно расположенных непосредственно рядом держателей искателей.Between the front and rear, which may have a substantially rectangular shape, possibly with rounded corners, a more or less pronounced step transition may be provided, due to the offset in the longitudinal and transverse directions. In some embodiments, between the front and rear part is the middle part, and the front and rear parts are offset relative to each other in the longitudinal and transverse directions, and the middle part is inclined relative to the longitudinal and transverse directions. The front and rear can be used at least partially to accommodate the respective first and second seeker zones, and the sloping middle portion connecting the two provides the necessary lateral offset while maintaining sufficient lateral clearance relative to the seeker holders immediately adjacent.
Согласно другой формулировке, в некоторых вариантах осуществления оптимальное расстояние может быть достигнуто за счет того, что область скользящей опоры каждого держателя искателей наклонена относительно продольного и поперечного направления частично или по всей длине.According to another formulation, in some embodiments, the implementation of the optimal distance can be achieved due to the fact that the area of the sliding support of each holder of the search finders is inclined relative to the longitudinal and transverse directions in part or along the entire length.
Согласно другой формулировке, система искателей также может быть описана таким образом, что область скользящей опоры каждого держателя искателей имеет форму, являющуюся, по существу, точечно-симметричной относительно центра симметрии, расположенного посередине между передней и задней кромкой, и не являющуюся зеркально симметричной относительно продольного или поперечного направления. Например, форма может быть, по существу, S- или Z-образной.According to another formulation, the seeker system can also be described in such a way that the sliding support area of each finder holder has a shape that is essentially point-symmetric about a center of symmetry located midway between the leading and trailing edges, and is not mirror-symmetric about the longitudinal or transverse direction. For example, the shape may be substantially S- or Z-shaped.
Возможен вариант, в котором в каждой зоне искателей держателя искателей, т.е. в первой и второй зоне искателей, может быть расположен только один искатель. В этом случае эффективная ширина зоны искателей будет определяться эффективной шириной контроля одного искателя. В некоторых вариантах осуществления в каждой из зон искателей группу искателей, содержащую несколько искателей, смещенных в продольном и поперечном направлениях друг относительно друга, располагают таким образом, чтобы эффективная ширина зоны искателей превышала индивидуальную ширину контроля каждого искателя. Искатели могут быть расположены «с зазором» в двух или более плоскостях в пределах соответствующей зоны искателей. Например, в одной плоскости два искателя могут быть расположены друг рядом с другом в поперечном направлении, а в плоскости, смещенной относительно нее в продольном направлении, предусмотрен один искатель, перекрывающий зазор между двумя указанными искателями с боковым перекрытием.A variant is possible, in which in each searcher zone of the searcher holder, i.e. in the first and second searcher zones, only one searcher can be located. In this case, the effective width of the seeker area will be determined by the effective control width of one seeker. In some embodiments, in each of the searcher zones, a group of searchers, containing several searchers offset in the longitudinal and transverse directions relative to each other, are positioned so that the effective width of the searcher zone exceeds the individual control width of each searcher. The seekers may be positioned "with a gap" in two or more planes within the corresponding area of the finders. For example, in one plane, two seekers can be located next to each other in the transverse direction, and in a plane offset relative to it in the longitudinal direction, one finder is provided, covering the gap between the two said finders with side overlap.
Предпочтительной областью применения являются системы искателей для ультразвуковых дефектоскопов, а также оснащенные ими ультразвуковые дефектоскопы. В качестве метода контроля можно использовать, например, обычный ультразвук с ультразвуковым зазором. В качестве ультразвуковых искателей можно использовать, например, приемопередающие искатели (ПП-искатели), упомянутые ранее, или эхо-импульсные искатели. Ультразвуковой контроль можно также выполнять с помощью искателей, содержащих электромагнитные акустические преобразователи. Возможные варианты осуществления раскрыты, например, в патентной заявке DE 102008054250 А1 заявителя и описанном в нем уровне техники. Искатели могут также работать на других принципах. Искатели могут представлять собой, например, токовихревые искатели для проведения контроля посредством вихревых токов (англ. Eddy Current Testing) или магнитно-токовые искатели для проведения магнитного контроля (англ. Magnetic Testing).A preferred area of application are finder systems for ultrasonic flaw detectors, as well as ultrasonic flaw detectors equipped with them. As a control method, for example, conventional ultrasound with an ultrasonic gap can be used. As ultrasonic finders one can use, for example, transceiver finders (RT-searchers) mentioned earlier or pulse-echo finders. Ultrasonic testing can also be performed using finders containing electromagnetic acoustic transducers. Possible embodiments are disclosed, for example, in the applicant's patent application DE 102008054250 A1 and the prior art described therein. Seekers can also work on other principles. The testers can be, for example, eddy current testers for eddy current testing (Eddy Current Testing) or magnetic current testers for magnetic testing (Magnetic Testing).
Это позволяет выполнять контроль листового металла, материалов или исследуемых образцов в целом, используя раскрытую систему искателей с различными датчиками и, тем самым, различными технологиями контроля. В зависимости от выбранной технологии можно реализовать варианты для различных задач контроля толщи материала (предпочтительно, ультразвуковые или электромагнитные акустические) или поверхности материала (предпочтительно, токовихревые или магнитные).This makes it possible to inspect sheet metal, materials or test specimens in general using the disclosed finder system with different probes and thus different inspection technologies. Depending on the chosen technology, variants can be realized for different problems of material thickness control (preferably ultrasonic or electromagnetic acoustic) or material surface (preferably eddy current or magnetic).
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Прочие преимущества и аспекты изобретения следуют из формулы изобретения и нижеследующего описания предпочтительных вариантов осуществления, которые раскрыты ниже со ссылкой на фигуры.Other advantages and aspects of the invention follow from the claims and the following description of preferred embodiments, which are disclosed below with reference to the figures.
Фигура 1: схематичное изображение частей ультразвукового дефектоскопа с системой искателей согласно одному из вариантов осуществления изобретения.Figure 1: schematic representation of the parts of an ultrasonic flaw detector with a system of finders according to one of the embodiments of the invention.
Фигуры 2А, 2В: вид в плане и аксонометрии под углом компонентов четырех держателей искателей системы искателей, расположенных в ряд друг рядом с другом.Figures 2A, 2B: plan and angled perspective views of the components of four finder holders of a finder system arranged in a row next to each other.
Фигуры 3А-3Е: различные виды трех держателей искателей системы искателя, расположенных друг рядом с другом, согласно другому варианту осуществления изобретения.Figures 3A-3E: different views of three finder holders of a finder system placed side by side according to another embodiment of the invention.
Фигура 4: схематичное изображение варианта с держателями искателей в форме параллелограмма и переходящими друг в друга без пробела, но не перекрывающимися полосами контроля.Figure 4: Schematic representation of a variant with finder holders in the form of a parallelogram and intersecting without gap but non-overlapping control strips.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Ниже раскрыты аспекты предпочтительных вариантов осуществления изобретения на примере ультразвукового контроля. Аналогичным образом могут быть реализованы варианты с искателями, работающими на других принципах (например, токовихревые или магнитные искатели).Aspects of the preferred embodiments of the invention are disclosed below using ultrasonic testing as an example. Similarly, variants with searchers operating on other principles (for example, eddy current or magnetic searchers) can be implemented.
На фиг. 1 схематично изображены части ультразвукового дефектоскопа 100 для неразрушающего контроля исследуемых образцов с помощью ультразвука. Исследуемый образец 110 в данном примере представляет собой толстый металлический лист, транспортируемый через ультразвуковой дефектоскоп в прокатном стане сталелитейного завода в направлении 112 подачи с горизонтальной ориентацией на роликовом транспортере или ином подобном устройстве.In FIG. 1 schematically shows the parts of an
Над проходящим исследуемым образцом 110 расположена система 200 искателей ультразвукового дефектоскопа 100. Такая система искателей предназначена для сканирования исследуемого образца 110 с помощью ультразвуковых искателей по существу по всей ширине образца без зазоров и обеспечения сплошного ультразвукового контроля в поперечном направлении (полного контроля поверхности). Система искателей образует так называемое подвижное устройство для контроля качества поверхности, выполненное с возможностью перемещения по горизонтали в поперечном направлении между положением контроля, показанным над роликовым транспортером, и сервисным положением рядом с роликовым транспортером.Above the passing
Система 200 искателей контролирует верхнюю сторону 111 исследуемого образца 110 в направлении проведения контроля, параллельном направлению 112 подачи. Контроль поверхности может охватывать практически всю ширину исследуемого образца. Максимальная ширина контроля системы искателей соответствует ширине листа в поперечном направлении за вычетом узких не подвергаемых контролю кромочных зон, которые обычно уже, например, 100 мм. Для контроля боковых кромок исследуемого образца, недоступных для подвижного устройства для контроля качества поверхности, ультразвуковой дефектоскоп содержит отдельные кромочные подвижные устройства контроля, не показанные на фигуре. Также не показаны возможные устройства контроля верхней или нижней части подаваемого листа, т.е. концов исследуемого образца, вытянутого в направлении подачи.The
Система 200 искателей содержит базовое крепление 210, характеризующееся относительной узостью в продольном направлении L, параллельном направлению проведения контроля, и проходящее по всей ширине исследуемого образца 110 в поперечном направлении Q, перпендикулярном этому направлению. Боковые накладки придают базовому креплению форму короба.The
На нижней стороне базового крепления 210, обращенной к исследуемому образцу, установлено несколько держателей 220 искателей идентичной конструкции, опирающихся на базовое крепление. Они могут быть установлены параллельно вертикальному направлению V в направлении исследуемого образца или противоположном направлении. В данном примере предусмотрено более 40 одинаковых держателей 220 искателей.On the lower side of the
Держатели 220 искателей расположены в один прямой ряд, ориентированный в поперечном направлении Q, по существу, по всей ширине исследуемого образца. Каждый держатель искателя подвешен на подвижном подвесе, который вместе с закрепленным на нем держателем искателя образует узел держателя искателя, выполненный с возможностью замены как единое целое. В данном примере подвес содержит параллелограммный держатель, обеспечивающий ограниченное перемещение держателя искателя вверх и вниз между опущенным положением контроля и поднятым положением покоя. Подвесы держателей искателей на параллелограммных держателях выполнены таким образом, чтобы держатели зондов не были жестко закреплены, но имели возможность ограниченного наклона в продольном направлении L и в поперечном направлении для того, чтобы каждый держатель искателей мог в определенной степени следовать любым неровностям поверхности 111 исследуемого образца независимо от соседних держателей искателей.The
Ультразвуковой дефектоскоп 100 содержит устройство 150 подачи среды (например, контактной среды (обычно воды), сжатого воздуха, электрического тока для автоматизации, сигналов управления) и соединительную коробку 160 искателя для размещения электрических соединений для искателей системы искателей.The
Структура системы 200 искателей раскрыта на фиг. 2А и 2В, на которых показаны вид в плане и вид в аксонометрии под углом компонентов четырех держателей 220 искателей системы искателей, расположенных в ряд друг рядом с другом. На нижней стороне каждого держателя 220 искателей, обращенной к исследуемому образцу, предусмотрена так называемая скользящая опора 230 в виде сплошной пластины из износостойкого материала, например, нержавеющей стали с твердосплавными вставками и/или закаленной стали. Для выполнения контроля держатели искателей опускают в направлении исследуемого образца таким образом, чтобы контактные поверхности 226 скользящих опор, обращенные к исследуемому образцу, прилегали к поверхности исследуемого образца, причем в зазоре между искателями и поверхностью исследуемого образца находится жидкая контактная среда (например, вода). Скользящие опоры скользят по тонкому слою контактной среды, когда исследуемый образец перемещается относительно держателя искателя параллельно направлению проведения контроля. Скользящую опору обычно крепят к нижней стороне металлической удерживающей рамы с возможностью замены. Удерживающая рама, не показанная на фиг. 2А, 2В, образует удерживающую конструкцию, в которой отдельные искатели установлены в предназначенных для них положениях. Область со скользящей опорой 230, ближайшая к исследуемому образцу, также называется областью 237 скользящей опоры.The structure of the
Между держателями искателей, расположенными непосредственно друг рядом с другом, имеются промежутки 222, позволяющие перемещать держатели искателей друг относительно друга без взаимного столкновения.There are
Каждая из скользящих опор 230 имеет, по существу, S-образную форму и ориентирована в продольном направлении L между передней кромкой 231, являющейся опережающей во время проведения контроля, и задней кромкой 232, являющейся запаздывающей во время проведения контроля, которые в данном примере параллельны или по существу параллельны поперечному направлению Q.Each of the
Цельная скользящая опора может быть мысленно разделена на отдельные части. К передней кромке 231 примыкает передняя часть 233 скользящей опоры с боковыми кромками, параллельными продольному направлению. К задней кромке примыкает задняя часть 234 скользящей опоры с боковыми кромками, параллельными продольному направлению. Передняя и задняя части соединены средней частью 235 скользящей опоры, боковые кромки которой преимущественно наклонены относительно продольного и поперечного направления. Например, угол между продольным направлением и боковыми кромками средней части может составлять 30-50°.One-piece sliding bearing can be mentally divided into separate parts. Adjacent to the
Таким образом, форма скользящих опор 230 или держателя искателей в области 237 скользящей опоры не является зеркально-симметричной относительно продольного направления L или поперечного направления Q. Скорее, форма может быть описана как, по существу, точечно-симметричная относительно центра Z симметрии, расположенного посередине между передней и задней кромкой. Соответствующие S-образные скользящие опоры расположены в шахматном порядке таким образом, чтобы в продольном направлении L передняя часть скользящей опоры располагалась частично спереди или сзади задней части скользящей опоры, расположенной непосредственно рядом.Thus, the shape of the
Каждая скользящая опора содержит углубление 236 как в области перехода между передней и средней частью, так и в области переходе между средней и задней частью, причем углубление проходит от контактной поверхности, обеспечивающей контакт с исследуемым образцом с передачей сигнала, к внутренней или верхней стороне и имеет размеры, позволяющие устанавливать в углубление один или несколько искателей (в данном примере три искателя) с небольшим боковым зазором.Each sliding foot includes a
В каждом из углублений в данном примере осуществления находятся три отдельных искателя 240, каждый из которых имеет по существу прямоугольную базовую форму. Каждый отдельный искатель имеет эффективную ширину искателя, измеренную в поперечном направлении Q, которая немного меньше ширины искателя между боковыми поверхностями, показанной на фигурах. Три искателя группы искателей установлены в двух плоскостях, смещенных друг относительно друга в продольном направлении L. В первой группе 242-1 искателей, расположенной в области перехода между передней частью 233 и средней частью 235, имеется два искателя, расположенные друг рядом с другом ближе к передней кромке. Образовавшийся между ними зазор в полосе контроля перекрывается третьим искателем, смещенным в продольном направлении L от двух опережающих искателей и расположенным по центру за зазором. Вторая группа 242-2 искателей, расположенная в области перехода между средней частью 235 и задней частью 234, имеет точечно-симметричное расположение относительно этой группы.Within each of the recesses in this exemplary embodiment are three
Первая группа 242-1 искателей определяет первую зону 245-1 искателей, а вторая группа 242-2 искателей определяет вторую зону 245-2 искателей, смещенную относительно первой зоны 245-1 искателей в продольном направлении L и поперечном направлении Q.The first searcher group 242-1 defines the first searcher zone 245-1, and the second searcher group 242-2 defines a second searcher zone 245-2 offset from the first searcher zone 245-1 in the longitudinal direction L and the transverse direction Q.
Если исследуемый образец 110 перемещают относительно системы 200 искателей в направлении 113 проведения контроля, соответствующем продольному направлению L, то искатели первой зоны 245-1 искателей сканируют первую полосу PS1 контроля в поперечном направлении Q без зазоров, в то время как искатели второй зоны 245-2 искателей сканируют вторую полосу PS2 контроля в поперечном направлении без зазоров.If the
Особенность данного варианта осуществления заключается в расположении зон искателей отдельных держателей искателей друг относительно друга. Первая полоса PS1 контроля, охватываемая первой зоной 245-1 искателей держателя 220 искателей, во время проведения контроля перекрывается с одной стороны второй полосой PS2 контроля, охватываемой второй зоной 245-2 искателей того же держателя искателей. Перекрытие происходит в пределах первой области U1 перекрытия таким образом, что между первой и второй полосой контроля не было зазора или зоны с сильно отличающейся чувствительностью контроля. На второй стороне первой полосы PS1 контроля, противоположной первой стороне, она перекрывается второй полосой PS2 контроля, охватываемой второй зоной искателей расположенного непосредственно рядом держателя искателей. Такое перекрытие имеет место во второй области U2 перекрытия. Ширину областей U1, U2 перекрытия в поперечном направлении выбирают таким образом, чтобы обеспечить достаточное перекрытие в любых возможных относительных положениях расположенных непосредственно друг рядом с другом держателей искателей. Это позволяет без пробелов выполнять контроль исследуемого образца в поперечном направлении Q по всей ширине, охватываемой держателями искателей.A feature of this embodiment lies in the location of the seeker zones of the individual finder holders relative to each other. The first inspection strip PS1 encompassed by the first searcher area 245-1 of the
Вышесказанное можно сформулировать иначе. Первая и вторая полосы PS1, PS2 контроля зон 245-1, 245-2 искателей держателя 220 искателей перекрываются в первой области U1 перекрытия и, тем самым, формируют общую полосу PSG контроля искателей, размещенных в этом держателе искателей. Ширина этой общей полосы контроля, т.е. общая ширина контроля держателя искателей, превышает ширину В держателя искателей, измеренную в поперечном направлении в его наиболее широком месте.The above can be stated differently. The first and second control strips PS1, PS2 of the searcher areas 245-1, 245-2 of the
В предыдущем примере для каждой зоны искателей предусмотрено три одинаковых искателя. Этот вариант необязателен. В зоне искателей может быть предусмотрено больше или меньше искателей, например, только один искатель.In the previous example, there are three identical crawlers for each crawler zone. This option is optional. More or fewer searchers may be provided in the searcher area, for example only one searcher.
Другой вариант осуществления будет раскрыт ниже со ссылкой на фиг. 3А-3Е. На фигурах изображено по три расположенных непосредственно друг рядом с другом держателя искателей в составе системы искателей, содержащей несколько таких держателей, расположенных по прямой линии друг рядом с другом, например, 30 и более или 40 и более держателей. Для ясности отдельные элементы или узлы имеют такие же ссылочные обозначения, что и на фиг. 1 и 2.Another embodiment will be discussed below with reference to FIG. 3A-3E. The figures show three seeker holders located directly next to each other in a searcher system containing several such holders located in a straight line next to each other, for example, 30 or more or 40 or more holders. For clarity, individual elements or subassemblies have the same reference designations as in FIG. 1 and 2.
На фиг. 3А в плане изображены нижние стороны или контактные поверхности 226 трех расположенных друг рядом с другом держателей 220 искателей системы искателей, обращенных к исследуемому образцу; на фиг. 3В - вид в аксонометрии под углом на держатели искателей сверху; на фиг. 3С - вид в аксонометрии под углом на держатели искателей снизу; на фиг. 3D - вид сбоку на группу держателей искателей параллельно поперечному направлению; на фиг. 3Е - вид спереди трех держателей искателей параллельно продольному направлению.In FIG. 3A shows in plan the undersides or
На фиг. 3А хорошо видна ранее подробно описанная форма держателей искателей в области скользящей опоры с передними частями 233 и задними частями 234, смещенными друг относительно друга, и наклонными средними частями 235. На фигурах также показаны отдельные степени свободы перемещения держателей искателей. Например, средний держатель 220 искателей немного смещен вперед или назад в продольном направлении L относительно внешних держателей искателей из изображенной группы. Такая свобода перемещения в продольном направлении обусловлена, в частности, тем, что каждый держатель искателей спереди и сзади шарнирно соединен с Y-образными опорными элементами 224, оси вращения которых, по существу, параллельны поперечному направлению Q системы искателей. Это позволяет, в определенных пределах, качать держатели искателей в продольном направлении и, соответственно, наклонять держатель искателей. Конструкция также предусматривает возможность наклона в поперечном направлении Q. Взаимное смещение изображенных держателей искателей друг относительно друга приводит не только к продольному смещению, показанному на фиг. 3А, но и к небольшим перепадам высоты контактных поверхностей 226 относительно базового крепления, что хорошо видно на фиг. 3Е. Это позволяет адаптировать систему искателей к неровностям поверхности исследуемого образца. На фиг. 3А также хорошо видна возможность относительного перемещения держателей искателей в продольном направлении L несмотря на взаимное смещение передней и задней частей держателей искателей, поскольку наклонная средняя часть образует соответствующие зазоры, делающие возможным относительное перемещение без взаимного столкновения держателей искателей.In FIG. 3A clearly shows the previously detailed shape of the finder holders in the area of the sliding support with the
Конструкция держателя искателей особенно хорошо показана на фиг. 3В. На стороне держателя 220 искателей, обращенной к исследуемому образцу, предусмотрена скользящая опора 230. Она прикреплена к нижней стороне механически устойчивой удерживающей рамы 238, соответствующей внешней форме скользящей опоры в области скользящей опоры. Удерживающая рама служит для фиксации искателей 240 в правильном положении в держателе искателей. Сами искатели устанавливаются группами по три штуки на треугольной монтажной раме 239 таким образом, чтобы их можно было устанавливать или снимать вместе как группу искателей в держателе искателей.The design of the finder holder is shown particularly well in FIG. 3B. A sliding
Взаимосвязь отдельных полос PS1, PS2 контроля держателей искателей, а также их взаимное перекрытие в областях U1, U2 перекрытия раскрыты в описании со ссылкой на фиг. 2А.The interconnection of the individual searcher holder monitoring strips PS1, PS2, as well as their mutual overlap in the overlap areas U1, U2, are disclosed in the description with reference to FIG. 2A.
Со ссылкой на схематичную фиг. 4 описана система 200 искателей, в которой зоны 245-1 и 245-2 искателей держателей 220 искателей расположены со смещением друг относительно друга в поперечном направлении таким образом, чтобы первая полоса PS1 контроля, охватываемая первой зоной 245-1 искателей держателя 220 искателей, примыкала ко второй полосе PS2 контроля, охватываемой второй зоной 245-2 искателей того же держателя 200 искателей без взаимного перекрытия, но, тем не менее, без зазоров. В отличие от предыдущего варианта осуществления, форма изображенной области скользящей опоры держателя 220 искателей соответствует не букве S, а параллелограмму, и на всем протяжении ориентирована наклонно к продольному направлению L и поперечному направлению Q.With reference to the schematic FIG. 4, a
В нижней части фиг. 4 схематически показан график чувствительности РЕ контроля в поперечном направлении Q для каждой из зон искателей. Видно, что чувствительность контроля относительно высока в центральной части полосы контроля и уменьшается к боковым кромкам полосы контроля. Соотношения показаны здесь в очень схематичной форме. Хотя в области перехода к соседней полосе контроля наблюдается небольшое снижение чувствительности контроля, в области между полосами контроля, переходящими друг в друга без зазоров, зазоры контроля отсутствуют, поскольку даже в области локально минимальной чувствительности контроля непосредственно на переходе между полосами контроля локальная чувствительность контроля превышает предельное значение GW, установленное для предполагаемой здесь задачи контроля. Таким образом, все искомые несплошности или отражатели могут быть надежно обнаружены с помощью системы 200 искателей, в частности, в областях непосредственно на переходе между соседними полосами контроля. Это справедливо для любых относительных положений держателей искателей, выполненных с возможностью перемещения друг относительно друга.At the bottom of Fig. 4 shows a schematic plot of the lateral control sensitivity PE Q for each of the seeker zones. It can be seen that the control sensitivity is relatively high in the central part of the control strip and decreases towards the side edges of the control strip. The relationships are shown here in a very schematic form. Although a slight decrease in the sensitivity of the control is observed in the region of the transition to the adjacent control strip, in the region between the control strips, passing into each other without gaps, there are no control gaps, since even in the area of locally minimum control sensitivity directly at the transition between the control strips, the local control sensitivity exceeds the limit the GW value set for the control task assumed here. In this way, all desired discontinuities or reflectors can be reliably detected by the
Первая полоса PS1 контроля и вторая полоса PS2 контроля зон 245-1, 245-2 искателей держателя 220 искателей переходят друг в друга без зазоров и, тем самым, формируют общую полосу PSG контроля искателей, размещенных в этом держателе искателей. Ширина этой общей полосы контроля, т.е. общая ширина контроля держателя искателей, превышает ширину В держателя искателей, измеренную в поперечном направлении в наиболее широком месте держателя.The first control strip PS1 and the second inspection strip PS2 of the searcher areas 245-1, 245-2 of the
Концепция новой конструкции держателей зондов, представленная в данной заявке, может быть реализована с различными типами искателей. Во многих вариантах осуществления искатели представляют собой так называемые приемопередающие искатели (ПП-искатели), в которых излучающие звук ультразвуковые преобразователи и принимающие звук ультразвуковые преобразователи являются отдельными компонентами, объединенными в одном искателе. Такие ПП-искатели можно использовать в различных вариантах осуществления, т.е. с различным количеством передающих и принимающих элементов. Для конфигурации искателей можно использовать, например, обозначение TxRy, где х означает количество передающих элементов, а у - количество принимающих элементов. Например, возможны следующие комбинации: T1R1, T1R3 или T1R4. В данном случае T1R1 означает, что на один передающий элемент передатчика в искателе приходится только один принимающий элемент. В комбинации T1R4 в каждом искателе содержится один передающий элемент, которому соответствует четыре отдельных принимающих элемента. Передающий элемент занимает всю ширину, четыре принимающих элемента расположены непосредственно друг рядом с другом и покрывают практически всю ширину передающего элемента. Искатели могут иметь различную ширину полосы контроля. Как правило, ширина полосы контроля у типа T1R3 или T1R4 больше, чем у типа T1R1; например, она может составлять 50 мм, тогда как для T1R1 может быть предусмотрена ширина полосы контроля 25 мм.The concept of the new probe holder design presented in this application can be implemented with various types of finders. In many embodiments, the searchers are so-called transceiver searchers (RT searchers), in which the sound emitting ultrasonic transducers and the sound receiving ultrasonic transducers are separate components combined in a single searcher. Such PCB searchers can be used in various embodiments, ie. with different number of transmitting and receiving elements. For the configuration of the searchers, for example, the notation T x R y can be used, where x is the number of transmitting elements and y is the number of receiving elements. For example, the following combinations are possible: T1R1, T1R3 or T1R4. In this case, T1R1 means that there is only one receiving element per transmitter transmitter element in the searcher. In the T1R4 combination, each searcher contains one transmit element, which is matched by four separate receive elements. The transmitting element occupies the entire width, the four receiving elements are located directly next to each other and cover almost the entire width of the transmitting element. Searchers can have different control bandwidths. As a rule, the control bandwidth of the T1R3 or T1R4 type is greater than that of the T1R1 type; for example, it may be 50 mm, while the T1R1 may have an inspection bandwidth of 25 mm.
Передающие и принимающие элементы искателя расположены в общем корпусе искателя. Ультразвуковые преобразователи обычно содержат пьезоэлементы. На кромках пьезоэлемента вышеупомянутое падение чувствительности контроля между отдельными полосами контроля происходит вследствие физических явлений. Такое снижение чувствительности может означать, что в этой области между полосами контроля мелкие отражатели (например, дефекты) в непосредственной близости от искателя или на большей глубине не могут быть обнаружены с достаточной надежностью. Если обнаружение таких дефектов не требуется для выполнения задачи контроля, незначительное снижение чувствительности контроля в области перехода не имеет практического значения. Можно выбрать систему согласно фиг. 4. Если необходимо снизить или в значительной степени исключить снижение чувствительности контроля, можно выбрать вариант с взаимным перекрытием полос контроля в соответствии с ранее раскрытым вариантом осуществления. В каждом из этих случаев, тем не менее, обеспечивается сплошной контроль, т.е. контроль без зазоров, поскольку чувствительность контроля превышает минимальную чувствительность контроля, предписанную для задачи контроля, даже в областях перехода.The transmitting and receiving elements of the finder are located in the common body of the finder. Ultrasonic transducers usually contain piezoelectric elements. At the edges of the piezoelectric element, the aforementioned drop in control sensitivity between the individual control bands is due to physical phenomena. Such a decrease in sensitivity may mean that in this area between the control strips, small reflectors (for example, defects) in the immediate vicinity of the finder or at a greater depth cannot be detected with sufficient reliability. If the detection of such defects is not required to perform the inspection task, a slight decrease in the sensitivity of inspection in the transition region is of no practical importance. You can choose the system according to Fig. 4. If it is necessary to reduce or largely eliminate the decrease in the sensitivity of the control, you can choose the option with mutual overlap of control bands in accordance with the previously disclosed embodiment. In each of these cases, however, complete control is provided, i.e. control without gaps, since the control sensitivity exceeds the minimum control sensitivity prescribed for the control task, even in transition areas.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019211479.2 | 2019-07-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2801916C1 true RU2801916C1 (en) | 2023-08-18 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2669430A1 (en) * | 1990-11-21 | 1992-05-22 | Aerospatiale | Ultrasonic inspection head for articles of any shape |
| RU2204113C1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-05-10 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Carrier of sensors for intrapipe inspection dredger (modifications) |
| WO2009121903A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-08 | Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh | Universal test head for non-destructive ultrasound investigation and associated method |
| RU2629894C1 (en) * | 2016-07-05 | 2017-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Акустические Контрольные Системы" | Ultrasound antenna grid |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2669430A1 (en) * | 1990-11-21 | 1992-05-22 | Aerospatiale | Ultrasonic inspection head for articles of any shape |
| RU2204113C1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-05-10 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Carrier of sensors for intrapipe inspection dredger (modifications) |
| WO2009121903A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-08 | Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh | Universal test head for non-destructive ultrasound investigation and associated method |
| RU2629894C1 (en) * | 2016-07-05 | 2017-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Акустические Контрольные Системы" | Ultrasound antenna grid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160305915A1 (en) | System for inspecting rail with phased array ultrasonics | |
| US5677490A (en) | Ultrasonic testing device for weld seams in pipes, sheets and containers | |
| CN1243978C (en) | Ultrasonic austenitic weld seam inspection method and apparatus | |
| WO2016168576A1 (en) | System for inspecting rail with phased array ultrasonics | |
| CN103119433B (en) | Device for inspecting a moving metal strip | |
| US9816964B1 (en) | Ultrasonic method and device for volumetric examination of aluminothermic rail welds | |
| US4319490A (en) | Multiple wedge element lens for an ultrasonic inspection transducer | |
| RU2801916C1 (en) | Flaw finder system and flaw detector | |
| JP2004333387A (en) | Ultrasonic inspection method for welded part | |
| US20220268741A1 (en) | Probe Arrangement for a Testing System, and Testing System | |
| RU2732102C2 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic test system | |
| KR200411972Y1 (en) | Ultrasonic inspection equipment for tube expanding zone of heat exchanger | |
| RU2651431C1 (en) | Method of industrial ultrasound diagnostics of vertically oriented defects of prismatic metal products and device for its implementation | |
| US6877377B2 (en) | Non-destructive ultrasound test method for detection of damage and device for carrying out same | |
| US5476011A (en) | Method and apparatus for ultrasonically testing sheet materials using rotating test heads | |
| JP2018077097A (en) | Ultrasonic flaw searching method, and ultrasonic flaw searching device | |
| JP4652336B2 (en) | Method and system for detecting surface defects in continuously cast crude metal products | |
| JPS6125042A (en) | Surface-defect examining device | |
| CN108351327B (en) | Ultrasonic flaw detection method and ultrasonic flaw detection device for round bar | |
| KR102232470B1 (en) | A flaw detector with angle adjustment | |
| RU191658U1 (en) | DEVICE FOR DETECTING DEFECTS IN RAIL JOINTS | |
| Mirchev et al. | Automatic systems for ultrasonic inspection of pipelines (survey) | |
| JPH03257363A (en) | Ultrasonic flaw detection apparatus | |
| RU2783753C1 (en) | Ultrasonic method for detecting defects in the rail head | |
| JPH05281213A (en) | Oblique-angle probe for ultrasonic flaw detection |