SU122329A1

SU122329A1 - Device for testing welds in metal pipes

Info

Publication number: SU122329A1
Application number: SU615094A
Authority: SU
Inventors: Н.В. Троицкий
Original assignee: Н.В. Троицкий
Priority date: 1958-12-27
Filing date: 1958-12-27
Publication date: 1959-11-30

Description

Предметом изобретени вл етс устройство дл контрол ультразвуковым методом сварных швов в металлических трубах.The subject of the invention is a device for controlling ultrasonic welds in metal pipes.

Устройство содержит головку с пьезоэлектрическим щупом, подвижно устанавливаемую на поверхности контролируемой трубы и перемещаемую посредством электрического двигател .The device contains a head with a piezoelectric probe, movably mounted on the surface of the controlled pipe and moved by an electric motor.

Отличительна особенность описываемого устройства заключаетс в том, что приводной вал его электрического двигател через черв чную передачу св зан с двум парами рифленых роликов, которые сцепл ютс с трубой и перемещают по ее поверхности головку дефектоскопа, а через зубчатую передачу, эксцентрик и систему щарнирно соединенных рычагов он св зан с кареткой, держател щупа дл сообщени последнему возвратно-поступательного движени перпендикул рно к направлению контролируемого щва.A distinctive feature of the device described is that the drive shaft of its electric motor is connected via worm gear to two pairs of corrugated rollers that engage the tube and move the flaw detector head over its surface, and through a gear drive, an eccentric and a system of pivotally connected levers it is connected to the carriage, a probe holder for imparting to the latter a reciprocating movement perpendicular to the direction of the groove being monitored.

Такое выполнение устройства обеспечивает автоматизацию пе)емещени щупа дл поочередного обследовани всех точек поверхности провер емого шва.Such an embodiment of the device provides for the automation of moving the probe to alternately examine all points of the surface of the tested seam.

В устройстве применен закрытый сосуд с упругими стенками, например сильфон, содержащий запас контактной жидкости (масла), и нажимной винт. Последний дл сжати сосуда и св зан с осью передачи перемещени щупа таким образом, чтобы количество выжимаемого из сосуда масла соответствовало пути перемещени щупа по поверхности издели . Применение такого сосуда обеспечивает автоматическую подачу масла между щупом и поверхностью издели .The device uses a closed vessel with elastic walls, such as a bellows, containing a supply of contact liquid (oil), and a pressure screw. The latter is for compressing the vessel and is associated with the axis of transfer of the movement of the probe in such a way that the amount of oil squeezed out of the vessel corresponds to the path of movement of the probe on the surface of the product. The use of such a vessel provides an automatic supply of oil between the probe and the surface of the product.

Кроме того, в устройстве применено приспособление, предназначенное дл фиксации местонахождени обнарз женного дефекта. Приспособление это состоит из неподвижного прозрачного экрана с нанесенh 122329- 2 -In addition, a device is used in the device for fixing the location of the detected defect. The device consists of a fixed transparent screen with a printed 122329-2 -

ным на нем изображением разреза сварного шва и фигурного шаблона. Шаблон имитирует сфокусированный ультразвуковой луч и приводитс в возвратно-поступательное движение от вала передач электрическим двигателем.the image of a section of a welded seam and a figured template on it. The pattern simulates a focused ultrasound beam and is driven back and forth from the gear shaft by an electric motor.

На фиг. 1 схематически изображено описываемое устройство, установленное на контролируемой трубе; на фиг. 2 и 3 - его узлы.FIG. 1 shows schematically the described device mounted on a test pipe; in fig. 2 and 3 - its nodes.

Устройство 1 прижимаетс « контролируемой трубе 2 посредством роликовой цепи 3. Оно снабжено призматическим щупом со сфокусированным ультразвуковым лучом. Возбуждение щупа производитс ультразвуковым генератором дефектоскопа 4. Устройство приводитс в движение от привода 5 через гибкий вал 6. Дл уравновешивани всей системы предусмотрен противовес 7. вал 6 (фиг. 2) приводит во вращение две черв чных пары 8, сообщающих вращение одновременно четырем рифленым роликам 9, сцепл ющимс с поверхностью издели и передвигающим по нему все устройство.The device 1 is pressed against the test tube 2 by means of a roller chain 3. It is equipped with a prismatic probe with a focused ultrasonic beam. The probe is excited by the ultrasonic generator of the flaw detector 4. The device is set in motion from the drive 5 through the flexible shaft 6. To counterbalance the entire system, a counterweight 7 is provided. Shaft 6 (Fig. 2) causes two worm gears 8 to rotate, which simultaneously rotate four corrugated rollers 9, which engages with the surface of the product and moves the entire device through it.

Каретка 10 получает возвратно-поступательные движени через рычаг )/, шатун 12 и зубчатые колеса 13, 14 и 15 от вала черв чных винтов.The carriage 10 receives reciprocating movements through the lever) /, the connecting rod 12, and the gears 13, 14, and 15 from the shaft of the worm screws.

Регулирование длины хода каретки производитс рычагом 16, фиксирующим свое положение на шкале 17. Так .как толщине стенок прозвучиваемого издели соответствует определенный ход каретки, а вместе с ней и щупа 18, на шкале -нанесены делени , выражающие толщину стенок издели из данного металла в миллиметрах.Adjusting the length of the carriage stroke is made by the lever 16 fixing its position on the scale 17. Thus, as the wall thickness of the product being heard corresponds to a certain stroke of the carriage, and with it the probe 18, the scale expressing the wall thickness of the product made from this metal in millimeters .

Щуп сопр жен с кареткой диском 19 и четырьм роликами 20. Эго обеспечивает поворот щупа относительно его вертикальной оси на заданный угол и ориентирует луч на возможный дефект. Поворот диска 19 производитс т гой, шарнирно соединенной с диском и нижним концом рычага //. Дл прижима щупа к изделию служит пружина 21.The probe is coupled with a carriage disk 19 and four rollers 20. The ego rotates the probe relative to its vertical axis at a given angle and orients the beam to a possible defect. The rotation of the disk 19 is performed by a thrust pivotally connected to the disk and the lower end of the lever //. To clamp the probe to the product is a spring 21.

Сильфон 22 заполн етс маслом до максимального объема. Сжатие сильфона происходит под воздействием -ви та 23. Вытесн емое масло по трубке 24 поступает под щуп в паз, сделанный на рабочей поверхности щупа.The bellows 22 is filled with oil up to a maximum volume. The compression of the bellows takes place under the influence of - the type 23. The displaced oil through the tube 24 enters the probe in a groove made on the working surface of the probe.

Количество поступающего масла пропорционально пути, пройденному устройством по поверхности издели . Достигаетс это тем, что гайка 25 получает вращение через зубчатые колеса 26, 27 и 28 от оси роликов 9. Дл того чтобы винт не вращалс вместе с гайкой 25, он фрикционно сцеплен с донышком сильфона. Дл прекращени подачи масла под щуп служит контргайка 29, зат гивающа винт в гайке 25, котора вовлекает его во вращение, в результате чего подача масла прекращаетс .The amount of incoming oil is proportional to the path traveled by the device on the surface of the product. This is achieved in that the nut 25 receives rotation through the gears 26, 27 and 28 from the axis of the rollers 9. In order for the screw not to rotate with the nut 25, it is frictionally coupled to the bottom of the bellows. To stop the oil supply under the feeler gauge, the lock nut 29 serves, tightening the screw in the nut 25, which draws it into rotation, as a result of which the oil supply stops.

Дл зар дки сильфона маслом его необходимо раст нуть, что достигаетс вращением головки винта 30. Электрический двигатель 31 (фиг. 3) приводит во вращение колесо 32 и 33 -в зависимости от требуемого направлени движени автомата. Колеса сцепл ютс между собой фрикционно . Гибкий вал присоедин етс к оси колеса 32. Изменение направлени вращени гибкого вала осуществл етс руко ткой 34 посредством двух пружин 35 и 36, прижимающих то или иное колесо к щкиву электродвигател . Пластина 57 с укрепленными на ней колесами может поворачиватьс на оси 38.To charge the bellows with oil, it must be stretched, which is achieved by rotating the screw head 30. The electric motor 31 (Fig. 3) causes the wheel 32 and 33 to rotate, depending on the desired direction of movement of the automaton. The wheels interlock frictionally. The flexible shaft is connected to the axis of the wheel 32. The direction of rotation of the flexible shaft is changed by means of the handle 34 by means of two springs 35 and 36, which press one or another wheel to the jaw of the electric motor. Plate 57 with wheels fixed to it can be rotated on axis 38.

Дл остановки щупа и фиксировани его положени достаточно перекинуть руко тку 34; при этом конец рычага 39 входит в паз пластины 37 и фиксирует нейтральное положение колес.To stop the probe and fix its position, it is enough to throw the handle 34; the end of the lever 39 enters the groove of the plate 37 and fixes the neutral position of the wheels.

Дл более точного ориентировани луча предусмотрена возможность вращени колеса 32 вручную за его край, выступающий из кожуха .For more precise orientation of the beam, it is possible to manually rotate the wheel 32 beyond its edge protruding from the casing.

Во врем контрол качества сварного шва можно вести визуальное наблюдение за ходом луча в тоочще шва. Дл этого предусмотрено приспособление , имитируюшее ультразвуковой луч. Макет 40 сфокусированного ультразвукового луча, выполненный из прозрачного подкрашенного материала, прикреплен к каретке 41 и получает возвратно-поступательное движение от колеса 32. Над лучом расположен просвечиваюш,ийс экран с изображением разреза сварного шва в определенном масштабе . Имитированный луч в точности отражает перемещение ультразвукового луча.During quality control of the weld, it is possible to conduct a visual observation of the course of the beam to the point of the weld. For this, a device simulating an ultrasonic beam is provided. A focused ultrasound beam mock-up 40, made of transparent tinted material, is attached to the carriage 41 and receives a reciprocating motion from the wheel 32. A translucent slide is located above the beam, showing a section of the weld seam at a certain scale. The simulated beam accurately reflects the movement of the ultrasound beam.

Пользу сь этим приспособлением можно легко определить место обнаружени дефекта (по ходу луча) и распознать возможное по вление маскирующего импульса от усилени шва.Using this device, you can easily determine the location of the defect (along the beam) and recognize the possible occurrence of a masking impulse from the reinforcement seam.

Чтобы более точно и нагл дно определить глубину залегани дефекта в сварном шве, к экрану электронно-лучевой трубки прикрепл ют контурное изображение шва в соответствующем масштабе, расположив его на линии горизонтальной развертки. Место по влени импульса на линии горизонтальной развертки определ етс глубиной залегани дефекта в сварном шве.In order to more accurately and clearly determine the depth of the defect in the weld, a contour image of the seam at the appropriate scale is attached to the screen of the cathode ray tube, placing it on the horizontal scanning line. The location of the pulse on the horizontal scan line is determined by the depth of the defect in the weld.

Установив по глубиномеру, на основании предварительных вычислений , точки выхода луча дл нижней и верхней части сварного шва и расположив соответственно контурное изображение шва, быстро определ ть место располол ;ени дефекта в прозвучиваемом шве.Having established, using the depth gauge, on the basis of preliminary calculations, the beam exit points for the lower and upper parts of the weld, and arranging the contour image of the seam, respectively, quickly determine the location of the defect in the weld to be sounded.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for testing annular welds in metal pipes by an ultrasonic method containing a head mounted on the surface of the test pipe with a piezoelectric probe moved by an electric motor, characterized in that, in order to automate the process of moving the probe to alternately inspect all points of the surface checked of the seam, the drive shaft of the electric motor through the worm gear is connected with two pairs of corrugated rollers interlocking with the pipe and moving their head flaw on the surface of the pipe, and via a gear, cam and a system of two levers connected schartsirno shaft is coupled to the probe holder carriage for imparting the latter a reciprocating motion perpendicular to the direction controlled schva.

2. In the apparatus of claim 1, an application for automatically supplying a contact liquid, such as oil, between the probe and the surface of the product, a closed vessel with elastic walls, such as a bellows containing a supply of contact liquid, and a pressure screw used to compress the vessel and associated with the axis of transfer of the probe movement in such a way that the amount of liquid squeezed out of the vessel corresponds to the path of the probe movement on the product surface.

3. In the device according to claim 1, use of a device for fixing a masking pulse and consisting of a fixed transparent screen with an image of a weld section and a figure template printed on it, simulating a focused ultrasonic beam and being driven back and forth from the gear shaft electric motor.

№ 122329

FIG I

30 29 26 25 23 22

FIG. 2