SU1275277A1

SU1275277A1 - Device for flaw detection of articles

Info

Publication number: SU1275277A1
Application number: SU833628741A
Authority: SU
Inventors: Николай Прохорович Валуев; Валерий Павлович Ефанов; Всеволод Григорьевич Лютцау; Вячеслав Дмитриевич Парамонов; Николай Иванович Сарпов; Рифат Руфгатович Хакимьянов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов; Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1986-12-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее рентгеновскую трубку, детектор в виде сцинтилл тора с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) и регистрирующей аппаратурой, механизм сканировани издели с приводом дл возвратно-поступательного движени , отличающеес тем, что, с целью повышени производительности контрол , ФЭУ жестко зафиксирован относительно рентгеновской трубкв-,анод которой выполнен прот женным, рентгеновска трубка снабжена системой отклонен электронного пучка по аноду, сцинтилл тор жестко св зан с механизмом сканировани издели , привод которого подключен к системе отклонени W электронного пучка трубки, причем длина анода трубки не меньше .размера фос токатода ФЭУ, а размер сцинтилл тора не более чем в 2 раза превьш1ает заданное пространственное разрешение. ю СП ю DEVICE FOR TESTING EQUIPMENT, comprising an X-ray tube, the detector is a scintillator with a photomultiplier tube (PMT), and the recording apparatus, the scanning mechanism of the article with a drive for reciprocating movement, characterized in that, in order to increase the control performance, the photomultiplier is rigidly fixed relative to the x-ray tube, whose anode is made extended, the x-ray tube is equipped with a system of deflected electron beam along the anode, the scintillator is rigidly connected with the mechanism scanning the article, the actuator is connected to the system deviation W e of the tube bundle, the tube length of the anode is not less than photomultiplier tokatoda phos The size and scintillator size is not more than 2 times prevsh1aet predetermined spatial resolution. yu sp yu

Description

Изобретение предназначено дл неразрушающего контрол качества изделий , заготовок, сварки, пайки и других технологических процессов, в частности дл контрол качества сварных соединений трубных элементов и трубопроводов Известен рентгеносцинтилл иионный дефектоскоп, содержащий рентгеновскую трубку, детектор, состо ш,ий из сцинтилл тора и фотоэлектронного умножител (ФЭУ) к сканирующее -устройство дл механического перемещени контролируемого издели в двух взаимно перпендикул рных направлени х, регистрирующую аппаратуру дл записи результатов контрол 1 , Применение механического сканиро .вани контролируемого издели в двух взаимно перпендикул рных направлени х обуславливает низкую производительность контрол . Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл дефектоскопии изделий, содержащее рентгеновскую трубку,детектор в виде сцинтилл тора с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) и регистрпрующей аппаратурой, узкую щелевую диафрагму, механизм сканировани 30 издели с приводом дл возвратно-по .ступательного движени и систему синхронизации возвратно-поступательного движени детектора 2. Рентгеновское излучепие, получен-35 The invention is intended for non-destructive quality control of products, workpieces, welding, soldering and other technological processes, in particular for monitoring the quality of welded joints of tubular elements and pipelines. An X-ray scintillation detector is known, containing an X-ray tube, a detector consisting of a scintillator and a photomultiplier (PMT) to the scanning device for mechanical movement of the controlled product in two mutually perpendicular directions, recording equipment for recording control results 1; The use of mechanical scanning of a controlled product in two mutually perpendicular directions causes a low control productivity. The closest technical solution to the invention is a device for flaw detection of products containing an X-ray tube, a scintillator detector with a photomultiplier tube (PMT) and recording equipment, a narrow slit diaphragm, a scanning mechanism 30 of an article with a drive for back-forward motion and synchronization system of the reciprocating motion of the detector 2. X-ray radiation, received-35

ное на аноде рентгеновской трубки, просвечивает сварной шов трубы и через узкую щелевую диафрагму попадает в сцинтилл циокный детектор, котор1ЫЙ вместе с диафрагмой совершает возвратно-поступательное движение npenei-щикул рно сварному шву на ширину шва и околошовной зоны,, Перо самописца регистрирующей аппаратуры с помощью систекы синхронизации получает синхронное с детектором возвратно-поступательное двшкение по ленте из тонкой белой бумаги с графитизированной подложкой. Та ке синхронизирующа система заставл ет ленту регистрирующей аппаратуры двигатьс синхронно с перемещением сварного шва.on the anode of the x-ray tube, shines through the weld of the tube and, through a narrow slit diaphragm, enters the scintilla detector, which together with the diaphragm makes a reciprocating motion npenei-shchikularno weld the seam width of the seam and the hemispherical zone of the Pen recorder The synchronization system receives a reciprocating synchronous with the detector along a ribbon of thin white paper with a graphitized substrate. Such a synchronization system causes the recording apparatus tape to move synchronously with the movement of the weld.

В известном дефектоскопе дл поточного контрол злектросварпых швов 55занный с генератором развертки дл In a known flaw detector for in-line inspection of electro-welded seams 55 zanny with a sweep generator for

труб высокого давлени применение ме-возвратно-поступательного движени high pressure pipes

ханического сканировани детекгорасцинтилл тора относительно поверхнообуславливает низкую производитель-сти фотокатода ФЭУ, регистрирующую 12scanning a scan scintilllator relative to its surface causes a low PMT photocathode output, recording 12

мом сканировани издели , привод которого подключен к системе отклонени электронного пучка трубки, причем длина , анода трубки не меньше размера фотокатода ФЭУ, а размер сцинтилл тора не более чем в 2 раза превышает заданное пространственное разрешение.scan the product, the drive of which is connected to the system of deflection of the tube electron beam, and the length of the tube anode is not less than the size of the photocathode of the photomultiplier and the size of the scintillator is no more than 2 times greater than the specified spatial resolution.

На фиг.1 представлена рентгенооптическа и электрическа схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - механизм сканировани сцинтилл тора с приводом .Figure 1 shows the X-ray optical and electrical circuit of the device proposed; Fig. 2 shows a mechanism for scanning a scintillator with a drive.

Устройство сод€;ржит рентгеновскую трубку, состо щую из электронной пушки 1 и анода 2, систему 3 отклонени электронного пучка по аноду с генератором 4 развертки детектор, состо щий из сцинтилл тора 5 и ФЭУ 6, механизм 7 сканировани с приводом 8,св 7 ность контрол , так как не представл етс ВОЗМОЖНЫ1-1 обеспечить высокую скорость механического перемещени массивных щелевой диаграммы и детектора с кабелем питани . При возвратно-поступательном движении детектора посто нно измен етс рассто ние от фокуса рентгеновской трубки до детектора, а также величина оптиче-. ского фокуса рентгеновской трубки. В результате этого кажда точка контролируеного издели при регистрации имеет различную геометрическую нерезкость. Различна геометрическа нерезкость прводит к ухудшению четкости изображени дефектов, что затрудн ет их вы вление и в конечном итоге снижает чувствительность контрол . Цель изобретени повышение производительности контрол . Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл дефектоскопии изделий, -содержащем рентгеновскую трубку, детектор в виде сцинтилл тора с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) и регистрирующей аппаратурой, механизм сканировани издели с приводом дл возвратно-поступательного движени , ФЭУ жестко зафиксирован относительно рентгеновской трубки,анод которой выполнен прот женным, рентгеновска трубка снабжена системой отклонени электронного пучка по аноду, сцинтилл тор жестко св зан с механизаппаратуру 9 и контролируемое изделие 10.The device contains an X-ray tube consisting of an electron gun 1 and an anode 2, a system 3 deflecting an electron beam along an anode with a generator 4, a sweep detector consisting of a scintillator 5 and a photomultiplier 6, a scan mechanism 7 with drive 8, st 7 control, since it is not POSSIBLE1-1 to provide a high speed of mechanical movement of a massive slit diagram and a detector with a power cable. During the reciprocating motion of the detector, the distance from the focus of the X-ray tube to the detector, as well as the optical value, constantly changes. x-ray focus tube. As a result, each point of the controlled product has a different geometric blur at registration. Different geometric unsharpness leads to a deterioration in the clarity of the image of defects, which complicates their detection and ultimately reduces the sensitivity of the control. The purpose of the invention is to increase the productivity of the control. This goal is achieved by the fact that in a device for flaw detection of products containing an X-ray tube, a scintillator detector with a photomultiplier tube (PMT) and recording equipment, a product scanning mechanism with a drive for reciprocating motion, the PMT is rigidly fixed relative to the X-ray tube, the anode of which is made extended, the X-ray tube is equipped with an electron beam deflection system along the anode, the scintillator is rigidly connected with the equipment unit 9 and the controlled item 1 0

Устройство дл дефектоскопии издели работает следующим образом.Device for flaw detection products works as follows.

Пучок электронов из электронной пушки 1 попадает на анод 2 рентгеновской трубки и с помощью системы 3 отклонени сканирует по поверхности анода. Возникающий при этом на поверхности анода 2 сканирующий рентгеновский пучок просвечивает поочередно заданную область контролируемого издели 10. Рентгеновское излучение , прошедшее через контролируемое изделие 10, попадает на сцинтил л тор 5, который жестко св зан с механизмом 7 сканировани , и совершает возвратно-поступательное движение относительно поверхности фртокатода ФЭУ 6, привод механизма 8. сканировани подключен к генератору 4 развертки электронного пучка по поверхности анода 2 рентгеновской трубки, что позвол ет синхронизировать возвратнопоступательное движение сцинтилл тора 5 с областью возникновени рентгеновского пучка на поверхности анода 2 рентгеновской трубки. Свечение сцинтилл тора 5, обусловленное рентгеновским излучением, прошедшим через контролируемое изделие 10, вocпpинимaet .с фотокатодом ФЭУ 6, сигнал с которого поступает на регистрирующую аппаратуру 9, Дл получени изображени контролируемого участка издели 10 строчна развертка регистрирующей аппаратуры 9 синхронизирована с системой 3 отклонени электронного пучка по аноду 2 рентгеновской трубки, а кадрова развертка - с механизмом The electron beam from the electron gun 1 hits the anode 2 of the x-ray tube and, using the deflection system 3, scans across the surface of the anode. The scanning X-ray beam arising at the same time on the surface of the anode 2 alternates through the specified area of the test product 10. The x-rays transmitted through the test product 10 fall on the scintillator 5, which is rigidly connected with the scanning mechanism 7, and makes a reciprocating motion relative to the surface of the photocathode of the PMT 6, the drive of the scanning mechanism 8. is connected to the generator 4 sweeps the electron beam along the surface of the anode 2 of the x-ray tube, which allows synchronization Simulate the reciprocating motion of the scintillator 5 with the region of occurrence of the x-ray beam on the surface of the anode 2 of the x-ray tube. The glow of the scintillator 5, caused by X-rays transmitted through the controlled product 10, is replaced with a photocathode of the PMT 6, the signal from which is sent to the recording equipment 9, to obtain an image of the test area of the product 10, the horizontal scanning of the recording equipment 9 is synchronized with the system 3 electron beam deflections on the anode 2 of the X-ray tube, and the frame scan - with the mechanism

перемещени контролируемого издели 10 в направлении, перпендикул рном возвратно-поступательному движению сцинтилЛ тора (механизм перемещени контролируемого издели и синхронизации строчной и кадровой разверток регистрирующей аппаратуру не показаны ) .moving the monitored product 10 in the direction perpendicular to the reciprocating motion of the scintillator (the mechanism for moving the monitored product and synchronizing the horizontal and vertical scans of the recording equipment is not shown).

Использование предложенного устройства позвол ет резко повысить производительность контрол за счет возможности увеличени скорости сканировани в широких пределах. Применение сцинтилл тора малого размера позвол ет отказатьс от использовани в рентгенооптической схеме устройства массивной узкой щелевой диафрагмы , коллимирующей прошедшее через контролируемое изделие излучение,что значительно упрощает процесс перемещени сцинтилл тора относительно поверхности фотокатода ФЭУ,Размер сцинтилл тора выбран исход из условий получени заданной разрешающей способности устройства дл дефектоскопии изделий.The use of the proposed device makes it possible to dramatically increase the monitoring performance due to the possibility of increasing the scanning speed over a wide range. The use of a small-sized scintillator makes it possible to refuse to use a massive narrow slit diaphragm in the X-ray optical scheme of the device, collimating radiation transmitted through the article being monitored, which greatly simplifies the process of moving the scintillator relative to the photocathode surface of the PMT. The size of the scintillator is chosen based on the conditions for obtaining the specified resolution of the device for flaw detection of products.

Использование синхронизации возвратно-поступательного движени сцинтилл тора с областью возбуждени рентгеновского пучка на поверхности анода поэвол ет сохранить посто нное рассто ние между фокусным п тном рентгеновской трубки и сцинтилл тором детектора и не приводит к изменению величины оптического фокуса рентгеновской трубки. Вследствие этого геометрическа нерезкость при контроле издели не измен етс , что позвол ет получить высокую чувствительнорть контрол .The use of synchronization of the reciprocating motion of the scintillator with the x-ray beam excitation region on the anode surface maintains a constant distance between the focal spot of the x-ray tube and the scintillator of the detector and does not change the optical focus of the x-ray tube. As a result, the geometric unsharpness in the control of the product does not change, which makes it possible to obtain a high sensitivity of the control.

. (иг.2. (ig.2

Claims

DEVICE FOR DEFECTOSCOPY OF PRODUCTS, containing an X-ray tube, a scintillator detector with a photomultiplier tube (PMT) and recording equipment, a product scanning mechanism with a drive for reciprocating motion, characterized in that, in order to increase the control performance, the PMT is rigidly fixed relative to the X-ray tube ·, the anode of which is extended, the x-ray tube is equipped with a system of deviations of the electron beam along the anode, the scintillator is rigidly connected to the the product, the drive of which is connected to the deflection system of the electron beam of the tube, the tube anode being no less than the size of the photomultiplier and the scintillator no more than 2 times the specified spatial resolution.