SU1722252A3

SU1722252A3 - Устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы

Info

Publication number: SU1722252A3
Application number: SU894613950A
Authority: SU
Inventors: Аданс Хельмар; Бегеляйн Георг; Якоб Хайнц
Original assignee: Сименс Аг (Фирма)
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1992-03-23
Also published as: FI892089A0; FI892089A; EP0346689A3; US4952875A; YU88189A; DE58908469D1; EP0346689B1; EP0346689A2; JPH0238856A

Abstract

Изобретение относитс к вихретоковой дефектоскопии и может найти применение дл контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы. Цель изобретени - повышение точности контрол - достигает2 Ь5 ifif с благодар тому, что вводный наконечник зонда 1 дл вихретокового контрол эластичными шлангами За-Зт при промежуточном включении нескольких катушек 5a-5h соединен с удлинительным рукавом 8. Этот удлинительный рукав 8 посредством выдвижного блока 7 может быть вставлен в контролируемую трубу. Прижимные поверхности 9 катушек 5a-5h проход т в каждом случае лишь по части внутренней окружности трубы и катушки 5a-5h взаимно смещены по окружности испытательного зонда 1 и продольной оси зонда. В испытательном зонде размещен блок определени положени дефекта. С помощью устройства могут быть проверены трубы также и с узкими радиусами кривизны, при этом места дефектов определ ютс линейными и угловыми данными. 7 з.п.ф-лы, 9 ил. (Л С 34 xj ю ю го ел го .W

Description

Изобретение относитс к аихретоковой дефектоскопии и может найти применение дл контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы.

Известно устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы, в котором испытательный зонд выполнен с кольцевыми катушками , установленными в двух параллельных плоскост х поперек оси трубы и запрессованными в корпус катушки. С одной стороны испытательный зонд через гибкий рукав, несущий направл ющий элемент, соединен с удлинительным рукавом, а с другой стороны через рукав, несущий направл ющий элемент - к вводному наконечнику, Гибкие рукава обладают большей гибкостью, чем удлинительный рукав, через который с помощью выдвижного: устройства испытательный зонд может быть вставлен в U-образную трубу трубного пучка. При этом обе оси катушки расположены соосно с продольной осью испытательного зонда и могут быть установлены два дефекта в пр молинейной и изогнутой части провер емой трубы , однако невозможно определить точное положение по окружности трубы,

Известно устройство дл вихретокового контрол труб, зонд которого имеет множество аксиальных эластичных пластмассовых полое, которые образуют окружность дефектоскопа . На каждой .полосе укреплена, вихретокова катушка.

При выдв.ижном движении через катушки происходит касание всей внутренней поверхности провер емой трубы. Однако .устройство пригодно лишь дл проверки пр молинейных труб. Расположение дефекта отмечаетс лишь продольным размером так, что из этого можно только заключить, на какой высоте трубы расположен дефект.

Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы, содержащее испытательный зонд, состо щий из элементов, соединенных между собой гибкой св зью, и включающий по меньшей мере три секции, . расположенные вдоль общей оси, кажда из которых выполнена в виде корпуса, в котором установлен катушкодержатель с укрепленной на нем катушкой индуктивности, удлинительный рукав, эластичные шланги, соедин ющие элементы зонда между собой и с удлинительным рукавом, а также блок обработки сигналов, причем катушки индуктивности секций смещены одна относительно другой по окружности.

Недостатком известного устройства вл етс то, что при контроле трубы (особенно

ее изогнутой части) катушки неравномерно прилегают к внутренней стенке трубы. На практике внутренние диаметры в изогнутых , а также в пр мых трубах не вл ютс

точно равными. Поэтому катушки не прилегают с достаточной надежностью по внутреннему периметру, что приводит к снижению точности контрол .

Целью изобретени вл етс повыше0 ние точности контрол ,

Устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы, содержащее испытательный зонд, состо щий из элементов, соединенных меж5 ду собой гибкой св зью; и включающий по меньшей мере три секции, расположенные вдоль общей оси, кажда из которых выполнена в виде корпуса, в котором установлен катушкодержательсукрепленной на нем ка0 тушкой индуктивности, удлинительный рукав , эластичные шланги, соедин ющие элементы зонда между собой и с удлинительным рукавом, а также блок обработки сигналов, причем катушки индуктивности

5 секций смещены одна относительно другой по окружности, снабжено пружинами по числу катушек индуктивности, а в корпусах секций выполнены пазы, перпендикул рные к оси зонда, в которых размещены ка0 тушкодержатели, которые посредством пружин амортизированы относительно оси зонда.- .

В стенках пазов выполнены перпендикул рные к оси зонда прорези, а катушко5 держатели имеют цапфы, параллельные оси зонда и взаимодействующие с прорез ми; В пазах секций расположено по два катушко- держател с укрепленными на них катушками индуктивности, ориентированными

0 диаметрально противоположно одна относительно другой. Кроме того, устройство имеет четыре секции, пазы секций смещены один относительно другого на угол а 45°, а длина L рабочей поверхности катушки ин5R

дуктивности выбрана изуслови , где

R - наружный радиус корпуса секции.

Кроме гого, устройство снабжено печатными платами по числу секций, за-.

0 крепленными на катушкрдержател х и соединенными с выводами соответствующих катушек индуктивности. Элементы зонда имеют на концах полые цилиндрические насадки, а шланги своей наружной поверх5 ностью соединены с внутренней поверхностью насадок резьбовым соединением.

Один из элементов зонда представл ет собой блок определени положени дефектов и выполнен в виде полого цилиндра, по периметру которого равномерно распределены контакты, св занные через сопротивлени с контактами печатных плат, а также в форме контактного элемента в виде злек- тролровод щего шара, закрепленного в полости цилиндра на нат нутом вдоль зонда тросе и соединенного посредством электрических проводов с блоком обработки сигнала . Трос выполнен из двух частей, одни концы которых соединены цилиндрической пружиной, а другие концы - соответственно с первым элементом зонда и узлом соединени зонда с удлинительным рукавом.

На фиг.1 представлено устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы, про- дольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - устройство дл вихретокового контрол , вид сбоку; на фиг.7 - электрическа коммутационна схема блока определени местоположени дефекта; на фиг.З - контактна схема блока, определени местоположени , поперечный разрез; на фиг.9 - распределительна схема сопротивлений.

Устройство дл вихретокового-контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы (фиг.1 и 6) состоит из испытательного зонда 1 с вводным наконечником 2, эластич- ными шлангами За-Зт, промежуточными опорами 4а-4е и катушками 5a-5h соединен с соединительным элементом 6, выполненным в виде штеккера, который посредством выдвижного блока 7 вдвигаетс в контроли- руемую трубу. Шланги За-Зт, гибкость которых больше гибкости удлинительного рукава 8, установлены в контролируемой трубе с помощью опор 4э-4д, имеющих кольцевую форму.

Прижимные поверхности 9 {фиг.2) катушек 5a-5h в каждом случае проход т по части внешней окружности (сектора) зонда 1. Катушки 5a-5h смещены одна относительно другой по окружности зонда 1 на заданный угол а (фиг.2 и 3), а также по продольной оси зонда на длину а (фиг.6) так, что при продвижении зонда 1 по контролируемой трубе кажда катушка 5a-5h зондирует заданный участок внутренней поверхности трубы. Катушки 5a-5h при этом своими ос ми W намотки установлены параллельно оси зонда и по меньшей мере частично залиты в катушкодержатели 10а, 10Ь. Катушкодер- жатёли 1-Оа, 10Ь подвижно установлены в вертикальных к оси зонда пазах 11-14 корпусов 15a-15d (фиг.2-5). При этом катушкодержатели 10а, 10Ь имеют установленные параллельно оси зонда осевые цапфы 16 и 17 (фиг.1),.которые допускают качательноеи

вертикальное перемещение и установлены дл этого с возможностью перемещени в прорез х 18 и 19 в стенках пазов 11-14. Благодар этому достигаетс хороша пригонка прижимных поверхностей 9 катушек к внутренней поверхности трубы и в изгибах трубы. Катушкодержатели 10а, 10Ь пружинами 20 в пазах 11-14 отжимаютс наружу (амортизированы относительно оси зонда).

В устройстве в каждом случае два ка- тушкодержател 10а, 10Ь соответственно одной катушкой в каждом пружин ще установлены в пазу. Таким образом, зонд 1 имеет четыре смещенных по продольной оси зонда паза 11-14 с соответственно двум катушкодержател ми, например 10а, 10Ь в каждой, при этом пазы 11-14 смещены один, относительно другого на угол а , равный 45°, так, что прижимные поверхности 9 катушек 5a-5h взаимно перекрываютс .

Токопровод щие концы 21 и 22 катушек подведены к клеммам 23 и 24 на кату шкодержателе (фиг.2). Оттуда подвижные провода 5 и 26 идут к электрическим печатным платам 27, которые внутри корпусов 15a-15d зафиксированы штифтами 28 с прорез ми 29. От каждой печатной платы 27 два электрических кабел 28 и 29 идут к каналам в катушкодержател х и оттуда по внутренней части эластичных шлангов За-Зт (фиг.1) и по удлинительному рукаву проход т в клеммной коробке 30 или к соединительному элементу 6 (фиг.6) и оттуда через удлинительный рукав 8 к клеммной коробке 30, соединенной с блоком 31 обработки сигнала .

Дл определени местоположени дефекта в зонде 1 предусмотрен блок 32 определени положени дефектов. Блок 32 (фиг.7-9) образован из электрической распределительной схемы 33 сопротивлений с несколькими отводами, идущими к контактам 34-41. Контакты 34-41 с одинаковым интервалом расположены по внутреннему периметру полого цилиндра, размещенного в разъемной полой дополнительной опоре 4а с промежуточно включенными изолирующими элементами (фиг.8). С распределенными по периметру цилиндра контактами 34-41 взаимодействует контактный элемент 42 (фиг.1) в форме электропровод щего шара , установленный на весу по оси зонда на нат нутом в зонде 1 тросе 43. Трос 43 с одной стороны скобой 44 с помощью винта 45 закреплен внутри вводного наконечника 2, проведен через дополнительные опоры 4а-4е и размещен на катушкодержател х в каналах (фиг.2-5), а с другой стороны укреплен на соединительном элементе 5 дл удлинительного рук г.а 8 и оттуда прот нут

при необходимости через удлинительный рукав к клеммной коробке 30 (фиг.1). Дл того, чтобы трос 43 посто нно удерживалс в нат нутом состо нии, в одной из направл ющих элементов Ас установлена нат жна пружина 46. Сопротивлени 47-54 распределительной схемы 33 сопротивлений также размещены в полости дополнительной опоры 4Ь. Распределительна схема 33 сопротивлений электрическими проводами 55 и 56 и контактный элемент 42 электропроводом 57 соединены с блоком 31 обработки сигнала, оснащенным индикаторными и/или регистрирующими приборами 58-60 (фиг.6).

В регистрирующем приборе 58, имеющем осциллографический экран, результаты вихретокового контрол представл ютс графически. Выдвижной блок 7 снабжен узлом 61 отсчета, от которого прот нуты электрические провода к индикаторному прибору 53, показывающему длину выдвижени зонда в провер емой трубе.

Провода 55-57 прот нуты через внутренний объем эластичных шлангов За-Зт, при этом на корпусах 15a-15d провода 55-57 вместе с кабел ми 28 и 29 размещены в каналах 58 (фиг.5). Электрические провода 55-56 подключены к источнику 59 посто нного напр жени (фиг.7). Распределительна схема 33 сопротивлений образует делитель напр жени , на отводах которого устанавливаютс определенные напр жени , имеющие, например, значени , 2, 4, 6, 8. 10, 12, 14, 16 В. Если зонд попадает в закругление контролируемой трубы, то контактный элемент 42 касаетс одного из контактов 34-41. Так как катушки 5a-5h жестко соединены с контактами 34-41, то тем самым фиксируетс положение отдельных катушек в колене контролируемой трубы. Напр жение, прикладываемое между проводами 56 и 57, вл етс мерой дл углового положени отдельных катушек в колене контролируемой трубы. Соответствующее значение напр жени регистрируетс прибором 60, выполненным в виде самописца напр жени .

Расположенные между дополнительными опорами 4а-4е и корпусами 15a-15h эластичные шланги За-Зт образованы элементами пустотелого вала, состо щими в основном из гибкой проволочной спирали с взаимным радиальным сцеплением спиралей (фиг.1). Дополнительные опоры 4а- 4е и корпуса 15-15d имеют центральное проходное отверстие, а на обоих концах - насадки с внутренними резьбовыми витками дл ввинчивани элементов пустотелого вала.

0

5

0

Точность регистрации углового положени дефекта может быть повышена количеством катушек, если недостаточно охватить четырьм парами катушек вписанный угол 45°. Если к определению расположени дефекта предъ вл ютс лишь незначительные требовани , то можно обойтись также менее чем четырьм парами катушек, при необходимости также с трем катушками, смещенными на 120°.

Claims

1.Устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-об- разной формы, содержащее испытательный зонд, состо щий из элементов, соединенных между собой гибкой св зью, и включающий по меньшей мере.три секции, расположенные вдоль общей оси, кажда из которых выполнена в виде корпуса, в котором установлен катушкодержатель с укрепленной на нем катушкой индуктивности,

удлинительный рукав, эластичные шланги, соедин ющие элементы зонда между собой и с удлинительными рукавом, а также блок 5 обработки сигналов, причем катушки индуктивности секций смещены относительно одна другой по окружности, ртличающее- с тем, что, с целью повышени точности контрол , оно снабжено пружинами по числу катушек индуктивности, а в корпусах секций выполнены пазы, перпендикул рные к оси зонда, в которых размещены катушко- держатели, которые посредством пружин амортизированы относительно оси зонда.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что в стенках пазов выполнены перпендикул рные к оси зонда прорези, а катушкодержатели имеют цапфы, параллельные оси зонда и взаимодействующие с прорез ми.

3.Устройство по пп. 2, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что в пазах секций расположено по два катушкодержател с укрепленными на них катушками индуктивности, ориентированными диаметрально противоположно относительно одна другой.

4. Устройство по пп.1-3, отличающеес тем, что оно имеет четыре секции, пазы секций смещены относительно друг друга на угол 45°, а длина L рабочей поверхности катушки индуктивности выбрана из услови

R

где R - наружный радиус корпуса

0

5

0

5

0

L

2

секции.

5 5. Устройство по пп,1-4, отл и ч а ю ще- е с тем, что оно снабжено печатными платами по числу секций, закрепленными на катушкодержател х и соединенными с выводами соответствующих катушек индуктивности .

6.Устройство по пп.1-5, отличающеес тем, что элементы зонда имеют на концах полые цилиндрические насадки, а шланги своей наружной поверхностью соединены с внутренней поверхностью насадок резьбовым соединением.

7.Устройство по пп, 1-6, о т л и ч а ю щ е- е с . тем, что один из элементов зонда представл ет собой блок определени положени дефектов и выполнен в виде полого цилиндра, по периметру которого равномерно распределены контакты, св занные через сопротивлени с контактами печат0

ных плат, а также в форме контактного элемента в виде электропровод щего шара, за- крепленного в полости цилиндра на нат нутом вдоль зонда тросе и соединенного посредством электрических проводов с блоком обработки сигнала.

8. Устройство по п.7, ртличающее- с тем, что трос выполнен из двух частей, одни концы которых соединены цилиндрической пружиной, а другие концы - соответственно с первым элементом зонда и узлом соединени зонда с удлинительным рукавом .

в-в

Юа

Фаг. 2

В -в

4J

15Ь

П

Фи$.3

Г-Г

/49ие .5

j ЈЈ fcЈ 5:

Я

Фие.9