RU2037815C1

RU2037815C1 - Device for nondestructive quality inspection of pipe walls

Info

Publication number: RU2037815C1
Authority: RU
Inventors: И.М. Костоусов; П.И. Яговитин; Е.Н. Щербаков
Original assignee: Свердловский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: methods of nondestructive control. SUBSTANCE: quality of an article is inspected with a compact self-propelled device whose electrode measuring probe moves periodically due to a discrete-translational motion of the device along the article and comes in contact with the inspected surface. The voltage drop is measured on the portion of the article under inspection, and its linear dimension is determined by the distance between the electrodes of the measuring probe. EFFECT: improved design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, электропотенциальным методам, и может быть использовано в прокатном производстве и машиностроении для контроля тонкостенных труб. The invention relates to non-destructive testing methods, electropotential methods, and can be used in rolling production and engineering for the control of thin-walled pipes.

Известно, что при прокате (или вытяжке) изделия могут возникать неконтролируемые технологические отклонения, приводящие к появлению различных дефектов, например разнотолщинности и отклонениям степени холодной деформации по длине изделия, механическим повреждениям и т.д. It is known that when rolling (or drawing) an article, uncontrolled technological deviations can occur, leading to the appearance of various defects, for example, thickness variations and deviations in the degree of cold deformation along the length of the article, mechanical damage, etc.

Тонкостенные трубы, предназначенные для эксплуатации в активных зонах реакторов, требуют полномасштабного неразрушающего контроля оболочки. Thin-walled pipes intended for operation in the reactor core require full-scale non-destructive shell testing.

Работа электропотенциальных приборов основана на прямом пропускании тока через контролируемый участок, измерении разности потенциала на определяемом участке и регистрации искажения электромагнитного поля, обусловленного обтеканием дефекта током. Разность потенциалов зависит от трех факторов: удельной электрической проводимости, геометрических размеров и наличия поверхностных трещин [1]
На основе метода измерения электропотенциала в СССР создан портативный измеритель глубины трещин типа ИГТ-10 НК, выбранный в качестве прототипа [2] Разность потенциалов, измеренная переносным четырехзондовым щупом, с помощью измерительных электродов, расположенных по краям трещины, поступает на вход блока обработки информации. Результаты измерений глубины трещины представляются в цифровом виде индикаторным блоком.The operation of electropotential devices is based on the direct transmission of current through the monitored section, measuring the potential difference in the determined section and recording the distortion of the electromagnetic field caused by the current flow around the defect. The potential difference depends on three factors: electrical conductivity, geometric dimensions and the presence of surface cracks [1]
On the basis of the electric potential measurement method, the USSR created a portable crack depth meter of the IGT-10 NK type, selected as a prototype [2] The potential difference measured by a portable four-probe probe, using measuring electrodes located along the edges of the crack, is fed to the input of the information processing unit. The results of measurements of the depth of the crack are presented in digital form by the indicator unit.

Недостатки прибора: узкая специализация, как измерителя глубины трещин, высокая трудоемкость и практическая невозможность полномасштабного контроля протяженных изделий в условиях их поточного производства. The disadvantages of the device: narrow specialization, as a measure of the depth of cracks, high complexity and the practical impossibility of full-scale control of extended products in conditions of their in-line production.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей и повышение производительности контроля. The purpose of the invention is the expansion of functionality and increased control performance.

Цель достигается тем, что при неразрушающем контроле тонкостенных труб электропотенциальным методом согласно изобретению контроль изделия ведется с помощью устройства, выполненного в виде компактного самопередвигающего измерительного механизма (КСИМ), управляемого микроЭВМ типа ДВК-3 (ДВК), и крейта КАМАК с коммутатором и цифровым вольтметром типа Ф4833. КСИМ в начале измерений устанавливается на концевом участке изделия и по заданной программе дискретно перемещается до противоположного конца, осуществляя полномасштабный по длине изделия цикл измерений электропотенциальным методом. The goal is achieved in that when non-destructive testing of thin-walled pipes by the electric potential method according to the invention, the product is controlled using a device made in the form of a compact self-moving measuring mechanism (KSIM) controlled by a microcomputer of the DVK-3 (DVK) type and a KAMAK subrack with a switch and a digital voltmeter type F4833. KSIM at the beginning of measurements is installed on the end section of the product and according to a given program it is discretely moved to the opposite end, performing a full-scale measurement cycle along the length of the product by the electropotential method.

На фиг. 1 изображена электрическая часть предлагаемого устройства; на фиг.2 показан КСИМ. In FIG. 1 shows the electrical part of the proposed device; figure 2 shows the XIM.

Электрическая часть устройства состоит из микроЭВМ 1 типа ДВК-3, крейта 2 КАМАК со стандартными блоками 4 КАМАК. В состав ДВК входят стандартные блоки. В состав крейта КАМАК входят следующие стандартные блоки: мультиплексор 753, входной регистр 305, выходной регистр 350, таймер 732, контроллер 106А для связи с ДВК. Не входящие в состав КАМАК стандартные блоки: цифровой вольтметр Ф4833, графопостроитель Н-307, блок питания Б5-50, коммутатор 3 для переключения электрических цепей. The electrical part of the device consists of a microcomputer of type 1 DVK-3, crate 2 KAMAK with standard blocks 4 KAMAK. DVK includes standard blocks. The structure of the KAMAK crate includes the following standard blocks: multiplexer 753, input register 305, output register 350, timer 732, controller 106A for communication with the DVK. Standard blocks not included in KAMAK: digital voltmeter F4833, plotter N-307, power supply B5-50, switch 3 for switching electrical circuits.

Электронно-измерительный комплекс предназначен для управления КСИМ, ввода исходных данных, обработки данных, вычисления и отображения полученного результата. The electronic measuring complex is designed to control XIM, input data, process data, calculate and display the result.

КСИМ (5) состоит из узла крепления на изделии, состоящего из подвижных кронштейнов 8, на которых установлены опорный 9 и поддерживающий 10 ролики, измерительного щупа 11, представляющего собой два металлических лезвия, скрепленных через изоляционную прокладку, узла перемещения КСИМ, совмещенного с узлом поджима щупа к изделию, состоящего из храпового колеса 12 с эластичным бандажом, электромагнита 13, кронштейна толкателя 14, возвратной пружины 15, основания 16 конструкции, на которой крепятся вышеперечисленные узлы. Закрепление КСИМ на изделии 17 производится между храповым колесом 12 и опорным роликом 9. KSIM (5) consists of a mounting unit on the product, consisting of movable brackets 8, on which a supporting 9 and supporting 10 rollers are mounted, a measuring probe 11, which is two metal blades fastened through an insulating gasket, a KSIM moving unit combined with a pressing unit probe to the product, consisting of a ratchet wheel 12 with an elastic bandage, an electromagnet 13, a pusher bracket 14, a return spring 15, a base 16 of the structure on which the above nodes are mounted. Fixing KSIM on the product 17 is made between the ratchet wheel 12 and the support roller 9.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В исходном состоянии измерительный щуп 11 находится на изделии и электрический сигнал со щупа через мультиплексор 753 подключается к измерительному вольтметру Ф4833. Измерение падения напряжения ведется цифровым вольтметром Ф4833 поочередно на контролируемом участке изделия, отсекаемом электродами измерительного щупа 11, и на эталонном сопротивлении 7 с последующей передачей сигнала на ДВК. ДВК запоминает поступившую информацию, проверяет ее на истинность, обсчитывает по заданной программе и выводит информацию на цифропечать и графопостроитель Н-307 в удобной форме. ДВК через контроллер 106А и выходной регистр 350 подает сигнал на коммутатор для перемещения КСИМ. Перемещение КСИМ по изделию происходит при срабатывании электромагнита 13, приводящего к повороту храпового колеса 12, находящегося в фрикционном зацеплении с изделием, одновременно происходит отвод измерительного щупа 11 от изделия. Возврат храпового механизма и измерительного щупа в исходное состояние производится пружиной 15. Серия многократных включений электромагнита позволяет производить дискретно-поступательное перемещение КСИМ по изделию. Токовые контакты 6 закрепляются на концах изделия в начале испытания и могут представлять собой различные по виду электротехнические зажимы, обеспечивающие надежный механический и электрический контакт с изделием. In the initial state, the probe 11 is located on the product and the electrical signal from the probe through the multiplexer 753 is connected to the measuring voltmeter F4833. The voltage drop is measured with a F4833 digital voltmeter alternately on the monitored part of the product, cut off by the electrodes of the probe 11 and on the reference resistance 7, followed by the transmission of the signal to the DCK. DVK remembers the received information, checks it for truth, calculates according to a given program and displays the information on digital printing and plotter N-307 in a convenient form. DVK through the controller 106A and the output register 350 provides a signal to the switch to move the XIM. The movement of the XIMS through the product occurs when the electromagnet 13 is triggered, leading to the rotation of the ratchet wheel 12, which is in friction engagement with the product, while the probe 11 is withdrawn from the product. The ratchet mechanism and the measuring probe are returned to their initial state by a spring 15. A series of multiple switching on of the electromagnet allows for discrete-translational movement of the XIM along the product. Current contacts 6 are fixed at the ends of the product at the beginning of the test and can be various kinds of electrical clamps that provide reliable mechanical and electrical contact with the product.

Экспериментальные исследования заявленного устройства неразрушающего контроля тонкостенных труб показали, что по сравнению с прототипом аналогичного назначения (измеритель ИГТ-10 НК) заявленное устройство обеспечивает с высокой степенью достовеpности высокопроизводительный полномасштабный контроль изделий и предоставление развернутого результата о его качестве. Процесс измерения и перемещения устройства после установки его на изделии ведется автоматически, что позволяет сократить время контроля изделия в 5-10 раз и исключить непроизводительный ручной труд. Experimental studies of the claimed device for non-destructive testing of thin-walled pipes showed that, in comparison with a prototype of a similar purpose (IGT-10 NK meter), the claimed device provides with high reliability a high-performance full-scale control of products and providing a detailed result about its quality. The process of measuring and moving the device after installing it on the product is carried out automatically, which allows to reduce the time of control of the product by 5-10 times and to eliminate unproductive manual labor.

Применение устройства позволит проводить контроль изделий электропотенциальным методом в промышленных условиях. The use of the device will allow for the control of products by the electric potential method in an industrial environment.

Claims

1. DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE QUALITY CONTROL OF PIPE WALLS, comprising measuring electrodes connected to an information processing and control unit connected to an indicator unit, characterized in that, in order to increase the information capacity and productivity of the device, it contains a base on which the device mounting unit is fixed on the pipe and the device moving unit, equipped with a node for pressing the electrodes to the pipe surface, electrically connected to the information processing and control unit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the mount is made of at least two brackets that are movable around the axis of attachment, on which the support and supporting rollers are mounted.

3. The device according to claim 1, characterized in that the displacement unit contains a ratchet wheel with an elastic bandage mounted on an arm connected to a return spring and interacting with a core - an electromagnetic pusher.