УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И УГЛА ПОВОРОТА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТНОСИТЕЛЬНО СВАРНОГО ШВА

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована для неразрушающего контроля сварных соединений металлов из углеродистых и аустенитных сталей.
Известен акустический блок, применяемый с ультразвуковой измерительной установкой «СКАНЕР» модель «СКАРУЧ» [Инструкция по эксплуатации Ультразвуковая Измерительная Установка УИУ «СКАНЕР» модель «СКАРУЧ»]. Недостатком акустического блока является определение условного размера дефекта только по протяженности. Условную ширину дефекта в сварном соединений определяют только по 3-х бальной системе.
Известен пьезоэлектрический преобразователь для ручного ультразвукового контроля (прототип), состоящий из призмы и одной пьезопластины, работающей как на обратный, так и на прямой пьезоэффект [В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, В.Н.Филинов и др. Неразрушающий контроль и диагностика. - М.: Машиностроение, 1995. - 172 с.]. Подача импульса напряжения на контакты пьезопластины вызывает механическую деформацию, и, как следствие, при механической деформации на контактах пьезопластины наблюдается напряжение. Предназначен для ультразвукового контроля эхо-методом. Недостатком данного преобразователя является ненадежность обнаружения дефекта и определения его условных размеров, обусловленных случайной ошибкой.
Задачей полезной модели является повышение точности определения условных размеров дефекта, определение пространственного местонахождения дефекта в сварном шве, а также прогнозирование влияния данного типа дефекта на механические свойства сварного соединения.
Указанная задача решается тем, что устройство определения положения и угла поворота ультразвукового преобразователя относительно сварного
шва, включающее призму и пьезопластину, согласно полезной модели дополнительно снабжено датчиком определения местоположения и угла поворота ультразвукового преобразователя по поверхности, который соединен с приемным устройством по радиоканалу, а приемное устройство имеет линейку для правильного расположения относительно шва и соединяется с устройством ультразвукового контроля с помощью информационного кабеля.
Кроме того, устройство определения положения ультразвукового преобразователя может быть снабжено дефектоскопом.
На фигуре представлена схема устройства определения местоположения и угла поворота ультразвукового преобразователя относительно сварного шва. Устройство содержит призму (1), пьезопластину (2) (пьезоэлектрический преобразователь), датчик определения положения (3), приемное устройство (4), линейку (5) для правильного расположения относительно сварного шва, устройство (6) для ультразвукового контроля, информационный кабель (7).
Устройство работает следующим образом. Перед проведением контроля приемное устройство (4) закрепляют около сварного соединения, например с помощью магнитного держателя так, чтобы линейка (5) располагалась параллельно оси шва (8). Таким образом, задают устройству ультразвукового контроля расположение шва в пространстве. В процессе ультразвукового контроля при перемещении пьезоэлектрического преобразователя, согласно методике контроля эхо-методом, датчик перемещения (3) определяет местонахождение и угол поворота пьезоэлектрического преобразователя относительно шва. При обнаружении дефекта в сварном соединении на дисплее устройства (6) ультразвукового контроля регистрируются импульс определенной амплитуды.
В памяти устройства ультразвукового контроля заложена база данных. С совокупностью признаков, таких как высота (амплитуда) импульса, условная протяженность, условная ширина, условная высота дефекта. Устройство ультразвукового контроля автоматически (программно), по выше перечисленным
признакам, определяет характер (тип) дефекта и классифицирует, является ли обнаруженный дефект допустимым или нет.
Кроме того, в программу можно заложить нормативные требования различных документов (останется лишь выбрать перед проведением контроля необходимый).
Работа данного устройства резко сокращает случайную погрешность. С помощью датчика положения и угла поворота ультразвукового преобразователя контролируется выполнение сразу нескольких пунктов:
1. шаг сканирования (половина пьезопластины).
2. зона перемещения пьезоэлектрического преобразователя.
3. программное обнаружение, регистрация и классификация дефекта.