[go: up one dir, main page]

RU2343469C2 - Weld joint tracker - Google Patents

Weld joint tracker Download PDF

Info

Publication number
RU2343469C2
RU2343469C2 RU2007101681/28A RU2007101681A RU2343469C2 RU 2343469 C2 RU2343469 C2 RU 2343469C2 RU 2007101681/28 A RU2007101681/28 A RU 2007101681/28A RU 2007101681 A RU2007101681 A RU 2007101681A RU 2343469 C2 RU2343469 C2 RU 2343469C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
weld joint
pipe
inductive sensors
weld
frame
Prior art date
Application number
RU2007101681/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Лутовинов (RU)
Игорь Владимирович Лутовинов
Александр Сергеевич Сиземский (RU)
Александр Сергеевич Сиземский
Original Assignee
ООО "Нординкрафт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Нординкрафт" filed Critical ООО "Нординкрафт"
Priority to RU2007101681/28A priority Critical patent/RU2343469C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343469C2 publication Critical patent/RU2343469C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics; measurement.
SUBSTANCE: application: for weld joint tracking. Substance: consists that monitored pipe weld joint tracker contains hangers of electromagnetic-acoustical transformers and inductive sensors on ultrasonic check frame, as well as hanger drives. Hanger of inductive sensors is mounted on pneumatic actuator rod fixed on ultrasonic check frame on centre of vertical axis of monitored pipe symmetrically with hangers of electromagnetic-acoustical transformers. Hanger of inductive sensors is "П"-shaped fork pivotally connected to the frame pivotally connected to hanger platform containing at least two inductive sensors symmetric with horizontal axis of controlled pipe and weld joint over fixed distance from surface of controlled pipe. And in frame corners there are spherical bearing supports mounted. Inductive sensors are mounted relative to traced weld joint with overlapping providing 2d>dw, where d is diameter of inductive sensor, dw is maximum width of weld joint. Inductive sensors are arranged in layout plan as distanced d/2 symmetrically with axes of controlled weld joint and distanced a≥d along its axis.
EFFECT: provided reliable tracking of pipe weld joint in ultrasonic check.
5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля качества продукции металлургической промышленности с применением электромагнитно-акустических преобразователей и может быть использовано при ультразвуковом контроле сварных труб с поперечными или косыми (спиральными) швами для слежения за сварным швом.The present invention relates to the field of non-destructive quality control of products of the metallurgical industry with the use of electromagnetic-acoustic transducers and can be used in ultrasonic testing of welded pipes with transverse or oblique (spiral) seams to monitor the weld.

Известна установка для бесконтактного ультразвукового контроля сортового проката и труб, в которой с целью защиты электромагнитно-акустических преобразователей (ЭМАП) от повреждений при проходе под ними объекта контроля (ОК) последние снабжены механизмами подъема и опускания на поверхность объекта контроля [1].A known installation for non-contact ultrasonic testing of long products and pipes, in which, in order to protect electromagnetic-acoustic transducers (EMAT) from damage when the control object (OK) passes under them, the latter are equipped with mechanisms for raising and lowering the surface of the control object [1].

Однако полностью исключить повреждения ЭМАП в известном изобретении нельзя, так как на поверхности ОК всегда имеются наружные дефекты, выступающие за пределы поверхности ОК, например отслоения или вкатанная окалина, которые могут в любой момент контроля повредить защитную керамическую пластину, отделяющую катушку индуктивности ЭМАП от ОК.However, it is impossible to completely exclude EMAT damage in the known invention, since there are always external defects on the OK surface that protrude beyond the OK surface, for example, peeling or rolled mill scale, which can damage the protective ceramic plate separating the EMAT inductor from the OK at any time during monitoring.

Известен следящий привод, содержащий измерительный модуль, который установлен на вал, соединенный с механизмом перемещения и являющийся центром и осью качания измерительного модуля [2]. К недостатку известного модуля относится жесткий контакт рабочей поверхности ЭМАП с ОК, большой вес и сложность конструкции.Known servo drive containing a measuring module, which is mounted on a shaft connected to a movement mechanism and which is the center and axis of swing of the measuring module [2]. The disadvantage of the known module is the hard contact of the EMAT working surface with OK, the large weight and complexity of the design.

Известен ЭМАП, в котором корпус концентраторов укреплен на полом цилиндре при помощи двух шарниров и рамки, один шарнир соединяет корпус концентраторов с рамкой, а другой шарнир соединяет рамку с полым цилиндром, корпус в центральной части выполнен в виде цилиндра и снабжен пластиной, к которой прикреплена подложка. [3]. Недостатком известного ЭМАП является жесткое соединение корпуса ЭМАП с подложкой, на которую приходятся все ударные нагрузки со стороны ОК при его прохождении под ЭМАП и, как следствие, незащищенность ЭМАП от повреждений.Known EMAT, in which the hub housing is mounted on the hollow cylinder with two hinges and a frame, one hinge connects the hub housing with the frame, and the other hinge connects the frame to the hollow cylinder, the housing in the central part is made in the form of a cylinder and is equipped with a plate to which is attached substrate. [3]. A disadvantage of the known EMAT is the rigid connection of the EMAT housing to the substrate, which accounts for all the shock loads from the OK side when it passes under the EMAT and, as a result, the EMAT is not vulnerable to damage.

К общему недостатку известных устройств относится невозможность в случае УЗК сварных швов на трубах слежения за косыми (спиральными) сварными швами.A common disadvantage of the known devices is the impossibility in the case of ultrasonic testing of welds on pipes for tracking oblique (spiral) welds.

Задачей заявляемого изобретения является надежное слежение за сварным швом на трубе при ультразвуковом контроле.The task of the invention is the reliable tracking of the weld on the pipe with ultrasonic testing.

Это достигается тем, что в устройстве для слежения за сварным швом контролируемой трубы, включающем подвески электромагнитно-акустических преобразователей и индуктивных датчиков на раме установки ультразвукового контроля и приводы подвесок, подвеска индуктивных датчиков смонтирована на штоке пневмоцилиндра, закрепленного на раме установки ультразвукового контроля по центру вертикальной оси контролируемой трубы симметрично относительно подвесок электромагнитно-акустических преобразователей, выполнена в виде П-образной вилки, соединенной шарнирно с рамкой, которая шарнирно соединена с платформой подвески, на которой симметрично относительно горизонтальной оси контролируемой трубы и сварного шва на фиксированном расстоянии от поверхности контролируемой трубы смонтированы по меньшей мере два индуктивных датчика, а по углам рамки установлены сферические опоры, при этом индуктивные датчики установлены относительно отслеживаемого сварного шва с перекрытием, при котором выполняется условие 2d>dш, где d - диаметр индуктивного датчика, dш - максимальная ширина сварного шва, а в плане расположены на расстоянии d/2 симметрично оси контролируемого сварного шва и на расстоянии a>d. вдоль его оси.This is achieved by the fact that in a device for tracking a weld of a controlled pipe, which includes suspensions of electromagnetic-acoustic transducers and inductive sensors on an ultrasonic control installation frame and drives of suspensions, the suspension of inductive sensors is mounted on a pneumatic cylinder rod mounted on an ultrasonic control installation frame in the center of a vertical axis of the controlled pipe symmetrically with respect to suspensions of electromagnetic-acoustic transducers, made in the form of a U-shaped plug, soy pivotally coupled to a frame that is pivotally connected to a suspension platform on which at least two inductive sensors are mounted symmetrically with respect to the horizontal axis of the pipe and the weld at a fixed distance from the surface of the pipe under control, and spherical supports are installed at the corners of the frame, while the inductive sensors are set relative to the monitored weld with overlapping, under which the condition 2d> d w is satisfied, where d is the diameter of the inductive sensor, d w is the maximum width of the welded of the weld, and in the plan are located at a distance d / 2 symmetrically to the axis of the controlled weld and at a distance a> d. along its axis.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг.1 - общий вид расположения преобразователей и устройства для слежения за сварным швом контролируемой трубы на раме установки УЗК;Figure 1 is a General view of the location of the transducers and devices for tracking the weld of a controlled pipe on the installation frame of ultrasonic testing;

фиг.2 - вид В (разрез А-А) сбоку на устройство для слежения за сварным швом контролируемой трубы;figure 2 is a view In (section aa) on the side of the device for tracking the weld of a controlled pipe;

фиг.3 - разрез А-А, вид в плане на устройство для слежения за сварным швом контролируемой трубы;figure 3 is a section aa, a plan view of a device for tracking the weld of a controlled pipe;

фиг.4 - вид Б (вид В) сбоку на устройство для слежения за сварным швом контролируемой трубы.4 is a view B (view C) on the side of the device for tracking the weld of a controlled pipe.

фиг.5 - схема перемещений подвески 3 с датчиками 4 относительно сварного шва 1, где ha и hб - расстояния соответственно датчика «А» и датчика «Б» от активной части до гребня сварного шва при их смещении относительно оси симметрии сварного шва 1.5 is a diagram of the movement of the suspension 3 with sensors 4 relative to the weld 1, where h a and h b are the distances of the sensor “A” and sensor “B” from the active part to the crest of the weld when they are offset relative to the axis of symmetry of the weld 1 .

Описание конструкции устройства для слежения за сварным швом контролируемой трубы.Description of the design of a device for tracking the weld of a controlled pipe.

Устройство для слежения за сварным швом 1 контролируемой трубы 2 содержит подвеску 3 индуктивных датчиков 4, смонтированную на раме 5 установки ультразвукового контроля (условно не показана), привод 6 подвески 3 (например, пневмоцилиндры) индуктивных датчиков 4.A device for tracking a weld seam 1 of a controlled pipe 2 comprises a suspension 3 of inductive sensors 4 mounted on a frame 5 of an ultrasonic control unit (not shown conventionally), drive 6 of a suspension 3 (for example, pneumatic cylinders) of inductive sensors 4.

Подвеска 3 индуктивных датчиков 4 смонтирована на штоке 7 пневмоцилиндра 6, закрепленного на раме 5 установки ультразвукового контроля по центру вертикальной оси контролируемой трубы 2 симметрично относительно подвесок 9 электромагнитно-акустических преобразователей 10.The suspension 3 of inductive sensors 4 is mounted on the rod 7 of the pneumatic cylinder 6, mounted on the frame 5 of the ultrasonic control unit in the center of the vertical axis of the controlled pipe 2 symmetrically relative to the suspensions 9 of the electromagnetic-acoustic transducers 10.

Подвеска 3 выполнена в виде П-образной вилки 11, соединенной шарнирами 12 с рамкой 13, которая шарнирами 14 соединена с платформой 15 подвески 3, на которой симметрично относительно горизонтальной оси контролируемой трубы 2 смонтированы индуктивные датчики 4, а по углам рамки 13 установлены сферические опоры 16, при этом индуктивные датчики 4 установлены относительно отслеживаемого сварного шва 1 с перекрытием, при котором выполняется условие 2d>dш, где d - диаметр индуктивного датчика 4, dш - максимальная ширина сварного шва 1, а в плане расположены на расстоянии d/2 симметрично оси контролируемого сварного шва 1 и на расстоянии a>d. вдоль его оси.The suspension 3 is made in the form of a U-shaped plug 11 connected by hinges 12 to the frame 13, which is connected by hinges 14 to the platform 15 of the suspension 3, on which inductive sensors 4 are mounted symmetrically with respect to the horizontal axis of the controlled pipe 2, and spherical supports are mounted at the corners of the frame 13 16, while the inductive sensors 4 are installed relative to the monitored weld 1 with an overlap under which the condition 2d> d w is fulfilled, where d is the diameter of the inductive sensor 4, d w is the maximum width of the weld 1, and in the plan are located on distance d / 2 is symmetrical to the axis of the controlled weld 1 and at a distance a> d. along its axis.

Принцип работы устройстваThe principle of operation of the device

Индуктивные датчики 4 расположены перпендикулярно поверхности трубы 2. Расстояние от активной части датчиков до поверхности трубы 2 равно 8 мм.Inductive sensors 4 are located perpendicular to the surface of the pipe 2. The distance from the active part of the sensors to the surface of the pipe 2 is 8 mm.

При движении устройства (по стрелке «С» фиг.3) вдоль вращающейся трубы 2 автоматикой обеспечивается постоянное расстояние от активной части датчиков 4 до поверхности трубы 2.When the device moves (along arrow "C" of Fig. 3) along the rotating pipe 2, the automation ensures a constant distance from the active part of the sensors 4 to the surface of the pipe 2.

Данные о расстоянии до поверхности трубы 2 и валика 17 усиления шва 1 непрерывно регистрируются индуктивными датчиками 4.Data on the distance to the surface of the pipe 2 and the roller 17 reinforcing the seam 1 is continuously recorded by inductive sensors 4.

При нахождении валика 17 усиления сварного шва 1 на одинаковом расстоянии от обоих индуктивных датчиков 4 их выходные сигналы равны.When the roller 17 reinforcing the weld 1 at the same distance from both inductive sensors 4, their output signals are equal.

При смещении подвески 3 с датчиками 4 в любую сторону от оси сварного шва 1 сигналы индуктивных датчиков 4 разные.When the suspension 3 with the sensors 4 in any direction from the axis of the weld 1, the signals of the inductive sensors 4 are different.

Для оценки смещения подвески 3 с датчиками 4 в ту или иную сторону, используется разница показаний датчика «А» и датчика «Б» (под общей позицией 4)To assess the displacement of the suspension 3 with sensors 4 in one direction or another, the difference between the readings of the sensor "A" and the sensor "B" (under common position 4) is used

Согласно схеме на фиг.5, имеем:According to the scheme in figure 5, we have:

1. При расположении подвески 3 на оси сварного шва 1 разница показаний датчиков 4, расположенных по разную сторону от оси сварного шва 1, равна нулю (поз.I, hа=hб, «А»=«Б»)1. When the suspension 3 is located on the axis of the weld 1, the difference in the readings of the sensors 4 located on different sides of the axis of the weld 1 is zero (pos. I, h a = h b , “A” = “B”)

2. При смещении валика 17 сварного шва 1 в сторону датчика «А» разница показаний датчиков «А» и «Б» становится отрицательной, так как расстояние до поверхности трубы 2 по оси датчика «А» меньше (под датчиком «А» находится валик 17 усиления сварного шва 1). (поз.II, hа<hб, «А»<«Б»)2. When the roller 17 of the weld seam 1 is shifted towards the sensor “A”, the difference in the readings of the sensors “A” and “B” becomes negative, since the distance to the surface of the pipe 2 along the axis of the sensor “A” is less (there is a roller under the sensor “A” 17 reinforcement of the weld 1). (pos. II, h a <h b , "A"<"B")

3. При смещении валика 17 сварного шва 1 в сторону датчика «Б» разница показаний датчиков «А» и «Б» становится положительной, так как расстояние до поверхности трубы 2 по оси датчика «А» больше (под датчиком «А» находится валик 17 усиления сварного шва 1). (поз.III, ha>hб, «А»>«Б»)3. When the roller 17 of the weld seam 1 is shifted towards the sensor “B”, the difference in the readings of the sensors “A” and “B” becomes positive, since the distance to the surface of the pipe 2 along the axis of the sensor “A” is greater (there is a roller under the sensor “A” 17 reinforcement of the weld 1). (pos. III, h a > h b , "A">"B")

Разница показаний датчиков «А» и «Б» обрабатывается программой контроллера автоматики. Это значение поступает на вход регулятора, который формирует управляющие сигналы для смещения подвески 3 с датчиками 4 таким образом, чтобы валик 17 усиления сварного шва 1 находился между датчиками «А» и «Б», то есть на равном расстоянии от их (Фиг.4) оси симметрии D.The difference in the readings of the sensors "A" and "B" is processed by the automation controller program. This value is fed to the input of the controller, which generates control signals for shifting the suspension 3 with the sensors 4 so that the reinforcement bead 17 of the weld 1 is between the sensors "A" and "B", that is, at an equal distance from them (Figure 4 ) axis of symmetry D.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять надежный ультразвуковой контроль сварных швов на трубах.The proposed device allows for reliable ultrasonic testing of welds on pipes.

Испытания устройства показали его высокую надежность в работе.Tests of the device showed its high reliability in operation.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2238553.1. RF patent No. 2238553.

2. Патент РФ №2259502.2. RF patent №2259502.

3. Патент РФ №2247979.3. RF patent No. 2247979.

Claims (1)

Устройство для слежения за сварным швом контролируемой трубы, включающее подвески электромагнитно-акустических преобразователей и индуктивных датчиков на раме установки ультразвукового контроля и приводы подвесок, отличающееся тем, что подвеска индуктивных датчиков смонтирована на штоке пневмоцилиндра, закрепленного на раме установки ультразвукового контроля по центру вертикальной оси контролируемой трубы, симметрично относительно подвесок электромагнитно-акустических преобразователей, выполнена в виде П-образной вилки, соединенной шарнирно с рамкой, которая шарнирно соединена с платформой подвески, на которой симметрично относительно горизонтальной оси контролируемой трубы и сварного шва, на фиксированном расстоянии от поверхности контролируемой трубы смонтированы по меньшей мере два индуктивных датчика, а по углам рамки установлены сферические опоры, при этом индуктивные датчики установлены относительно отслеживаемого сварного шва с перекрытием, при котором выполняется условие 2d>dш, где d - диаметр индуктивного датчика, dш - максимальная ширина сварного шва, а в плане расположены на расстоянии d/2 симметрично оси контролируемого сварного шва и на расстоянии a≥d вдоль его оси. A device for tracking a weld of a controlled pipe, including suspensions of electromagnetic-acoustic transducers and inductive sensors on the frame of the ultrasonic control unit and suspension drives, characterized in that the suspension of inductive sensors is mounted on the rod of the pneumatic cylinder mounted on the frame of the ultrasonic control unit in the center of the vertical axis of the controlled pipes, symmetrically with respect to suspensions of electromagnetic-acoustic transducers, made in the form of a U-shaped plug, pivotally with a frame that is pivotally connected to the suspension platform, on which at least two inductive sensors are mounted at a fixed distance from the surface of the pipe to be inspected symmetrically with respect to the horizontal axis of the pipe and the weld, and spherical supports are installed at the corners of the frame sensors mounted relative to the monitored weld overlap, wherein the condition 2d> d w, where d - diameter of the inductive sensor, d m - maximum width of welded va, but in terms of spaced d / 2 symmetrically axis controlled weld and a≥d distance along its axis.
RU2007101681/28A 2007-01-18 2007-01-18 Weld joint tracker RU2343469C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101681/28A RU2343469C2 (en) 2007-01-18 2007-01-18 Weld joint tracker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101681/28A RU2343469C2 (en) 2007-01-18 2007-01-18 Weld joint tracker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2343469C2 true RU2343469C2 (en) 2009-01-10

Family

ID=40374428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007101681/28A RU2343469C2 (en) 2007-01-18 2007-01-18 Weld joint tracker

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343469C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU150689A1 (en) * 1961-04-26 1961-11-30 Е.Б. Виксман Control method of the weld
SU1280530A1 (en) * 1985-08-13 1986-12-30 Белоярская атомная электростанция им.И.В.Курчатова Device for automatic ultrasonic checking of welds
SU1758548A1 (en) * 1990-06-18 1992-08-30 Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" Device for automatic following by weld
US5887122A (en) * 1994-12-14 1999-03-23 Fanuc Ltd. Tracking control method for robot with weaving action
RU2247979C1 (en) * 2003-10-29 2005-03-10 ООО "Компания Нординкрафт" Electromagnetic acoustic converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU150689A1 (en) * 1961-04-26 1961-11-30 Е.Б. Виксман Control method of the weld
SU1280530A1 (en) * 1985-08-13 1986-12-30 Белоярская атомная электростанция им.И.В.Курчатова Device for automatic ultrasonic checking of welds
SU1758548A1 (en) * 1990-06-18 1992-08-30 Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" Device for automatic following by weld
US5887122A (en) * 1994-12-14 1999-03-23 Fanuc Ltd. Tracking control method for robot with weaving action
RU2247979C1 (en) * 2003-10-29 2005-03-10 ООО "Компания Нординкрафт" Electromagnetic acoustic converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101997379B1 (en) Deployment mechanism for manual normalization of probe to workpiece surface
JP6538326B2 (en) Rail inspection apparatus and rail inspection method
CN104565675B (en) Pipeline inspection robot
US5062301A (en) Scanning device for ultrasonic quality control of articles
AU2009206205B2 (en) Method and apparatus for monitoring a conveyor belt
US6858809B2 (en) Dump truck with payload weight measuring system and method of using same
JP4961051B2 (en) Non-destructive inspection scanning device and non-destructive inspection device
KR102263706B1 (en) Integrated automaitc non-destructive testing scanner
US8079276B2 (en) Dynamic calibration assembly for a friction stir welding machine
KR20210066496A (en) Pipe inspection robot and pipe inspection method using the same
CN101915364A (en) Oil pipe nondestructive inspection device and method based on magnetic memory inspection
RU2343469C2 (en) Weld joint tracker
JP2011214986A (en) Rail flaw detection device
CN213181400U (en) Steel plate edge ultrasonic automatic detection device and system
CN205384251U (en) Pipeline butt weld phased array detects to sweep looks into ware
JP6079098B2 (en) Crane crack diagnosis apparatus and method
Park et al. Design of a mobile robot system for automatic integrity evaluation of large size reservoirs and pipelines in industrial fields
KR102041072B1 (en) Stress-Point Detection Device
JP2007007762A (en) Joint monitoring device for articulated robots
KR102704338B1 (en) A device suppressing uneven wear of the probe wedge of an phase array ultrasonic testing equipment with hydraulic elevation structure
RU2343468C2 (en) Method of pipe weld joint detection in ultrasonic control and related device for implementation thereof
CN210720276U (en) Flaw detection equipment for steel-plastic composite pipe
CN113791142B (en) Rail weld detection device for rail transit fault diagnosis
CN208595387U (en) A kind of adjustable telescopic device of road and bridge detection
CN110482406A (en) A kind of railway monitoring system and method for hoisting machinery dynamic operation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140119