Spôsob a merací prístroj na zisťovanie zvarového šva pozdĺžne zvarovaných rúrok

Číslo patentu: 285977

Dátum: 26.11.2007

Autori: Groos Andreas, Huth Thoralf, Claus Ronald

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález sa týka spôsobu na zisťovanie zvarového šva jednotlivých pozdĺž zvarovaných rúrok (1), zhotovených z feritického alebo austenitického materiálu, pri ktorom sa jednotlivá rúrka (1) privádza do jednosmerného magnetického poľa a otáča sa okolo svojej pozdĺžnej osi a rozdiely štruktúry a/alebo permeability existujúce medzi základným materiálom a zvarovým švom sa ako rozlišovacie kritérium zisťujú pomocou snímača (8) umiestneného v blízkosti rúrky (1). Podľa vynálezu sa vírivý prúd príslušnej frekvencie pomocou snímača (8) zapája do rúrky (1) a prijímací signál sa premieňa na indikáciu dávajúcu buď nízky signál (základný materiál), alebo vysoký signál (zvarový šev). Pri meracom prístroji na zisťovanie zvarového šva (14) jednotlivých pozdĺž zvarovaných rúrok (1), zhotovených z feritického alebo austenitického materiálu, podľa spôsobu s prístrojom (10) na meranie vírivých prúdov a s tým spojeným snímačom (8), ako i s meracím zapojením upraveným v prístroji (10) na meranie vírivých prúdov, na vyhodnocovanie signálov vírivých prúdov tak, že vzniká signál rozlíšiteľný základným materiálom a zvarovým švom, snímač (8) je podľa rozmerov vytvorený tak, že je nasaditeľný tiež na najmenšie skúmané uvedené rozmery bez obmedzenia výsledkov merania.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu na zisťovanie zvarového šva jednotlivých pozdĺžne zvarovaných rúrok, vyrobených z feritickćho alebo austenitického materiálu, podľa úvodnej časti patentového nároku l.Pre automobilový priemysel sa vychádzajúc z rúrky vyrába väčšie množstvo rôznych dielov, napr. priečne závesné ramená. Z dôvodov nákladov a z dôvodov rovnomernosti hrúbky steny sa ako východiskový produkt stále viac využívajú pozdlž zvarované rúrky. Pri následných procesoch pretvárania môže byt dôležitá poloha zvarového šva, takže sa napr. pri ohýbaní, kde sa skúšalo ukladať oblast zvarového šva čo najviac do takzvanej neutrálnej oblasti, zamedzuje povrchovým trhlinám. Tieto povrchové trhliny môžu pri pozdlžnom zaťažení alebo pri ďalšom pretvarani, napr. tvarovani vnútomým vysokým tlakom, viest k zlyhaniu konštrukčnej časti.K náprave tohto problému bol už vyvinutý spôsob na zisťovanie zvarového šva jednotlivých pozdĺž zvarovaných rúrok (pozri firemný prospekt Roland Elektronik GmbH,Rev. 1.0, máj 1998 Detektor zvarového švu SND 8). Na zisťovanie zvarového šva pri plochých výrobkoch a rúrkach sa používa magneticko-induktívny spôsob rozptylového toku. Pritom sa do skúmaného obrobku privádza konštantný magnetický tok. Na vyhodnotenie sa využívajú iba dynamické zmeny magnetického poľa. Skúmaná rúrka sa ukladá na poháňateľný valčekový dopravnik (pozri uvedený prospekt, obrázok strana 9). Týmto postupom sa môžu podľa údajov výrobcu skúmať zvarované rúrky od priemeru 10 mm a hrúbky steny až 3 mm. Nevýhodné pri tomto spôsobe je, že je zisťovanie zvarového šva pri rúrkach s hrúbkou steny rovnakou alebo väčšou ako 3,5 mm a predovšetkfmi pri takých rúrkach, ktoré sa po zvarovaní podrobujú záverečnému žihaniu, ťažké, väčšinou je dokonca nemožné.Úlohou vynálezu je uviest spôsob na zisťovanie zvarového šva rúrok, zhotovených z feritického alebo austenitického materiálu, ktorý je technikou merania spoľahlivo použiteľný tiež na záverečné žíhanie rúrky s hrúbkou steny rovnakou alebo väčšou ako 3,5 mm.Táto úloha vychádzajúc z úvodnej časti sa rieši v spojení s význakovými znakmi nároku l. Výhodné ďalšie uskutočnenie, ako i meraci prístroj na uskutočnenie spôsobu, sú predmetom závislých nárokov.Podľa riešenia sa do rúrky zapája vírivý prúd príslušnej frekvencie so snímačom a prijímací signál sa premieňa na indikáciu dávajúcu bud nízky signál (základný materiál),alebo vysoký signál (zvarový šev). Frekvencia leží v oblasti medzi 100 kHz až 1 MHz, výhodne pri približne 300 kHz. Síla magnetického poľa sa volí tak, že sa v základnom materiáli dosahuje čo najrovnomernejší stav permeability. Rozdiely permeabiliiy generujú rovnako signály, ktoré ale majú byt pozorovateľnć iba ako šumy podložia, aby sa jasne odlíšil vlastný hľadaný signál zvarového švu. Ako miera pre silu magnetického poľa by preto mala tangenciálna sila poľa na rúrke dosahovať aspoň 500 Oerstedt. Výhodne by mala tangenciálna sila poľa byt 800 Oerstedt.Výhoda navrhovaného spôsobu merania je v tom, že povrchovým efektom vírivého prúdu, pracujúceho s vyso kou frekvenciou, je spôsob merania takmer nezávislý od hrúbky steny skúmanej rúrky. Ďalšia výhoda spočíva v tom, že sa môže snímač skonštruovat veľmi malý, takže sa bez problémov môžu skúmať tiež veľmi malé menovité rozmery.Kopírujúcim vedením snímača na rúrke sa môžu minimalizovat rušivé vplyvy kolísaním odstupu.Navrhovaný spôsob je použiteľný nie len pre rúrky z feritického materiálu, ale tiež pre rúrky z ušľachtilej ocele a pre ploché produkty.Prehľad obrázkov na výkresochVynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom konkrétnych príkladov uskutočnenia znázomených na výkresoch, na ktorých predstavujeobr. l schematicky usporiadané meranie na zisťovanie zvarového švu pozdĺž zvarovaných rúrok, obr. 2 detail vinutia (absolútne zapojenie), obr. 3 detail altematívneho vinutia (diferenciálne zapojenie) aobr. 4 meracie zapojenie meracieho prístroja.Na obrázku 1 je schematicky znázomené usporiadanie meraní na zisťovanie zvarového šva pozdĺž zvarovaných rúrok pomocou vírivého prúdu. Skúmaná pozdĺž zvarovaná rúrka l sa ukladá medzi konce 2, 3 magnetickej spojky 4 a počas merania sa otáča, ako znázorňuje šípka 5 obehu. Na magnetickej spojke 4 sú upravené vinutia 6, 6, ktoré sú spojené s jednosmemým sieťovým zdrojom 7. Na skúmanú rúrku 1 sa nasadzuje snímač 8 vírivých prúdov, ktorý je káblom 9 spojený s prístrojom 10 na meranie vírivých prúdov.Obrázok 2 znázorňuje v priereze segment skúmanej rúrky l s vyhľadávaným pozdlžnym zvarovým švom 14. Šípka 5 znázorňuje, že sa rúrka 1 počas merania otáča. Zobrazenie vpravo vedľa rúrky 1 znázorňuje vo zväčšení detail vinutia používaného snímača. V centrálnej oblasti snímača je upravené prijímacie vinutie 12 v absolútnom zapojení, ktorćje obklopené budúcim vinutím 11.Obrázok 3 znázorňuje V rovnakom zobrazení iný spôsob vinutia snímača. V tejto forme uskutočnenia je v centrálnej oblasti upravené prijímacie vinutie 13 v diferenciálnom zapojení, ktoré je obklopené budúcim vinutím ll.Na obrázku 4 je schematicky znázomené jednak spojenie medzi snímačom 8 a meracím prístrojom 10, ako i meracie zapojenie, upravené v meracom prístroji 10. Zdroj 15 napätia sa môže uskutočňovať sieťovým transformátorom alebo akumulátorom. Generátor 16 vyvíja meraci kmitočet,ktorý sa zosilňovačom 17 budúceho vinutia 11 privádza snímaču 8. Merací signál sa zisťuje prijímacím vinutím 12,13 a regulovateľným zosilňovačom 18 sa vopred zosilňuje,ako i filtruje vysokokmitočtovým priepustom 19. Fázovo riadený usmerňovač zo súčasťou 20, 2, ako i nízkokmitočtový priepust 22 a vysokokmitočtový priepust 23 vyvíja východiskové napätie, ktoré pomocou referenčného napätia 24, diferenciálneho zosilňovača 25 a diskriminátora 26 vo voľnom priestore na vinutie umožňujú rozlíšenie základneho materiálu a zvarového švu 26. Zistenie stavu sa zobrazi príslušnou indikáciou 27, 28.l. Spôsob na zisťovanie zvarového šva jednotlivých pozdĺž zvarovaných rúrok, zhotovených z feritického alebo austenitického materiálu, pri ktorom sa jednotlivé rúrka privádza do rovnomenného magnetického poľa a otáča sa okolo svojej pozdĺžnej osi a rozdiely štruktúry a/alebo permeability, existujúce medzi základným materiálom a zva« rovým švom, sa ako rozlišovacie kritérium zisťujú pomocou snímača, umiestneného v blízkosti rúrky, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že sa vírivý prúd s frekvenciou V oblasti medzi 100 kHz až 1 MHz pomocou snímača zapája do rúrky a na rozlíšenie medzi základným materiálom a zvarovým švom sa diferencuje východiskové napätie od referenčného napätla (24) a tangencíálna sila poľa na rúrke2. Spôsobpodľanároku l, vy z n a č ujú ci s a t ý m , že frekvencia leží pri 300 kHz.3. Spôsob podľa nároku 1 a 2, v y z n a č uj ú ci s a t ý m , že sa na rúrke meria tangencíálna sila poľa aspoň 500 Oerstedt.

MPK / Značky

MPK: G01N 27/90

Značky: rúrok, pozdĺžne, zisťovanie, zvarovaných, merací, zvarového, spôsob, prístroj

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-285977-sposob-a-meraci-pristroj-na-zistovanie-zvaroveho-sva-pozdlzne-zvarovanych-rurok.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob a merací prístroj na zisťovanie zvarového šva pozdĺžne zvarovaných rúrok</a>

Podobne patenty