Патент на изобретение №2250437

(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ШИРИНЫ ЕМКОСТИ, ВЫПОЛНЕННОЙ В ВИДЕ ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДА

(57) Реферат:

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения геометрии плоских емкостей, выполненных в виде параллелепипеда, используемых в ядерной технологии, в которых накапливается раствор и осадок после химического травления урановых сердечников. Предложен способ ультразвукового контроля ширины емкости, выполненной в виде параллелепипеда, в которой накапливается раствор и осадок после химического травления урановых сердечников, заключающийся в излучении импульсов ультразвуковых колебаний, приеме и регистрации. При этом излучатель и приемник ультразвуковых колебаний устанавливают в противоположных углах обеих наибольших по площади сторон емкости, прозвучивают по диагоналям и по результатам измерений определяют значения отклонений размеров сторон от плоскости и ширину емкости. Техническим результатом является повышение ядерной безопасности при эксплуатации за счет повышения точности постоянного измерения изменяющейся ширины емкости. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения ширины плоских емкостей, выполненных в виде параллелепипеда, используемых в ядерной технологии, в которых накапливается раствор и осадок после химического травления урановых сердечников.

С точки зрения ядерной безопасности, согласно отраслевым правилам ядерной безопасности для производства тепловыделяющих элементов ПБЯ-06-01-95 (см. копию с.11), основным размером, который должен строго контролироваться в процессе эксплуатации, являются толщины плоских слоев растворов, находящихся в плоском оборудовании, то есть в данном случае ширина емкости.

Так как ширина емкости значительно меньше длины и высоты, то она может изменяться за счет скапливающегося осадка из раствора, который повышает ядерную опасность, что недопустимо. Наибольшее увеличение ширины емкости за счет выпуклости и скривления может иметь область, расположенная по диагоналям двух наибольших по площади сторон емкости, а точка экстремума – в месте пересечения диагоналей.

Известен способ ультразвукового контроля состояния металла, работающего в условиях ползучести, прогнозирования его остаточного ресурса и акустический блок для его осуществления (см. патент РФ №2177912, МПК G 01 N 29/18), заключающийся в прозвучивании поверхности ультразвуковой волной при постоянной базе между излучателем и приемником, который не учитывает максимально изменяющегося расстояния между излучателем и приемником.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ поверхностного прозвучивания с раздельными преобразователями (см. М.В.Королев и др. Ультразвуковые импульсные приборы контроля прочности материалов. М.: Машиностроение, 1987, с. 13, фиг.2) – прототип, который не учитывает максимально изменяющегося расстояния между излучателем и приемником.

Технической задачей изобретения является повышение ядерной безопасности при эксплуатации за счет повышения точности постоянного измерения изменяющейся ширины емкости.

Поставленная задача решается тем, что в способе ультразвукового контроля ширины емкости, выполненной в виде параллелепипеда, заключающемся в излучении импульсов ультразвуковых колебаний, приеме и регистрации, согласно изобретению излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, подключенные к регистратору, представляющему из себя акустический блок, в состав которого входят генератор ультразвуковых колебаний, приемник и сигнализатор, устанавливают в противоположных углах обеих наибольших по площади сторонах емкости, прозвучивают по диагоналям и по результатам измерений определяют значения отклонений размеров сторон от плоскости и ширину емкости.

Указанная совокупность признаков является новой, не известной из уровня техники и позволяет решить поставленную задачу, так как позволяет повысить точность определения изменения геометрических размеров при измерении отклонений самого информативного элемента конструкции – диагоналей наибольших по площади плоскостей емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлена емкость и блок-схема реализации способа.

Способ реализуется следующим образом.

Емкость выполнена герметичной и имеет габариты: ширина (В) – 90 мм; длина (L) – 2000 мм; высота (Н) – 2000 мм. Раствор поступает в емкость сверху и подается на следующий передел снизу. Емкость может изменять свою форму по двум наибольшим по площади сторонам (двояковыпуклость) только при скоплении осадка. В случае, когда в емкости находится раствор, она сохраняет первоначальную конструкционную форму, и данные стороны имеют плоскую поверхность.

В углах обеих наибольших по площади сторон емкости устанавливают пьезоэлектрический излучатель 1, в противоположных углах по диагонали устанавливают пьезоэлектрический приемник 2, подключенные к регистратору 3, представляющему собой акустический блок, содержащий генератор ультразвуковых колебаний, приемник и сигнализатор. В качестве излучателя и приемника могут быть использованы пьезоэлектрические преобразователи ПЭП A 430S -SB фирмы PANAMETRICS.

При измерении проводится поверхностное прозвучивание, поэтому температура металла емкости и плотность раствора практически не влияют на результаты измерения.

При измерении ширины емкости изменяется время прохождения ультразвуковых колебаний от излучателя до приемника, о чем сигнализирует регистратор, определяя значения отклонений размеров сторон от плоскости и ширины емкости.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля ширины емкости, выполненной в виде параллелепипеда, в которой накапливается раствор и осадок после химического травления урановых сердечников, заключающийся в излучении импульсов ультразвуковых колебаний, приеме и регистрации, отличающийся тем, что излучатель и приемник ультразвуковых колебаний устанавливают в противоположных углах обеих наибольших по площади сторон емкости, прозвучивают по диагоналям и по результатам измерений определяют значения отклонений размеров сторон от плоскости и ширину емкости.

РИСУНКИ