Регулятор скорости перемещения внутритрубных инспектирующих снарядов

Авторы патента:

Петров Валерий Викторович (RU)

Бакурский Николай Николаевич (RU)

Топилин Алексей Владимирович (RU)

Калинин Николай Александрович (RU)

Соловых Игорь Анатольевич (RU)

Никифоров Сергей Викторович (RU)

G01N29/04 - для обнаружения локальных дефектов в твердых телах (G01N 29/16,G01N 29/18,G01N 29/20 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2533754:

Открытое Акционерное Общество (ОАО) "Оргэнергогаз" (RU)

Использование: для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда состоит из цилиндрического полого корпуса, байпасных цилиндрических проходных каналов, модуля управления перепуском газа с аксиально перемещаемыми затворами запорных клапанов, первой и второй полиуретановых манжет, гидропривода, бортовой электронной аппаратуры, одометрического измерителя скорости движения устройства и системы электронного управления, при этом в него введены группа заслонок шарнирных секторных и электроуправляемый сбросной клапан, причем байпасный перепускной канал выполнен в виде полости в цилиндрическом корпусе самого инспектирующего снаряда, а модуль управления перепуском газа выполнен в виде цилиндрического корпуса с группой вертикальных щелей в передней части и группой горизонтальных щелей на цилиндрической его поверхности с цилиндрической шиберной задвижкой в передней его части, жестко соединенной с наружной поверхностью скользящей трубы, продольно перемещаемой по наружной поверхности гидравлического цилиндра, а также другие элементы устройства. Технический результат: обеспечение возможности высокой точности поддержания номинальной скорости движения внутритрубного инспектирующего снаряда в широком диапазоне скоростей транспортировки газа или другого продукта. 4 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности к внутритрубной диагностике, и может быть использовано для стабилизации на необходимом уровне скорости перемещения в трубопроводах различного вида внутритрубных инспектирующих снарядов. Известно устройство для управления скоростью движения внутритрубных инспектирующих снарядов (ВИС) фирмы RosenGroup, устанавливаемое на магнитных снарядах-дефектоскопах этой фирмы (Review of Advanced In-Line Inspection Solutions for Gas Pipelines Adobe PDF Review of Advanced In-Line Inspection Solutions for Gas Pipelines Thomas Beuker, Dr. Hubert Lindner, Dr. Stephan Brockhaus 17-November-2010 www.ppsaonline.com/papers/10-Aberdeen/2010-07-Rosen-slides.pdf). Известное устройство представляет собой трубу-байпас с эластичными манжетами на наружной поверхности. В полости трубы-байпаса может перетекать газ, транспортируемый по газопроводу, создавая на самом снаряде перепад давления, толкающая сила от которого может быть меньше силы трения манжет снаряда о стенку трубы. В головной части трубы-байпаса установлено несколько управляемых клапанов в виде щелей, перекрываемых заслонками, и устройство привода заслонок клапанов. Клапаны и их привод вынесены на специальных опорах за пределы полости трубы так, чтобы сечение отверстий открытых клапанов было равно или превышало сечение полости трубы-байпаса. В хвостовой части устройства расположены в специальном обтекаемом контейнере батареи питания и электронная аппаратура. В процессе работы клапаны могут вращаться вокруг центральной оси байпасной трубы. Изменением угла поворота клапанов регулируется сечение перепускного канала, образованного трубой-байпасом и системой клапанов. Газ, выходящий из клапанов, устремляется вперед по направлению транспортировки и в сторону стенки трубы. Изменение сечения перепускных отверстий регулирует перепад давления газа на инспектирующем снаряде и, следовательно, толкающую снаряд силу.

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон работы регулятора скорости и относительно невысокая стабильность поддерживаемой скорости. Кроме того, известное устройство не имеет средств для его выталкивания потоком газа из трубы при отказе источника электропитания. Устройство стабилизирует скорость на уровне 2 м/с при скоростях транспортировки газа от 2 м/с до 12 м/с. За пределами этого диапазона регулятор не работает и скорость движения инспектирующего снаряда становится равной скорости транспортировки газа в трубопроводе.

Известен также «Внутритрубный инспектирующий снаряд с управляемой скоростью движения» (Патент RU 2293612), состоящий из цилиндрического корпуса с передней и задней опорой в виде кольцевых манжет между корпусом и трубопроводом, датчика скорости перемещения снаряда, блока управления и привода для настройки перепуска газа. В устройство введена байпасная система из шести двухконтурных секций перепуска газа с центральным каналом с соплом и каналом второго контура с соплом в виде дефлектора и дросселя, закрепленных в одном модуле на корпусе снаряда. Изобретение обеспечивает стабилизацию в заданных пределах скорости перемещения дефектоскопа за счет процессов истечения газового потока в соплах. Недостатком известного устройства является узость диапазона скоростей транспортировки газа, в котором регулятор обеспечивает поддержание требуемой скорости движения снаряда. Наиболее близким к предлагаемому является «Внутритрубный инспектирующий снаряд-дефектоскоп с регулируемой скоростью движения» (Патент RU 2369783). Известный Внутритрубный снаряд-дефектоскоп с регулируемой скоростью движения содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух модулей с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения одного относительного другого, манжеты, колесные опоры, проходные отверстия вдоль корпуса, реверсивный гидропривод, систему управления, заключенную в герметичный контейнер, одометры, дополнительно содержит дополнительный герметичный контейнер, устройство для изменения перепадов давления между передним и задним модулями, при этом гидропривод снабжен четырьмя гидродвигателями, снабженными датчиками перемещений, введен дополнительный электропривод, при этом подвижный задний модуль снаряда выполнен в виде передней и задней стальных стенок с отверстиями, соединенными между собой периферическим полым цилиндром с утолщениями, в которые вставлены штанги, с передней стороны имеющие конусные клапаны, а с задней - узлы их крепления к задней стенке, на наружной поверхности цилиндрического корпуса заднего модуля укреплен полиуретановый полый цилиндр с передней и задней манжетами для обеспечения возможности осевого возвратно-поступательного перемещения заднего модуля относительно цилиндрической опорной внутренней поверхности в задней части переднего модуля, при этом дополнительный герметичный контейнер соединен соосно с внутренней цилиндрической частью корпуса, внутри него установлены электродвигатель гидронасоса, электропривод распределителя, бачок с жидкостью и система компьютерного управления гидродвигателями, на четырех наружных гранях контейнера установлены четыре гидродвигателя, штоки которых связаны эластичными узлами соединения с задней крышкой заднего модуля снаряда, при этом на штоках установлены датчики перемещения, выходы которых соединены с соответствующими входами системы управления. Недостатками известного устройства являются: сложность конструкции и узость диапазона скоростей транспортировки газа, в котором реализуется стабилизация скорости движения внутритрубного снаряда-дефектоскопа с регулируемой скоростью движения, присутствие больших бросков скорости при наезде на поперечные швы, а также невозможность автоматического перекрытия байпаса при отказе системы управления гидроприводом или при пропадании электрического питания на борту инспектирующего снаряда, что приводит к его застреванию на неизвестном участке трассы трубопровода и приводит к затратам на поиск и принудительное выталкивание снаряда из трубы.

Цель изобретения - обеспечение высокой точности поддержания номинальной скорости движения внутритрубного инспектирующего снаряда в широком диапазоне скоростей транспортировки газа или другого продукта и обеспечение гарантированной возможности выталкивания инспектирующего снаряда к камере приема трубопровода потоком транспортируемого продукта с использованием конструктивных решений самого снаряда при отказе источника питания.

Указанная цель достигается тем, что в «Устройство для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда» (далее регулятор), состоящее из цилиндрического полого корпуса, байпасных цилиндрических проходных каналов, модуля управления перепуском газа с аксиально перемещаемыми затворами запорных клапанов, первой и второй полиуретановых манжет, гидропривода, бортовой электронной аппаратуры, одометрического измерителя скорости движения устройства и системы электронного управления, введены группа заслонок шарнирных секторных и электроуправляемый сбросной клапан, причем, байпасный перепускной канал выполнен в виде полости в цилиндрическом корпусе самого инспектирующего снаряда, а модуль управления перепуском газа выполнен в виде цилиндрического корпуса с группой вертикальных щелей в передней части и группой горизонтальных щелей на цилиндрической его поверхности с цилиндрической шиберной задвижкой в передней его части, жестко соединенной с наружной поверхностью скользящей трубы, продольно перемещаемой по наружной поверхности гидравлического цилиндра, в полости которого размещен поршень гидравлического актуатора, соединенный со штоком, который имеет на открытом конце радиально выступающий штифт, проходящий в продольную щель в корпусе гидроцилиндра и имеющий шарнирное зацепление со скользящей трубой, на внешней поверхности которой жестко укреплены одним концом радиальные ребра, вторые концы которых жестко соединены с внутренней поверхностью цилиндрической шиберной задвижки, а в передней части скользящей трубы укреплены шарниры, к которым присоединены узкой своей частью лепестковые шарнирные заслонки, на широкой части которых укреплены шарниры рычагов упорных, соединенных одним концом с шарнирами на секторных шарнирных заслонках, а вторые концы рычагов упорных соединены с соответствующими шарнирами упорными, укрепленными на корпусе регулятора, в передней полости которого установлены источники электропитания, бортовая электронная аппаратура и система гидропривода, состоящая из электродвигателя, насоса, бака, клапана обратного, клапана предохранительного, клапана рабочего управляемого, клапана сбросного электроуправляемого, причем катушка соленоида клапана сбросного электроуправляемого соединена одним своим выводом с первым проводом системы электропитания бортовой электронной аппаратуры, второй провод которой соединен с отрицательным выводом бортовой батареи электропитания, положительный вывод которой соединен с соответствующим выводом устройства включения питания, второй вывод которого соединен со вторым выводом катушки соленоида, при этом, выходной патрубок клапана сбросного электроуправляемого соединен с наливным отверстием бака, а входной патрубок клапана сбросного электроуправляемого соединен с выходным патрубком насоса и с рабочим патрубком гидроцилиндра, в полости высокого давления которого расположен поршень, а в полости низкого давления установлена возвратная пружина, а на штоке гидроцилиндра установлен зуб, перемещающий скользящую трубу с цилиндрической шиберной задвижкой и с заслонками секторными шарнирными. Предлагаемый регулятор, выполненный в виде модуля контроля скорости (МКС), вызван практической необходимостью обеспечения диагностики технического состояния стенок газопроводов с определенной скоростью, при которой гарантируется качество диагностической информации и устранения затрат на извлечение из трубопровода инспектирующего снаряда, случайно остановившегося в трубе из-за отказа бортовой аппаратуры или источника питания.

Изобретение поясняется чертежами. На Фиг.1 схематически показан общий вид регулятора в составе инспектирующего внутритрубного снаряда. На Фиг.2 показан вид спереди. На Фиг.3 показан вид на крепление заслонок шарнирных секторных при удаленном корпусе регулятора и при двух удаленных заслонках шарнирных секторных. На Фиг.4 показана схема гидравлической системы регулятора. Состав устройства «Устройство для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда» (далее регулятор) показано на Фиг.1. На чертежах: корпус внутритрубного инспектирующего снаряда - 1, эластичные манжеты внутритрубного инспектирующего снаряда (ВИС) - 2, корпус регулятора - 3, фланец крепления регулятора к корпусу ВИС - 3ф, корпус гидравлического актуатора (ГА) - 4, поршень ГА - 5, шток ГА - 6, пружина ГА - 7, труба - 8 основания цилиндрической шиберной заслонки (ЦШЗ), ребра - 9, цилиндрическая шиберная заслонка - 10, заслонка шарнирная секторная - 11, вертикальная щель перепуска (ВЩП) - 12, горизонтальная щель перепуска (ГЩП) - 13, рычаг упорный - 14, первый шарнир - 15, второй шарнир - 16, зуб - 17, паз - 18, одометр - 19, блок бортовой электронная аппаратура - 20 с источниками электропитания, гидростанция - 21, обтекатель - 22, третий шарнир - 23, сигнальный провод - 24, труба газопровода - 25, струя газового потока - 26.

Состав гидравлической системы показан на Фиг.4. На чертеже 4.1 - электронная система бортовой аппаратуры регулятора, 4.2 - электродвигатель, 4.3 - гидронасос, 4.4 - клапан обратный, 4.5 - гидроцилиндр, 4.6 - пружина, 4.7 - бак, 4.8 - клапан управляемый, 4.9 - клапан предохранительный, 4.10 - клапан сбросной электроуправляемый, 4.11 - соленоид клапана сбросного электроуправляемого, 4.12 - батарея питания электронной бортовой аппаратуры, 4.13 - контактная система бортового выключателя электропитания.

Работа устройства. В регуляторе вертикальные щели перепуска ВЩП - 12 и горизонтальные щели перепуска ГЩП - 13 в корпусе - 3 закрыты заслонками шарнирными секторными - 11 и цилиндрической шиберной задвижкой ЦШЗ - 10 соответственно. Пружина - 7 в гидроцилиндре - 4 отжимает поршень - 5 в сторону головной части ВИС, зуб - 17 на штоке - 6 находится в зацеплении с пазом трубы - 8 и толкает ее вперед. Труба - 8 перемещается вперед и вместе с ней перемещаются ребра - 9, на которых укреплена цилиндрическая шиберная заслонка ЦШЗ - 10. ЦШЗ - 10, будучи выдвинутой к головной части корпуса - 3 регулятора, перекрывает горизонтальные щели перепуска газа ГЩП - 13. У основания ребер - 9 на трубе - 8 укреплены шарниры - 23, на которых может поворачиваться заслонка шарнирная секторная - 11. В верхней части заслонки шарнирной секторной - 11 укреплены шарниры - 16, с которыми соединен одним концом упорный рычаг - 14. Второй конец упорного рычага - 14 соединен с шарниром - 15, жестко укрепленным на головной части корпуса - 3 регулятора. При перемещении от упругой силы пружины - 7 через зуб - 17 штока - 6 гидроцилиндра - 4 на трубу - 8 перемещение трубы - 8 приводит к смещению вперед шарнира - 23 и основания заслонки шарнирной секторной - 11. Упираясь верхней своей частью через шарнир - 16 в упорный рычаг - 14, заслонка шарнирная секторная при перемещении вперед осуществляет перемещение по радиусу трубы своей верхней части и прикрывает вертикальную перепускную щель - 12. Таким образом, в регуляторе, находящемся в отключенном состоянии, все перепускные щели закрыты. В гидравлической системе (Фиг.4) запорная пробка клапана сбросного электроуправляемого - 4.10 отведена пружиной в правую (по Фиг.4) сторону и жидкость из гидроцилиндра - 4.5 может перетекать в бак - 4.7. Пружина - 4.6 сдвигает поршень гидроцилиндра - 4.5 влево до отказа. Далее по Фиг.1. Зуб - 17 на штоке - 6 гидроцилиндра - 4 под действием пружины - 7 смещает трубу - 8 влево (по Фиг.1). Вместе с трубой - 8 смещаются ребра - 9 и закрепленная на них цилиндрическая шиберная заслонка - 10. Цилиндрическая шиберная заслонка - 10 закрывает горизонтальные перепускные щели - 13. Заслонки шарнирные секторные - 11 также смещаются в носовую часть ВИС и закрывают вертикальные перепускные щели - 12. Перетекание транспортируемого по трубе продукта через байпас ВИС перекрыто. Гидродинамическое сопротивление ВИС максимальное.

Для проведения внутритрубной инспекции внутритрубный инспектирующий снаряд 1 вводится в камеру запуска трубопровода 25 (в нашем случае это газопровод). После повышения давления в камере запуска происходит включение бортовых источников питания и начинает работать бортовая аппаратура. Включение происходит так (Фиг.4). После повышения давления газа в камере запуска до оговоренной величины замыкается контакт - 4.13. Ток от бортового источника электропитания - 4.12 протекает через соленоид - 4.11 клапана сбросного электроуправляемого - 4.10 к бортовой электронной аппаратуре - 4.1. Так как конденсаторы фильтров электропитания электронной бортовой аппаратуры - 4.1 в исходном состоянии не заряжены, то ток их заряда достигает максимума, превышающего в десятки раз номинальное значение тока, потребляемого электронной бортовой аппаратурой. Соленоид - 4.11 включен последовательно в цепь питания бортовой электронной аппаратуры - 4.1 как дроссель фильтра импульсных помех, создаваемых цифровыми устройствами бортовой аппаратуры. Бросок тока включения питания бортовой электронной аппаратуры - 4.1 создает сильное магнитное поле внутри соленоида и якорь соленоида, соединенный со штоком клапана сбросного электроуправляемого - 4.10, втягивается внутрь соленоида - 4.11, преодолевая усилие пружины клапана сбросного электроуправляемого - 4.10. При этом пробка клапана сбросного электроуправляемого - 4.10 перемещается из крайнего правого положения в крайнее левое (по Фиг.4) и перекрывает каналы перетока жидкости в клапане сбросном электроуправляемом - 4.10. При снижении тока в цепи питания электронной аппаратуры до номинального значения клапан сбросной электроуправляемый - 4.10 останется в том же самом положении и будет продолжать перекрывать прямой слив жидкости из полости гидроцилиндра - 4.5 в бак - 4.7. (Притянутое положение якоря соленоида к его ярму при снижении магнитного потока объясняется резким снижением магнитного сопротивления в магнитной цепи соленоида при притянутом к ярму якоре из-за резкого уменьшения немагнитного зазора между подвижным якорем и ярмом соленоида).

ВИС находится в покое. Скорость его движения нулевая. Сигналы с одометра - 19 (Фиг.1) отсутствуют. После открывания отсечного крана на газопроводе газ начинают пропускать в большом объеме в камеру запуска. Поток газа давит на манжеты - 2 и закрытый корпус - 1 ВИС. ВИС приходит в движение. Появляются сигналы с одометра - 19. Эти сигналы поступают в бортовую электронную аппаратуру - 20, где обрабатываются. При обнаружении момента превышения скоростью движения ВИС заданного номинала из бортового компьютера бортовой электронной аппаратуры - 20 выдаются управляющие сигналы в гидростанцию - 21. Включается насос - 4.3 (Фиг.4). Жидкость из бака - 4.7 насосом - 4.3 через обратный клапан - 4.4. подается в рабочий цилиндр - 4.5 и давит на поршень. Поршень - 5 (Фиг.1) начинает перемещаться в сторону размещения пружины - 7 и давит на шток - 6. Шток - 6 толкает зуб - 17 и сжимает пружину - 7. Зуб - 17 через паз - 18 толкает трубу - 8 в хвостовую часть ВИС - 1. Труба - 8 перемещает ЦШЗ - 10 и отодвигает нижнюю часть заслонки - 11 к кормовой части ВИС. Отодвигающаяся ЦШЗ -10 приоткрывает горизонтальную щель перепуска - 13, а заслонка шарнирная секторная - 11, удерживаемая через шарнир - 16 рычагом - 14, начинает наклоняться и перемещаться своей нижней частью к корме ВИС - 1. Вертикальная щель перепуска - 12 также начинает приоткрываться. Поток газа из полости ВИС - 1 и щелей ВПЩ - 12 и ГПЩ - 13 в корпусе - 3 регулятора начинает перетекать в трубу впереди ВИС - 1. При этом благодаря наклону заслонки шарнирной секторной - 11, поток газа - 26 изменяет свое направление от продольного в продольно-радиальное, что позволяет плавно менять гидравлическое сопротивление заслонки шарнирной секторной - 11 потоку газа - 26. Это создает возможность регулировать скорость движения ВИС более точно и плавно, по сравнению с возможностью, которую дает применение только лишь цилиндрической шиберной задвижки - 10. Перетекание газа через открывшиеся щели снижает перепад давления на ВИС и скорость его движения начинает уменьшаться. Перепускные щели ВПЩ - 12 и ГПЩ - 13 будут открываться до тех пор, пока электронная бортовая аппаратура - 20 не обнаружит достижение номинального значения скорости движения ВИС - 1. В этот момент из бортового компьютера бортовой электронной аппаратуры - 20 в систему управления гидравлической станции - 21 будет выдан сигнал, по которому (Фиг.4) насос - 4.3 гидросистемы отключится. Приток жидкости в гидроцилиндр - 4.5 прекратится, обратный клапан - 4.4 не даст жидкости вытекать в бак - 4.7 через насос - 4.3, а клапаны предохранительный - 4.9 и клапан сбросной электроуправляемый - 4.10 закрыты и тоже не дают жидкости вытекать в бак - 4.7. Поршень - 5 (Фиг.1) останется в том положении, при котором была достигнута требуемая скорость движения ВИС - 1. Если скорость движения ВИС - 1 начнет снижаться, то бортовой компьютер выдаст в систему управления гидравлической станции - 21 сигнал, по которому откроется клапан управляемый - 4.8 (Фиг.4) и жидкость из гидроцилиндра - 4.5 под давлением на поршень пружины - 4.7 будет вытекать. Электродвигатель - 4.2 отключен и насос - 4.3 не дает напора жидкости. Поршень - 5 и шток - 6 (Фиг.1) начнут перемещаться влево. Зубом - 17 через паз - 18 будет перемещаться влево труба - 8, а вместе с ней и цилиндрическая шиберная заслонка - 10 и заслонки шарнирные секторные - 11. ЦШЗ - 10 и заслонки шарнирные секторные - 11 начнут перекрывать щели перепуска ВПЩ - 12 и ГПЩ - 13. Заслонки шарнирные секторные - 11 будут изменять не только поток газа - 26, но и направление потока газа - 26, проходящего через них, направляя его в сторону стенки трубы, что приводит к более плавному регулированию скорости движения ВИС. Увеличение гидродинамического сопротивления регулятора приведет к увеличению перепада давления на ВИС и будет способствовать повышению скорости его движения.

Практические проверки на магистральных трубопроводах (Акт трассовых испытаний МКС - 1420) показали, что броски скорости ВИС с использованием предлагаемой системы невелики и существенно ниже по сравнению с регулятором, выполненным только с использованием цилиндрической шиберной задвижки. В случае аварийного пропадания электропитания ток в обмотке соленоида - 4.11 (Фиг.4) пропадает и резко падает сила притяжения якоря соленоида к его ярму. Пружина клапана сбросного электроуправляемого - 4.10 возвратит шток и вместе с ним пробку клапана в крайнее правое (по Фиг.4) положение. В клапане сбросном электроуправляемом - 4.10 откроется канал, по которому жидкость под давлением на поршень пружины - 4.6 из гидроцилиндра - 4.5 сможет вытекать в бак - 4.7. При перемещении поршня - 5 (Фиг.1) со штоком - 6 влево (по Фиг.1) зуб - 17 переместит за паз - 18 трубу - 8 и вместе с ней ЦШЗ - 10 и заслонки шарнирные секторные - 11 в положение, перекрывающее как вертикальные щели перепуска - 12, так и горизонтальные щели перепуска - 13. Гидродинамическое сопротивление ВИС - 1 станет максимальным и ВИС - 1 со скоростью транспортировки газа будет выталкиваться к камере приема. При штатном возвращении в камеру приема отключение системы произойдет аналогично тому, что было при аварии источника питания, но уже под управлением бортового компьютера.

Устройство для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда (далее регулятор), состоящее из цилиндрического полого корпуса, байпасных цилиндрических проходных каналов, модуля управления перепуском газа с аксиально перемещаемыми затворами запорных клапанов, первой и второй полиуретановых манжет, гидропривода, бортовой электронной аппаратуры, одометрического измерителя скорости движения устройства и системы электронного управления, отличающееся тем, что в него введены группа заслонок шарнирных секторных и электроуправляемый сбросной клапан, причем байпасный перепускной канал выполнен в виде полости в цилиндрическом корпусе самого инспектирующего снаряда, а модуль управления перепуском газа выполнен в виде цилиндрического корпуса с группой вертикальных щелей в передней части и группой горизонтальных щелей на цилиндрической его поверхности с цилиндрической шиберной задвижкой в передней его части, жестко соединенной с наружной поверхностью скользящей трубы, продольно перемещаемой по наружной поверхности гидравлического цилиндра, в полости которого размещен поршень гидравлического актуатора, соединенный со штоком, который имеет на открытом конце радиально выступающий штифт, проходящий в продольную щель в корпусе гидроцилиндра и имеющий шарнирное зацепление со скользящей трубой, на внешней поверхности которой жестко укреплены одним концом радиальные ребра, вторые концы которых жестко соединены с внутренней поверхностью цилиндрической шиберной задвижки, а в передней части скользящей трубы укреплены шарниры, к которым присоединены узкой своей частью лепестковые шарнирные заслонки, на широкой части которых укреплены шарниры рычагов упорных, соединенных одним концом с шарнирами на секторных шарнирных заслонках, а вторые концы рычагов упорных соединены с соответствующими шарнирами упорными, укрепленными на корпусе регулятора, в передней полости которого установлены источники электропитания, бортовая электронная аппаратура и система гидропривода, состоящая из электродвигателя, насоса, бака, клапана обратного, клапана предохранительного, клапана рабочего управляемого, клапана сбросного электроуправляемого, причем катушка соленоида клапана сбросного электроуправляемого соединена одним своим выводом с первым проводом системы электропитания бортовой электронной аппаратуры, второй провод которой соединен с отрицательным выводом бортовой батареи электропитания, положительный вывод которой соединен с соответствующим выводом устройства включения питания, второй вывод которого соединен со вторым выводом катушки соленоида, при этом выходной патрубок клапана сбросного электроуправляемого соединен с наливным отверстием бака, а входной патрубок клапана сбросного электроуправляемого соединен с выходным патрубком насоса и с рабочим патрубком гидроцилиндра, в полости высокого давления которого расположен поршень, а в полости низкого давления установлена возвратная пружина, а на штоке гидроцилиндра установлен зуб, перемещающий скользящую трубу с цилиндрической шиберной задвижкой и с заслонками секторными шарнирными.

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n приемно-передающими элементами, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора импульсов и входом соответствующего усилителя, n аналого-цифровых преобразователей соединены с соответствующими входами блока памяти реализации, количество выходов которого - N определено формулой N=n·(n+1)/2.

Способ визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия // 2532597

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что размещают пьезопреобразователи антенной решетки на объекте контроля, причем расстояние между соседними положениями антенной решетки, при которой получают одно В-изображение, превышает половину длины ультразвуковой волны, производят циклическое ультразвуковое облучение объекта контроля поочередно каждым пьезопреобразователем антенной решетки и одновременный прием ультразвуковых волн и их преобразование в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки, усиливают и преобразуют в цифровые коды полученные электрические сигналы, проводят когерентную обработку сохраненных цифровых кодов, при которой разбивают объект контроля на локальные области, которые рассматривают в качестве локального сосредоточенного отражающего элемента.

Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования // 2532141

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования длительно работающего наплавленного и основного металла, при этом акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла содержит коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик, а также коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле.

Способ и установка ультразвукового контроля сварного шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос // 2531508

Использование: для ультразвукового контроля сварного шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос. Сущность изобретения заключается в том, что концы двух металлических полос сдвигают и удерживают между первой и второй зажимными губками (2а, 2b), расположенными вдоль каждого из поперечных концов, при этом первая и вторая зажимные губки имеют между собой, по меньшей мере, такой промежуток, при котором образуется зазор (54, 55) для пропускания первого канала (52) передачи падающих волн, способных генерировать ультразвуковые волны на поверхности первой полосы, и для пропускания второго канала (61) передачи волн, исходящих от поверхности второй полосы; падающие волны первого канала генерируют при помощи лазерных импульсов в режиме, по меньшей мере, предусмотренном для применения третьего канала ультразвуковых волн, генерируемых на поверхности первой полосы, проходящих через сварной шов и выходящих во второй канал; на основании этапа анализа (7) режима, связанного с импульсами, и, по меньшей мере, одного измерения свойства, такого как сигнатура состояния вибрации поверхности второй полосы на выходе ультразвуковых волн во второй канал, определяют характеристики контроля сварного шва.

Инспекционное устройство для обнаружения посторонних веществ // 2529667

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что емкости (1), такие как бутылки и т.п., а также металлические банки транспортируются в направлении транспортировки с помощью удерживающе-транспортирующих элементов (2) и заполняются на разливочных станциях продуктом, причем установка содержит, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) для контроля бутылок или подобных емкостей (1) на наличие нежелательных посторонних веществ, связанное с блоком обработки, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента (2) и выполнено в виде пьезодатчика (6), причем инспекционное устройство (6) выполнено с возможностью соединения с емкостью (1) так, что она может двигаться в соответствующем направлении движения и в направлении транспортировки вместе с инспекционным устройством (6).

Устройство контроля при контролировании посторонних веществ // 2529585

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что бутылки или нечто подобное, а также банки транспортируются транспортными элементами вдоль направления транспортировки, причем транспортные элементы имеют центрирующие и/или фиксирующие элементы (3, 4) для закрепления соответствующего сосуда (7), а установка для обработки сосудов (1) имеет, по меньшей мере, одно устройство для контроля (8), производящее контроль бутылок или подобных сосудов (7) на наличие нежелательных посторонних веществ, также устройство для контроля (8) соединено с блоком обработки данных (18), при этом устройство для контроля (8) является интегральной составной частью транспортного элемента и/или его центрирующего и/или фиксирующего элемента (3, 4) и выполнено в виде пьезоэлектрического датчика, и что предусмотрен элемент для возбуждения, который побуждает подлежащий контролю сосуд (7) к перемещению в соответствующем направлении, при котором сосуд поднимается, и наоборот, причем устройство для контроля (8) может соединяться с сосудом таким образом, что он может перемещаться в соответствующем направлении перемещения и вдоль направления транспортировки вместе с устройством для контроля (8).

Способ непрерывного контроля средней влажности волокон в волоконной массе // 2528043

Способ относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом.

Способ лабораторного контроля средней тонины волокон в массе // 2527146

Использование: для контроля средней тонины волокон в массе. Сущность изобретения заключается в том, что волоконную массу прочесывают, формируют в пакет заданной массы, размера, конфигурации и помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний, при этом расчетным путем определяют частоту акустических излучаемых колебаний, обеспечивающих показание эффективной тонины волокон, равной или меньшей их физической тонины, прозвучивают пакет, фиксируя величину акустического сигнала, взаимно перпендикулярно, нормально к направлению распространения акустических колебаний, сжимают пакет до получения минимального, заданного значения акустического сигнала, а о среднем значении тонины волокон судят по величине объемной плотности сжатого пакета.

Способ и устройство контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии // 2523781

Использование: для контроля качества и акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют выделение структурных реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и выделение собственных реверберационных шумов дефектоскопа и по сравнению амплитуд реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и собственных реверберационных шумов дефектоскопа контролируют контакт электроакустического преобразователя с контролируемым материалом.

Способ обнаружения предвестников чрезвычайных ситуаций на линейной части подземного магистрального продуктопровода // 2523043

Использование: для предотвращения чрезвычайных ситуаций на линейной части подземного магистрального продуктопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют возбуждение периодической последовательности виброакустических импульсов в заданном сечении трубы, регистрацию их в двух сечениях продуктопровода, удаленных примерно на одинаковые расстояния по обе стороны от сечения возбуждения, накопление суммы отсчетов интегралов от разностей регистрируемых сигналов, причем число накоплений в цикле определяют расчетным путем по задаваемой вероятности ложных решений для каждого предвестника чрезвычайной ситуации, оценке уровня ожидаемого сигнала в точках регистрации, среднеквадратическому отклонению регистрируемых отсчетов указанных интегралов, а решение о появлении предвестника чрезвычайной ситуации принимают при превышении накопленного за цикл результата одного из установленных эталонных уровней, причем решение о подготовке врезки трансформируется в сигнал тревоги через установленный на контролируемом участке громкоговоритель, а сигналы всех принимаемых решений передаются на мнемосхему в службе безопасности по каналам телемеханики.

Генератор зондирующих сигналов // 2538049

Изобретение относится к генераторным трактам акустических эхоимпульсных локаторов. Преимущественная область использования - гидроакустика, ультразвуковая дефектоскопия. Генератор зондирующих сигналов содержит синхронизатор и импульсный генератор, соединенный с D-входом D-триггера, выход которого подключен к одному из входов ключа, выходом подключенного к одному из входов усилителя мощности, преобразователь кодов, генератор видеоимпульсов и генератор кодов, соединенный с преобразователем кодов, выходы которого соединены с входами генератора видеоимпульсов и С-входом D-триггера, а выходы генератора видеоимпульсов соединены с другими входами ключа. Введение временной раздвижки между противофазными управляющими сигналами усилителя мощности класса D исключает возможность возникновения сквозных токов в активных элементах, что позволяет значительно повысить надежность зондирующего генератора и сформировать зондирующий сигнал с постоянной начальной и конечной фазой, который подается на акустический преобразователь. Наличие двух сдвинутых по фазе на 90° опорных сигналов с частотой, равной частоте зондирующего сигнала, сдвинутых по фазе на 90° с частотой, равной частоте зондирующего сигнала, позволяет использовать методы синхронного детектирования и другие виды обработки эхо-сигналов, что значительно расширяет эксплуатационные возможности генератора. 2 н. и 4 з.п. ф-лы,3 ил.

Способ и устройство определения направленности дефекта, имеющегося внутри механического конструктивного элемента // 2538069

Использование: для определения направленности дефекта. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой головкой (2) из разных измерительных точек (МР) воздействуют ультразвуковыми сигналами на конструктивный элемент (В), причем ультразвуковые эхо-сигналы, которые отражаются от находящейся внутри конструктивного элемента (В) подлежащей исследованию точки (Р) обратно к измерительным точкам (МР), принимаются этой или другой ультразвуковой головкой (2); и с модулем (4) обработки данных, который с учетом направления звукового воздействия между соответствующей измерительной точкой (МР) и подлежащей исследованию точкой (Р) оценивает принятые эхо-сигналы для определения ориентации дефекта, причем в зависимости от зарегистрированного времени прохождения сигнала между моментом подачи ультразвукового сигнала и моментом приема отраженного обратно дефектом ультразвукового эхо-сигнала для каждой измерительной точки (МР) рассчитывается расстояние (d) между измерительной точкой (МР) и подлежащей исследованию точкой (Р) и принятые с временным сдвигом в разных измерительных точках (МР) ультразвуковые эхо-сигналы подлежащей исследованию точки (Р) синфазно суммируются для их оценки. Технический результат: обеспечение возможности с высокой степенью достоверности определять направленности дефекта внутри механического конструктивного элемента. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 2 ил.

Неразрушающее исследование гибких композитных изделий // 2539095

Использование: для неразрушающего исследования гибких композитных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что исследование внутренней структурной изменчивости в объеме гибкого композитного эластомерного изделия или различий между гибкими композитными эластомерными изделиями включает установку гибкого композитного эластомерного изделия в фиксированное положение, простукивание изделия, определение продолжительности ударного воздействия при простукивании и сравнение продолжительности ударного воздействия с эталонным значением. Технический результат: обеспечение возможности неразрушающего исследования внутренней структуры гибкого композитного эластомерного изделия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Способ ранней диагностики магистрального нефтепровода для предотвращения развития процессов его разрушения // 2539603

Изобретение относится к неразрушающему контролю магистральных трубопроводов. В диагностируемый магистральный нефтепровод помещают внутритрубный снаряд-одометр, снабженный источником изотропного акустического излучения, линейкой приемников гидрофонов и бортовым микрокомпьютером. С помощью изотропного акустического источника излучают акустическую волну с частотой и амплитудой, задаваемыми бортовым микрокомпьютером, при этом с помощью линейки гидрофонов и микрокомпьютера непрерывно регистрируют поле давления на оси z нефтепровода относительно источника изотропного акустического излучения. По результатам этих измерений диагностируют изменение местоположения первого интерференционного минимума давления относительно источника изотропного акустического излучения. После чего привязывают эти данные к координатам по оси z относительно точки ввода снаряда-одометра внутрь нефтепровода и на основе полученных данных судят о целостности грунта, окружающего нефтепровод. Способ позволяет осуществить раннюю диагностику нарушения целостности грунта вокруг магистрального нефтепровода и предотвратить процесс его разрушения. 4 ил.

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях // 2541386

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью, акустическое фокусирующее устройство в виде линз, взаимодействующее с ультразвуковым преобразователем, и блок приема информации с регистрирующими датчиками, при этом корпус выполнен в виде металлической емкости с расположенными в нем одинаковыми акустическими линзами, ко дну корпуса, с наружной стороны, закреплены приемные пьезопреобразователи, расположенные на фокальной плоскости линз, а в верхней части корпус снабжен стальной пробкой со сферической поверхностью, направленной к акустическим линзам, при этом с наружной стороны пробка имеет глухое отверстие, в котором расположен литиевый цилиндр, верхний конец которого взаимодействует с исследуемой конструкцией, а снаружи он окружен индукционной катушкой, закрепленной в кольце-каркасе, взаимодействующем с дополнительно установленной опорной перекладиной, которая соединена с нижней перекладиной, а блок приема информации снабжен импульсным генератором, двумя широкополосными усилителями, резистором, аналогово-цифровым преобразователем и персональным компьютером. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Лазерный ультразвуковой дефектоскоп // 2544257

Использование: для неразрушающих методов контроля внутренних структур объектов. Сущность изобретения заключается в том, что лазерный ультразвуковой дефектоскоп содержит импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, выполненным в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержащим пластину оптико-акустического генератора, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, при этом оптико-акустический генератор и пьезоприемник пространственно разнесены и размещаются на наклонных звукопроводах, контактирующих с исследуемым материалом, а лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания размещены в отдельном корпусе. Технический результат: расширение функциональных возможностей устройства за счет использования различных типов акустических волн. 3 ил.

Способ лазерно-ультразвукового контроля качества паяных соединений // 2545348

Использование: для лазерно-ультразвукового контроля качества паяных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что генерируют с помощью импульсного лазера оптические импульсы, преобразуют их в акустический сигнал - последовательность ультразвуковых импульсов, образующих зондирующий ультразвуковой луч, облучают этим лучом исследуемый объект, принимают пьезоприемником отраженные от исследуемого объекта сигналы, анализируют их и по результатам анализа судят о внутренних дефектах объекта, при этом указанный акустический сигнал формируют в виде апериодической последовательности ультразвуковых импульсов длительностью от 5 до 20 нс с образованием зондирующего ультразвукового луча с диаметром в пределах от 0,6 до 1,0 мм. Технический результат: обеспечение возможности контроля качества паяных соединений тонких ячеистых двустенных металлических конструкций. 4 ил.

Способ ультразвукового обнаружения микротрещин на рабочей выкружке головки рельса // 2545493

Использование: для ультразвукового обнаружения микротрещин на рабочей выкружке головки рельса. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности катания рельса устанавливают два электроакустических преобразователя, направленные на противоположные внутренние поверхности головки рельса, зондируют головку рельса, для чего, перемещая электроакустические преобразователи вдоль рельса, излучают зондирующие и принимают отраженные ультразвуковые сигналы, которые анализируют в выбранном временном окне, и делают заключение о наличии и степени развития дефекта, при этом положение и направление излучения электроакустических преобразователей выбирают так, чтобы их ультразвуковые зондирующие сигналы после отражения от внутренних поверхностей головки рельса были направлены соответственно на рабочую и нерабочую выкружки головки рельса, временное окно приема сигналов от микротрещин на рабочей выкружке головки рельса выбирают в окрестности ожидаемого времени приема сигналов, отраженных от выкружек головки рельса, в котором увеличивают чувствительность приема электроакустических преобразователей до уровня начала приема структурных шумов металла рельса, анализ отраженных ультразвуковых сигналов и заключение о наличии и степени развития микротрещин производят на основе сравнения отраженных сигналов, принятых электроакустическими преобразователями от рабочей и нерабочей выкружек. Технический результат: обеспечение возможности обнаружения и оценки степени развития микротрещин на выкружке головки рельса на разных стадиях. 3 ил.

Способ возбуждения акустических колебаний в электропроводящих материалах // 2549614

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ возбуждения акустических колебаний электромагнитно-акустическим (ЭМА) методом с использованием явления ЭМА-резонанса и может применяться при неразрушающем контроле, в частности, слабопроводящих материалов. Способ заключается в том, что в верхнем слое контролируемого изделия создают вихревые токи и инициируют возникновение и распространение акустических колебаний, при этом частоту возбуждающего поля выбирают из условий равенства длин волн электромагнитного и акустического полей, а фазу подстраивают до совпадения пространственного распределения вынуждающей силы с деформациями кристаллической решетки. Техническим результатом является повышение эффективности возбуждения акустических колебаний электромагнитно-акустическим методом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ динамической калибровки ультразвукового дефектоскопа // 2550825

Использование: для динамической калибровки ультразвукового дефектоскопа. Сущность изобретения заключается в том, что проводят динамическую калибровку УЗ дефектоскопа, содержащего рядный блок электроакустических преобразователей, первый из которых является генератором УЗ излучения, а последующий преобразователь или преобразователи являются приемниками УЗ излучения, при этом пороговый уровень срабатывания дефектоскопа задают исходя из текущего значения амплитуды опорного сигнала, излучаемого зеркально по отношению к основному зондирующему сигналу и представляющего собой остаточное УЗ излучение генератора в текущем такте или принудительное УЗ излучение генератора в дополнительном такте. Технический результат: повышение точности задания порогового уровня срабатывания УЗ дефектоскопа в процессе контроля. 2 з.п. ф-лы. 17 ил.