Устройство для измерения геометрической деформации стенок цилиндрических и сферических резервуаров, заполняемых светлыми нефтепродуктами (газами)

Авторы патента:

Кошечкин Максим Валерьевич (RU)

Артемов Владислав Владиславович (RU)

Назаров Сергей Владимирович (RU)

Мокроусов Алексей Сергеевич (RU)

Павлюк Виктор Дмитриевич (RU)

Гаврилов Александр Николаевич (RU)

Терентьев Николай Викторович (RU)

Головешкин Михаил Сергеевич (RU)

Дубков Виктор Иванович (RU)

G01B5/20 - для измерения контуров или кривых

Владельцы патента RU 2608681:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к измерительной технике в области диагностики цилиндрических и сферических резервуаров и может быть использовано для оценки остаточного ресурса стенки резервуара по малоцикловой усталости. Устройство содержит лазерный дальномер с датчиком температуры, закрепленный на внутренней стенке резервуара, сопряженный с вычислительным комплексом на базе ЭВМ для обработки информации и выдачи результатов. Технический результат - повышение точности измерения за счет устранения зависимости от погодных условий и прочих внешних воздействий температурного расширения. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике в области диагностики цилиндрических и сферических резервуаров и может быть использовано для оценки остаточного ресурса стенки резервуара по малоцикловой усталости.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для измерения геометрической деформации стенки вертикальных резервуаров [Патент RU №74706, G01B 5/20, 2006], содержащее лазерный теодолит, сопряженный с блоком на базе цифровой видеокамеры для снятия оптической информации с теодолита и передачи ее в вычислительный комплекс на базе ЭВМ для обработки.

Недостатками данной установки является то, что устройство устанавливается перед резервуаром и измеряет геометрию поверхности стенки, что затрудняет его использование, так как оборудование занимает определенное технологическое пространство (площадку перед резервуаром); не учитывается влияние внешней среды (туман, осадки), что создает погрешность при снятии визуальной информации; не учитывает изменение размеров стенки вследствие перепадов температуры.

Предлагаемое изобретение решает задачу бесконтактного измерения геометрической деформации стенок вертикальных и сферических резервуаров в процессе эксплуатации, уменьшения технологического пространства и повышения точности измерения за счет устранения зависимости от погодных условий и прочих внешних воздействий (температурного расширения).

Эта задача решается устройством, содержащим лазерный дальномер с датчиком температуры, закрепленный на внутренней стенке резервуара, сопряженный с вычислительным комплексом на базе ЭВМ для обработки информации и выдачи результатов.

Указанные признаки являются существенными для решения задачи предлагаемого изобретения:

1. Лазерный дальномер с датчиком температуры закрепляются на внутренней поверхности стенки резервуара, благодаря этому признаку устройство занимает минимальное технологическое пространство (нет необходимости подготавливать площадку перед резервуаром, устройство не создает помех обслуживающему персоналу), устраняется влияние внешней среды (туман, осадки).

2. Данные, получаемые от датчика температуры, позволяют скорректировать точность измерения деформации стенок резервуара за счет учета перепадов температуры.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется принципиальной схемой, где на фиг. 1 представлена конструкция и изменяемые параметры резервуара (вид сбоку). Лазерный дальномер с датчиком температуры (1) закрепляется на внутренней поверхности стенки резервуара (2), им замеряется расстояние до противоположной образующей стенки резервуара и температура металла стенки, полученная информация передается в вычислительный комплекс на базе ЭВМ (3), который обрабатывает данные и вычисляет расстояние между стенками резервуара с учетом поправок на температуру, в процессе заполнения резервуара светлыми нефтепродуктами (газами), стенки нагружаются и изменяют свою геометрию, измерение расстояния между стенками и температуры проводится постоянно по мере заполнения, а вычислительный комплекс рассчитывает величину геометрической деформации стенки резервуара с учетом температурных поправок.

Устройство для измерения геометрической деформации стенки вертикальных и сферических резервуаров, содержащее лазерный дальномер с датчиком температуры, закрепленный на внутренней стенке резервуара, сопряженный с вычислительным комплексом на базе ЭВМ для обработки информации и выдачи результатов, отличающийся тем, что для уменьшения занимаемого технологического пространства и устранения влияния внешней среды (туман, осадки) лазерный дальномер с датчиком температуры закрепляется на внутренней стенке резервуара, а данные, получаемые от датчика температуры, позволяют скорректировать точность измерения деформации стенок резервуара за счет учета перепадов температуры.

Изобретение относится к измерительной технике в машиностроении и может быть использовано для контроля формы цилиндрических поверхностей тонкостенных цилиндрических оболочек в научных исследованиях и производственной практике.

Способ и устройство измерения детали в турбомашине // 2598906

Предложенная группа изобретений относится к средствам для измерения размеров деталей в турбомашинах. Заявленный способ измерения деформации детали в турбомашине заключается в том, что проверяют профиль стержня в трех измерениях при помощи трехмерной модели профиля части эталонной детали; вставляют стержень в эндоскопическое отверстие корпуса турбомашины; позиционируют и закрепляют профилированную часть стержня на части контролируемой детали, соответствующей части эталонной детали; вводят эндоскоп внутрь корпуса турбомашины; измеряют деформацию части контролируемой детали при помощи эндоскопа, затем извлекают стержень из турбомашины и осуществляют новую проверку профиля стержня в трех измерениях, чтобы убедиться, что она не подверглась деформации в корпусе турбомашины.

Способ статистического приемочного контроля крупногабаритных цилиндрических оболочек топливных баков ракет // 2583421

Изобретение относится к области управления качеством продукции, в частности, крупногабаритных топливных баков ракет. Способ заключается в выборе информативных параметров качества (ИПК) изготовления тонкостенной оболочки бака.

Способ контроля формы и положения профиля рабочих лопаток моноколеса // 2570105

Использование: изобретение относится к способам измерения, а именно к способам измерения профиля сечений, и может быть использовано для контроля профиля и положения рабочих лопаток моноколеса.

Способ измерения деформации валов // 2528557

Изобретение относится к области красильно-отделочного производства текстильной промышленности, а также может быть использовано в целлюлозно-бумажной, полиграфической, химической и других отраслях, где применяется валковое оборудование.

Способ определения координат точек поверхности в трехмерной системе координат // 2515200

Изобретение может быть использовано для контроля крупногабаритных изделий, отладки и контроля стабильности и точности технологических процессов механической обработки, для определения отклонений формы и расположения деталей машин в полевых условиях.

Способ измерения формы листьев у древесных растений // 2477039

Изобретение относится к инженерной биологии и биоиндикации загрязнения окружающей среды измерениями качества ростовых органов различных видов растений, преимущественно древесных растений, например проб в виде отдельных листьев древесных растений с равномерной выпукло-волновой листовой пластинкой, например, дуба.

Способ контроля геометрических параметров заготовки лопаток газотурбинных двигателей и устройство для его осуществления // 2466350

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве турбинных и компрессорных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД), а также для контроля других деталей, имеющих сложный профиль поверхности.

Способ контроля формы поршней и устройство для его осуществления // 2403535

Способ контроля геометрии рельса // 2394206

Изобретение относится к метрологии и может быть использовано в машиностроении. .

Способ измерения непрямолинейности длинномерных деталей // 2617892

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения геометрических параметров длинномерных деталей. Способ заключается в том, что длинномерную деталь устанавливают горизонтально на двух опорах с концов детали или консольно, обеспечивают ее неподвижность в процессе измерения, производят измерение в единой системе координат круглограмм сечений поверхности детали в поперечных плоскостях, расположенных вдоль продольной координатной оси и перпендикулярных ей. По полученным круглограммам определяют координаты центров сечений. После первого измерения круглограмм сечений во всех заданных поперечных плоскостях вдоль продольной координатной оси производят поворот детали на угол, равный 360/n, затем повторно производят измерение круглограмм сечений в тех же поперечных плоскостях. Соответствующие повороты детали и измерения круглограмм сечений в поперечных плоскостях производят n раз, причем число позиций n принимают целым не менее трех и кратным порядку осевой симметрии профиля детали. Далее строят радиус-векторы от продольной координатной оси до центров сечений, а за координаты точки оси детали в каждой поперечной плоскости принимают координаты конца суммарного радиус-вектора, определяемого путем сложения в каждой поперечной плоскости n радиус-векторов к центрам сечений, предварительно повернутых вокруг продольной координатной оси на угол, соответствующий углу поворота детали, при котором они были получены. По полученным значениям координат точек оси детали в каждой поперечной плоскости судят о непрямолинейности оси детали. Технический результат заключается в возможности измерения непрямолинейности оси длинномерных нежестких деталей с криволинейным осесимметричным профилем поперечного сечения, располагаемых в горизонтальном положении. 3 ил.

Способ измерения искривления технологического канала ядерного реактора типа рбмк и устройство для его осуществления // 2626301

Группа изобретений относится к ядерной технике. Способ измерения искривления технологического канала ядерного реактора типа РБМК, заключающийся в том, что гибкий стержневой элемент, оснащенный оптоволоконными датчиками деформации, помещают в центральный канал тепловыделяющей сборки, пропускают через оптоволоконный датчик световой сигнал, а регистрацию изгиба стержневого элемента осуществляют за счет анализа отраженных световых сигналов. Устройство для осуществления указанного измерения, включающее гибкий стержневой элемент, снабжённый датчиками деформации. Причем оптоволоконные датчики деформации, соединённые с перестраиваемым лазером и фотоприемником, представляют собой решётки Брэгга, внедренные в структуру радиационно-стойкого кварцевого оптического волокна. Технический результат заключается в упрощении и повышении точности измерений. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ измерения формы поперечных сечений на кругломерах // 2637368

Способ относится к области технических измерений и может быть использован при измерении формы поперечных сечений сложного профиля, а также отклонений от круглости номинально круглых сечений. Техническая задача, решаемая данным изобретением, состоит в повышении точности измерения на кругломерах поперечных сечений при высокой производительности, снижении требований по точности изготовления элементов конструкции кругломера, по точности юстировки измерительных осей прибора, а также в снижении требований к условиям его эксплуатации. Способ измерения формы поперечных сечений изделий на кругломерах заключается в том, что устанавливают изделие на стол с образцовым вращением без точного центрирования, определяют с помощью датчика координаты точек профиля сечения относительно оси вращения, итерационным методом, по критерию минимизации амплитуды первой гармоники очередного приближения профиля сечения в его угловых координатах определяют с учетом известного смещения измерительной оси датчика относительно оси вращения эксцентриситет центра средней окружности сечения и его фазу, рассчитывают радиусы, соединяющие точки профиля сечения с центром его средней окружности в функции угла поворота стола, приводят полученные радиусы к угловым координатам точек профиля сечения. Координаты точек профиля сечения относительно оси вращения определяют для трех различных расположений изделия относительно стола, для каждого расположения изделия итерационным методом, по критерию минимизации амплитуды первой гармоники очередного приближения формы профиля сечения в его угловых координатах находят совокупность различных значений эксцентриситетов, их фаз и амплитуд выбранной гармоники спектра профиля при различных сочетаниях смещений измерительной оси датчика и его базы относительно оси вращения, выбранных из заданных диапазонов возможных значений указанных смещений, итерационным методом из полученной совокупности сочетаний амплитуд выбранной гармоники спектра профиля и возможных значений смещений по критерию равенства их соответствующих значений для одного сечения при трех его различных расположениях определяются указанные смещения, а по найденным смещениям для любого из указанных расположений определяют соответствующие величины эксцентриситета центра средней окружности, его фазы и радиусы, описывающие профиль сечения в его угловых координатах. 1 ил.