Способ электромагнитной дефектоскопии трубы и устройство для этого



Способ электромагнитной дефектоскопии трубы и устройство для этого
Способ электромагнитной дефектоскопии трубы и устройство для этого
Способ электромагнитной дефектоскопии трубы и устройство для этого

Владельцы патента RU 2670194:

Общество с ограниченной ответственностью "СТАЛЛ-ПМ" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "СТАЛЛ" (RU)

Группа изобретений относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использована для дефектоскопии труб. Сущность изобретений заключается в том, что трубе придают вращательно-поступательное движение, намагничивают продольными и поперечным полями одновременно в двух местах трубы так, чтобы результирующий вектор магнитного поля был направлен в одном месте под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости, в которой расположена ось трубы, а в другом - под углом 50-60 градусов. В каждом из этих мест над поверхностью трубы располагают магниточувствительный датчик так, чтобы ось его максимальной чувствительности совпала с направлением результирующего вектора магнитного поля. Производят сканирование электромагнитного поля магниточувствительными датчиками, после чего создают эталонную базу магнитограмм различных стандартных дефектов трубы и производят сравнение с результатами, полученными на диагностируемой трубе, и по наименьшему отклонению, определяемому методом наименьших квадратов, судят о дефекте. Технический результат – повышение достоверности и информативности контроля. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для дефектоскопии труб.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ электромагнитной дефектоскопии трубы, заключающийся в том, что трубу намагничивают, придают ей вращательно-поступательное движение и производят сканирование электромагнитного поля магниточувствительным датчиком по полученным магнитограммам трубы судят о характеристиках и месте расположения дефектов, (см. патент RU №2247977, опубл. 10.03.2005).

Недостатками его являются недостаточные достоверность и информативность контроля.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение достоверности и информативности контроля.

Для этого предлагается способ электромагнитной дефектоскопии трубы, заключающийся в том, что трубу намагничивают, придают ей вращательно-поступательное движение, производят сканирование электромагнитного поля магниточувствительным датчиком и по полученным магнитограммам трубы судят о характеристиках и месте расположения дефектов, при этом трубу намагничивают продольными и поперечным полями одновременно в двух местах трубы так, чтобы результирующий вектор магнитного поля был направлен в одном месте под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости в которой расположена ось трубы, а в другом- под углом 50-60 градусов, при этом в каждом из этих мест над поверхностью трубы располагают магниточувствительный датчик так, что ось его максимальной чувствительности совпал с направлением результирующего вектора магнитного поля, после чего создают эталонную базу магнитограмм различных стандартных дефектов трубы и производят сравнение с результатами полученными на диагностируемой трубе и по наименьшему отклонению, определяемому методом наименьших квадратов судят о дефекте. Отличительной особенность предлагаемого способа является то, что трубу намагничивают продольными и поперечным полями одновременно в двух местах трубы так, чтобы результирующий вектор магнитного поля был направлен в одном месте под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости в которой расположена ось трубы, а в другом- под углом 50-60 градусов, при этом в каждом из этих мест над поверхностью трубы располагают магниточувствительный датчик так, что ось его максимальной чувствительности совпал с направлением результирующего вектора магнитного поля, после чего создают эталонную базу магнитограмм различных стандартных дефектов трубы и производят сравнение с результатами, полученными на диагностируемой трубе и по наименьшему отклонению, определяемому методом наименьших квадратов судят о дефекте.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является

установка для дефектоскопии трубы, содержащая устройство для перемещения трубы, устройство намагничивания трубы и устройство сканирования (см. патент RU №2494249, опубл. 27.09.2013).

Недостатком его является недостаточная точность, достоверность и информативность контроля.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение точности, достоверности и информативности контроля

Для этого установка для дефектоскопии трубы, содержит устройство для перемещения трубы, устройство намагничивания трубы и устройство сканирования, причем устройство намагничивания трубы содержит два приспособления, каждое из которых содержит два электромагнита в виде соленоидов охватывающих трубу, два поперечных электромагнита установленных в промежутке между соленоидами и магниточувствительный датчик, причем результирующий вектор магнитного поля одного приспособления направлен под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости, в которой расположена ось трубы, а другого - под углом 50-60 градусов к такой же плоскости, а каждый магниточувствительный датчик, выполнен в виде кассеты с магнитно-резистивными элементами внутри него, при этом магнитно-резистивные элементы расположены на расстоянии 2-7 мм от трубы соединены между собой по мостовой схеме и установлены так, что ось наибольшей чувствительности всего магниточувствительного датчика совпадала с результирующим вектором магнитного поля соответствующего приспособления.

Отличительной особенностью предлагаемого технического устройства является то, что устройство намагничивания трубы содержит два приспособления, каждое из которых содержит два электромагнита в виде соленоидов охватывающих трубу, два поперечных электромагнита установленных в промежутке между соленоидами и магниточувствительный датчик, причем результирующий вектор магнитного поля одного приспособления направлен под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости, в которой расположена ось трубы, а другого - под углом 50-60 градусов к такой же плоскости, а каждый магниточувствительный датчик, выполнен в виде кассеты с магнитно-резистивными элементами внутри него, при этом магнитно-резистивные элементы расположены на расстоянии 2-7 мм от трубы соединены между собой по мостовой схеме и установлены так, что ось наибольшей чувствительности всего магниточувствительного датчика совпадала с результирующим вектором магнитного поля соответствующего приспособления.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема расположения электромагнитов, на фиг. 2 - схема расположения магнитно-резистивных элементов в приспособлении с результирующим вектором магнитного поля, направленным под углом 30-40 градусов, на фиг. 3 - схема расположения магнитно-резистивных элементов в приспособлении с результирующем вектором магнитного поля направленным под углом 50-60 градусов, на фиг. 4 - магнитограмма стандартных дефектов трубы, на фиг. 5, 6, 7 - магнитограммы труб с дефектами.

Установка для дефектоскопии трубы содержит устройство для перемещения трубы, устройство намагничивания трубы и устройство сканирования. Устройство намагничивания трубы содержит два приспособления, каждое из которых содержит два электромагнита в виде соленоидов 1, 2 (3, 4) охватывающих трубу 5, два поперечных электромагнита 6, 7 (8, 9) установленных в промежутке между соленоидами 1 и 2, а также 3, 4 и магниточувствительный датчик 10, (11), причем результирующий вектор магнитного поля одного приспособления направлен под углом α=30-40 градусов относительно вертикальной плоскости, в которой расположена ось трубы, (что позволяет с большей точностью фиксировать дефекты, ориентированные вдоль трубы) а другого - под углом γ=50-60 градусов к такой же плоскости, (что позволяет увеличить точность определения дефектов ориентированных поперек трубы), а каждый магниточувствительный датчик, выполнен в виде кассеты с магнитно-резистивными элементами 12 внутри него. Магнитно-резистивные элементы 12 расположены на расстоянии 2-7 мм от трубы 5, соединены между собой по мостовой схеме и установлены так, что ось наибольшей чувствительности всего магниточувствительного датчика совпадала с результирующим вектором магнитного поля соответствующего приспособления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С помощью электромагнитов 1, 2, 3, 4. 6, 7, 8, 9 трубу 5 намагничивают, придают ей вращательно-поступательное движение, производят сканирование электромагнитного поля магниточувствительным датчиками 10, 11 и по полученным магнитограммам трубы судят о характеристиках и месте расположения дефектов. При этом трубу 5 намагничивают продольными и поперечным полями одновременно в двух местах трубы отстоящих друг от друга на расстоянии L не менее 500 мм так, чтобы результирующий вектор магнитного поля был направлен в одном месте под углом α 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости в которой расположена ось трубы, а в другом - под углом γ 50-60 градусов, при этом в каждом из этих мест над поверхностью трубы 5 располагают магниточувствительный датчик 10, 11 так, что ось его максимальной чувствительности совпал с направлением результирующего вектора магнитного поля, после чего создают эталонную базу магнитограмм различных стандартных дефектов трубы и производят сравнение с результатами, полученными на диагностируемой трубе и по наименьшему отклонению, определяемому методом наименьших квадратов судят о дефекте.

Пример

Разворот и установку вектора электромагнитного поля на заданный градус производили путем индивидуального регулирования токов в электромагнитах, создающих продольное и поперечное поля. Количество датчиков определялось их размерами и требуемой шириной полосы детектирования. Магнитно-резистивные элементы были сгруппированы по 4 в мостовую схему. Такое подключение требуется, исходя из электрических свойств магнитно-резистивных элементов.

/Magnetic and electromagnetic methods. A magnetic Scanner Based on Residual Magnetization Used for Testing Ferromagnetic Articles. O.A. Bulychev and A.S. Shleenkov. July 19. 2007 p/113-116./

Насосно-компрессорную трубу (HKT) диаметром 73 мм перемещали со скоростью поступательного движения 0,4 м/с и угловой скоростью 2 об/с, при этом производили намагничивание трубы в электромагнитном поле. Результирующее магнитное поле в зоне работы магниточувствительных датчиков: 1,26 мкТл.

Полученные магнитограммы сравнивали с магнитограммами полученным путем сканирования образцов с заданными стандартными дефектами и при достижении предельных отклонений производили маркировку участков трубы с такими отклонениями с сортировкой по классам годности.

На фиг. 4 представлена магнитограмма стандартных дефектов трубы, (показания магниточувствительный датчиков 10 и 11 объединены в один график). На образце дефекты трубы были последовательно нанесены слева направо через равные промежутки равные 700 мм:

- поперечный пропил (в диаметральной плоскости) на внешней стороне трубы длиной 50 мм, шириной 1 мм и глубиной 1 мм;

- поперечный пропил длиной 50 мм, шириной 1 мм и глубиной 0,8 мм;

- поперечный пропил длиной 50 мм, шириной 1 мм и глубиной 0,7 мм;

- продольный пропил длиной 50 мм, шириной 1 мм и глубиной 1 мм;

- продольный пропил длиной 50 мм, шириной 1 мм и глубиной 0,8 мм;

- продольный пропил длиной 50 мм, шириной 1 мм и глубиной 0,7 мм;

- сквозное отверстие в стенке трубы диаметром 3 мм;

- сквозное отверстие в стенке трубы диаметром 2 мм;

- сквозное отверстие в стенке трубы диаметром 1,6 мм.

На фиг. 5, 6, 7 представлены магнитограммы труб с дефектами. На фиг. 5 дефекты расположены по всей длине трубы и выходят за допустимые пределы отклонений.

На фиг. 6 дефекты расположены участками и также выходят за допустимый предел отклонения. На фиг. 7 дефекты локальные, выходящие за допустимый предел отклонения.

1. Способ электромагнитной дефектоскопии трубы, заключающийся в том, что трубу намагничивают, придают ей вращательно-поступательное движение и производят сканирование электромагнитного поля магниточувствительным датчиком, по полученным магнитограммам трубы судят о характеристиках и месте расположения дефектов, отличающийся тем, что трубу намагничивают продольными и поперечным полями одновременно в двух местах трубы так, чтобы результирующий вектор магнитного поля был направлен в одном месте под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости, в которой расположена ось трубы, а в другом - под углом 50-60 градусов, при этом в каждом из этих мест над поверхностью трубы располагают магниточувствительный датчик так, чтобы ось его максимальной чувствительности совпала с направлением результирующего вектора магнитного поля, после чего создают эталонную базу магнитограмм различных стандартных дефектов трубы и производят сравнение с результатами, полученными на диагностируемой трубе, и по наименьшему отклонению, определяемому методом наименьших квадратов, судят о дефекте.

2. Установка для дефектоскопии трубы, содержащая устройство для перемещения трубы, устройство намагничивания трубы и устройство сканирования, отличающаяся тем, что устройство намагничивания трубы содержит два приспособления, каждое из которых содержит два электромагнита в виде соленоидов, охватывающих трубу, два поперечных электромагнита, установленных в промежутке между соленоидами, и магниточувствительный датчик, причем результирующий вектор магнитного поля одного приспособления направлен под углом 30-40 градусов относительно вертикальной плоскости, в которой расположена ось трубы, а другого - под углом 50-60 градусов к такой же плоскости, а каждый магниточувствительный датчик, выполнен в виде кассеты с магнитно-резистивными элементами внутри него, при этом магнитно-резистивные элементы расположены на расстоянии 2-7 мм от трубы, соединены между собой по мостовой схеме и установлены так, чтобы ось наибольшей чувствительности всего магниточувствительного датчика совпадала с результирующим вектором магнитного поля соответствующего приспособления.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для определения глюкозы в крови. Предложены различные варианты осуществления способов и систем, которые предоставляют возможность обнаруживать более точную концентрацию аналита с помощью биодатчика путем определения по меньшей мере одной физической характеристики.

Изобретение относится к корпусу pH датчика одноразового использования для контейнера (50) одноразового использования, pH датчику одноразового использования и способу его использования.

Изобретение относится к области контроля параметров локальных земельных участков различного назначения в экологических, агротехнических и других целях. Сущность изобретения заключается в том, что корпус выполнен из коаксиально установленных внешней и внутренней труб, при этом на каждом из торцов внешней трубы установлены заглушки, одна из них выполнена в виде остроконечного конуса и служит для заглубления устройства в грунт, а вторая закрывает верхнюю часть устройства.

Изобретение относится к области спектрометрии и может быть использовано для анализа аэрозолей. Предложены портативное спектрометрическое устройство (1) подвижности ионов для обнаружения аэрозоля и способ использования устройства.

Портативное контрольно-измерительное устройство для применения с электрохимической аналитической тест-полоской при определении аналита в пробе биологической текучей среды, включающее в себя корпус (110), расположенный в корпусе микроконтроллер (112), расположенный в корпусе схемный блок моделирования тест-полоски рабочего диапазона («ORTSSCB», 114) и разъем порта для тест-полоски («SPC», 106), выполненный с возможностью функционально принимать электрохимическую аналитическую тест-полоску.

Изобретение относится к измерительной технике. Технический результат – повышение точности измерения.

Использование: для оценки коррозионного состояния участка подземного трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют оценку коррозионного состояния участка подземного трубопровода, выполняя следующие этапы: проводят внутритрубную диагностику посредством внутритрубного инспекционного прибора и запись измеренных данных; обрабатывают данные внутритрубной диагностики, определяют количество коррозионных дефектов, глубину повреждения стенки металла, скорость коррозии дефектов и высотное положение участка линейной части магистрального трубопровода в месте расположения дефекта; определяют участок линейной части магистрального трубопровода для проведения оценки коррозионного состояния путем ранжирования растущих дефектов по величине скорости коррозии; проводят анализ данных коррозионного обследования, включающих данные коррозионной агрессивности грунтов, уровень катодной поляризации, состояния антикоррозионного покрытия и блуждающих токов с учетом дополнительного коррозионного обследования на участках с высокой скоростью коррозии; выявляют наиболее опасные коррозионные факторы на участках с ростом коррозионных дефектов; строят графики совмещенного анализа с привязкой линейных координат характерных точек трассы трубопровода и выявленных коррозионных дефектов; устанавливают причины возникновения и роста коррозионных дефектов; проводят мероприятия по устранению причин возникновения и роста коррозии на линейной части магистрального трубопровода.

Изобретение относится к области измерений с поверхности земли длин линейной части подземного трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что получают массив точек, имеющих GPS координаты сантиметрового диапазона точности, проводят селекции массива точек по критерию равенства угла фазы рабочего тока генератора, осуществляют выборку точек из числа оставшихся, имеющих максимальные значения амплитуды рабочего тока генератора, проведят аппроксимации массива точек аналитической кривой, где в качестве математического инструмента используется метод наименьших квадратов, расчитывают коэффициенты трехмерного уравнения координат трубопровода в глобальной системе координат; определяют длины подземной части трубопровода по положению его оси в глобальной системе координат, которое сводится к расчету на компьютере длины отрезка, описываемого аналитическим уравнением.

Изобретение может быть использовано для измерения уровня глюкозы в крови пациента. Система измерения глюкозы содержит биодатчик, имеющий множество электродов с реагентом, нанесенным на них, и измерительный прибор, содержащий микроконтроллер, соединенный с источником питания, памятью и множеством электродов биодатчика, в котором микроконтроллер выполнен с возможностью подавать сигнал по меньшей мере на два электрода после нанесения образца жидкости вблизи по меньшей мере двух электродов для начала последовательности измерений тестирования для электрохимической реакции глюкозы в образце жидкости с ферментом, получать ориентировочную концентрацию, характеризующую глюкозу в образце жидкости из соответствующих сигналов на выходе каждого из множества электродов в множество выбранных интервалов времени от начала последовательности измерений тестирования, получать другую ориентировочную концентрацию, характеризующую глюкозу в образце жидкости из комбинации соответствующих сигналов на выходе от множества электродов в множество конкретных интервалов времени от начала последовательности измерений тестирования, и определять конечное значение глюкозы в образце жидкости из срединного значения всех ориентировочных концентраций глюкозы в образце жидкости.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен аппарат и способ обработки нуклеотидных последовательностей, а также средство для секвенирования нуклеиновых кислот, молекулярной диагностики, анализа биологического образца, анализа химического образца, анализа пищевых продуктов и/или судебно-медицинского анализа.

Использование: для неразрушающего контроля качества изделий. Сущность изобретения заключается в том, что сканируют поверхность контролируемого объекта датчиками физических полей, измеряют величины сигналов с каждой точки поверхности контролируемого объекта, разбивают диапазон величин сигналов по их значениям на I интервалов, регистрируют измеренные сигналы по принадлежности к соответствующим интервалам, определяют количество измеренных сигналов в каждом интервале, рассчитывают разность количества измеренных сигналов в последующем и предыдущем интервалах по всему диапазону значений величин измеренных сигналов, в качестве порогового значения величины сигнала излучения физического поля выбирают значение из интервала, для которого разность количества измеренных сигналов в данном и предыдущем интервалах меньше нуля, а разность количества измеренных сигналов в данном и последующем интервалах больше нуля.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для местонахождения межламельного промежутка коллектора электрической машины постоянного тока, например, при восстановлении тяговых двигателей в условиях ремонтного производства электровозного депо.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при вихретоковом контроле электропроводящих объектов. Сущность: устанавливают накладной вихретоковый преобразователь, подключенный к выполненному с возможностью амплитудно-фазовой обработки сигнала электронному блоку.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля немагнитных металлических изделий и может быть использовано для контроля толщины металлического изделия и толщины диэлектрического покрытия его поверхности.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля немагнитных металлических изделий и может быть использовано для контроля толщины металлического изделия и толщины диэлектрического покрытия его поверхности.

Группа изобретений относится к неразрушающим методам контроля и может быть использована для дефектоскопии сварных соединений труб и листовых изделий из ферромагнитных материалов.

Группа изобретений относится к неразрушающим методам контроля и может быть использована для дефектоскопии сварных соединений труб и листовых изделий из ферромагнитных материалов.

Изобретение относится к области технологий, предназначенных для контроля механических деталей. Устройство для контроля поверхности электропроводной детали содержит множество вихретоковых датчиков, размещенных на выпуклой поверхности устройства вместе со средством прикладывания для прикладывания зондов к контролируемой поверхности, в которую вставляется устройство, при этом зонды закреплены на гибких полосках, продолжающихся рядом друг с другом в продольном направлении устройства, средство прикладывания содержит деформируемый материал, который при сжатии вдоль продольного направления приводит к расширению в поперечном направлении относительно продольного направления, при этом расширение деформирует полоски таким образом, чтобы зонды прикладывались к поверхности.

Изобретение относится к области технологий, предназначенных для контроля механических деталей. Устройство для контроля поверхности электропроводной детали содержит множество вихретоковых датчиков, размещенных на выпуклой поверхности устройства вместе со средством прикладывания для прикладывания зондов к контролируемой поверхности, в которую вставляется устройство, при этом зонды закреплены на гибких полосках, продолжающихся рядом друг с другом в продольном направлении устройства, средство прикладывания содержит деформируемый материал, который при сжатии вдоль продольного направления приводит к расширению в поперечном направлении относительно продольного направления, при этом расширение деформирует полоски таким образом, чтобы зонды прикладывались к поверхности.

Использование: для автоматизированного неразрушающего контроля качества изделий. Сущность изобретения заключается в том, что сканируют поверхность контролируемого объекта по крайней мере одним информационным датчиком физического поля, измеряют величины сигналов излучения физического поля с каждой точки поверхности контролируемого объекта, разбивают весь диапазон величин сигналов излучения физического поля по их значениям на I интервалов, регистрируют измеренные сигналы по принадлежности к соответствующим интервалам, определяют количество измеренных сигналов в каждом интервале КI, рассчитывают разность количества измеренных сигналов в последующем и предыдущем интервалах ΔКI=КI+1-КI по всему диапазону значений величин измеренных сигналов, а в качестве порогового значения величины сигнала излучения физического поля выбирают значение из интервала, для которого разность количества измеренных сигналов в данном и предыдущем интервалах меньше нуля, а разность количества измеренных сигналов в данном и последующем интервалах больше нуля, при этом измеряют величину сигнала в начале сканирования изделия на эталонном дефекте Un, измеряют значение сигнала на качественном участке изделия вблизи эталонного дефекта U0 в точке i=1, где i - целочисленная координата траектории сканирования на поверхности контролируемого изделия, измеряют изменение сигнала на эталонном дефекте ΔUn=|Un-U0|, измеряют шаг дискретности измерения сигналов по траектории сканирования: Δxi=xi+1-xi, измеряют значение сигнала в текущей точке «i» сканирования изделия (Ui), измеряют разность сигналов между соседними точками: ΔUi=Ui+1-Ui, регистрируют начало j-го дефекта по градиентному признаку, регистрируют координату (xнj) начала j-го дефекта по градиентному признаку, измеряют величину наибольшего сигнала в области j-го дефекта: Ujmax=Uji, если Ui+1>Ui и Ui+2>Ui+1, измеряют величину наибольшего изменения сигнала (ΔUmax∂j) на j-м дефекте, регистрируют окончание j-го дефекта по градиентному признаку, регистрируют координату (xкj) окончания j-го дефекта по градиентному признаку: xкj=Δxixр, где p - целочисленная координата окончания j-го дефекта, измеряют протяженность j-го дефекта по градиентному признаку: Δхдj=хкj-хнj, регистрируют наличие j-го дефекта на изделии заданным образом.
Изобретение относится к области криминалистики и может быть использовано для определения подлинности печатного документа, выполненного методом электрофотографического формирования изображения. Заявленный способ анализа исследуемого документа выполнен методом электрофотографического формирования изображения, в котором выбирают в качестве исследуемого параметра уровень зашумленности поверхности листа частицами тонера либо гладкость рельефа тонера печатного символа и исходя из выбранного параметра выбирают условия освещения. Освещение оптическим излучением, направленным перпендикулярно поверхности листа - для исследования уровня зашумленности, а освещение косопадающим оптическим излучением - для исследования гладкости рельефа тонера печатного символа. Затем фотографируют освещенную область документа и на основе анализа фотографии по исследуемому параметру выносят суждение об исследуемом документе. Технический результат - выявление допечаток текста, а также определение устройства, на котором напечатан текст. 2 н. и 6 з.п. ф-лы.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-02-02 2018-10-29T02:14:19
Наверх