Способ определения сигнала от стенки трубы по данным вип cd статистики энергетических линий

Использование: для выявления дефектов трубопровода по данным ультразвукового внутритрубного дефектоскопа. Сущность изобретения заключается в том, что для анализа отраженных от стенки трубопровода ультразвуковых сигналов формируют частотную карту откликов отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, исключают шумовую составляющую отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала, устанавливают пороговые значения отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала, определяют области трубопровода с низкой частотой отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов либо с отсутствием отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, производят сглаживание подготовленных отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, используют фильтр скользящего среднего с целью уменьшения уровня и частоты выбросов отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов с низким отношением сигнал/шум, формируют энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, полученные энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов считают зоной начала внутренней поверхности трубопровода. Технический результат: повышение точности определения дефектов, расположенных внутри стенки трубопровода, таких как продольные и поперечные стресс-коррозионные трещины стенок трубопровода, в том числе в продольных и поперечных сварных швах.

 

Изобретение относится к области ультразвукового неразрушающего контроля материалов и изделий, и может быть использовано для выявления дефектов трубопровода по данным ультразвукового внутритрубного дефектоскопа.

Известны система и способ для осуществления ультразвукового измерения свойств стенки трубопровода (патент RU 2573712, МПК G01N 29/04, приоритет с 07.10.2011). Сущность изобретения заключается в том, что измеряют толщину стенки трубопровода как функцию от положения с использованием распространения ультразвука. Используют серию прогнозных моделей, которые задают прогнозы ультразвуковых сигналов отклика как функцию от различных наборов параметров, которые являются определяющими для ультразвуковой скорости, зависящей от положения, при различных частотах звука и различном пространственном разрешении. Выполняют последовательные процессы подгонки, каждый из которых подгоняет комбинацию значений последовательного набора параметров к обнаруженным ультразвуковым сигналам отклика в соответствии с соответствующей моделью, используя подогнанные значения из предыдущего процесса подгонки для инициализации следующего набора параметров для итерационной подгонки. По меньшей мере первая модель задает прогнозы значений волновых векторов как функцию от периферического положения в последовательных кольцах вокруг указанной трубы в качестве сумм значений волновых векторов для периферических положений в предыдущем кольце, умноженных на коэффициенты распространения, используя коэффициенты распространения, зависящие от первого набора параметров.

Недостатком способа является узкая область применения изобретения - контроль толщины стенки трубопровода.

Известен способ измерения коррозии трубы магистральных трубопроводов (патент RU 2451932, МПК G01N29/07, G01N29/11, приоритет с 07.10.2011) Для измерения коррозии на трубе устанавливают обратимые пьезокерамические приемоизлучатели с шагом в несколько километров и с их помощью регистрируют сигналы продольной звуковой волны. Методом математического анализа сигналов определяют скорость и затухание звука в трубе, а по ним вычисляют толщину слоя коррозии выделенного участка трубы между смежными приемоизлучателями. В качестве источника звукового сигнала используют технологический шум перекачиваемого продукта, а на отключенном для профилактики трубопроводе используют активные шумоподобные зондирующие посылки, которые формируют компьютером и излучают пьезокерамическими приемоизлучателями.

Недостатком способа является узкая область применения изобретения - измерение коррозии на трубе трубопроводе.

Известен способ ультразвукового контроля (патент RU 2596242, МПК G01N 29/04, приоритет с 25.06.2015). Сущность изобретения заключается в том, что возбуждают с помощью ультразвукового преобразователя в контактной среде импульс продольной волны, которая падает на поверхность объекта контроля под углом, значение которого больше первого критического угла и меньше второго критического угла, анализируют амплитуду зарегистрированных эхосигналов. Согласно изобретению с целью повышения достоверности оценки глубины дефектов измеряют угол падения ультразвуковых импульсов на поверхность объекта контроля, измеряют амплитуду наибольшего эхосигнала и амплитуду эхосигнала при угле ввода 45…50°, а о глубине дефекта судят по величине отличия измеренных амплитуд. Технический результат: повышение достоверности диагностических данных при оценке глубины мелких трещин трубопровода в процессе ультразвукового неразрушающего контроля.

Недостатком способа является узкая область применения изобретения - оценка глубины мелких трещин трубопровода.

Известен внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп (патент RU 2626744, МПК G01N 29/04, приоритет с 24.05.2016). Сущность изобретения заключается в том, что внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп оснащен устройством измерения скорости звука в перекачиваемой жидкости V и блоком автоматической регулировки длительности временного окна ΔТ во время контроля по формуле:

ΔT=ΔT°V°/V, где

ΔТ° - длительность окна при контроле в жидкости с минимальной скоростью звука V°. Конструкция носителя п ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей обеспечивает длину пути ультразвукового импульса, от точки отражения от внутренней поверхности трубы до ближайшего элемента носителя, не менее ΔТ°V°/2+ΔНп, где ΔНп - максимально допустимый износ полоза носителя ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей. Технический результат: расширение диапазона контролируемых толщин стенки трубы в сторону увеличения при перекачивании разнородных жидкостей и упрощение требований к конструкции носителя ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей.

Недостатком способа является узкая область применения изобретения - контроль толщины стенки трубопровода.

Наиболее близким к заявленному способу является способ внутритрубного ультразвукового контроля (патент RU 2607258, МПК G01N 29/07, приоритет с 11.08.2015). Сущность изобретения заключается в том, что с помощью ультразвуковых преобразователей возбуждают импульсы упругой волны в перекачиваемой по трубопроводу жидкости под заданным углом к внутренней поверхности трубопровода по ходу перемещения дефектоскопа и против перемещения дефектоскопа через равные интервалы пройденного пути, анализируют эхо-импульсы из стенки трубопровода, амплитуды которых превысили заданный пороговый уровень, при этом измеряют время регистрации наибольшего эхоимпульса после каждого возбуждения ультразвукового преобразователя, а дефект считают зарегистрированным, если в течение не менее чем в трех последовательных возбуждениях ультразвукового преобразователя, излучающего ультразвуковые импульсы по ходу движения дефектоскопа, время регистрации эхо-импульса постоянно уменьшается, или у ультразвукового преобразователя, излучающего против хода движения дефектоскопа, время регистрации эхо-импульса постоянно увеличивается. Технический результат: повышение достоверности обнаружения дефектов.

Недостатком способа внутритрубного ультразвукового контроля является, то что способ позволяет зарегистрировать местоположение дефекта, но не дает достоверной картины о параметрах дефекта.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности определения дефектов, расположенных внутри стенки трубопровода, таких как: продольные и поперечные стресс-коррозионные трещины стенок трубопровода, в том числе в продольных и поперечных сварных швах.

Технический результат достигается тем, что при прохождении внутри трубопровода внутритрубный инспекционный прибор CD (Crack Detection -детектор трещин) (далее-ВИП CD) излучает ультразвуковые сигналы. Отраженные от внутренней стенки трубопровода ультразвуковые сигналы фиксируются электронным оборудованием ВИП CD и записываются на внутренний носитель информации, установленный на ВИП CD, далее определяют время прихода отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала. Для чего используют рабочую станцию с терминалом, предназначенным для выгрузки данных с внутреннего носителя информации.

Отраженные от стенки трубопровода ультразвуковые сигналы анализируют следующим образом:

- формируют частотную карту откликов отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов;

- исключают шумовую составляющую отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала;

- устанавливают пороговые значения отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала;

-определяют области трубопровода с низкой частотой отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, либо с отсутствием отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов;

- производят сглаживание подготовленных отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов;

- используют фильтр скользящего среднего с целью уменьшения уровня и частоты выбросов отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов с низким отношением сигнал/шум;

- формируют энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, для чего осуществляют корреляционный анализ отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов трубопровода в плоскости единичного ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя;

- выполняют поиск с целью поиска отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов с максимальным значением и нормальным распределением отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов в области максимума;

- производят поиск потенциальных энергетических линий отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, для чего используют области максимума выявленных ранее отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов;

- формируют финальные энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, для чего используют статистическую информацию выявленных потенциальных энергетических линий;

- полученные энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов считают зоной начала внутренней поверхности трубопровода.

Изобретение позволяет определить время прихода отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов по данным ВИП CD статистики энергетических линий. Результаты изобретения повышают точность определения дефектов, расположенных внутри стенки трубопровода, таких как: продольные и поперечные стресс-коррозионные трещины стенок трубопровода, в том числе в продольных и поперечных сварных швах, в том числе оценку геометрических параметров дефектов, локализации дефектов, поиска области сварного шва трубопровода, поиска физического угла сигнала ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя.

Реализация изобретения:

При внутритрубной диагностике трубопровода с использованием ВИП CD ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи, установленные по окружности на ВИП CD, возбуждают импульсы упругой волны в перекачиваемой по трубопроводу жидкости под заданным углом к внутренней поверхности трубопровода через равные интервалы пройденного пути. На бортовой носитель информации ВИП CD записывается массив всех отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов.

Для получения достоверной информации о техническом состоянии трубопровода, а также для уменьшения объема сведений о пропуске ВИП CD, подлежащих хранению, необходимо исключить из массива всех отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов ультразвуковые сигналы, являющиеся ложными, такие как шумовая составляющая ультразвуковых сигналов. Ультразвуковые сигналы всегда имеют некоторую шумовую составляющую, для выявления которой с последующем исключением из массива подлежащих хранению сведений о пропуске ВИП CD используют заявленный способ.

Способ определения сигнала от стенки трубы по данным ВИП CD статистики энергетических линий, в котором внутритрубный инспекционный прибор излучает ультразвуковые сигналы, отличающийся тем, что для анализа отраженных от стенки трубопровода ультразвуковых сигналов формируют частотную карту откликов отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, исключают шумовую составляющую отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала, устанавливают пороговые значения отраженного от внутренней стенки трубопровода ультразвукового сигнала, определяют области трубопровода с низкой частотой отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов либо с отсутствием отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, производят сглаживание подготовленных отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, используют фильтр скользящего среднего с целью уменьшения уровня и частоты выбросов отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов с низким отношением сигнал/шум, формируют энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, для чего осуществляют корреляционный анализ отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов трубопровода в плоскости единичного ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя, выполняют поиск отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов с максимальным значением и нормальным распределением отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов в области максимума, производят поиск потенциальных энергетических линий отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, для чего используют области максимума выявленных ранее отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, далее формируют финальные энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов, для чего используют статистическую информацию выявленных потенциальных энергетических линий отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов; полученные энергетические линии отраженных от внутренней стенки трубопровода ультразвуковых сигналов считают зоной начала внутренней поверхности трубопровода.



 

Похожие патенты:

Использование: для измерения внутреннего объема объекта. Сущность изобретения заключается в том, что при измерении внутреннего объема неметаллического объекта, содержащего металлические элементы, выполняют следующие операции: внутренний объем объекта заполняют наполнителем многократного использования, объект бесконтактно сканируют с использованием компьютерного томографа, результаты сканирования используют для автоматизированного построения трехмерной модели внутреннего объема объекта, внутренний объем объекта измеряют с использованием компьютерной обработки полученной трехмерной модели, при этом рентгеновская плотность наполнителя отлична от рентгеновской плотности объекта и в качестве наполнителя используют кварцевый песок для избежания артефактов от металлических элементов на изображении объекта.

Устройство рентгеновского излучения содержит: вакуумную камеру (3), уплотненную по периферии и содержащую внутри высокий вакуум; несколько блоков (1) эмиссии электронов, индивидуально независимых друг от друга и расположенных в линейном ряду, чтобы быть установленными на одном конце вакуумной камеры (3); анод (2), установленный на другом конце в вакуумной камере (3), в направлении длины параллельный плоскости, в которой находятся сетки (103) блоков (1) эмиссии электронов, а в направлении ширины образующий с этой плоскостью угол заданной величины; систему (7) питания и управления, содержащую высоковольтный источник (702) питания, источник (704) питания нитей накала, устройство (703) управления сетками и систему (701) управления, причем каждый блок (1) эмиссии электронов содержит: нить (101) накала, катод (102), соединенный с нитью (101) накала, вывод (105) нити накала, выходящий от двух концов нити (101) накала, сетку (103), предусмотренную над катодом (102) и напротив него, изолирующий опорный элемент (104), имеющий отверстие и окружающий катод (102) и нить (101) накала, и соединительный и фиксирующий элемент (109), присоединенный на наружном крае нижнего конца изолирующего опорного элемента (104); и источник (704) питания нитей накала, соединенный с выводом (105) нити накала.

Использование: для бесконтактного рентгеновского досмотра крупногабаритных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что мобильный инспекционно-досмотровый комплекс содержит оборудование комплекса, установленное на автомобильном шасси, источник рентгеновского излучения (ИРИ), стрелу с детекторной линейкой, образующие в рабочем положении комплекса П-образные «ворота», в створе которых располагается крупногабаритный объект контроля, поворотный механизм ИРИ и «ворот», пневматические рессоры и амортизаторы автомобильного шасси по количеству колес в автомобильном тягаче, а также стабилизирующий механизм, состоящий из неподвижной и подвижной (качающейся) платформ, причем неподвижная платформа жестко связана с автомобильным шасси, с подвижной платформой жестко связан поворотный механизм ИРИ и «ворот», а между платформами по их периметру установлены дополнительные пневматические стойки, количество которых зависит от формы платформ, причем подвижная платформа при необходимости может фиксироваться от вращения с помощью специальных фиксаторов, при этом платформы стабилизирующего механизма между собой соединяются по типу сферического (шарового) шарнира.

Изобретение относится к области нефтяной геологии и может использоваться для определения смачиваемости нефтенасыщенных горных пород. Способ определения смачиваемости горных пород методом рентгеновской томографии керна включает изготовление из керна горных пород стандартных цилиндрических образцов, экстрагирование их от нефти и высушивание до стабилизации массы, последующее томографирование полученных сухих образцов с получением 2D-срезов, насыщение сухих образцов раствором йодида натрия и проведение повторного томографирования насыщенных образцов керна с получением 2D-срезов, затем, используя полученные при томографировании 2D-срезы, производят 3D-реконструкцию образцов путем сравнения указанных 3D-реконструкций для сухих и насыщенных образцов, определяя при этом поровые объемы указанных образцов, и определяют смачиваемость горной породы с использованием установленных поровых объемов образцов, в качестве раствора йодида натрия для насыщения сухих образцов используют раствор концентрацией 300 г/л и насыщение проводят под вакуумом в течение не менее 3 часов, при этом при проведении 3D-реконструкции образцов определяют поровый объем не всего образца, а только сердцевины образца на расстоянии 3-5 мм от верхнего и нижнего торцов образца и 5-6 мм от боковых сторон образца с использованием определенных при проведении 3D-реконструкции образцов их поровых объемов, далее рассчитывают показатель пропитки - К пропитки - как отношение разности объема пор между сухим V1 и насыщенным образцом V2 к объему пор в сухом образце V1 по следующей формуле: и по полученному значению показателя пропитки К пропитки судят о смачиваемости керна посредством установления категории его гидрофильности или гидрофобности.

Использование: для калибровки системы фазоконтрастной визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что фантомное тело (PB) включает в себя по меньшей мере три взаимно различимые части (P1, P2, P3), выполненные с возможностью совместно вызывать множество искажений относительно пучка рентгеновских лучей (XB), когда упомянутый пучок рентгеновских лучей проходит через фантомное тело (PB), причем упомянутое множество искажений включает в себя i) фазовый сдвиг, ii) поглощение и iii) декогеренцию, причем любое из искажений i), ii) и iii) вызвано именно одной частью из упомянутых по меньшей мере трех взаимно различимых частей (P1, P2, P3) в большей степени, чем другие степени, с которыми упомянутое любое из искажений вызвано соответствующими двумя другими частями из упомянутых по меньшей мере трех взаимно различимых частей (P1, P2, P3), и причем по меньшей мере одна часть из упомянутых по меньшей мере трех взаимно различимых частей (P1, P2, P3) включает в себя по меньшей мере три различимые подчасти (SP1, SP2, SP3), выполненные с возможностью подразделения соответствующей степени искажения, вызванной упомянутой по меньшей мере одной частью, на три разные подстепени.

Изобретение относится к области изучения свойств смачивания. Для определения равновесной смачиваемости поверхности раздела пустотного пространства и твердой фазы образца горной породы получают трехмерное изображение внутренней структуры образца.

Использование: для контроля детали посредством рентгеновской томографии. Сущность изобретения заключается в том, что получают рентгеновское томографическое изображение детали, а затем выполняют этап, на котором коррелируют упомянутое изображение с эталоном, причем на этапе корреляции осуществляют поиск среди заданного множества преобразований рентгеновского томографического изображения такого преобразования, которое минимизирует разницу между изображением и эталоном для описания внутренней части детали.

Изобретение относится к области растровой электронной микроскопии. В изобретении используется принцип фотограмметрической обработки изображений, полученных в растровом электронном микроскопе при различных углах наклона исследуемого образца.

Использование: для контроля транспортных средств. Сущность изобретения заключается в том, что система контроля транспортных средств содержит: источник радиоактивного излучения, предназначенный для обеспечения рентгеновских лучей для сканирования транспортного средства; детектор для приема рентгеновских лучей, испускаемых источником радиоактивного излучения; коридор контроля, предназначенный для обеспечения прохождения транспортного средства, причем в коридоре контроля расположена рамная конструкция со средствами сканирования, источник радиоактивного излучения расположен сверху указанной рамной конструкции со средствами сканирования для сканирования транспортного средства, проходящего по коридору контроля, а детектор расположен напротив источника радиоактивного излучения; систему перетаскивания, содержащую первое средство перетаскивания и второе средство перетаскивания, которые последовательно расположены в направлении перетаскивания транспортных средств, причем в направлении перетаскивания транспортных средств первое средство перетаскивания расположено перед вторым средством перетаскивания и между первым средством перетаскивания и вторым средством перетаскивания расположена разделяющая секция, так что первое средство перетаскивания и второе средство перетаскивания разделены на заданное расстояние в направлении перетаскивания транспортных средств; при этом траектории по меньшей мере части лучей от системы лучевого контроля проходят через разделяющую секцию между первым средством перетаскивания и вторым средством перетаскивания; и каждое из средств перетаскивания - первое средство перетаскивания и второе средство перетаскивания - содержит опорную плиту, удлиненный тяговый элемент и толкающий элемент, соединенный с удлиненным тяговым элементом, причем удлиненные тяговые элементы и толкающие элементы первого и второго средств перетаскивания являются непрерывными и цельными и удлиненные тяговые элементы и толкающие элементы первого и второго средств перетаскивания продолжаются в разделяющей секции; опорные плиты первого и второго средств перетаскивания разделены и являются двумя отдельными элементами, причем в разделяющей секции не предусмотрено никаких опорных плит.

Использование: для рентгеноденситометрии. Сущность изобретения заключается в том, что эталонный объект для рентгеноденситометрии содержит набор элементов различной калибровочной степени ослабления рентгеновского излучения, причем элементы эталонного объекта выполнены в виде металлических оболочек сферической формы, имеющих одинаковый наружный диаметр и различную толщину, а также центрально расположенную полость, которая заполнена однородной смесью из металлического порошка того же металла, что и металл оболочек, и рентгенопрозрачного наполнителя, при этом калибровочную степень ослабления рентгеновского излучения каждого элемента эталонного объекта определяют через эквивалентную толщину этого элемента, которую вычисляют с помощью заданных формул.
Наверх