Датчик многоканального профилемера

Авторы патента:

G01B7/00 - Измерительные устройства, отличающиеся использованием электрических или магнитных средств

Владельцы патента RU 2766632:

Глинкин Дмитрий Юрьевич (RU)

Изобретение относится к измерительной технике. Датчик многоканального профилемера установлен на измерительном механическом рычаге многоканального профилемера и представляет собой устройство измерения линейного отклонения механического рычага. Датчик помимо чувствительного элемента, измеряющего угловое положение вращающейся оси механического рычага, содержит устройство преобразования сигнала углового положения вращающейся оси механического рычага в линейное перемещение пятна контакта механического рычага со стенкой магистрального трубопровода в зависимости от заданного базового значения. Параметры характеристики преобразования сигнала включены в энергонезависимое устройство хранения данных, встроенное в датчик многоканального профилемера. Запись параметров характеристики преобразования сигнала осуществляется через двунаправленное устройство регистрации и хранения данных в режиме реального времени, установленное на многоканальном профилемере. Достигается повышение качества и сокращение времени внутритрубной диагностики. 2 ил.

Область техники

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в составе устройств контроля за геометрическим состоянием профиля поверхности стенок и проходного сечения труб, в том числе находящихся в составе трубопроводов, а также профиля поверхности иных протяженных объектов.

Уровень техники

Известен профилемер-каверномер (патент №2233480 RU, приоритет от 20.11.2014, МПК Е21В 47/08), который дополнительно оснащен датчиком конечных положений, выполненным в виде подвижного штока, установленного в корпусе с возможностью свободного перемещения по продольной оси устройства и оснащенного постоянным магнитом, и двух датчиков Холла, установленных в конечных точках интервала перемещений штока с постоянным магнитом, а измерительный датчик выполнен в виде пьезокерамического ультразвукового излучателя-приемника и как минимум двухступенчатого отражателя, закрепленного на соответствующем измерительном рычаге и не связанного механически с излучателем-приемником.

Известен способ обнаружения нештатной ситуации на многониточном магистральном трубопроводе (патент №2700491 RU, приоритет с 10.01.2019, F17D 5/02, G01M 3/26, G06Q 50/06), в котором в масштабе реального времени с помощью программных средств на контролируемом пункте (КП) сопоставляют изменения текущих технологических параметров для каждого из элементов участка многониточного магистрального трубопровода с ранее определенными признаками, соответствующими каждой из возможных нештатных ситуаций.

Недостатком указанных выше профилемров является отсутствие механизма прямого измерения отклонения рычага и обработки диагностических данных в режиме реального времени.

Известен профилемер (патент №2244120 RU, приоритет с 10.01.2005, МПК Е21В 47/08, G01B 7/30), который содержит в качестве преобразователя сигнала магниторезистивный датчик, представляющий собой резистивно-мостовую схему, чувствительную к направлению магнитного поля и нечувствительную к его напряженности, причем магнитная ось постоянного магнита находится в плоскости шайбы и изначально ориентирована перпендикулярно к оси чувствительности магниторезистивного датчика, при этом профилемер предназначен для геофизических исследований скважин, а именно к средствам для изучения технического состояния скважин методами кавернометрии и профилеметрии.

Известна забойная телеметрическая система (патент №2509210 RU, приоритет с 10.03.2014, МПК Е21В 47/12, Е21В 47/20, Е21В 47/02, G01V 5/12), которая обеспечивает получение данных для управления направленным бурением в реальном масштабе времени за счет более надежной передачи информации от забоя на поверхность, для передачи данных в системах телеметрии MWD (контроль в процессе бурения) и LWD (каротаж в процессе бурения) датчики, расположенные на нижнем конце колонны бурильных труб, непрерывно или периодически контролируют пространственные параметры, и информация передается на поверхность в процессе бурения. Передаваемые данные кодируются в цифровом виде и по столбу промывочного раствора, физически представляющего собой гидравлический канал связи, передаются в виде импульсов давления.

Недостатками Профилемера (патент №2244120 RU), Способа (патент №2700491 RU) и Системы (патент №2509210 RU) являются область применения изобретений и невозможность использования при внутритрубной диагностике геометрического состоянием профиля магистрального трубопровода

Прототипом заявленного изобретения является устройство для измерения внутреннего профиля трубопровода (патент №2690973 RU, приоритет с 17.09.2018, МПК G01B 5/20, F16L 101/30), в котором каждая рычажная система оснащена датчиком угловых перемещений и пружинным механизмом.

Недостатком прототипа является то, что преобразование показаний датчика в линейное отклонение рычага производится только в процессе обработки записанных данных после того, как данные будут скопированы из бортового накопителя информации в память персонального компьютера. Это не позволяет обеспечить предварительную обработку данных в реальном режиме времени бортовой электроникой профилемера.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества и сокращение времени внутритрубной диагностики геометрического состояния профиля трубопровода.

Технический результат достигается за счет получения прямого измерения отклонения рычага многоканального профилемера и обработки измерений бортовой электроникой многоканального профилемера в режиме реального времени, при этом многоканальный профилемер включает в себя датчик, который установлен на измерительном механическом рычаге многоканального профилемера и представляет собой устройство измерения линейного отклонения механического рычага, отличающееся тем, что помимо чувствительного элемента, измеряющего угловое положение вращающейся оси механического рычага, содержит устройство преобразования сигнала углового положения вращающейся оси механического рычага в линейное перемещение пятна контакта механического рычага со стенкой трубопровода в зависимости от заданного базового значения, при этом параметры характеристики преобразования сигнала включены в энергонезависимое устройство хранения данных, встроенное в датчик многоканального профилемера, при этом запись параметров характеристики преобразования сигнала осуществляется через двунаправленное устройство регистрации и хранения данных в режиме реального времени, установленное на многоканальном профилемере.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен прототип заявленного изобретения.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1. Стенка трубопровода;

2. Механический рычаг многоканального профилемера;

3. Вращающаяся ось рычага 2/

На фиг. 2 изображена схема датчика многоканального профилемера.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

3. Вращающаяся ось;

4. Чувствительный элемент;

5. Устройство преобразования сигнала углового положения вращающейся оси механического рычага в линейное перемещение пятна контакта механического рычага к со стенкой трубопровода в зависимости от заданного базового значения;

6. Энергонезависимое устройство хранения данных;

7. Двунаправленное устройство регистрации и хранения данных в режиме реального времени.

Осуществление изобретения

В процессе пропуска профилемера в трубопроводе и выполнения внутритрубной диагностики геометрического состоянием профиля трубопровода датчик многоканального профилемера (фиг. 2), включающий чувствительный элемент 4 (фиг. 2), измеряет угловое положение вращающейся оси 3 (фиг. 1 и 2) механического рычага 2 (фиг. 1) - угол α (фиг. 1 и 2), при этом устройство 4 (фиг. 5) преобразовывает сигнал углового положения вращающейся оси 3 (фиг. 1 и 2) механического рычага 2 (фиг. 1) в линейное перемещение пятна контакта механического рычага 2 (фиг. 1) к со стенкой трубопровода 1 (фиг. 1) - L (фиг. 1 и 2), в зависимости от заданного базового значения и направляет данные преобразования углового положения рычага 2 (фиг. 1 и 2) в его линейное отклонение - L=f(α) (фиг. 2), на энергонезависимое устройство хранения данных 6 (фиг. 1), встроенное в датчик (фиг. 2), при этом запись параметров характеристики преобразования сигнала осуществляется через двунаправленное устройство 7 (фиг. 2) регистрации и хранения данных в режиме реального времени, установленное на многоканальном профилемере.

В заявленном изобретении реализуется заявленный технический результат: повышение качества и сокращение времени внутритрубной диагностики геометрического состояния профиля трубопровода, так как данные о геометрическом состоянии профиля трубопровода без использования промежуточных устройств записи, хранения и последующей расшифровки диагностических данных. Данные считываются, регистрируются и сохраняются в режиме реального времени, что повышает качество и сокращает время внутритрубной диагностики геометрического состояния профиля поверхности стенки трубопровода.

Датчик многоканального профилемера, установленный на измерительном механическом рычаге многоканального профилемера и представляющий собой устройство измерения линейного отклонения механического рычага, отличающийся тем, что помимо чувствительного элемента, измеряющего угловое положение вращающейся оси механического рычага, содержит устройство преобразования сигнала углового положения вращающейся оси механического рычага в линейное перемещение пятна контакта механического рычага со стенкой магистрального трубопровода в зависимости от заданного базового значения, при этом параметры характеристики преобразования сигнала включены в энергонезависимое устройство хранения данных, встроенное в датчик многоканального профилемера, при этом запись параметров характеристики преобразования сигнала осуществляется через двунаправленное устройство регистрации и хранения данных в режиме реального времени, установленное на многоканальном профилемере.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение реализации преобразователя напряжения аналогового датчика в частоту или скважность.

Способ определения изгибных напряжений в стенке подземного трубопровода // 2750417

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения изгибных напряжений в стенке подземных магистральных нефтегазопроводов. Способ включает измерение глубины, широты и долготы заложения оси трубопровода с помощью трассопоискового оборудования в реперных точках измерений, и по полученным данным производится расчет локальных радиусов изгиба и изгибных напряжений на локальных участках подземного трубопровода.

Способ и устройство контроля технологических параметров процесса формирования высокоэффективного катализатора на электродах твердооксидных топливных элементов // 2746646

Изобретение относится к методам контроля технологических параметров и устройству для его осуществления. Описан способ контроля технологических параметров процесса формирования высокоэффективного катализатора на электродах твердооксидных топливных элементов, включающий размещение контрольного образца вместе с рабочими подложками в зоне напыления, напыление вещества катализатора на поверхностях контрольного образца и рабочих подложек, находящихся в равных условиях, измерение емкости и сопротивления синтезируемой островковой структуры катализатора на контрольном образце, причем в вакуумной камере размещают второй контрольный образец на расстоянии ближе к испарителю веществ на 10-20% от расстояния до первого контрольного образца и рабочих поверхностей электродов топливных элементов, напыление катализатора осуществляют в два этапа и осуществляют измерение и контроль емкости и сопротивления синтезируемого островкового катализатора одновременно на двух контрольных образцах.

Индуктивный сенсор // 2735380

Группа изобретений относится к индуктивным сенсорам. Индуктивный сенсор для мониторинга положения тягового каната системы канатной дороги содержит сенсорную катушку, выполненную с первой частью обмотки и соединенной с ней второй частью обмотки, при этом первая часть обмотки и вторая часть обмотки намотаны в противоположных направлениях, и первая часть обмотки соединена с первым разъемом катушки, а вторая часть обмотки соединена со вторым разъемом катушки.

Способ контроля состояния здания и конструкций и устройство для его осуществления // 2728246

Группа изобретений относится к контрольно-измерительной технике, а именно к автоматическим средствам непрерывного отслеживания состояния конструкции инженерно-строительного сооружения в процессе его эксплуатации. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей известных технических решений путем дистанционного определения температуры конструкции здания или инженерно-строительного сооружения.

Градиент напряженности магнитного поля // 2725651

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерений градиента магнитной индукции или напряженности. Градиентометр напряженности магнитного поля содержит возбуждаемые этим полем два параллельно ориентированных полупроводниковых стержневых элемента, имеющих два токовых торцевых контакта каждый и боковые потенциальные электроды, а также индикатор, при этом торцевые контакты полупроводниковых элементов присоединены к выходу генератора линейно нарастающего напряжения, и расположенные на их боковых поверхностях потенциальные электроды подключены ко входам контроллера, и выход последнего подключен к управляющему входу упомянутого генератора.

Способ определения высоты материала, помещенного в коксовую печь // 2723922

Изобретение относится к способу получения параметра, представляющего высоту верхней поверхности материала, уложенного в коксовой печи, относительно опорной плоскости. Такой способ относится, в частности, к измерению уровня насыпного угля или кокса.

Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы // 2722167

Изобретение относится к области контроля качества при производстве кабелей. Технический результат – расширение арсенала технических средств.

Способ для контроля устройства магнитного подшипника // 2714354

Группа изобретений относится к магнитным подшипникам. Способ для контроля устройства магнитного подшипника для электрической вращающейся машины, содержащего первую пару по существу диаметрально противолежащих датчиков и вторую пару по существу диаметрально противолежащих датчиков, которые расположены со смещением относительно первой пары датчиков на угол (α), заключается в следующем.

Устройство для определения износа скользящей муфты направляющего подъемника стального троса шахтного ствола и способ его определения // 2704092

Настоящее изобретение раскрывает устройство для определения износа скользящей муфты направляющего подъемника стального троса шахтного ствола и способ его определения. Устройство включает в себя множество элементов плоского FPC-кабеля, множество участков цепи обнаружения напряжения, систему контроля, а также оборудование для воспроизведения данных на экране, в котором две торцевые стороны скользящей муфты имеют соответственно множество элементов плоского FPC-кабеля, множество элементов плоского FPC-кабеля, которые были последовательно соединены с концевой частью скользящей муфты вокруг отверстия для стального каната для того, чтобы обеспечить защиту; каждый элемент плоского FPC-кабеля подключается к участку цепи обнаружения напряжения; конец входного сигнала системы управления имеет соответственно сигнальное соединение со множеством участков цепи обнаружения напряжения, а конец выходного сигнала модуля управления подключается к модулю беспроводной передачи данных через выходную цепь; оборудование для воспроизведения данных на экране принимает данные, переданные модулем беспроводной передачи данных через модуль их приема.

Внутритрубный многоканальный профилемер с использованием вихретоковых датчиков // 2772075

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля магистральных трубопроводов на основе вихретоковой дефектоскопии. Технический результат заключается в повышении точности дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что внутритрубный многоканальный профилемер содержит по крайней мере один пояс подпружиненных измерительных рычагов, в который интегрированы блоки вихретоковых датчиков, при этом каждый блок вихретоковых датчиков состоит из вихретокового преобразователя и интерфейсной электроники. Вихретоковый преобразователь состоит из пяти пар катушек индуктивности: четыре пары катушек меньшего диаметра предназначены для улучшения разрешающей способности внутритрубного инспекционного прибора и одна пара катушек - для повышения точности измерения расстояния между стенкой трубопровода и измерительным рычагом, связанного с дефектами и особенностями трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.