Способ измерения давления в трубопроводах, выполненных из ферромагнитного материала
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностирования трубопроводов. Цель изобретения - повышение технологичности и оперативности измерений. Измерения производят путем воздействия на стенку трубопровода внешним магнитным полем и регистрации магнитного сопротивления материала трубопровода одновременно в двух произвольных взаимно перпендикулярных направлениях. Давление определяют по соотношению P=H/0,75DS<SB POS="POST">K</SB>(1-R<SB POS="POST">S</SB>/R<SB POS="POST">H</SB>), где S<SB POS="POST">K</SB> - магнитоупругая чувствительность материала трубопровода D - диаметр трубопровода H - толщина стенки R<SB POS="POST">H</SB> - начальное магнитное сопротивление участков трубопровода R<SB POS="POST">S</SB> - магнитное сопротивление участков трубопровода при измеряемом давлении. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 51 А1 (51) 5 G 01 1, 9/1б
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ях и наводят в трубопроводе 5 магнитный поток. Его величина определяется магнитным сопротивлением .объема материала трубопровода, в котором сосредоточен магнитный поток. Обмотка 2 возбуждения и измерительные об" мотки 3 и 4 подключены к измеритель- >ь ной схеме, содержащей генератор переменного тока и измерительный прибор (не показаны). При изменении давления в трубопроводе возникают механические напряжения в материале трубопровода, приводящие к изменению магнитного сопротивления материала и соответственно магнитного потока в сердечнике 1.
Зависимость магнитного сопротивления от механических напряжений в стенГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРытиям
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4367488/24-10 (22) 07.12.87 (46) 30.01.90. Бюл. Н 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) И.H.Çàáîëîòíîs и С.H.Èçáàäèðîâ (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 9?0151, кл. G 01 1. 9/1 б, 1987.
Авторское свидетельство СССР
1г 885846, кл. С 01 1. 9/16, 1Д76. (54) CflOCOS ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В
ТРУБОПРОЗОДАХ, ВЫПОЛНЕННЫХ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО ИАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольИзобретение относится к измерительной технике w может быть использовано для измерения давления в трубопроводах, выполненных из ферромагнитного материала, в частности иэ стали.
Цель изобретения - упрощение измерений.
На чертеже показан пример осуществления предлагаемого способа.
Способ осуществляют следующим образом.
Магнитное поле создают сердечником
1 и обмоткой 2 возбуждения . Измерительные обмотки 3 и 4 включены пос" ледовательно согласно, полюса сердечника 1 создают магнитное поле в двух взаимно перпендикулярных направлени2 зовано для диагностирования трубопроводов. Цель изобретения - повышение технологичности и оперативности измерений. Измерения производят путем воздействия на стенку трубопровода внешним магнитным полем и регистрации магнитного сопротивления материала трубопровода одновременно в двух произвольных взаимно перпендикулярных направлениях. Давление определяют по соотношению P h/0,750$„» т (1 R /Rq) где S„ магнитоупру гая чувствительность материала трубопровода; D — - диаметр трубопровода;
h — толщина стенки; Р „ — начальное магнитное сопротивление участков трубопровода; R — магнитное сопротивление участков трубопровода при измеряемом давлении. 1 ил.
3 1539551
4 ке трубопровода для конФигурации, по- - Подстановка значений . казанной на чертеже, имеет вид ь - R„(1 S. < . + g<)) . где R„
1, bKH ЗФ20
84h
3,=—
2с (2) магнитное сопротивление при отсутствии внутреннего давления в трубопроводе; магнитное сопротивление при наличии давления в трубопроводе; магнитоупругая чувствительность материала трубопрово" да; 15 механические, напряжения по окружности и по образующей трубы
8 и 8 дает
+ Я -т — = (5)
0 75PD } и }
Отсюда для определения давления получается соотношение
h Кд
Р— — — — (1 - -).
Формула изобретения
Способ измерения давления в трубопроводах, выполненных из ферромагнитного материала, основанный на воздействии на трубопровод магнитным ! полем, о т л и q а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения измерений, в стенке трубопровода создают магнитный поток по двум взаимно перпендикулярным направлениям на участках равной длины, измеряют магнитное сопротивление этих участков, а давление P определяют по соотношению где Р— давление внутри трубы;
D — диаметр трубы;
h - -толщина стенки трубы.
Поскольку сумма главных напряже ний равна сумме нормальных напряжений по любым двум взаимно перпенди- 30 кулярным направлениям 8„ и 3
8»+ 8„, (3) 3, + 8, Rg = R„)1 + 3 „(8 + 8 )j . (4), а сумма касательных напряжений по 35 этим направлениям равна нулю, то выражение (1) можно записать в виде
h Rë
Р - — — — — (1- --), 0,75DS@ Re где Як
S магнитоупругая чувствительность материала трубопровода; толщина -стенки трубопровода; диаметр трубопровода,: магнитоупругая чувствительность материала трубопровода; магнитное сопротивление участков трубопровода при измеряемом давлении; начальное сопротивление участков трубопровода.
