Высокочастотный коррозиметр

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования коррозионных процессов в подземных конструкциях линий энергопередач . Цель изобретения - обеспечение исследования объекта из ферромагнитного материала и в электропроводной среде. Высокочастотный коррозиметр содержит источник 1 сигнала, соединенный с указателем равновесия 5 мостовой схемы и ее датчиками 6 и 7. Датчики 6 и 7 выполнены в виде изолированной среды обмотки, предназначенной для охвата исследуемого объекта . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 796742 (21) 4869271/28 (22) 25.07.90 (46) 23.10.92. Бюл. М Э9 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (72) f0.Â.Демин и M.LLI.Mèêèòèíñêèé (56) Авторское свидетельство СССР

М 796742, кл. G 01 N 17/00,.1981. (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ КОРРОЗИМЕТР (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для Ы „ 1770839A2 (я)5 G 01 и 17/02 исследования коррозионных процессов в подземных конструкциях линий энергопередач. Цель изобретения — обеспечение исследования объекта из Ферромагнитного материала и в электропроводной среде. Высокочастотный корроэиметр содержит источник 1 сигнала, соединенный с указателем равновесия 5 мостовой схемы и ее датчиками 6и 7. Датчики 6 и 7 выполнены в виде изолированной среды об мотки, и реднаэначенной для охвата исследуемого объекта. 1 ил, 1770839

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования коррозионных процессов в подземных конструкциях линий электропередачи.

Известны "Коррозиометрический преобразователь для исследования коррозии токопроводящих материалов на переменном токе, функционирующий в жидких и газообразных неэлектропроводных средах, и методы электромагнитного контроля трубопроводов вихретоковыми преобразователями.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является высокочастотный коррозиметр, который содержит источник сигнала высокой частоты, мостовую схему с эталонным и измерительным датчиками и ключевым элементом в диагонали и регистратор. Здесь используется явление поверхностного эффекта, когда в исследовании коррозии участвует скинслой, лежащий вблизи поверхности, подвергающейся коррозионному разрушению.

Для снижения уровня помех мостовая схема выполнена Т-образной, а концы датчиков заземлены.

Недостатком прототипа является то, что датчики коррозии, включаемые в мостовую схему, сами подвергаются коррозии, т.е. должны находиться в контакте с агрессивной средой, которая в случае, например, земли может быть электропроводной, Целью изобретения является обеспечение использования объекта иэ ферромагнитного материала и в электропроводной среде. Для решения этой задачи датчики выполняются в виде обмоток, нанесенных на исследуемых объект (иэделие из ферромагнитного материала, подвергающегося коррозии) для создании внутри указанного объекта высокочастотного магнитного поля, а обмотки датчиков изолированы Во избежание электрического контакта элементов измерительной схемы с электропроводной средой.

В устройстве-прототипе датчики представляют собой электрические зонды для определения коррозионной активности газообразной или жидкой среды и не позволяют возбудить необходимое магнитное поле, Сами же датчики,. подвергаясь коррозии в нейтральной внешней среде, электрически от нее изолированы.

Работа коррозиметра основана на следующем физическом принципе, Электрический ток высокой частоты, проходя по обмотке датчика, создает в исследуемом объекте магнитное поле, возбуждающее в ферромагнитном материале вихревые токи, 45

10 t5

Повышенное сопротивление коррозионного поверхностного слоя, имеющего рыхлую структуру, не позволяет циркулировать в этом слое вихревым токам, которые сосредоточены в тонком слое металла, примыкающего к поверхности. Потеря мощности, обусловленная вихревыми токами, приводит к возрастанию активного сопротивления датчика. При коррозионном разрушении поверхности исследуемого объекта объем слоя металла, в котором локализованы вихревые токи, уменьшается, а вследствие уменьшения потерь мощности, уменьшается и активное сопротивление датчика коррозии. Например, активное сопротивление датчика, имеющего обмотку из

7 витков, при эксперименте, проведенном на частоте 1 МГц, уменьшилось с 1,23 до

1,09 Ом при уменьшении диаметра сечения образца с 50 мм до 35-45 мм, При этом собственное активное сопротивление датчика без исследуемых объектов составляло

0,35 Ом, При нанесении обмотки на исследуемый объект достигнута достаточно высокая воспроизводимость результатов измерений, например: 3,95; 3,98; 4,08 Ом для разных объектов одного сечения (диаметр 30 MM). Активное сопротивление того же датчика при диаметре сечения 36 мм составило существенно большую .величину-5,00 Ом. Догрешность измерения активного сопротивления во всех случаях не превышала О;01 Ом, На чертеже изображен пример выполнения Т-образной мостовой схемы.

Здесь 1 - источник сигнала, 2, 3 — регулируемые конденсаторы; 4 — регулируемый резистор; 5 — указатель равновесия мостовой схемы; 6, 7 — датчики коррозии (эталонный и измерительный), 8 — ключевой элемент

Емкость С конденсаторов 2, 3 подбирается так, чтобы выполнялось соотношение (=1(г аР С, где (— индуктивность датчика, в- круговая частота измерения. Работа коррозиметра осуществляется следующим образом. Настройка .мостовой схемы по активной составляющей производится резистором 4 до полученйя нулевого сигнала указателя равновесия 5. Активное сопротивление r> эталонного датчика коррозии равно гэ = 1/4 Вз где F4 — сопротивление резистора 4.

После отсчета активного сопротивления эталонного датчика ключевым элементом 8 в мостовую схему включается измерительный датчик; что приводит к расстройке баланса мостовой схемы и поя влению сигнала

1770839

Составитель M. Микитинский

Редактор Т. Иванова Техред M.Ìîðãåèòàë Корректор, Л Фил

Заказ 3737 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 на указателе равновесия 5. Путем регулировки резистора 4 до нулевого сигнала указателя равновесия измеряется активное сопротивление r измерительного. датчика г. = 1/а-R. где R> — сопротивление резистора 4.

Активное сопротивление, измеряемое

Т-образным мостом, зависит от частоты измерительного тока, геометрических и электрических параметров датчика, а также его расположения на исследуемом объекте. При использовании эталонного и измерительного датчиков их характеристики должны быть одинаковы, а электромагнитные свойства исследуемых объектов нормального и уменьшенного сечения должны быть наиболее близкими. Поскольку на практике это трудно осуществимо, контроль степени коррозии по уменьшению активного сопротивления датчика эффективен при использовании одного и того же датчика, расположенного на исследуемом объекте s течение всего времени наблюдения.

Один из вариантов коррозиметра, когда объект из ферромагнитного материала подвергается коррозии в электропроводкой среде, а изолированный датчик нанесен на исследуемый объект, но расположен вне коррозионной среды,— испытан на анкерных болтах оттяжек опор линии электропе5 редачи. Дагчик коррозии представляет обмотку в виде намотанной в несколько слоев металлической ленты (между слоями.— изоляционная прокладка, сам датчик также изолирован от исследуемого объекта). T-об10 разная мостовая схема настроена на частоту 1,6 МГц, погрешность измерения 0,02 Ом, собственное сопротивление дагчика (без объекта) 0,3 Ом. При нанесении этого датчика на анкерный болтдлиной 3 м с диаметром

15 сечения 30 мм, активное сопротивление датчика возрастает до 1,5 Ом.

Формула изобретения

Высокочастотный корроэиметр по авт, 20 св. N- 796742, отличающийся тем, что, с целью обеспечения исследования объекта из ферромагнитного материала и в электропроводной среде, каждый датчик выполнен в виде изолированной от среды обмотки, 25 предназначенной для охвата исследуемого объекта.