Способ идентификации водных растворов



Способ идентификации водных растворов
Способ идентификации водных растворов
Способ идентификации водных растворов
Способ идентификации водных растворов

 


Владельцы патента RU 2498291:

Баньков Валерий Иванович (RU)

Изобретение относится к исследованию или анализу веществ с помощью электромагнитных полей. Способ согласно изобретению заключается в то, что генерируют тестирующий сигнал, который взаимодействует с идентифицируемым водным раствором, результат взаимодействия сравнивают с эталоном и по результатам сравнения идентифицируют водный раствор. В качестве тестируемого сигнала используют последовательность импульсов тока в виде затухающих периодических колебаний, в которой начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего. Тестирующий сигнал подают на два электрода, закрепленные в контейнере с фиксированным объемом тестируемого водного раствора на расстоянии друг от друга и ниже верхнего уровня раствора. Ответный сигнал регистрируют посредством индуктивного датчика в средней точке между электродами на одинаковом с ними уровне водного раствора. Выполняют воздействие на водный раствор последовательностью тестирующих импульсов и регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала. Совокупность ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности, сравнивают с эталонным и по результатам сравнения идентифицируют тестируемый водный раствор. Изобретение обеспечивает упрощение способа, повышение его чувствительности и информативности за счет возможности определения в растворе присутствия конкретных составляющих. 4 ил.

 

Изобретение относится к исследованию или анализу веществ с помощью электромагнитных полей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ идентификации вещества, в том числе и водных растворов, в соответствии с которым первичным контуром генерируют электромагнитное поле и регистрируют параметры сигнала в измерительном контуре в присутствии идентифицируемого вещества, при этом первичным контуром генерируют низкочастотное импульсное сложномодулированное электромагнитное поле, измеряют фазу, коэффициент нелинейных искажений и спектральный состав сигнала в первичном контуре путем индуцирования электромагнитного поля двумя передающими катушками, расположенными вблизи первичного контура, и магнитного взаимодействия каждой передающей катушки с расположенной с ней на одном ферромагнитном сердечнике соответствующей измерительной катушкой, возбуждают э.д.с. в виде затухающих периодических колебаний в измерительных катушках, размещают идентифицируемое вещество вблизи концов ферромагнитных сердечников со стороны измерительных катушек и измеряют коэффициент нелинейных искажений, фазу и спектральный состав сигнала измерительных катушек, сравнивают результаты измерения параметров сигнала в первичном и измерительном контурах и по результатам сравнения идентифицируют вещество, при этом параметры сигнала в первичном контуре поддерживают постоянными в процессе всех измерений (РФ, патент №2064177, G01N 27/83, 20.07.1996).

Недостаток известного способа состоит, в первую очередь, в сложности выполнения. Кроме того, способ основан на фиксации искажения ЭМП при взаимодействии с тестируемым веществом. В этом случае мы имеем общую, суммарную картину, формируемую всеми составляющими водного раствора при взаимодействии с тестируемым электромагнитным полем, что не позволяет определить в растворе присутствие конкретных составляющих и снижает чувствительность и информативность известного способа.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа идентификации водных растворов, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в упрощении способа и в повышении чувствительности и информативности за счет возможности определения в растворе присутствия конкретных составляющих.

Сущность изобретения состоит в том, в заявленном способе идентификации водных растворов, в соответствии с которым генерируют тестирующий сигнал, который взаимодействует с идентифицируемым водным раствором, результат взаимодействия сравнивают с эталоном и по результатам сравнения идентифицируют водный раствор, новым является то, что в качестве тестирующего сигнала используют последовательность импульсов тока в виде затухающих периодических колебаний, в которой начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего, причем тестирующий сигнал подают на два электрода, закрепленные в контейнере с фиксированным объемом тестируемого водного раствора на расстоянии друг от друга и ниже верхнего уровня раствора, при этом ответный сигнал регистрируют посредством индуктивного датчика в средней точке между электродами на одинаковом с ними уровне водного раствора причем выполняют воздействие на водный раствор последовательностью тестируемых импульсов и регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала, совокупность ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности, сравнивают с эталонным и по результатам сравнения идентифицируют тестируемый водный раствор.

Технический результат достигается следующим образом.

Признаки изобретения: «Способ идентификации водных растворов, в соответствии с которым генерируют тестирующий сигнал, который взаимодействует с идентифицируемым водным раствором, результат взаимодействия сравнивают с эталоном и по результатам сравнения идентифицируют водный раствор, …» являются неотъемлемой частью заявленного способа и обеспечивают его работоспособность, а следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата, заключающегося в упрощении способа и в повышении чувствительности за счет возможности определения в растворе присутствия конкретных составляющих.

Одно из главных свойств воды - ее способность растворять многие вещества с образованием водных растворов. При этом растворенные в воде вещества присутствуют или в виде ионов, например, ионы металлов и неметаллов, комплексные неорганические ионы, или в виде взвешенных частиц, например, множество различных органических веществ.

Высокая диэлектрическая проницаемость воды, обуславливающая способность воды растворять вещества ионного строения, отчасти является следствием того, что вода способна образовывать водородные связи, т.е молекулы воды имеют тенденцию соединяться с ионами входящих в них элементов, с образованием гидратированных ионов. При этом в процессе гидратации каждый отрицательный ион притягивает положительные концы нескольких ближайших молекул воды и стремится удержать их около себя. Положительные ионы (катионы), которые обычно меньше анионов (отрицательные ионы), притягивают воду еще сильнее; каждый катион притягивает отрицательные концы молекул воды и прочно связывает несколько молекул, удерживая их около себя; при этом образуется гидрат, который может быть весьма устойчивым, особенно в случае катионов, несущих двойной или тройной положительный заряд. Образование гидратированных ионов приводит к стабилизации ионов в растворах воды. Прочно связанные между собой, ориентированные на ионы, молекулы воды образуют кластеры, которые образуют, так называемую, связанную воду. В результате, каждый кластер несет в себе информацию об элементах, входящих в тестируемый водный раствор. При этом в установившемся состоянии, благодаря водородным связям, молекулы воды располагаются так, что частично нейтрализуют электрическое поле.

В заявленном способе для идентификации водного раствора на тестируемый водный раствор воздействуют последовательностью импульсов тока, которую подают на два электрода, закрепленные в контейнере с тестируемым раствором на расстоянии друг от друга и ниже верхнего уровня раствора. Воздействующий на тестируемый водный раствор импульс тока формирует между электродами в водном растворе электромагнитное поле. Электрическая составляющая сформированного электромагнитного поля вносит дисбаланс в нейтрализованное до воздействия электрическое поле тестируемого раствора. В результате воздействие тестирующего импульса приводит к нарушению внутренних связей в сформированных в водном растворе кластерах.

Наличие у воды кластерной структуры позволяет предположить, что при ее нарушении возникают диссопиированные элементы Н+ и ОН-, имеющие противоположные заряды. В случае заявленного способа причиной нарушения внутренних связей в сформированных в водном растворе кластерах является воздействие импульсом тока, т.е в заявленном способе Н+ и ОН- возникают в момент воздействия тестирующего импульса. Можно предположить, что в короткий промежуток времени после тестируемого воздействия они имеют не хаотическое, а направленное движение, сходное движению электронов в электрическом проводнике, что приводит к формированию в индуктивном датчике наведенной ЭДС. В результате формируется ответный сигнал на тестирующий импульс, который регистрирует индуктивный датчик. При этом, поскольку ответный сигнал регистрируют в средней точке между электродами, это повышает информативность заявленного способа, поскольку позволяет фиксировать максимальную амплитуду формируемого ответного сигнала. При этом в заявленном способе выполняют воздействие на водный раствор тестирующим импульсом и регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала, что говорит о том, что во всех сформированных в водном растворе кластерах воздействие тестирующего импульса привело к нарушению внутренних связей, т.е. содержимое всех кластеров протестировано. Поскольку объем тестируемого водного раствора в контейнере фиксирован, то условия тестирования остаются постоянными, что обеспечивает достоверность заявленного способа, а, следовательно, повышает чувствительность и информативность.

В заявленном способе тестирующий импульс имеет вид затухающих периодических колебаний. Наличие изменяющейся амплитуды импульса от максимальной и практически до нуля, позволяет при тестировании изменять режим воздействия на раствор в течение длительности одного импульса. Кроме того, в последовательности импульсов тока тестирующего сигнала начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего, что, в совокупности с используемой формой тестирующего импульса (затухающие периодические колебания), увеличивает вероятность полного выявления составляющих водного раствора и повышает информативность заявленного способа.

Поскольку вода представляет собой кластерную систему, то есть, является глубоко ассоциированной жидкостью, то ее свойства аналогичны свойствам полимеров имеющих высокую текучесть. Последнее обстоятельство приводит к самоорганизованности воды. Таким образом, вода способна принимать специфическую полимерную форму, конфигурацию молекул по типу «структурного отпечатка», в котором главную роль играет система кластеров, а сформированные ими поляризационные явления обеспечивают электрический градиент.

В кластерах, относящихся к различным веществам, силы сцепления ионов как между собой, так и с молекулами воды, отличаются. В результате, в каждом кластере, несущем информацию о конкретной составляющей данного водного раствора, нарушение внутренних связей происходит при воздействии на него вполне определенной амплитуды тестирующего импульса. В заявленном способе для тестировании используют последовательность импульсов тока с изменяющейся амплитудой, именно: в виде затухающих периодических колебаний, кроме того, начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего. Наличие изменяющейся начальной амплитуды импульса, а также наличие изменяющаяся во времени амплитуды внутри импульса от максимальной и практически до нуля, позволяет при тестировании изменять режим воздействия на раствор в течение длительности одного импульса, что и позволяет учесть различие в кластерах внутренних сил сцепления. Поскольку регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала, что говорит о нарушении внутренних связей во всех кластерах, то в результате увеличивается вероятность полного выявления составляющих водного раствора. Кроме того, поскольку каждый кластер, несет информацию о конкретной составляющей данного водного раствора и внутренние связи нарушаются в нем при воздействии на него вполне определенной амплитуды тестирующего импульса, то, при наличии эталонной базы, это позволяет определить и качественный состав тестируемого водного раствора. Таким образом, вышеизложенное позволяет с уверенностью констатировать, что совокупность ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности, характеризует состав тестируемого водного раствора, т.е. является его «структурным отпечатком».

В заявленном способе совокупность ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности («структурный отпечаток»), сравнивают с эталонным и по результатам сравнения идентифицируют тестируемый водный раствор. Это обеспечивается благодаря тому, что заявленный способ позволяет создать базу данных, которая содержит результаты тестирования («структурные отпечатки») конкретных, известных заранее водных растворов, т.е. эталонную совокупную информацию об амплитудах воздействующего тестирующего импульса, по каждому из которых при тестировании получают ответный сигнал. В результате, обеспечивается возможность, по результатам сравнения с эталонным, идентифицировать тестируемый водный раствор.

Таким образом, из изложенного выше следует, что предлагаемый способ идентификации водных растворов при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в упрощении способа, в повышении чувствительности и информативности за счет возможности определения в растворе присутствия конкретных составляющих.

На фиг.1 изображено устройство для реализации заявленного способа идентификации водных растворов; на фиг.2-4 изображены полученные с помощью заявленного способа структурные отпечатки тестируемых водных растворов.

Устройство содержит контейнер 1 с фиксированным объемом тестируемого водного раствора 2; электроды 3, жестко и герметично закрепленные в контейнере на расстоянии друг от друга и ниже верхнего уровня раствора; индуктивный датчик 4, жестко и герметично закрепленный в контейнере в средней точке между электродами на одинаковом с ними уровне водного раствора; генератор тестирующих импульсов 5; аналого-цифровой преобразователь 6 (АЦП); персональную электронно-вычислительную машину 7 (ПЭВМ). Выходы генератора тестирующих импульсов подключены к соответствующим электродам 3, а выход индуктивного датчика подключен к входу АЦП, выход которого подключен к информационному входу ПЭВМ 7. Кроме того, генератор 5 импульсов затухающих периодических колебаний содержит генератор прямоугольных импульсов 8, параллельную RC-цепь 9 с переменным резистором, подвижный контакт которого заземлен, два последовательно соединенных тиристора 10, 11, линию задержки 12. Выход генератора 8 прямоугольных импульсов подключен к управляющему входу первого 10 тиристора и, через линию задержки 12 - к управляющему входу второго тиристора 11. RC-цепь одной точкой соединения заземлена, а второй точкой соединения подключена между тиристорами 10, 11. Выход второго тиристора 11 является выходом генератора 5 импульсов затухающих периодических колебаний.

Заявленный способ идентификации водных растворов используют следующим образом.

Для использования способа предварительно формируют эталонную базу данных, которая содержит информацию о параметрах тестирующего сигнала, соответствующего различным водным растворам. Для формирования базы данных используют заявленный способ, но в этом случае идентифицируемый водный раствор известен заранее.

В качестве тестирующего сигнала используют последовательность импульсов тока в виде затухающих периодических колебаний, в которой начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего. Тестирующий сигнал подают на два электрода, закрепленные в контейнере с фиксированным объемом тестируемого водного раствора на расстоянии друг от друга и ниже верхнего уровня раствора. Ответный сигнал регистрируют посредством индуктивного датчика в средней точке между электродами на одинаковом с ними уровне водного раствора. Выполняют воздействие на водный раствор последовательностью тестируемых импульсов и регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала. Совокупность ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности, сравнивают с эталонным и по результатам сравнения идентифицируют тестируемый водный раствор.

Устройство, реализующее заявленный способ идентификации водного раствора, работает следующим образом. Контейнер 1 заполняют фиксированным объемом тестируемого водного раствора 2. Как показали результаты эксперимента, оптимальным для фиксации четкого ответного сигнала является фиксированный объем водного раствора, равный 200 мл. После включения напряжения питания, генератор 5 импульсов формирует на своем выходе последовательность импульсов тока в виде затухающих периодических колебаний, в которой начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего. Тестирующий сигнал подают на два электрода 3. Временные параметры тестирующего импульса, а именно: период затухающих колебаний, частота следования импульсов, -определяется быстродействием части устройства, регистрирующей ответный сигнал. Датчик индуктивности 4 регистрирует формируемый в водном растворе ответный сигнал, который поступает в АЦП и преобразуется на его выходе в цифровой. Выполняют воздействие на водный раствор тестирующим импульсом и регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала. ПЭВМ содержит базу данных совокупной информации об амплитуде воздействующего тестирующего импульса и соответствующего ему ответного сигнала, для различных веществ в конкретных водных растворах. Программно, по совокупности ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности, формируется «структурный отпечаток» тестируемого водного раствора, характеризующий его качественный состав. Затем, программно, путем сравнения с эталонным «структурного отпечатка» тестируемого водного раствора, идентифицируют тестируемый водный раствор.

Генератор 5 импульсов затухающих периодических колебаний работает следующим образом. После включения напряжения питания генератор 8 прямоугольных импульсов формирует на своем выходе последовательность импульсов. Первый тиристор 10 передним фронтом первого импульса, поступающего на его управляющий вход, открывается и конденсатор RC-цепи 9 начинает заряжаться от источника питания. Задним фронтом импульса первый тиристор 10 закрывается и заряд конденсатора цепи прекращается. В этот момент времени второй тиристор открывается импульсом, задержанным на полпериода, и конденсатор начинает разряжаться. При этом на выходе генератора 5 формируется импульс в виде затухающего периодического колебания.

На фиг.2 номерам, указанным на диаграммах, соответствуют:

1 - вода после фильтра, г.Каменск-Уральск; 2 - вода дистиллированная; 3 - физиологический раствор; 4 - вода из озера Байкал; 5 - водопроводная вода, контроль, г.Екатеринбург.

На фиг.3 номерам, указанным на диаграммах соответствуют:

1 - физиологический раствор; 2 - вода дистиллированная; 3 - вода водопроводная, контроль, г.Екатеринбург, р-он Верх-Исетский; 4 - вода водопроводная, контроль, после мембранного фильра; г.Екатеринбург, р-он Верх-Исетский; 5 - чай черный байховый «Ристон»; 6 - напиток «Пепси» газированный (банка).

На фиг.4 номерам, указанным на диаграммах соответствуют:

1 - физиологический раствор; 2 - вода дистиллированная; 3 - вода водопроводная, контроль, г.Екатеринбург, р-он Верх-Исетский; 4 - молоко производства МЗ «Ирбит»; 5 - напиток «Пепси» газированный (банка).

Приведенные диаграммы выполнены в разное время. Результат сравнения показывает повторяемость «структурных отпечатков» одноименных тестируемых водных растворов, а также наличие у каждого тестируемого водного раствора индивидуального «структурного отпечатка». Метки, по которым строится «структурный отпечаток», соответствуют веществам, входящим в исследуемый продукт. При наличии в базе данных конкретного состава исследуемого водного раствора можно определить по каким именно составляющим отличается тестируемый продукт от эталонного.

Из вышеизложенного следует, что заявленный способ идентификации водных растворов прост в использовании и осуществляет идентификацию водного раствора не опосредованно, как в прототипе, а путем определения в растворе присутствия конкретных составляющих, характерных именно для этого тестируемого водного раствора, формируя «структурный отпечаток» водного раствора. В результате заявленный способ обладает высокой чувствительностью и информативностью.

Использованная литература

1. О.В. Мосин «Вода как растворитель, гидратация и клатраты» ИНТЕРНЕТ: o8ode.ru/article/energo/klatrat/htm

2. О.В. Мосин «Воздействие электромагнитных волн низкой интенсивности на воду и водные растворы» ИНТЕРНЕТ: o8ode.ru

3. О.В. Мосин «КВЧ-излучение и кластерная система воды» ИНТЕРНЕТ: o8ode.ru

4. О.В. Мосин «Собственные излучения кластерной системы воды» ИНТЕРНЕТ: o8ode.ru

Способ идентификации водных растворов, в соответствии с которым генерируют тестирующий сигнал, который взаимодействует с идентифицируемым водным раствором, результат взаимодействия сравнивают с эталоном и по результатам сравнения идентифицируют водный раствор, отличающийся тем, что в качестве тестирующего сигнала используют последовательность импульсов тока в виде затухающих периодических колебаний, в которой начальная амплитуда последующего импульса больше предыдущего, причем тестирующий сигнал подают на два электрода, закрепленные в контейнере с фиксированным объемом тестируемого водного раствора на расстоянии друг от друга и ниже верхнего уровня раствора, при этом ответный сигнал регистрируют посредством индуктивного датчика в средней точке между электродами на одинаковом с ними уровне водного раствора, причем выполняют воздействие на водный раствор последовательностью тестирующих импульсов и регистрируют ответный сигнал от каждого тестирующего импульса до получения установившегося значения ответного сигнала, совокупность ответных сигналов, сгруппированных в полученной последовательности, сравнивают с эталонным и по результатам сравнения идентифицируют тестируемый водный раствор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может использоваться для оценки уровня остаточных и динамических внутренних упругих напряжений конструкций ферромагнитных материалов, в том числе и для контроля механических напряжений магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля наличия дефектов в изделиях из электропроводящих материалов и может быть использовано для выявления дефектов, их количества, пространственного положения, а также геометрических размеров, в том числе в ферро-, пара- и диамагнитных изделиях и материалах.

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля трубопроводов. .

Изобретение относится к области неразрушающего контроля деталей, узлов и конструкций из ферромагнитных марок сталей. .
Изобретение относится к области дефектоскопии. .
Изобретение относится к области дефектоскопии. .
Изобретение относится к области дефектоскопии. .

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля, реализующим иммерсионный эхо-импульсный метод дефектоскопии, и может быть использовано для контроля качества (сплошности тела и толщины стенки трубы) стальных бесшовных труб в поточных линиях на трубных заводах и перед эксплуатацией.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для выявления поверхностных и подповерхностных трещин в ферромагнитных изделиях.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для измерения или обнаружения магнитного поля (МП) внутри обсадной трубы (ОТ) скважины для определения параметров ОТ или окружающей скважину среды.

Изобретение относится к горно-обогатительной промышленности и используется для определения процентного содержания ферромагнетика в горной руде. Устройство состоит из катушек возбуждения, генератора переменного тока, который создает переменное магнитное поле возбуждения, приемной катушки, расположенной параллельно передающим посредине, сумматора, ЦАП сигнала компенсации х.х. приемной катушки, АЦП, датчика скорости, дополнительной приемной катушки, включенной параллельно передающей, весов, блока центрального процессора, петли калибровки, расположенной параллельно приемной катушке, при этом высокая равномерность измерения величины отклика достигается за счет использования нескольких передающих катушек для создания равномерного поля, алгоритма обработки с учетом сигнала дополнительной катушки, расположенной параллельно передающей, вырабатывания сигнала компенсации х.х. с учетом перераспределения гармоник основной частоты и компенсации сигнала х.х. с учетом изменяющейся обстановки (климатические, механические изменения) динамически, т.е. без падения чувствительности в режиме реального времени. Технический результат - повышение равномерности измерения величины отклика намагничивающего поля. 1 ил.

Использование: для диагностики устройств контроля схода подвижного состава (УКСПС). Сущность изобретения заключается в том, что контроль производят методом магнитной памяти металла (МПМ) и вихретоковым методом (ВТМ), о непригодности элементов судят при обнаружении дефектов в элементе одним из методов, при этом дефектом при контроле методом МПМ является наличие локальных зон с измененной структурой материала, имеющих высокие механические напряжения, градиент напряженности собственных магнитных полей рассеяния которых не превышает эталонное значение 5*104 А/м2 на разрушаемых элементах цилиндрической формы, а на элементах плоской формы - 13*104 А/м2, а дефектом при контроле ВТМ является наличие микротрещин в разрушаемом элементе с раскрытием более 0,05 мм. Технический результат: повышение надежности выявления дефектных контрольных элементов УКСПС, имеющих различную геометрическую форму, находящихся в процессе эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для дефектоскопии технологических трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что комплекс дефектоскопии технологических трубопроводов состоит из: подвижного модуля, бортовой электронной аппаратуры, бортового компьютера; датчиков дефектов; одометров; троса; наземной лебедки с барабаном для троса; бортового источника электропитания; наземного компьютера; при этом в него ведены: первый и второй направляющие конусы, несколько опорно-ходовых манжет, несколько групп ходовых пружинных узлов (ХПУ), несколько групп прижимных пружинных узлов (ППУ), несколько групп ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля (УДСНК), несколько групп толкателей, несколько ультразвуковых эхолокаторов, несколько контроллеров управления прижимными пружинными узлами, несколько контроллеров управления ходовыми пружинными узлами, первый радиомодем, второй радиомодем, несколько контроллеров управления ультразвуковыми датчиками системы неразрушающего контроля (КУУДСНК). Технический результат: обеспечение возможности создания простого с точки зрения механики комплекса для внутритрубного контроля состояния технологических трубопроводов произвольной ориентации, открытых с одного конца, а также контроля труб-отводов произвольной пространственной ориентации при удаленном расположении отвода от открытого конца основного трубы. 7 ил.

Прибор контроля трубопровода включает в себя два полюсных магнита, ориентированных под наклонным углом относительно центральной продольной оси корпуса прибора. Матрица наборов сенсорных катушек расположена между противоположными краями двух полюсных магнитов и ориентирована перпендикулярно центральной продольной оси. Каждый набор сенсорных катушек включает в себя передающую катушку и две противолежащие пары приемных катушек, которые стробируются для приема отражений от стенки трубчатого элемента. Так как линейка сенсорных катушек повернута относительно подмагничивающего поля, приемные катушки находятся на одной линии с передающими катушками и имеют такую же угловую ориентацию. Прибор обеспечивает улучшенную чувствительность к малым дефектам, значительное снижение требований мощности генератора импульсов, полное покрытие по окружности, самокалибровку передаваемого сигнала и меньшее взаимное влияние между передающими катушками, вызываемое акустическим кольцом вокруг. 19 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ выявления локальных дефектов металла подземного трубопровода и может применяться для диагностики и контроля состояния подземных трубопроводов, изготовленных из ферромагнитных материалов. При реализации способа измеряют индукцию магнитного поля над осью трубопровода и глубину заложения трубопровода с определенным шагом, выбираемым исходя из глубины заложения трубопровода, определяют расположение источников аномалий магнитного поля. Из проектной или эксплуатационной документации получают дополнительную информацию о местоположении кольцевых сварных швов трубопровода и расчетным путем определяют индукцию магнитного поля, создаваемую элементами трубопровода, ограниченными кольцевыми сварными швами. По величине отклонения значений, полученных в результате измерений индукции магнитного поля трубопровода, от расчетных значений судят о наличии дефектов. Техническим результатом является повышение достоверности выявления дефектов металла подземного трубопровода без вскрытия грунта. 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ определения поврежденности участков подземного трубопровода и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, коммунальном хозяйстве и других областях промышленности, эксплуатирующих трубопроводы. При реализации способа изменяют внутреннее давления в трубопроводе в диапазоне от нуля до рабочего, измеряют и регистрируют индукцию постоянного магнитного поля. Индукцию измеряют над осью трубопровода на поверхности грунта с определенным шагом, в каждой точке измерения рассчитывают разность вертикальных компонент индукции магнитного поля при разном внутреннем давлении, рассчитывают среднеквадратичные значения разности вертикальных компонент индукции постоянного магнитного поля для участков трубопровода, по величине среднеквадратичных значений судят о степени поврежденности участков трубопровода. 4 ил., 1 пр.

Использование: для обнаружения дефектов. Сущность изобретения заключается в том, что наружный сканирующий дефектоскоп содержит сегментированную стальную раму, опорные колеса, ходовые колеса, ходовой привод, дизель-электрический генератор, магнитную поисковую систему продольного намагничивания, магнитную поисковую систему поперечного намагничивания, колесный одометр, устройство сбора датчиковой информации, бортовую электронную аппаратуру, переносный компьютер, радиоканал обмена информацией между бортовой электронной аппаратурой и переносным компьютером, при этом в него введены первая и вторая группы ходовых электродвигателей, группа вихретоковых преобразователей неразрушающего контроля, узел изменения намагниченности стенки трубы, корзина на маятниковом подвесе в соответствующем звене сегментированной рамы, вращающаяся электрическая контактная система, первая и вторая упругие сцепки, а также другие конструкционные элементы. Технический результат: упрощение конструкции подвижной части диагностического устройства, уменьшение веса устройства, а также обеспечение возможности программно-аппаратной сортировки сигналов наружных дефектов от сигналов внутренних дефектов в диалоговом режиме работы оператора с ЭВМ и обеспечение возможности оптимального намагничивания стенки обследуемой трубы. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, представляет собой устройство для измерения магнитных полей и может быть использовано для неразрушающего контроля внутренней структуры ферромагнитных объектов. Устройство содержит множество плоских круглых измерительных контуров, жестко закрепленных на раздвижном каркасе, систему позиционирования, генератор периодического тока и подключенный к нему источник излучения однородного магнитного поля, формирователь импульса синхронизации, схему дифференцирования и реконструкции. Измерительные контуры индуктивно связаны с источником однородного магнитного поля и реализованы в виде катушек индуктивности, параллельно расположенных относительно друг друга, причем их размеры задаются таким образом, чтобы каждый измерительный контур огибал границы сферы, описанной вокруг исследуемого объема. Система позиционирования состоит из двух шаговых двигателей: зенитного и азимутального наклонов. Техническим результатом является получение изображения внутренней структуры ферромагнитного изделия на основе реконструированного распределения продифференцированной плотности магнитного потока, где экстремумы B′x, B′y, B′z указывают на локализацию границ раздела сред. 2 ил.

Использование: для неразрушающего контроля изделий. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют сканирование поверхности контролируемого изделия в идентичных условиях в течение его жизненного цикла, считывание, преобразование и обработку информации, полученной при сканировании, визуализацию образа поверхности изделия с последующим сравнением результатов текущего и предыдущего сканирования, при этом предварительно размагниченное изделие намагничивают монотонно возрастающим магнитным полем до величины магнитной индукции, соответствующей максимальному значению магнитной проницаемости материала, затем начинают сканирование, получают в результате визуализации магнитный образ поверхности контролируемого изделия в текущий момент и после сравнения его с ранее полученным магнитным образом поверхности этого же изделия в исходном состоянии судят о наличии в нем зон локализации пластических деформаций, количестве этих зон и их расположении в изделии. Технический результат: обеспечение возможности простым, надежным, имеющим высокую чувствительность способом обнаруживать зоны локализации пластической деформации в контролируемых изделиях, предшествующие появлению в них макродефектов как до приложения к ним деформирующих усилий, так и в процессе деформирования. 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой прибор контроля трубопровода и способ контроля с применением данного прибора. Прибор содержит узел намагничивания, включающий по меньшей мере два спиральных полюсных магнита, разнесенных на равные расстояния по всей длине прибора, каждый из которых закручен по спирали вокруг корпуса прибора менее чем на пол-оборота для создания наклонного относительно продольной оси прибора и трубы магнитного поля, которое покрывает внутреннюю поверхность стенки трубы на 360°. Группа датчиков магнитного потока, имеющая винтовую форму, располагается вокруг корпуса прибора между соседними парами полюсных магнитов и равноудалена от них. Техническим результатом является возможность обнаружения осевых, круговых и объемных аномалий за один проход без принудительного вращения узла намагничивания. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх