Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии



Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии
Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии
Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии
Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии
Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии

 


Владельцы патента RU 2548405:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" (RU)

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.

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к магнитоскопии, и может быть использовано для неразрушающего контроля внутренней структуры ферромагнитных изделий и образцов в местах, недоступных для механического проникновения, с целью выявления внутри них пространственного расположения возможных скрытых дефектов, оценки их формы, ориентации, а также геометрических размеров (длины, глубины, раскрытия).

Скрытые дефекты в ферромагнитных изделиях приводят к изменению целостности структуры и появлению внутренних границ разделения сред. Контроль осуществляется благодаря регистрации возникающего на границах сред перераспределения плотности магнитного потока изначально однородного магнитного поля внутри исследуемого ферромагнитного изделия. Так как границы сред характеризуются резкими переходами, скачкообразными изменениями распределения тангенциальной составляющей плотности магнитного потока, то точная локализация экстремумов выявляется пространственным дифференцированием плотности магнитного потока (магнитной индукции).

Визуализация результатов контроля позволяет получить изображение внутренней структуры ферромагнитного изделия посредством применения способа неразрушающего объемного измерения векторной функции магнитной индукции неоднородно распределенного в пространстве и периодически изменяющегося во времени магнитного поля [1], дополненного процедурой дифференцирования исходных проекционных данных по выбранному направлению. Благодаря данной процедуре каждое получаемое изображение представляет собой совокупность скалярных проекций реконструированного распределения продифференцированной плотности магнитного потока B′x, B′y, B′z экстремумами, указывающую на локализацию границ раздела сред, тем самым позволяя выявлять внутренние пространственные расположения возможных скрытых дефектов.

Известен магнитоскоп для неразрушающего контроля сварочных швов [2], содержащий намагничивающее устройство, магнитную ленту и магниточувствительные элементы. Устройство выполнено в виде колеса, которое посажено на поперечную ось радиального рычага и соединено с рычагом возвратным механизмом, причем изготовленное из немагнитного материала колесо имеет обод и центральную втулку, установленные соосно и соединенные одной перемычкой, а в кольцевой желоб обода уложены амортизатор и отрезок магнитной ленты, при этом в нижней части рычага снаружи обода поперек магнитной ленты установлены магниточувствительные элементы, а внутри обода установлен и прикреплен к рычагу электромагнит, обхватывающий обод с двух сторон. Однако известное устройство имеет ограниченное использование и не позволяет выполнять неразрушающий контроль в местах, недоступных для механического проникновения магниточувствительных элементов внутренней структуры ферромагнитных изделий и образцов.

Известно устройство магнитного контроля труб [3], содержащее средство намагничивания труб, строчный магниточувствительный преобразователь, средства считывания, обработки информации и визуализации дефектов. Сканирование осуществляют путем вращения контролируемой трубы вокруг магниточувствительного строчного преобразователя, расположенного внутри герметичного вращающегося барабана, на который нанизана и обкатывается по его наружной поверхности намагниченная контролируемая труба. Однако известное устройство имеет ограниченное использование и не позволяет выполнять неразрушающий контроль в местах, недоступных для механического проникновения магниточувствительных элементов внутренней структуры ферромагнитных изделий и образцов.

Известно устройство магнитного контроля изделий и образцов [4], содержащее средство намагничивания, магниточувствительный преобразователь, средства считывания, предметный стол со столешницей, на которой расположен исследуемый объект. Столешница установлена с возможностью вращения между полюсами средства намагничивания и двумя идентичными параллельно расположенными строчными наборами магниточувствительных элементов. В указанном устройстве намагничивание объекта и сканирование рельефа магнитного поля рассеяния осуществляется путем вращения столешницы предметного столика с расположенным на ней объектом между полюсами U-образного магнита; сканирование рельефа магнитного поля рассеяния осуществляется путем вращения столешницы предметного стола с расположенными на ней образцами между полюсами средства намагничивания и двумя строчными наборами магниточувствительных элементов. Преобразование магнитного поля рассеяния в электрический сигнал и считывание информации осуществляют компенсационным методом за счет того, что оси чувствительности магниточувствительных элементов верхнего набора и нижнего набора направлены на встречу друг другу. Однако известное устройство имеет ограниченное использование и не позволяет выполнять неразрушающий контроль в местах, недоступных для механического проникновения магниточувствительных элементов верхнего и нижних наборов внутренней структуры ферромагнитных изделий и образцов.

Наиболее близким к заявляемому является устройство [5], содержащее шину, шаговые двигатели, подключенные к блокам управления, и подсоединенный к первому двигателю передающий винт, а также источник излучения магнитных полей, размещенный на поворотном столике. В устройство введены дополнительная шина и два измерительных контура в виде ортогонально ориентированных относительно друг друга узких прямоугольных рамок, механически жестко связанных с механизмом двухкоординатного позиционирования. Электрические выходы контуров подключены к усилителям, выходы которых соединены с входами двухканального аналого-цифрового преобразователя, обе выходные шины которого соединены с интерфейсом. Передающий винт соединен с вращающим механизмом, на котором закреплен поворотный столик, второй и третий шаговые двигатели соединены соответственно через горизонтальную и вертикальную направляющие с механизмом двухкоординатного позиционирования. На всех шаговых двигателях закреплены блоки концевых выключателей, выходы которых подключены к интерфейсу, который также подсоединен выходами к электронно-вычислительной машине и через формирователь импульса синхронизации к источнику излучения магнитных полей. Однако известное устройство имеет ограниченное использование и не позволяет выполнять неразрушающий контроль в местах, недоступных для механического проникновения магниточувствительного рабочего органа внутренней структуры ферромагнитных изделий и образцов.

Техническим результатом применения заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей магнитоскопии, заключающееся в получении изображения внутренней структуры ферромагнитного изделия посредством применения способа неразрушающего объемного измерения векторной функции магнитной индукции неоднородно распределенного в пространстве и периодически изменяющегося во времени магнитного поля, дополненного процедурой дифференцирования исходных проекционных данных по выбранному направлению, благодаря которой реконструированное распределение продифференцированной плотности магнитного потока B′x, B′y, B′z экстремумами указывает на локализацию границ раздела сред.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит формирователь импульса синхронизации, шину данных, ПЭВМ, соединенную с выходами интерфейса, систему позиционирования, состоящую из двух шаговых двигателей, подключенных к блокам управления, подсоединенный к первому шаговому двигателю передающий винт, соединенный с поворотным механизмом, блоки концевых выключателей, закрепленных на двигателях.

Технический результат устройства для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии достигается тем, что в него введены генератор периодического тока, источник излучения однородного магнитного поля, индуктивно связанные с ним множество плоских круглых измерительных контуров, жестко закрепленных на раздвижном каркасе и реализованных 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. Выводы этих контуров подключены к входам аналоговых интеграторов, выходы которых через усилители соединены с соответствующими сигнальными входами коммутатора, причем единственный сигнальный выход коммутатора подключен к аналоговому входу одноканального АЦП. Механизм позиционирования дополнен передающим винтом и наклонным механизмом, выполненным так, чтобы обеспечивать поочередные последовательные дискретные поступательные зенитные наклоны и азимутальные повороты с заданными шагами раздвижного каркаса относительно предметного столика с размещенным на нем ферромагнитным изделием, сопровождающиеся процедурой формирования текущей проекции потоков для заданных зенитных и азимутальных углов. Персональная электронно-вычислительная машина посредством интерфейса выдает сигналы управления коммутатором и позиционированием раздвижного каркаса, обеспечивает управление частотой, амплитудой и формой выходного тока генератора периодического тока, а также реализует обработку каждой текущей проекции потоков, продифференцированной по выбранному направлению с последующей визуализацией результатов процесса неразрушающего контроля внутренней структуры ферромагнитного изделия, позволяющей выявлять локализацию границ раздела сред посредством определения экстремумов реконструируемого распределения продифференцированной плотности магнитного потока.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии. Устройство содержит генератор периодического тока 1, источник излучения однородного магнитного поля 2, множество плоских круглых измерительных контуров 3, раздвижной каркас 4, аналоговые интеграторы 5, усилители 6, коммутатор 7, одноканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, шину данных 9, интерфейс 10, персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) 11, формирователь импульса синхронизации 12, драйверы управления 13 и 14 шаговыми двигателями, шаговые двигатели зенитного наклона 15 и азимутального поворота 16, концевые выключатели 17 и 18 шаговых двигателей, передающие винты 19 и 20, наклонный механизм 21, поворотный механизм 22, предметный столик 23, ферромагнитное изделие 24.

Генератор периодического тока 1 подключен к источнику излучения однородного магнитного поля 2, связанному индуктивно с каждым из множества плоских круглых измерительных контуров 3. Измерительные контуры 3 жестко закреплены на раздвижном каркасе 4, при этом выводы этих контуров подключены к входам аналоговых интеграторов 5. Выходы аналоговых интеграторов 5 подключены к входам усилителей 6, выходы которых в свою очередь соединены с сигнальными входами коммутатора 7. Единственный сигнальный выход коммутатора 7 подключен к аналоговому входу одноканального АЦП 8, цифровой выход данных которого шиной данных 9 соединен с цифровым входным портом интерфейса 10, сопряженного с ПЭВМ 11. Кроме того, выход от генератора периодического тока 1 соединен с входом формирователя импульса синхронизации 12, выход которого подключен к цифровому входу синхронизации интерфейса 10.

Цифровой выходной порт управления интерфейса 10 подключен соответственно к генератору периодического тока 1, входу внешнего управления коммутатора 7, а также через драйверы управления 13 и 14 к шаговым двигателям зенитного наклона 15 и азимутального поворота 16. На шаговых двигателях зенитного наклона 15 и азимутального поворота 16 закреплены концевые выключатели 17 и 18 соответственно, выходы которых подключены к цифровому входному порту позиционирования интерфейса 10. Кроме того, шаговые двигатели зенитного наклона 15 и азимутального поворота 16 соединены через передающие винты 19 и 20 соответственно с наклонным механизмом 21 и поворотным механизмом 22, на которых закреплен раздвижной каркас 4. На предметном столике 23 расположено ферромагнитное изделие 24.

Контроль начинается со сканирования, при котором изначально ПЭВМ 11 через цифровой выходной порт управления интерфейса 10 через драйверы управления 13 и 14 шаговыми двигателями зенитного наклона 15 и азимутального поворота 16 соответственно устанавливает раздвижной каркас 4 в положение, соответствующее нулевому значению зенитного и азимутального углов θ и α, о чем свидетельствует сигнал с концевых выключателей 17 и 18, поступающий обратно через цифровой вход порта позиционирования интерфейса 10 на ПЭВМ 11.

Далее ПЭВМ 11 через цифровой выходной порт управления интерфейса 10 сигналами управления выходными параметрами генератора задает частоту, амплитуду и форму выходного тока генератора периодического тока 1. Выходной ток генератора периодического тока 1 непрерывно питает источник излучения однородного магнитного поля 2, создающий в отсутствие ферромагнитного изделия 24 периодическое во времени t однородное распределение плотности В потока Ф в пространстве исследуемого объема. Присутствие исследуемого ферромагнитного изделия 24 перераспределяет магнитное поле в пространстве исследуемого объема в зависимости от структуры ферромагнитного изделия 24, вызывая тем самым неоднородность потока Ф, которая отражается на амплитуде непрерывно индуцируемых во множестве плоских круглых измерительных контуров 3 дифференциальных сигналов:

,

где Ф ( s , t ) = Ω B d Ω , причем Ω - площадь плоского круглого измерительного контура; s - кратчайшее расстояние от начала декартовой системы координат (x, y, z) до плоскости измерительного контура, а кроме того, так как значение расстояния (со знаком) для каждого контура в устройстве уникально, то переменная s является указателем на конкретный измерительный контур.

В свою очередь плоские круглые измерительные контуры 3 реализованы в виде катушек индуктивности, параллельно расположенных относительно друг друга, причем их размеры задаются таким образом, чтобы каждый контур огибал границы сферы, описанной вокруг исследуемого объема. Все контуры жестко крепятся на раздвижном каркасе 4, состоящем из двух разъединяющихся половинок, конструктивно предназначенных для размещения ферромагнитного изделия 24 на предметном столике 23.

Дифференциальные сигналы постоянно интегрируются ∫u(s,t)dt и нормализуются в аналоговых измерительных каналах, состоящих из аналогового интегратора 5 и усилителя 6. Выходной сигнал с каждого измерительного канала устройства поступает на соответствующие сигнальные входы коммутатора 7, для их поочередной передачи на сигнальный выход коммутатора 7. Далее с единственного выхода коммутатора 7 сигнал заводится на вход одноканального АЦП 8 и оцифровывается им.

Работа устройства синхронизируется сигналами синхронизации с выхода формирователя импульса синхронизации 12, поступающими на цифровой вход синхронизации интерфейса 10 с последующей их передачей на ПЭВМ 11. Каждый новый номер опрашиваемого измерительного канала устанавливается на коммутаторе 7 с очередным появлением импульса синхронизации на цифровом входе синхронизации интерфейса 10 благодаря ПЭВМ 11, которая через цифровой выходной порт управления интерфейса 10 выдает сигналы управления на вход внешнего управления коммутатором 7. Кроме того, преобразование АЦП 8 выходного сигнала измерительного канала в цифровой код осуществляется также в моменты времени появления импульса синхронизации. Цифровые коды выходных сигналов измерительных каналов по шине данных 9 поступают в цифровой входной порт интерфейса 10 с последующей их передачей в ПЭВМ 11, чем завершается процедура формирования текущей проекции потоков p(s)=Ф(s)=-∫u(s,t)dt для заданного нулевого зенитного и азимутального углов θ и α.

ПЭВМ 11 через цифровой выходной порт управления интерфейса 10 наклонным механизмом 21, приводимым в движение шаговым двигателем зенитного наклона 15, через передающий винт 19 устанавливает раздвижной каркас 4 в следующее текущее положение, смещенное на Δθ, тем самым совершая зенитный наклон. В результате процесса полного зенитного наклона раздвижной каркас 4 последовательно дискретно наклоняется на зенитные углы, кратные Δθ, до крайнего положения, соответствующего значению зенитного угла θ, равному π, о чем свидетельствует сигнал с концевого выключателя 17, поступающий обратно через цифровой вход порта позиционирования интерфейса 10 на ПЭВМ 11. Каждый зенитный наклон сопровождается процедурой формирования текущей проекции потоков p(s)=Ф(s) для заданного зенитного и азимутального углов θ и α. Полный зенитный наклон для заданного азимутального угла α завершает процедуру формирования зенитных проекций потоков p(s,θ)=Ф(s,θ) для заданного азимутального угла α.

По окончании формирования зенитных проекций потоков для заданного азимутального угла α ПЭВМ 11 через цифровой выходной порт управления интерфейса 10 поворотным механизмом 22, приводимым в движение шаговым двигателем азимутального поворота 16 через передающий винт 20, устанавливает раздвижной каркас 4 в следующее текущее положение, смещенное на Δα, тем самым совершая азимутальный поворот. В результате процесса полного азимутального поворота раздвижной каркас 4 последовательно дискретно поворачивается на азимутальные углы, кратные Δα, до крайнего положения, соответствующего значению азимутального угла α, равному 2π, о чем свидетельствует сигнал с концевого выключателя 18, поступающий обратно через цифровой вход порта позиционирования интерфейса 10 на ПЭВМ 11. Каждый азимутальный поворот сопровождается процедурой формирования зенитных проекций потоков p(s,θ) для заданного азимутального угла α. Полный азимутальный поворот завершает полное сканирование ферромагнитного изделия 24 с формированием зенитных проекций потоков p(s,θ,α)=Ф(s,θ,α)=∫u(s,t)dt для всех азимутальных углов, тем самым предоставляя полный набор исходных проекционных данных для последующей процедуры реконструкции.

Локализация границ раздела сред осуществляется посредством того, что полученный полный набор исходных проекционных данных дифференцируется по выбранному направлению xk:

Данная процедура, схематично изображенная на фиг.2, «скачками» показывает границы изменения распределения плотности магнитного потока, тем самым точно указывая на границы раздела сред внутренней структуры ферромагнитного изделия 24.

При визуализации, позволяющей получить изображение внутренней структуры ферромагнитного изделия, применяется способ неразрушающего объемного измерения векторной функции магнитной индукции неоднородно распределенного в пространстве и периодически изменяющегося во времени магнитного поля, изложенный в [1], который дополнен описанной процедурой дифференцирования по выбранному направлению xk и предполагает использование алгоритма реконструкции к продифференцированным исходным проекционным данным, основанного на принципе обратного преобразования Радона посредством обратной проекции с Фурье-фильтрацией. Фурье-фильтрация осуществляется путем свертки продифференцированных проекций компонент непосредственно в пространстве оригинала Фурье-преобразования с соответствующей реализующей фильтрацию свертывающей функцией h(s), являющейся обратным Фурье-преобразованием F-l[] квадрата частоты K пространственного спектра [6]:

где символ «*» есть оператор свертки; dθ и dα - дифференциал зенитного и азимутального углов соответственно; B′x, B′y, B′z - x, y, z - компоненты продифференцированной векторной функции магнитной индукции B ¯ ( x , y , z ) соответственно; h ( s ) = F 1 K 2 = 2 π K 2 e 2 π K s d K .

Таким образом, устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии позволяет получить изображение внутренней структуры ферромагнитного изделия посредством применения способа неразрушающего объемного измерения векторной функции магнитной индукции неоднородно распределенного в пространстве и периодически изменяющегося во времени магнитного поля, дополненного процедурой дифференцирования исходных проекционных данных по выбранному направлению, благодаря которой реконструированное распределение продифференцированной плотности магнитного потока B′x, B′y, B′z экстремумами указывает на локализацию границ раздела сред.

Литература

1. Патент РФ №2490659, кл. G01R 33/00, опубл. 20.08.2013.

2. Патент РФ №2186382, кл. G01N 27/00, опубл. 27.07.2002.

3. Патент РФ №2191374, кл. G01N 27/00, опубл. 20.10.2002.

4. Патент РФ №2245542, кл. G01N 27/83, опубл. 27.01.2005.

5. Патент РФ №2174235, кл. G01R 33/02, опубл. 27.09.2001.

6. J. Radon. Über die Bestimmung von Funktionen durch ihre Integralwerte längs gewisser Mannigfaltigkeiten // Berichte Sächsische Akademie der Wissenschaften, Bande 29, s.262-277, Leipzig, 1917.

Устройство для неразрушающей дифференциальной векторной трехмерной магнитоскопии, содержащее формирователь импульса синхронизации, шину данных, аналого-цифровой преобразователь, персональную электронно-вычислительную машину, соединенную с выходами интерфейса, систему позиционирования, состоящую из двух шаговых двигателей, подключенных к блокам управления, подсоединенный к первому шаговому двигателю передающий винт, соединенный с поворотным механизмом, блоки концевых выключателей, закрепленных на двигателях, отличающееся тем, что в него введены генератор периодического тока, источник излучения однородного магнитного поля, индуктивно связанные с ним множество плоских круглых измерительных контуров, жестко закрепленных на раздвижном каркасе и реализованных 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, при этом выводы этих контуров подключены к входам аналоговых интеграторов, выходы которых через усилители соединены с соответствующими сигнальными входами коммутатора, причем единственный сигнальный выход коммутатора подключен к аналоговому входу одноканального аналого-цифрового преобразователя, а механизм позиционирования дополнен передающим винтом и наклонным механизмом, выполненным так, чтобы обеспечивать поочередные последовательные дискретные поступательные зенитные наклоны и азимутальные повороты с заданными шагами раздвижного каркаса относительно предметного столика с размещенным на нем ферромагнитным изделием, сопровождающиеся процедурой формирования текущей проекции потоков для заданных зенитных и азимутальных углов, причем персональная электронно-вычислительная машина посредством интерфейса выдает сигналы управления коммутатором и позиционированием раздвижного каркаса и обеспечивает управление частотой, амплитудой и формой выходного тока генератора периодического тока, а также реализует обработку каждой текущей проекции потоков продифференцированной по выбранному направлению с последующей визуализацией результатов процесса неразрушающего контроля внутренней структуры ферромагнитного изделия, позволяющей выявлять локализацию границ раздела сред посредством определения экстремумов реконструируемого распределения продифференцированной плотности магнитного потока.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой способ и устройство для обнаружения дефектов на поверхности ферромагнитных материалов и изделий. При реализации способа намагничивают объект контроля одно- или двухполярными импульсами магнитного поля, при этом дополнительно осуществляют акустическую задержку электрических сигналов, обусловленных взаимодействием магнитных импульсов с дефектом, причем минимальное значение этой задержки τмин≥То, где То - эффективная длительность импульса магнитного поля, приложенного к исследуемой области объекта контроля, и регистрируют электрические сигналы, обусловленные полями рассеяния дефектов. В качестве части звукопровода линии задержки используют сам объект контроля. В устройстве приемный элемент размещен на расстоянии R за пределами зоны взаимодействия источника импульсного магнитного поля с дефектом, минимальное значение которого Rmin=То×С, где То - длительность магнитного импульса, C - скорость ультразвуковой волны, возбужденной источником магнитного поля в объекте контроля при взаимодействии импульса магнитного поля с дефектом. При этом регистрирующее устройство настроено на частоту, как правило, вдвое превышающую основную частоту спектра импульса магнитного поля, подводимого к объекту контроля. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой устройство для обнаружения дефектов малых линейных размеров. Устройство представляет собой программно-аппаратный комплекс, включающий в себя вихретоковый преобразователь, персональный компьютер со звуковой картой и программным обеспечением: виртуальным генератором, блоками обработки сигнала и управления, управления перемещением датчика, - а также USB/LPT-интерфейс, шаговый двигатель. Сигнал передается от виртуального генератора через цифро-аналоговый преобразователь на возбуждающую и компенсационную обмотки ВТП и вызывает появление локального электромагнитного поля, которое при взаимодействии с измеряемым объектом изменяется и затем измененный сигнал фиксируется на измерительной обмотке ВТП. Измерительная обмотка соединена встречно с компенсационной обмоткой. Преобразователь подключается к различным интерфейсам: аудиокарте в составе персонального компьютера, по беспроводному каналу к мобильному телефону и передает измеряемые данные в разработанное программное обеспечение, где они отображаются на индикаторе. Устройство позволяет обнаружить дефекты малых линейных размеров, а также дефекты, залегающие внутри объекта контроля. 6 ил., 2 пр.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой способ мониторинга технического состояния стальных подземных газонефтепроводов. При реализации способа обследуемый трубопровод намагничивают с помощью источника постоянного магнитного поля, размещенного внутри трубопровода, до величины остаточной намагниченности 0,1-0,8 поля насыщения. Измерения трех взаимно перпендикулярных компонент индукции магнитного поля по меньшей мере в одной точке по образующей внутри трубопровода производятся сразу после операции намагничивания, а затем с периодичностью от 1 до 4 раз в год с помощью феррозондовых или магниторезистивных датчиков магнитного поля. По сопоставлению полученных результатов делают вывод о развитии коррозионных нарушений и напряженных состояний, прогнозируют техническое состояние трубопровода в заданный момент времени и его срок службы. Техническим результатом является выявление дефектов и напряженных состояний трубопровода, позволяющее определять слабые места трубопровода и предотвращать его разрушение. 8 ил.

Изобретение относится к области исследования материалов с помощью магнитных средств, в частности фиксации изменений величины магнитного потока при изменении номинального сечения или структуры металла с ферромагнитными свойствами. Способ магнитного контроля сварных стыков рельсов заключается в том, что на дефектоскопическом средстве устанавливают устройство, создающее магнитное поле в рельсе, перемещают дефектоскопическое средство и фиксируют изменения магнитного поля в рельсе датчиком, скользящим по поверхности рельса, обнаруживают зоны сварных стыков, сохраняют их координаты в диагностической карте участка рельсового пути, при этом дополнительно фиксируют и сохраняют формы сигналов от зон сварных стыков, сравнивают их с соответствующими сигналами предыдущих измерений и на основании этих сравнений принимают решение об обнаружении и развитии дефектов в сварных стыках рельсов. Технический результат - повышение достоверности обнаружения и производительности контроля сварных стыков рельсов. 5 ил.

Использование: для оценки геометрических размеров дефектов стенки трубной секции и сварных швов по данным магнитного внутритрубного дефектоскопа. Сущность изобретения заключается в том, что оценку геометрических размеров дефектов стенки трубной секции и сварных швов по данным магнитного внутритрубного дефектоскопа выполняют с помощью универсальной нейросетевой модели, реализующей способ, заключающийся в распространении сигналов ошибки от выходов нейронной сети к ее входам, в направлении, обратном прямому распространению сигналов в обычном режиме работы. Обучение нейросети происходит, используя стандартный алгоритм обратного распространения ошибки. Технический результат: обеспечение возможности оценки длины, ширины и глубины дефекта типа «потеря металла» по данным магнитного внутритрубного дефектоскопа с помощью универсальной нейросетевой модели, подходящей для дефектоскопов с различными диаметрами и магнитными системами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх