Дефектоскоп наружного неразрушающего контроля



Дефектоскоп наружного неразрушающего контроля
Дефектоскоп наружного неразрушающего контроля
Дефектоскоп наружного неразрушающего контроля

 


Владельцы патента RU 2563601:

Общество с ограниченной ответственностью "Антенор" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для наружного неразрушающего контроля стенок труб (обнаружение дефектов, потери металла и растрескиваний в стенках труб) непосредственно во время проведения ремонтных работ, замены изоляции труб трубопроводов, транспортирующих природный и промышленный газы, нефть и нефтепродукты. Сущность изобретения заключается в том, что дефектоскоп наружного неразрушающего контроля содержит магнитную поисковую систему, в которую входит подпружиненный блок преобразователей с измеряющими датчиками, которые измеряют магнитное поле рассеяния над поверхностью исследуемого объекта, блок намагничивания, блок электроники и транспортирующие элементы. Кроме того, магнитная поисковая система имеет устройство блокирования магнитного поля, что позволяет без затруднения снять дефектоскоп с исследуемого объекта после окончания работ. В блок преобразователей включены двухкоординатные энкодеры, которые конструктивно изготовлены единым узлом с блоком преобразователей и подпружиненной подвеской. Двухкоординатные энкодеры предназначены для преобразования линейного или углового перемещения и являются упорами для блока преобразователей, а пружины подвески обеспечивают постоянное поджатие двухкоординатных энкодеров к исследуемой поверхности. Транспортирующие элементы выполнены в виде шаровых опор, которые конструктивно входят в блок преобразователей и способны передвигаться по обеим координатам исследуемой поверхности объекта одинаково. Технический результат - упрощение процесса переориентации дефектоскопа на продольное или поперечное его перемещение по исследуемой поверхности объекта. 3 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для наружного неразрушающего контроля стенок труб (обнаружение дефектов, потери металла и растрескиваний в стенках труб) непосредственно во время проведения ремонтных работ, замены изоляции труб трубопроводов, транспортирующих природный и промышленный газы, нефть и нефтепродукты.

Известен «Магнитный сканер дефектоскоп» СКМ-1, предназначенный для выявления стресскоррозионных поражений стенок труб магистральных и шлейфовых газонефтепроводов, резервуаров и определения параметров трещин и коррозионных каверн [1]. Известное устройство состоит из трехколесной тележки, несущей магнитную поисковую систему, состоящую из постоянного магнита и датчиков магнитного поля, размещенных между полюсными наконечниками намагничивающего устройства. На тележке размещено колесное устройство измерения пройденного пути, устройство сбора датчиковой информации, устройство предварительной обработки и регистрации датчиковой информации, источник питания. Сканер перемещается вручную по обследуемой поверхности. Собранные данные перегружаются в переносный компьютер и анализируются в интерактивном режиме человеком Достоинством устройства является его простота, однако исследование с его помощью прямолинейных поверхностей затруднено.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство СкМ-Т (Сканер), предназначенное для поиска магнитных аномалий в стенках труб технологических и внутрипромысловых трубопроводов с наружными диаметрами 114 мм, 159 мм, 168 мм и 219 мм и толщиной стенки от 6 до 12 мм, используемых для сбора и транспортировки нефти, нефтепродуктов, ППД, а также для определения вида и параметров (размеров) дефектов, их вызывающих [2]. Обнаруживаемые дефекты: общая коррозия, питтинговая коррозия, продольные трещины, ППД, а также для определения вида и параметров (размеров)дефектов, их вызывающих. Материал труб категории Б и В по ГОСТ 8731.

Сканер состоит из блока преобразователей, имеющего подпружиненную подвеску между полюсами блока намагничивания, блока электроники, закрепленного на сканере фиксаторами, и механизма подъема. В блоке преобразователей размещены датчики-преобразователи, измеряющие магнитное поле рассеяния над поверхностью контролируемого объекта. Блок намагничивания состоит из магнитопровода, постоянных магнитов, полюсных пластин, четырех опорных колес и обеспечивает намагничивание стенки контролируемого объекта между своими полюсами (N и S).

Механизм подъема состоит из направляющих и четырех вспомогательных колес, приводимых в действие ходовым винтом при помощи ручки. Он служит для снятия сканера с магнитного шунта и контролируемого объекта, установки сканера на магнитный шунт и контролируемый объект, перемещения сканера по контролируемому объекту в поперечном направлении (П).

При вращении ручки против часовой стрелки вспомогательные колеса опускаются и отрывают сканер от магнитного шунта или контролируемого объекта. В этом положении сканер может быть перемещен в поперечном направлении. При вращении ручки по часовой стрелке вспомогательные колеса поднимаются и опускают сканер на контролируемый объект или магнитный шунт. Ручка снабжена трещоткой и переключателем направления вращения. Сканер перемещается оператором за ручки по поверхности контролируемого объекта вперед (В) или назад (Н) на опорных колесах, преобразователи измеряют магнитное поле рассеяния над поверхностью контролируемого объекта, данные из блока преобразователей по кабелю, заключенному в металлорукав, поступают через разъем в блок электроники, где осуществляется сбор, первичная обработка и накопление данных о контролируемом объекте.

Недостатком данного устройств является неудобство при эксплуатации, вызванное периодическим переводом его (пользуясь механизмом подъема) в режим продольного и поперечного перемещения.

Задачей изобретения является создание диагностического устройства минимального веса, способного перемещаться по исследуемой поверхности объекта в любом направлении и без каких-либо вспомогательных механизмов и свободно снимаемого и устанавливаемого на ферромагнитную поверхность любой конфигурации.

Поставленная задача решается тем, что дефектоскоп наружного неразрушающего контроля содержит магнитную поисковую систему, в которую входит подпружиненный блок преобразователей с измеряющими датчиками, которые измеряют магнитное поле рассеяния над поверхностью исследуемого объекта, блок намагничивания, блок электроники и транспортирующие элементы. Кроме того, магнитная поисковая система имеет устройство блокирования магнитного поля, что позволяет без затруднения снять дефектоскоп с исследуемого объекта после окончания работ. В блок преобразователей включены двухкоординатные энкодеры, которые конструктивно изготовлены единым узлом с блоком преобразователей и подпружиненной подвеской. Двухкоординатные энкодеры предназначены для преобразования линейного или углового перемещения и являются упорами для блока преобразователей, а пружины подвески обеспечивают постоянное поджатие двухкоординатных энкодеров к исследуемой поверхности. Транспортирующие элементы выполнены в виде шаровых опор, которые конструктивно входят в блок преобразователей и способны передвигаться по обеим координатам исследуемой поверхности объекта одинаково. При этом отпадает необходимость в механизме подъема, облегчается процесс переориентации дефектоскопа на продольное или поперечное его перемещение по исследуемой поверхности объекта.

Признаки, отличающие предлагаемый дефектоскоп наружного неразрушающего контроля от наиболее близкого к нему по технической сущности, - наличие устройства блокирования магнитного поля, включение в блок преобразователей двухкоординатных энкодеров и выполнение транспортирующих элементов в виде шаровых опор. Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 показан общий вид устройства;

- на фиг.2 - продольный разрез;

- на фиг.3 - поперечный разрез.

Магнитная поисковая система дефектоскопа (Фиг.1, 2, 3) состоит из блока преобразователей 1, расположенного между полюсами составного блока намагничивания 2, блока электроники 3, включающего в себя блок аккумуляторов, вычислитель, систему внешней связи. Блок преобразователей подпружинен и во время работы опирается на шаровые опоры 4, конструктивно входящие в блок преобразователей. Двухкоординатные энкодеры (не показаны) изготовлены единым узлом с блоком преобразования и подпружиненной подвеской (не показана). В магнитной поисковой системе имеется устройство блокирования 5 с рычагом поворота 6 механизма шунтирования (не показан), что позволяет без затруднений снять сканер с исследуемого объекта 7 после окончания работ. В блоке преобразователей 1 размещены измеряющие датчики 8, измеряющие магнитное поле рассеяния над поверхностью исследуемого объекта 7. Блок намагничивания 2 состоит из магнитопровода 9, постоянных магнитов 10, полюсных пластин 11 и обеспечивает намагничивание стенки исследуемого объекта 7 между своими полюсами (N и S).

Дефектоскоп наружного неразрушающего контроля работает следующим образом: дефектоскоп устанавливают на исследуемую поверхность объекта 7, включают нажатием кнопки «вкл» (не показана), поворотом рычага 6 механизма шунтирования (не показан)против часовой стрелки (направление поворота условное, может быть и наоборот), деблокируется блок намагничивания 2 обеспечивает намагничивание поверхности исследуемого объекта 7. Измеряющие датчики 8 измеряют магнитное поле рассеяния над поверхностью исследуемого объекта 7 и передают результаты исследования в блок электроники 3. Нажатием кнопки «выкл» (не показана) и поворотом рычага 6 по часовой стрелке магнитное поле блокируется и дефектоскоп легко снимается с поверхности исследуемого объекта.

Предлагаемый дефектоскоп наружного неразрушающего контроля удобен в эксплуатации, имеет незначительный вес, способен перемещаться по исследуемой поверхности в любом направлении, при этом его легко установить и снять с любой металлической поверхности.

Источники информации

1. «Магнитный сканер дефектоскоп» СКМ-1, рекламные документы МНПО «СПЕКТР», 2001 г.

2. http://www.dissercat.com/content/teoreticheskie-i-eksper-imentalnye-issledovaniya-magnitnykh-polei-defektov-konechnykh-razmero. Теоретические и экспериментальные исследования магнитных полей дефектов конечных размеров и создание специализированных сканеров для дефектоскопии трубопроводов. (Сканер магнитный «СкМ-Т. «Руководство по эксплуатации). 427636.001 РЭ. ЗАО «Автогаз», г. Москва, 2003, 9 с.)

Дефектоскоп наружного неразрушающего контроля, состоящий из магнитной поисковой системы с подпружиненным блоком преобразователей с измеряющими датчиками, блоком намагничивания, блоком электроники и транспортирующими средствами, отличающийся тем, что магнитная поисковая система имеет устройство блокирования магнитного поля, а в блок преобразователей включены двухкоординатные энкодеры, при этом транспортирующие элементы выполнены в виде шаровых опор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности средствам бесконтактной диагностики, представляет собой устройство для диагностики технического состояния металлических трубопроводов и может быть использовано при дефектоскопическом контроле состояния, например напряженно-деформированного состояния металла трубопровода, нарушения целостности трубопровода и изоляционного покрытия и т.п., подводных и/или подземных нефте- и газопроводов и других металлических трубопроводов.

Изобретение относится к области магнитной дефектоскопии в промышленности и на транспорте. Сущность: протяженные конструкции в процессе их эксплуатации, изготовленные из однородного ферромагнитного материала и имеющие сечение профиля простой симметричной формы, намагничивают с образованием полюсов симметричного магнитного поля на оси симметрии сечения профиля по всей длине объекта наблюдения.

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов.

Предлагаемое техническое решение относится к области дефектоскопического контроля состояния трубопровода и может быть использовано для обнаружения и оконтуривания зон напряженно-деформированного состояния металла трубопровода, нарушения целостности трубопровода и его изоляционного покрытия, выявления несанкционированных врезок, а также диагностики технического состояния других подземных металлических трубопроводов и металлоконструкций.

Изобретение относится к производственной промышленности и может быть использовано для обнаружения и локализации металлических предметов в готовой продукции или в сырье.

Изобретение относится к бесконтактной диагностике металлических труб в процессе эксплуатации. Сущность: способ включает определение места и глубины залегания трубопровода на исследуемом участке, установку вдоль оси трубопровода, по крайней мере, двух идентичных датчиков для измерения напряженности (тангенциальной составляющей) магнитного поля, синхронную запись изменения напряженности магнитного поля, вызванного блуждающими токами, сравнительную обработку информации от всех датчиков и диагностическое заключение.

Изобретение относится к внутритрубной дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения отверстий в трубопроводах. Сущность: инструмент содержит соединенные между собой блок питания (1), позиционирующий и управляющий блок (2) и блок магнитных датчиков (3).

Изобретение относится к способам бесконтактной внетрубной диагностики стальных нефтяных труб, применяемых при транспортировке нефти трубопроводным способом, в том числе малого и среднего диаметра (100-500 мм), а также при дефектоскопии стальных и чугунных металлоконструкций.

Предлагаемое техническое решение относится к способам бесконтактной внетрубной диагностики стальных нефтяных труб, применяемых при транспортировке нефти трубопроводным способом, в том числе, малого и среднего диаметра (100-500 мм), а также при дефектоскопии стальных и чугунных металлоконструкций.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля технического состояния колесной пары железнодорожного транспорта при его движении по рельсовому пути.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство для вихретоковой дефектоскопии и может быть использовано для выявления и определения параметров подповерхностных дефектов в ферромагнитных объектах. Устройство содержит источник постоянного магнитного поля, линейку вихретоковых преобразователей между его полюсами, параллельную полюсам, и узел регулировки напряженности намагничивающего постоянного магнитного поля. Узел регулировки выполнен в виде рамы и подрамника, соединенных с возможностью поворота относительно оси вращения, направленной вдоль одной из сторон рамы и перпендикулярной линейке преобразователей, а также фиксатора подрамника относительно рамы с заданным углом между их плоскостями. Система обеспечивает создание постоянного магнитного поля, монотонно изменяющегося вдоль линейки преобразователей. Технический результат изобретения - повышение чувствительности и информативности контроля. 4 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для магнитной дефектоскопии как плоских изделий, так и изделий сложной формы (шестерни, болты, ступенчатые и коленчатые валы, галтельные переходы и др.). Технический результат - повышение селективной чувствительности к дефектам сплошности и расширение области применения. Способ магнитной дефектоскопии заключается в том, что намагничивают контролируемый объект, устанавливают индукционный преобразователь над его поверхностью, ориентируя ось витков индукционного преобразователя параллельно поверхности контролируемого объекта, перемещают индукционный преобразователь относительно поверхности контролируемого объекта и по выходному напряжению индукционного преобразователя судят о наличии и параметрах дефектов сплошности, при этом в процессе сканирования создают виброперемещение индукционного преобразователя вдоль оси его витков в направлении перемещения, выделяют из выходного напряжения индукционного преобразователя гармоническую составляющую с частотой, равной удвоенной частоте виброперемещения, регистрируют ее максимальную величину и по ней судят о местоположении и параметрах дефекта. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предложенный комплекс внутритрубной дефектоскопии с тросовой протяжкой относится к средствам для проверки технического состояния коротких прямолинейных или изгибных отрезков трубопровода. Данный комплекс содержит внутритрубный магнитный дефектоскоп, первую и вторую лебедку, вытяжной трос, силовой трос, кроулер, компьютер, подвижный маркирующий модуль с краскопультом, радиопередающее устройство, радиоприемное устройство, направляющий трос, первый и второй держатель направляющего троса, промежуточный держатель направляющего троса, идентификатор кольцевого шва. Первый держатель направляющего троса установлен на поверхности грунта над трубой около рва над входом в контролируемую трубу, второй держатель направляющего троса установлен на поверхности грунта над трубой около рва над выходом из контролируемой трубы, а направляющий трос укреплен одним концом к первому держателю направляющего троса, вторым концом - ко второму держателю направляющего троса, а на повороте трубы в горизонтальной плоскости направляющий трос крепится к промежуточному держателю направляющего троса с помощью эластичных растяжек. Направляющий трос введен в канавки первого и второго направляющих шкивов подвижного маркирующего модуля, магнитный датчик установлен в геометрическом центре тележки подвижного маркирующего модуля, радиопередающее устройство и его антенна установлены в кормовой части внутритрубного снаряда-дефектоскопа, а к входам модулятора радиопередатчика подключен выход идентификатора кольцевого шва, на множественные входы которого подключены выходы магнитных датчиков снаряда дефектоскопа. Данное изобретение обеспечивает повышение точности наземной привязки обнаруженных в трубопроводе дефектов относительно положения известных точек трубки. 5 ил.

Использование: для магнитной дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что магнитная дефектоскопия трубопровода проводится с учетом различных магнитных свойств материалов, связанных с применением при строительстве трубопроводов труб из различных марок стали и влиянием направления намагничивания относительно направления проката листа. Учет различных магнитных свойств материалов возможен с применением в устройстве магнитного дефектоскопа специального датчика, сигнал которого примерно пропорционален относительной дифференциальной проницаемости материала трубы в точке поля намагничивания относительно направления проката листа. Вводится информационный параметр «P», который примерно пропорционален дифференциальной относительной магнитной проницаемости материала, а также амплитуде поля рассеяния дефекта. Информационный параметр «P» используется как поправка к измеренным полям рассеяния в условиях, когда сегменты трубопровода выполнены из материалов с различными магнитными свойствами. Технический результат: уменьшение погрешности определения размеров дефектов трубопровода. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий методом магнитных потоков рассеяния и предназначено, прежде всего, для дефектоскопического контроля канатов из стальной ферромагнитной проволоки и устройству для осуществления способа. Способ контроля технического состояния каната заключается в том, что для обнаружения обрывов проволок одновременно с помощью датчиков Холла и индуктивных катушек осуществляют измерение сигнала по каналу локальных дефектов и по каналу потери сечения каналов, после чего полученные сигналы датчиков обрабатываются совместно с добавлением вблизи обнаруженного обрыва зоны нечувствительности, чтобы исключить таким образом двойной учет одного и того же обрыва, в том числе при наличии смещения сигнала от обрыва по разным каналам. Также предложена конструкция дефектоскопа для осуществления описанного выше способа, которая включает магнитную головку, состоящую из намагничивающей системы в виде двух полуцилиндров и измерительной системы с расположенными в двух плоскостях по окружности датчиками Холла и двумя седлообразными индуктивными катушками, соединенную кабелем с блоком управления и индикации, выполненным с возможностью автоматической обработки и отображения интегрального результата контроля на цветовом индикаторе (красный/желтый/зеленый) и дополнительной информации на алфавитно-цифровом дисплее. Изобретение обеспечивает высокую достоверность определения плотности обрывов проволок и повышение точности диагностики за счет корректного суммирования обрывов, обнаруженных по каналу датчиков Холла и каналу индуктивных катушек. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх