Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов



Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов
Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов
Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов
Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов
Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов
Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов

 


Владельцы патента RU 2608021:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к инфракрасной диагностике и тепловизионным методам контроля. При проведении тепловизионного контроля теплоизоляции трубопровода движение тепловизионной камеры выполняют по винтовой линии вокруг трубопровода с частотой ее обращения, зависящей от изменения максимума температурного поля на наружной поверхности теплоизоляции трубопроводов в соответствии с законом движения максимума температуры газа наддува по длине трубопровода. При этом шаг винтовой линии при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода должен обеспечивать получение перекрывающихся термограмм с учетом технических характеристик тепловизионной камеры. Технический результат – повышение достоверности и информативности получаемых данных за счет обеспечения получения термограммы всей поверхности теплоизоляции трубопровода при однократном испытании. 2 ил.

 

Предлагаемый способ относится к области неразрушающего контроля, а именно к инфракрасной диагностике и методам теплового неразрушающего контроля.

Наиболее близким по технической сути (прототипом) к предлагаемому способу является способ тепловизионного контроля теплоизоляции протяженных трубопроводов (пат. 2386958 Российская Федерация, МПК G01N 25/00. Способ тепловизионного контроля теплоизоляции протяженных трубопроводов / Гуков В.В., Пеньков М.М., Наумчик И.В., Кухтин А.В., Тетерук Р.А., Садин Д.В., Цыганков В.В.; заявитель и патентообладатель МО РФ. - №2008123707/28; заявл. 10.06.08; опубл. 20.04.10).

Способ тепловизионного контроля теплоизоляции протяженных трубопроводов включает предварительный нагрев стенок под изоляцией для создания перепада температуры поперек слоя теплоизоляции и последующий тепловизионный контроль температурных полей на наружной поверхности теплоизоляции посредством тепловизионной камеры, которую перемещают вдоль трубопроводов в сторону источника газа наддува в соответствии с законом движения максимума температуры по длине трубопроводов.

Данный способ обеспечивает возможность контроля качества теплоизоляции протяженных трубопроводов. В тоже время его использование связано с движением камеры вдоль трубопровода, что позволяет контролировать состояние трубопровода только с одной стороны трубопровода. В противном случае необходимо использовать несколько тепловизионных камер, что значительно увеличивает трудоемкость и стоимость контроля.

Задачей изобретения является создание способа тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов, обеспечивающего уменьшение трудоемкости и стоимости контроля при проведении тепловизионной съемки.

Это достигается тем, что перемещение тепловизионной камеры выполняют по винтовой линии вокруг трубопровода с частотой ее обращения, которую рассчитывают по формуле:

,

где υ - скорость перемещения максимума температурного поля на наружной поверхности теплоизоляции трубопровода, м/с;

Sк - размер термограммы по длине трубопровода, зависящий от технических характеристик тепловизионной камеры, а именно поля зрения ее объектива, мм;

k - выбранное значение перекрытия термограмм по длине трубопровода, %,

а шаг винтовой линии выбирают с учетом размера термограммы и заданного значения их перекрытия.

При проведении тепловизионного контроля теплоизоляции трубопровода перемещение тепловизионной камеры выполняется по винтовой линии вокруг трубопровода с заданной частотой ее обращения, обеспечивая совпадение положения камеры с максимумом температурного поля на наружной поверхности теплоизоляции трубопровода. При этом шаг винтовой линии P при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода обеспечивает получение перекрывающихся термограмм с учетом технических характеристик тепловизионной камеры и выбирается с учетом размера термограммы и заданного значения их перекрытия. Шагом винтовой линии при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода называется расстояние по его образующей между одноименными точками соседних витков (фиг. 1).

При тепловизионном контроле теплоизоляции трубопровода предлагается реализовать рекомендацию по 15-процентному перекрытию термограмм для исключения пропуска участков с возможными дефектами. С этой целью выбирается шаг винтовой линии при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода следующим образом:

В нашем случае выбираем P=0,925 Sк.

Связь между геометрическими параметрами винтовой линии при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода получается из рассмотрения ее развертки и соответствует законам движения винтовой пары:

где ϕ - угол наклона винтовой линии при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода;

d - наружный диаметр трубопровода.

При полном обороте тепловизионной камеры вокруг трубопровода относительное перемещение ее вдоль оси трубопровода составит величину шага винтовой линии P при перемещении тепловизионной камеры вокруг трубопровода.

Скорость перемещения максимума температурного поля на наружной поверхности теплоизоляции вдоль трубопровода определяется из формулы:

.

Тогда частота обращения тепловизионной камеры вокруг трубопровода определяется из формулы:

Перемещение камеры по винтовой линии вокруг трубопровода позволит при однократном создании перепада температуры между внутренней и внешней поверхностью трубопровода получить наиболее полную информацию о техническом состоянии теплоизоляции трубопровода.

Пример реализации предлагаемого способа представлен на фиг. 2, на которой введены следующие обозначения: 1 - трубопровод; 2 - винтовая линия вокруг трубопровода, по которой перемещается тепловизионная камера; 3 - тепловизионная камера.

Реализация способа тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов происходит следующим образом. Регистрация температурных полей на наружной поверхности теплоизоляции трубопровода 1 производится тепловизионной камерой 3. Закон движения тепловой волны предопределяет и схему движения тепловизионной камеры 3 вокруг трубопровода 1 по винтовой линии 2, используя максимальную контрастность термограмм. Тепловизионная камера 3 перемещается в сторону источника газа наддува в соответствии с законом движения максимума температуры по длине трубопровода 1. Скорость движения тепловизионной камеры 3 рассчитывается с учетом формулы (3).

Предлагаемый способ обеспечивает возможность контроля качества теплоизоляции трубопроводов, а также снижение трудоемкости и стоимости проведения тепловизионного контроля. Способ позволяет получать термограммы всей поверхности теплоизоляции трубопровода при однократном испытании.

Способ тепловизионного контроля теплоизоляции трубопроводов, включающий предварительный нагрев стенок трубопровода под изоляцией для создания перепада температуры поперек слоя теплоизоляции и последующий тепловизионный контроль температурных полей на наружной поверхности теплоизоляции посредством тепловизионной камеры, которую перемещают вдоль трубопровода в сторону источника газа наддува в соответствии с законом движения максимума температуры по длине трубопровода, отличающийся тем, что перемещение тепловизионной камеры выполняют по винтовой линии вокруг трубопровода с частотой ее обращения, которую рассчитывают по формуле:

где υ - скорость перемещения максимума температурного поля на наружной поверхности теплоизоляции трубопровода, м/с;

Sк - размер термограммы по длине трубопровода, зависящий от технических характеристик тепловизионной камеры, а именно поля зрения ее объектива, мм;

k - выбранное значение перекрытия термограмм по длине трубопровода, %,

а шаг винтовой линии выбирают с учетом размера термограммы и заданного значения их перекрытия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бесконтактного неразрушающего контроля и касается тепловизионной дефектоскопической системы. Система включает в себя тепловизионное устройство и светодиодный излучатель для нагрева контролируемого объекта, соединенные с блоком управления, а также два светочувствительных элемента.

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов и может быть использовано при наземных испытаниях элементов летательных аппаратов.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оценки состояния поверхностей резиновых и пластиковых нитей. Заявлено устройство для оценки технического состояния поверхности нитей, включает в себя температурный генератор, температурный датчик, интерфейс, анализатор изображения и элемент принятия решения.

Изобретение относится к изготовлению или получению изделий из стекла или стеклокерамики. Изобретение основано на том, чтобы обеспечить получение изделий из стекла или стеклокерамики, имеющих точно охарактеризованные термомеханические свойства.

Изобретение относится к способу бесконтактного одностороннего активного теплового неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для проведения теплового неразрушающего контроля изделий в авиакосмической, машиностроительной и энергетической промышленности.

Изобретение относится к способам коррекции собственной температурной зависимости кремниевых фотопреобразователей (ФЭП) и может быть использовано при тепловакуумных испытаниях (ТВИ) космического аппарата (КА) или его составных частей с использованием имитатора солнечного излучения.

Изобретение относится к диагностике технического состояния систем контроля технологических процессов. Предложен способ проверки работоспособности системы контроля течи трубопровода, который включает воспроизведение системой параметров эталонного имитатора измеряемых системой физических величин, сравнение воспроизведенных параметров с заданными параметрами эталонного имитатора и выработку заключения о работоспособности системы.

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам воспроизведения аэродинамического теплового воздействия на головную часть (обтекатель) ракеты в наземных условиях.

Изобретение относится к экранировке аппаратов или их деталей от электрических или магнитных полей и может быть использовано для контроля эффективности электромагнитного экранирования корабельных помещений, защищенных от преднамеренных электромагнитных воздействий.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для технической диагностики неоднородных конструкций. Согласно заявленному решению перед проведением тепловизионного обследования выбирают время тепловой инерции равным 3-20 минут в зависимости от скорости реакции компонентов пенополиуретана, марки оболочки и толщины слоя изолирующего слоя пенополиуретана на трубе.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры движущихся газовых сред на выходе из реакторов и теплообменных аппаратов с различной структурой теплообменных поверхностей.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для активного одностороннего теплового контроля металлических, композиционных и др.

Изобретение относится к области термографии и может быть использовано при создании технологии тепловизионного определения количественных пульсационных характеристик турбулентности неизотермического потока жидкости.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при проведении наружной тепловизионной съемки для диагностики состояния строительных сооружений и энергетических объектов.

Изобретение относится к области океанологии и может быть использовано для получения полей температуры океана в оперативном режиме. Заявлен способ оценки температуры поверхности океана по измерениям спутниковых микроволновых радиометров путем получения значений радиояркостных температур (Тя) по радиометрическим каналам и вычисления значения температуры поверхности океана (Ts) с использованием зависимости, учитывающей значение радиояркостных температур и коэффициентов настроенной Нейронной Сети.
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при наземных тепловакуумных испытаниях бортовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) негерметичных космических аппаратов (КА).

Изобретение относится к бесконтактным методам исследований теплофизических характеристик твердых тел и может быть использовано для исследований теплофизических характеристик изделий, используемых в авиакосмической, машиностроительной и энергетической промышленности.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического определения концентрации металла в руде. Согласно заявленному способу перед проведением контроля содержания металла в руде по конвейеру пропускают руду без примесей металла.

Датчик с фильтровальным устройством, на выходе которого установлено детекторное устройство, и аналитическим устройством, соединенным с детекторным устройством. Причем фильтровальное устройство имеет первый контрольный фильтр и второй контрольный фильтр, и оба фильтра имеют первую контрольную полосу и вторую контрольную полосу соответственно.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для определения температуры водосодержащей среды, а именно пульсирующей крови внутри тела. .

Изобретение относится к области метрологии, в частности к средствам неразрушающего контроля. Внутритрубный снаряд-дефектоскоп содержит цилиндрический гермоконтейнер, опорные элементы в виде эластичных манжет, датчики, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера и соединенные с размещенным внутри гермоконтейнера электронным блоком.
Наверх