Устройство, система и способ автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций

Использование: для автоматизированного неразрушающего контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что предложено устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащее ультразвуковой блок неразрушающего контроля, блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, вихретоковый блок неразрушающего контроля, управляющий блок, соединенный с указанными ультразвуковым блоком неразрушающего контроля, блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретоковым блоком неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и блок навигации, соединенный с управляющим блоком управления и выполненный с возможностью определения положения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля относительно металлической конструкции и состояния поверхности контролируемой металлической конструкции и направления сигналов с информацией о положении указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок, причем все указанные блоки установлены во взрывозащищенном корпусе, имеющем средства перемещения по поверхности контролируемой металлической конструкции, управляющий блок выполнен с возможностью направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один блок из числа указанных ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока навигации, а блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля выполнен с возможностью изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком, от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения. Технический результат: обеспечение возможности создания устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций, которое может осуществлять точный контроль различных видов металлических конструкций, включая металлические конструкции, имеющие препятствия на своей поверхности, например, в виде стыков составляющих их пластин, а также которое может работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к устройствам для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций, и, в частности, устройствам для автоматизированного неразрушающего контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов.

Обзор уровня техники

В настоящее время известны различные устройства для неразрушающего контроля металлических конструкций, в частности, для контроля днища резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Как правило, для неразрушающего контроля применяют устройства для неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, которые используются самостоятельно или в комбинации с устройствами на основе других методов неразрушающего контроля. Однако все известные устройства или системы для неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля не могут осуществлять точный контроль различных типов днища таких резервуаров без непосредственного участия человека, что зачастую приводит к необходимости опорожнения и дегазации резервуаров.

Например, из патентного документа US 5514956 известно устройство для контроля дна резервуара на основе метода утечки магнитного поля, в котором предусмотрена возможность уменьшения магнитного притяжения устройства аппарата к дну резервуара при наличии на поверхности дна препятствия посредством отведения соответствующего магнитного блока устройства от поверхности дна резервуара. Однако такое уменьшение магнитного притяжения устройства должно осуществляться оператором, непосредственно удерживающим указанное устройство и осуществляющим его перемещение, что исключает возможность использования указанного устройства в резервуаре без его опорожнения и дегазации. Кроме того, в данном устройстве не предусмотрено использование других методов неразрушающего контроля вместе с методом утечки магнитного поля, что делает контроль посредством указанного устройства менее точным.

Часть указанных недостатков была решена в устройстве, известном из патентного документа US 6104970, которое представляет собой автоматическое устройство для контроля дна резервуара, связанное с удаленной станцией. Указанное устройство может перемещаться по поверхности контролируемого дна резервуара и содержит электромагнитный датчик и ультразвуковые датчики для возможности осуществления неразрушающего контроля этого дна. Устройство также содержит датчик определения стыка между пластинами на дне резервуара, по сигналу от которого магнит электромагнитного датчика может быть отведен для предотвращения столкновения со стыком. Однако при этом контроль области дна резервуара в месте стыка и вокруг него не производится, или точность контроля этой области значительно снижается, что намного ухудшает в целом точность контроля посредством указанного устройства всего дна, особенности при наличии на контролируемом дне множества препятствий. Кроме того, отведение магнита электромагнитного датчика может быть недостаточной мерой для обеспечения возможности предотвращения столкновения со стыком и примагничивания магнита к стыку.

Таким образом, существует насущная необходимость в обеспечении устройства для неразрушающего контроля, которое может функционировать в автоматическом или полуавтоматическом режиме на всем протяжении контролируемой металлической конструкции, включающей различные препятствия и неоднородности.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций, которое может осуществлять точный контроль различных видов металлических конструкций, включая металлические конструкции, имеющие препятствия на своей поверхности, например, в виде стыков составляющих их пластин, а также которое может работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

Предложено устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащее ультразвуковой блок неразрушающего контроля, блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, вихретоковый блок неразрушающего контроля, управляющий блок, соединенный с указанными ультразвуковым блоком неразрушающего контроля, блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретоковым блоком неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и блок навигации, соединенный с управляющим блоком и выполненный с возможностью определения положения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля относительно металлической конструкции и состояния поверхности контролируемой металлической конструкции и направления сигналов с информацией о положении указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок, причем все указанные блоки установлены в корпусе, имеющем средства перемещения по поверхности контролируемой металлической конструкции, управляющий блок выполнен с возможностью направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один блок из числа указанных ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока навигации, а блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля выполнен с возможностью изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком, от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения.

Достигаемый технический результат заключается в возможности работы предлагаемого устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций с различными видами металлических конструкций, включая металлические конструкции с изменяющейся толщиной. Кроме того, совместное использование разных блоков неразрушающего контроля позволяет производить более точный и быстрый контроль металлических конструкций без необходимости многократного прохождения предлагаемого устройства рядом с одной и той же областью поверхности контролируемых металлических конструкций.

Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения устройство дополнительно содержит по меньшей мере один блок неразрушающего контроля.

Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения устройство дополнительно содержит узел для зачистки поверхности металлической конструкции.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля характеризуется рабочим зазором от этого блока до поверхности контролируемой металлической конструкции и выполнен с возможностью изменения указанного рабочего зазора.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля содержит магнитную систему, содержащую по меньшей мере два магнитных барабана, соединенных ярмом магнитопровода, причем указанные по меньшей мере два магнитных барабана выполнены с возможностью поворота относительно друг друга.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения устройство дополнительно содержит средства аварийного отведения указанного устройства от металлической конструкции.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения все указанные блоки выполнены взрывозащищенными и/или указанный корпус представляет собой герметичный взрывозащищенный корпус.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения блок навигации содержит по меньшей мере один звуковизор, по меньшей мере один ультразвуковой датчик и/или по меньшей мере одну камеру.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения устройство предназначено для контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов.

Также предложена система для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащая устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции и система управления, предназначенная для управления устройством для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции и соединенный с ним посредством взрывозащищенной линии связи.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения система управления представляет собой автолабораторию.

Также предложен способ неразрушающего контроля металлической конструкции с помощью устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, согласно которому обеспечивают доступ указанного устройства к металлической конструкции, предназначенной для проведения ее контроля, выполняют контроль части металлической конструкции, рядом с которой расположено указанное устройство, одновременно по меньшей мере одним блоком из числа ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля и перемещают указанное устройство до другой части металлической конструкции на основании информации от блока навигации устройства по поверхности металлической конструкции. При изменении параметров металлической конструкции изменяют индукцию магнитного поля в блоке неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения дополнительно в случае наличия препятствий на поверхности металлической конструкции изменяют рабочий зазор от блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля до поверхности контролируемой металлической конструкции.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения дополнительно в случае определения наличия отложений на поверхности металлической конструкции выполняют зачистку поверхности металлической конструкции.

Другие аспекты настоящего изобретения могут быть понятны из последующего описания предпочтительных вариантов реализации и чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно первому варианту реализации.

На фиг. 2A и 2B проиллюстрирована магнитная система блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля во включенном состоянии (фиг. 2A) и в выключенном состоянии (фиг. 2B).

На фиг. 3 показан трехмерный вид устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно второму варианту реализации, обеспечивающий видимость верхней части указанного устройства.

На фиг. 4 показан трехмерный вид устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно второму варианту реализации, обеспечивающий видимость нижней части устройства.

На фиг. 5 показана система для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно настоящему изобретению.

На фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая способ неразрушающего контроля металлической конструкции с помощью устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

Настоящее описание раскрывает варианты и особенности устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций, в частности, для контроля днищ резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, производимого в том числе внутри таких резервуаров.

В настоящем описании термин “автоматизированный” относится как к устройству, осуществляющему полностью автоматические действия, так и к устройству, осуществляющему автоматические действия и при этом функционирующему с участием человека, т.е. к устройству, работающему в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

Далее подробно описаны некоторые варианты реализации настоящего изобретения. Необходимо отметить, что раскрываемые особенности раскрываемого устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций в любом варианте реализации могут быть присущи различным вариантам реализации в любой их комбинации, если не указано иначе.

Принципиальная схема предлагаемого устройства 100 для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно первому варианту реализации показана на фиг. 1. Устройство 100 содержит три блока неразрушающего контроля, а именно ультразвуковой блок 110 неразрушающего контроля, блок 120 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля (блок MFL (Magnetic Flux Leakage)) и вихретоковый блок 130 неразрушающего контроля. Кроме того, устройство 100 содержит управляющий блок 140, который соединен с указанными тремя блоками 110, 120 и 130 неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и блок 150 навигации, соединенный с управляющим блоком 140. Блок 120 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля обладает функциональной возможностью изменять рабочий зазор между своей поверхностью и поверхностью контролируемой металлической конструкции, что может быть необходимо, например, во время преодоления препятствий на поверхности металлической конструкции устройством 100 для автоматизированного неразрушающего контроля.

Блок 150 навигации предназначен для определения положения указанного устройства 100 относительно металлической конструкции, а также при необходимости определения состояния поверхности контролируемой металлической конструкции. Кроме того, блок 150 навигации может направлять сигналы с информацией о положении указанного устройства 100 и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок 40.

В свою очередь, управляющий блок 140 предназначен для направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один из указанных трех блоков 110, 120 и 130 для неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока 150 навигации.

Важной особенностью настоящего изобретения является выполнение блока 120 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля таким образом, что индукция магнитного поля, создаваемого этим блоком, может быть изменена от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения. Такое изменение может быть осуществлено в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

Все блоки, составляющие указанное устройство 100, смонтированы в корпусе, который оснащен средствами перемещения (не показаны) указанного устройства по поверхности контролируемой металлической конструкции, например, по поверхности днища резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов.

Необходимо отметить, что устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно другим вариантам реализации может иметь другой набор блоков неразрушающего контроля, например, их большее количество, или только один блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля. Кроме того, могут использоваться блоки неразрушающего контроля на основе других методов неразрушающего контроля, известных для специалистов, например, на основе электрического, радиационного, теплового, радиоволнового, акустического методов и других.

Блок 120 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля может быть выполнен любым известным для специалиста способом, чтобы обеспечивалась возможность изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком. Например, в устройстве согласно первому варианту реализации блок 120 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля содержит магнитную систему, проиллюстрированную на фиг. 2A и 2B, содержащую ярма магнитопровода, два магнитных барабанов и полюсные наконечники. Регулировка магнитного поля осуществляется путем поворота магнитных барабанов на заданный угол. На фиг. 2A магнитная система блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля находится во включенном состоянии, характеризующимся некоторым значением индукции магнитного поля больше нуля, а на фиг. 2B указанная магнитная система приведена в выключенное состояние, при котором значение индукции магнитного поля равно минимальному значению, близкому нулю, вследствие наличия остаточной намагниченности посредством поворота магнитных барабанов. Таким образом, магнитная система с регулируемым магнитным полем блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля позволяет оптимизировать величину магнитного поля под конкретную толщину контролируемой металлической конструкции, а также производить очистку блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля от налипшей магнитной грязи.

Благодаря такой особенности магнитной системы блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля осуществляется возможность преодолевать металлическую конструкции в местах изменения ее параметров, например, в местах стыков пластин, составляющих металлическую конструкцию, или при наличии препятствий в виде загрязнений, налета, отложений или т.п.

Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно второму варианту реализации показано на фиг. 3 и 4 и представляет собой диагностический робот 200 в виде тележки с четырьмя колесами 230 и герметичным корпусом. Робот 200 оборудован направляющими 210, роликами 220 для движения вдоль стен резервуара, расположенных по периметру корпуса робота 200 на его боковой стороне и узлом 270 зачистки поверхности контролируемой металлической конструкции (например, от загрязнений, налета или отложений различного рода). В корпусе робота 200 расположен блок 280 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, а с торцов корпуса робота 200 установлен ультразвуковой блок 250 неразрушающего контроля, имеющего 96 каналов. Также в роботе 200 дополнительно имеются звуковизор 260, передняя обзорная камера 240, помпа 295 и стыковочный узел 290 для обеспечения возможности соединения робота 200 со средствами доставки, средствами аварийного отведения и линией связи. При необходимости количество и состав элементов устройства могут быть изменены, в частности в других вариантах реализации в корпус указанного может быть добавлен вихретоковый блок неразрушающего контроля. Робот 200 характеризуется следующими массогабаритными характеристиками средства доставки: размеры 1000x480x380 мм, вес 180 кг, место загрузки 510 мм.

Устройство по второму варианту реализации в виде робота 200 способно измерять металлические конструкции толщиной от 1,27 мм до 13,2 мм. Герметичный корпус робота 200 выполнен взрывозащищенным. В качестве альтернативы или дополнительно к этому в других вариантах реализации все части указанного устройства, включая блоки неразрушающего контроля, могут быть выполнены взрывозащищенными. Это позволяет осуществлять функционирование робота 200 без необходимости выполнять опорожнение и дегазацию резервуара, днище которого исследуется.

Между блоком 280 неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и поверхностью контролируемой металлической конструкции имеется рабочий зазор, который робот 200 может изменять. Это реализовано посредством того, что в данном варианте реализации диагностический робот 200 оснащен механизмом подъема магнитной системы блока 280, что позволяет ему изменять рабочий зазор и преодолевать препятствия при переезде с листа на лист, сваренных внахлест.

Устройство по второму варианту реализации в виде робота 200 также содержит средства аварийного отведения указанного устройства от металлической конструкции, например, в виде тросов, что проиллюстрировано на фиг. 5.

Система для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения показана на фиг. 5. Данная система может быть использована для контроля днища резервуара для хранения нефти и содержит устройство 310 для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции согласно одному из вариантов настоящего изобретения и управляющий центр в виде автолаборатории 320, предназначенной для управления устройством 310 и располагаемой на некотором удалении от контролируемого резервуара (например, в 150 метрах от взрывоопасной зоны A, расположенной, например, на расстоянии 100 метров вокруг резервуара). Автолаборатория 320 соединена с устройством 310 посредством взрывозащищенной линии 330 связи для обеспечения возможности дистанционного управления устройством 310 на безопасном расстоянии от резервуара. Устройство 310 помещают внутрь резервуара через люк-лаз 350 на верхней части резервуара посредством системы 340 загрузки.

При автоматизированном неразрушающем контроле металлической конструкции с помощью устройства для автоматизированного неразрушающего контроля согласно настоящему изобретению применяют способ, действия которого проиллюстрированы на фиг. 6.

Согласно указанному способу вначале размещают указанное устройство, так что ему обеспечен доступ к металлической конструкции, контроль которой необходимо осуществить, например, внутри резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов на его днище с целью выявления дефектов днища (этап 10). Важно отметить, что при этом нет необходимости выполнять опорожнение и дегазацию резервуара, днище которого исследуется.

Далее выполняют контроль части металлической конструкции, например, листа днища резервуара, рядом с которой расположено указанное устройство, одним блоком из числа ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля или более чем одним блоком одновременно при необходимости (этап 20).

Далее перемещают указанное устройство по поверхности металлической конструкции до другой части металлической конструкции на основании информации от блока навигации устройства (этап 30).

В случае изменения параметров металлической конструкции, например, ее толщины, при перемещении указанного устройства через стык металлических листов или с листа на лист, сваренных внахлест (этап 40), изменяют индукцию магнитного поля в блоке неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля таким образом, чтобы устройство могло проехать такой участок металлической конструкции (этап 50). В частности, для обеспечения возможности перемещения устройства над стыком металлических листов индукция магнитного поля в блоке неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля должна быть существенно снижена или даже уменьшена до нуля, что может быть выполнено автоматически или по сигналу от управляющего центра.

Кроме того, при наличии препятствий на поверхности металлической конструкции, например, в виде загрязнений или налетов, дополнительно может быть изменен рабочий зазор между блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и поверхностью контролируемой металлической конструкции. Также загрязнения, налет или отложения могут быть зачищены посредством узла для зачистки, имеющемся в указанном устройстве.

Таким образом, может быть осуществлен контроль металлической конструкции, имеющей изменяющуюся толщину, например, в местах стыков листов, составляющих такую металлическую конструкцию. Также, при осуществлении данного способа все блоки для неразрушающего контроля могут работать одновременно, дополняя друг друга, повышая точность контроля металлической конструкции.

Настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации, раскрытыми в описании в иллюстративных целях, и охватывает все возможные модификации и альтернативы, входящие в объем настоящего изобретения, определенный формулой изобретения.

1. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащее

ультразвуковой блок неразрушающего контроля,

блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля,

вихретоковый блок неразрушающего контроля,

управляющий блок, соединенный с указанными ультразвуковым блоком неразрушающего контроля, блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретоковым блоком неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и

блок навигации, соединенный с управляющим блоком и выполненный с возможностью определения положения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля относительно металлической конструкции и состояния поверхности контролируемой металлической конструкции и направления сигналов с информацией о положении указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок,

причем все указанные блоки установлены в корпусе, имеющем средства перемещения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля по поверхности контролируемой металлической конструкции,

управляющий блок выполнен с возможностью направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один блок из числа указанных ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока навигации, а

блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля выполнен с возможностью изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком, от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения.

2. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере один блок неразрушающего контроля.

3. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, дополнительно содержащее узел для зачистки поверхности металлической конструкции.

4. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, в котором блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля характеризуется рабочим зазором от этого блока до поверхности контролируемой металлической конструкции и выполнен с возможностью изменения указанного рабочего зазора.

5. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, в котором блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля содержит магнитную систему, содержащую по меньшей мере два магнитных барабана, соединенных ярмом магнитопровода, причем указанные по меньшей мере два магнитных барабана выполнены с возможностью поворота относительно друг друга.

6. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, дополнительно содержащее средства аварийного отведения указанного устройства от металлической конструкции.

7. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, все указанные блоки которого выполнены взрывозащищенными и/или указанный корпус представляет собой герметичный взрывозащищенный корпус.

8. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 1, в котором блок навигации содержит по меньшей мере один звуковизор, по меньшей мере один ультразвуковой датчик и/или по меньшей мере одну камеру.

9. Устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по любому из пп. 1-8, предназначенное для контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов.

10. Система для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащая

устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по любому из пп. 1-9 и

управляющий центр, предназначенный для управления устройством для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции и соединенный с ним посредством взрывозащищенной линии связи.

11. Система для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по п. 10, в которой управляющий центр представляет собой автолабораторию.

12. Способ неразрушающего контроля металлической конструкции с помощью устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции по любому из пп. 1-9, согласно которому

обеспечивают доступ указанного устройства к металлической конструкции, предназначенной для проведения ее контроля,

выполняют контроль части металлической конструкции, рядом с которой расположено указанное устройство, одновременно по меньшей мере одним блоком из числа ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля, и

перемещают указанное устройство по поверхности металлической конструкции до другой части металлической конструкции на основании информации от блока навигации устройства,

причем при изменении параметров металлической конструкции изменяют индукцию магнитного поля в блоке неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля.

13. Способ неразрушающего контроля металлической конструкции по п.12, согласно которому дополнительно в случае наличия препятствий на поверхности металлической конструкции изменяют рабочий зазор от блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля до поверхности контролируемой металлической конструкции.

14. Способ неразрушающего контроля металлической конструкции по п.12, согласно которому дополнительно в случае определения наличия отложений на поверхности металлической конструкции выполняют зачистку поверхности металлической конструкции.



 

Похожие патенты:

Использование: для дефектоскопии листов, плит и других изделий двухсторонним доступом в металлургической, машиностроительной областях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что излучают с одной стороны контролируемого изделия импульсы ультразвуковых колебаний, принимают с противоположной стороны изделия первый сквозной и двукратно отраженный сквозной импульсы, а также эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, отраженных от дефекта, сканируют изделие по всей площади, обеспечивая соосность излучающего и приемного электроакустических преобразователей, анализируют огибающие амплитуд ультразвуковых колебаний первого прошедшего (сквозного) импульса и эхо-сигналы от дефекта во временном интервале между первым и вторым сквозными импульсами, дополнительно считывают координаты уменьшения прошедших через изделие сквозных импульсов, повышают чувствительность приема сигналов во временном интервале между первым и вторым сквозными импульсами, измеряют временной интервал между первым сквозным импульсом и первым эхо-сигналом от дефекта, по измеренным значениям определяют местоположение и глубину залегания дефекта.

Использование: для контроля технического состояния магистральных нефтепроводов в процессе их эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что для стопроцентного контроля всего сечения трубы на дефектоскопе устанавливают большое количество ультразвуковых преобразователей.

Изобретение относится к области испытания конструкции на воздействие подводной ударной волны и может быть использовано для регистрации сотрясений на элементах подводного аппарата при воздействии подводной ударной волны.

Использование: для неразрушающего ультразвукового контроля изделий. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют ввод излучающим преобразователем ультразвуковых колебаний в изделие, прозвучивание свода изделия импульсами ультразвуковых колебаний и прием прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний в воздушной среде канала изделия устройством с приемным преобразователем, при этом проводят предварительный ультразвуковой контроль изделия известным способом для определения участков, на которых фиксируется прохождение ультразвуковых колебаний через свод изделия, после чего на один из таких участков устанавливают неподвижно излучающий ультразвуковой преобразователь, выбирают акустически непрозрачный участок изделия для определения на нем сплошности скрепления полимерного материала с прилегающей к нему поверхностью корпуса, а также участок изделия, симметричный ему относительно излучающего преобразователя и образующей поверхности изделия, проходящей через место контакта излучающего преобразователя с поверхностью изделия, ориентируют устройство с приемным преобразователем путем поворота и продольного перемещения относительно оси изделия на участок поверхности канала, радиально противоположный выбранному акустически непрозрачному участку, устанавливают уровень сигнала в пределах экрана без ограничения сверху, и при неподвижно установленном излучающем преобразователе сканируют ультразвуковым приемным преобразователем участки поверхности канала изделия, радиально-противоположные выбранному акустически непрозрачному участку и симметричному ему участку, и последовательно сравнивают сигналы на данных участках, выявляя участки, на которых имеет место относительное уменьшение уровня сигнала, после чего аналогичным образом проверяют другие акустически непрозрачные участки.

Изобретение относится к неразрушающим методам и средствам дефектоскопии технически сложных элементов конструкции. Сущность: элемент конструкции, к которому есть доступ, нагружают переменной механической нагрузкой и вызывают его перемещения.

Изобретение относится к области исследования механических свойств проводящих и диэлектрических материалов при их обработке и может быть использовано при получении информации в процессе различных работ, связанных с токарной обработкой, сверлением, фрезерованием, шлифованием, прокаткой и другими технологическими операциями.

Использование: для неразрушающего контроля эхо-импульсным методом магистрального трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что контроль роста усталостной трещины производят путем одновременной передачи не менее двух сигналов в виде импульсных ультразвуковых колебаний от источников, размещенных в одной плоскости на одной общей платформе, причем сигналы формируют разной частоты и они направлены под разными углами к исследуемому объекту, а прием сигналов производят посредствам устройств, смонтированных на второй платформе в той же плоскости, что и источники импульсных ультразвуковых колебаний, при этом платформы располагают в одной плоскости на внешней стороне магистрального трубопровода, измеряют время распространения ультразвуковых колебаний в исследуемом образце и рассчитывают геометрические характеристики усталостных трещин магистральных трубопроводов.

Использование: для оценки величин дефектов в тестируемом объекте при ультразвуковом тестировании. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют оценку величин дефектов в тестируемом объекте, реализуя следующие этапы: определение (S1) набора данных измерений тестируемого объекта; выполнение (S2) обработки способом фокусировки синтезированной апертуры (SAFT-обработки) определенного набора данных измерений; вычисление (S3) ультразвуковых эхо-сигналов для множества величин дефектов в тестируемом объекте посредством моделирования эхо-сигналов для сценария тестирования; выполнение (S4) SAFT-обработки для вычисленных ультразвуковых эхо-сигналов каждой из множества величин дефектов; оценка (S5) величины дефекта в SAFT-обработке определенного набора данных измерений посредством сопоставления SAFT-обработок вычисленных ультразвуковых эхо-сигналов.

Использование: для неразрушающего контроля степени поврежденности металлов контейнеров с отработавшим ядерным топливом. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхность контейнера устанавливают ультразвуковые излучатели и приемники сигналов в равном количестве, которые формируют прямоугольные импульсы с соответствующей шириной, длительностью частотой.

Использование: для обнаружения дефектов ультразвуковыми методами. Сущность изобретения заключается в том, что предварительно в процессе калибровки ультразвукового дефектоскопа на эталонном образце - металлической пластине, имеющей одинаковую с водоводом толщину, геометрию и химический состав и акустически нагруженную на воду, пьезопреобразователем излучают в эталонный образец зондирующий УЗ (ультразвуковой) импульс, пьезопреобразователем принимают отраженный опорный эталонный реверберационный УЗ эхо-сигнал, который регистрируют и фиксируют, далее пьезопреобразователь устанавливают в точку контроля на поверхности металлического водовода, в контролируемый водовод пьезопреобразователем излучают зондирующий УЗ импульс, пьезопреобразователем принимают рабочий УЗ эхо-сигнал, который регистрируют и фиксируют, далее из зарегистрированного рабочего эхо-сигнала вычитают зарегистрированный ранее опорный эталонный реверберационный УЗ эхо-сигнал, полученный в результате вычитания разностный измерительный эхо-сигнал запоминают, а о глубине водяного кармана судят по измеренному времени запаздывания первого импульса разностного измерительного эхо-сигнала относительно зондирующего УЗ импульса.

Использование: для неразрушающего контроля днища резервуаров вертикальных стальных (далее РВС) для хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что обследование днища резервуара вертикального стального (далее РВС) производят комплексом для диагностики днищ, в котором используют метод утечки магнитного потока (MFL) и вихретоковый метод для выявления дефектов листов днища и сварных швов, определения их местоположения, а также измерения остаточной толщины листов днищ РВС и антикоррозионного покрытия, при этом комплекс для диагностики днищ состоит из сканера листов и сканера швов; сканер листов, в свою очередь, включает в себя тележку специальной конструкции, на которой размещены магнитная система с блоком датчиков, блок привода актуатора, блок аккумуляторный, блок электроники, навигационная система, а сканер швов также состоит из тележки, на которой размещены блок электроники, блок аккумуляторный, одометр и внешний датчик, при этом и сканер листов, и сканер швов снабжены бортовым накопителем диагностической информации, а блоки электроники сканера листов и сканера швов запрограммированы на определенные параметры работы, связанные с обнаружением дефектов, накоплением диагностической информации, настройкой навигационной системы.

Использование: для диагностики металла с имеющимися процессами высокотемпературной ползучести и прогнозирования его остаточного ресурса. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для контроля роторов паровых турбин по осевому каналу включает механизм для перемещения, модуль для выявления дефектов, согласно изобретению в корпусе устройства расположены три канала с втулками, через первый канал подается контактная жидкость, второй - для датчика, в третьем канале расположена губка для сбора контактной жидкости, при этом в корпус устанавливается либо датчик продольных волн, либо датчик поверхностных акустических волн.

Изобретение относится к бесконтактному контролю качества объектов из электропроводящих материалов при производстве и эксплуатации. Сущность: способ основан на том, что в электропроводящем объекте постоянным магнитным полем возбуждают вихревой ток и сканируют электропроводящий объект вихретоковым преобразователем, содержащим по меньшей мере один индуктор постоянного поля и по меньшей мере один датчик изменения электромагнитного поля при перемещении вихретокового преобразователя и электропроводящего объекта, фиксируют сигналы, соответствующие изменению электромагнитного поля, по результатам измерений которых определяют наличие дефектов.

Использование: для наружной дефектоскопии труб. Сущность изобретения заключается в том, что установка выполнена в виде модуля контроля толщины стенки трубы, модуля контроля продольных дефектов, модуля контроля поперечных дефектов, снабженных соответствующими сканирующими устройствами.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества двухслойной проволоки диаметром менее 1 мм с верхним слоем, имеющим большую электрическую проводимость, например, стабилизированных Nb3Sn сверхпроводников с медной оболочкой и сердцевиной из сплава ниобий-олово.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения коэффициентов диффузии водорода в различных конструкционных материалах на основе титана, используемых в космической и атомной технике, в изделиях, подвергаемых наводороживанию в процессе эксплуатации.

Использование: для измерения параметров трещины в немагнитных электропроводящих объектах. Сущность изобретения заключается в том, что полость трещины дефектного участка заполняют магнитной жидкостью, сканируют дефектный участок подключенным к электронному блоку дефектоскопа вихретоковым преобразователем, регистрируют максимум вихретокового сигнала, вносимого трещиной, и получают основной сигнал, по которому судят о параметрах трещины, далее получают дополнительный сигнал, зависящий преимущественно от глубины трещины, а о ширине трещины судят по совокупности основного и дополнительного сигналов с помощью предварительно полученных зависимостей основного сигнала от трещин, заполненных магнитной жидкостью, с различной глубиной и шириной.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для оценки надежности и качества многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов на основе контроля толщины слоев.

Изобретение относится к дефектоскопии посредством вихревых токов. Сущность: способ обнаружения дефектов посредством вихревых токов включает в себя этап синхронизации, на котором синхронизируют фазу напряжения возбуждения, прикладываемого средством управления катушкой к катушке возбуждения для генерирования вихревого тока в исследуемом объекте, с фазой напряжения управления, имеющего более высокую частоту, чем напряжение возбуждения, прикладываемое средством управления устройством к устройству на основе эффекта магнитного импеданса, для обнаружения изменения магнитного поля, возникающего в катушке возбуждения; и этап обнаружения магнитного поля (S5), на котором обнаруживают изменение магнитного поля, возникающего в катушке возбуждения вследствие вихревого тока, сгенерированного в исследуемом объекте, с использованием устройства на основе эффекта магнитного импеданса.

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов с помощью вихревых токов и может быть использовано для контроля качества паяных соединений обмоток различных электрических машин (ЭМ) при производстве и ремонте.

Использование: для неразрушающего контроля днища резервуаров вертикальных стальных (далее РВС) для хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что обследование днища резервуара вертикального стального (далее РВС) производят комплексом для диагностики днищ, в котором используют метод утечки магнитного потока (MFL) и вихретоковый метод для выявления дефектов листов днища и сварных швов, определения их местоположения, а также измерения остаточной толщины листов днищ РВС и антикоррозионного покрытия, при этом комплекс для диагностики днищ состоит из сканера листов и сканера швов; сканер листов, в свою очередь, включает в себя тележку специальной конструкции, на которой размещены магнитная система с блоком датчиков, блок привода актуатора, блок аккумуляторный, блок электроники, навигационная система, а сканер швов также состоит из тележки, на которой размещены блок электроники, блок аккумуляторный, одометр и внешний датчик, при этом и сканер листов, и сканер швов снабжены бортовым накопителем диагностической информации, а блоки электроники сканера листов и сканера швов запрограммированы на определенные параметры работы, связанные с обнаружением дефектов, накоплением диагностической информации, настройкой навигационной системы.

Использование: для автоматизированного неразрушающего контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что предложено устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащее ультразвуковой блок неразрушающего контроля, блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, вихретоковый блок неразрушающего контроля, управляющий блок, соединенный с указанными ультразвуковым блоком неразрушающего контроля, блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретоковым блоком неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и блок навигации, соединенный с управляющим блоком управления и выполненный с возможностью определения положения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля относительно металлической конструкции и состояния поверхности контролируемой металлической конструкции и направления сигналов с информацией о положении указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок, причем все указанные блоки установлены во взрывозащищенном корпусе, имеющем средства перемещения по поверхности контролируемой металлической конструкции, управляющий блок выполнен с возможностью направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один блок из числа указанных ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока навигации, а блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля выполнен с возможностью изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком, от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения. Технический результат: обеспечение возможности создания устройства для автоматизированного неразрушающего контроля металлических конструкций, которое может осуществлять точный контроль различных видов металлических конструкций, включая металлические конструкции, имеющие препятствия на своей поверхности, например, в виде стыков составляющих их пластин, а также которое может работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх