Устройство видеонаблюдения внутреннего объема герметичного объекта

Изобретение относится к области обследования внутренней полости герметичных объектов большого объема, содержащих высокотоксичные экологически опасные продукты, в частности, после подрыва в полости взрывного устройства. Устройство видеонаблюдения внутреннего объема герметичного объекта содержит герметичный телескопический корпус, состоящий по крайней мере из двух цилиндрических труб, механизм перемещения, установленный внутри телескопического корпуса, выполненный в виде сильфона, имеющего на одном конце стакан с закрепленной в нем видеокамерой, соединенной с аппаратурой питания и обработки информации, а на другом - фланец с центральным отверстием и уплотнительными элементами, герметично соединенный с наружным торцом внутренней трубы телескопического корпуса, закрепленный к дну стакана шток со съемными фиксаторами и рукояткой. Внутри вышеупомянутого сильфона установлен второй сильфон, который одним концом, имеющим патрубок, герметично закреплен на стакане с помощью резьбовой втулки, другим концом сильфон герметично закреплен на переходнике с центральным отверстием. Переходник герметично соединен с фланцем наружного сильфона. На торцовой поверхности наружной трубы выполнен Г-образный выступ, входящий в кольцевую проточку втулки сцепления, расположенной на торцовой поверхности наружной трубы. Технический результат - повышение надежности конструкции, обеспечивающей безопасность проведения работ по видеообследованию герметичной полости объекта, содержащего высокотоксичные экологически опасные продукты после подрыва в нем взрывного устройства. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области обследования внутренней полости герметичных объектов большого объема, содержащих высокотоксичные экологически опасные продукты, в частности, после подрыва в полости взрывного устройства.

Известно устройство для видеонаблюдения скважины (п. РФ №2368774, опубл. 27.09.2009), включающее герметичный выносной блок и герметичный корпус, который содержит лампу, блок вторичных электропитаний, блок телеметрии, узел ввода и герметизации каротажного кабеля, конвертор электрических сигналов. Выносной блок содержит видеокамеру и линзу и дополнительно содержит радиатор и контактирующий с ним, по крайней мере, один охлаждающий элемент, основанный на эффекте Пельтье, взаимодействующий с дополнительно введенным теплопроводящим контейнером, в который помещена видеокамера. Радиатор связан с окружающей средой. Теплопроводящий контейнер может быть дополнительно теплоизолирован.

Недостатком данного устройства является то, что оно непригодно для обследования внутренних полостей герметичных объектов, содержащих высокотоксичные экологически опасные продукты, как газообразные, так и дисперсные. Нарушение герметичности таких объектов при их обследовании не допускается.

Известно устройство видеонаблюдения внутреннего объема герметичного объекта (п. РФ №2395825, опубл. 27.07.10), содержащее герметичный корпус, состоящий, по крайней мере, из двух частей и имеющий возможность соединения с корпусом герметичного объекта, при этом внутри корпуса установлена видеокамера, имеющая механизм перемещения, герметичный корпус выполнен телескопическим, механизм перемещения представляет собой гофрированный патрубок, на торце которого закреплена перемещающаяся вдоль оси телескопического корпуса видеокамера с инфракрасной подсветкой.

В вариантах исполнения устройства:

- телескопический корпус содержит, по крайней мере, две цилиндрические трубы, входящие одна в другую;

- на внешней поверхности цилиндрической части наружной трубы телескопического корпуса, входящей в имеющееся отверстие герметичного объекта, выполнены кольцевые канавки, в которых размещены уплотнительные элементы;

- наружная и внутренняя трубы телескопического корпуса выполнены с наружным фланцем с отверстиями, в которые установлены соответственно шпильки с гайками и ответные втулки с резьбовым отверстием;

- между трубами телескопического корпуса установлены уплотнительные элементы;

- механизм перемещения выполнен в виде гофрированной втулки, имеющей на одном конце стакан, в котором герметично закреплена видеокамера. На другом конце - фланец с центральным отверстием и уплотнительными элементами, гофрированная трубка герметично соединена с наружным торцом внутренней трубы телескопического корпуса;

- к дну стакана гофрированной трубки закреплен шток со съемными фиксаторами и рукояткой, длина которой достаточна для изменения допустимой величины продольной деформации гофрированной трубки;

- видеокамера соединена кабелем с аппаратурой питания и обработки информации;

- имеющееся центральное отверстие во фланце гофрированной трубки может закрываться герметично крышкой.

Это устройство видеонаблюдения принимается за прототип как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому техническому решению.

Известное устройство видеонаблюдения имеет следующие недостатки:

- при использовании устройства видеонаблюдения по назначению в случае повреждения гофрированного патрубка механизма перемещения произойдет разгерметизация обследуемой герметичной полости объекта, что недопустимо при наличии в полости высокотоксичных экологически опасных веществ;

- после снятия крепежного элемента с заглушки, которая установлена в отверстии корпуса герметичного объекта и которая затем выталкивается из отверстия торцом наружной трубы телескопического корпуса устройства видеонаблюдения, из-за отсутствия сцепления заглушки с наружной трубой возможна временная разгерметизация полости. Например, до захода в отверстие уплотнительных элементов наружной трубы телескопического корпуса заглушка может выпасть из отверстия под действием собственного веса или под действием избыточного давления, когда давление в полости корпуса герметичного объекта меньше наружного давления.

Технический результат заключается в повышении надежности конструкции, обеспечивающей безопасность проведения работ по видеонаблюдению герметичной полости объекта, содержащего высокотоксичные экологически опасные продукты после подрыва в нем взрывного устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве видеонаблюдения внутреннего объема герметичного объекта, содержащем герметичный телескопический корпус, состоящий, по крайней мере, из двух цилиндрических труб, при этом наружная труба может заходить в имеющееся отверстие корпуса герметичного объекта и соединяться с корпусом герметичного объекта, механизм перемещения, установленный внутри телескопического корпуса, выполненный в виде сильфона, имеющего на одном конце стакан с закрепленной в нем видеокамерой, соединенной с аппаратурой питания и обработки информации, а на другом - фланец с центральным отверстием и уплотнительными элементами, герметично соединенный с наружным торцом внутренней трубы телескопического корпуса, закрепленный к дну стакана шток со съемными фиксаторами и рукояткой, уплотнительные элементы, расположенные между трубами телескопического корпуса, кольцевые канавки на внешней поверхности цилиндрической поверхности наружной трубы, в которых размещены уплотнительные элементы, фланцы на наружной и внутренней трубах, в которых установлены элементы крепления с герметичным объектом, внутри вышеупомянутого сильфона установлен второй сильфон, который одним концом, имеющем патрубок, герметично закреплен на стакане с помощью резьбовой втулки, другим концом сильфон герметично закреплен на переходнике с центральным отверстием с помощью уплотнительного кольца, вкладыша и гайки, переходник герметично соединен с фланцем наружного сильфона, на торцовой поверхности наружной трубы выполнен Г-образный выступ, входящий в кольцевую проточку втулки сцепления, расположенной на торцовой поверхности наружной трубы.

В вариантах исполнения:

- внешняя поверхность стакана выполнена ступенчатой, на первой ступени закреплен первый сильфон, на второй - защитный кожух стакана;

- часть первого сильфона, соединенная со стаканом, охвачена защитным кожухом;

- вкладыш разъемный, состоящий из двух и более частей;

- элементы крепления наружной и внутренней труб с герметичным объектом выполнены в виде шпилек с гайками и ответных втулок с резьбовым отверстием;

- на рукоятке имеется ограничитель перемещения;

- центральное отверстие в переходнике может закрываться герметично колпаком.

Установка второго сильфона, который одним концом, имеющим патрубок, герметично закреплен на стакане, а другим концом герметично закреплен на переходнике, который, в свою очередь, герметично соединен с фланцем наружного сильфона, повышает надежность герметичности механизма перемещения и соответственно безопасность проведения работ по видеонаблюнию полости герметичного объекта.

Наличие втулки сцепления, имеющей кольцевую проточку, и Г-образного выступа на торцовой поверхности наружной трубы позволяет установить втулку на резьбовой конец заглушки, закрепленной в отверстии герметичного объекта разборным крепежным элементом, и произвести зацепление наружной трубы Г-образным выступом с втулкой сцепления. При этом после снятия с заглушки крепежного элемента невозможно выпадение заглушки из отверстия от воздействия собственного веса или от воздействия избыточного давления окружающей среды относительно давления во внутренней полости корпуса обследуемого объекта. Расцепление наружной трубы с втулкой, закрепленной на заглушке, происходит после полного выталкивания наружной трубой заглушки с втулкой из отверстия. Цилиндрическая часть наружной трубы с уплотнительными элементами при выталкивании заглушки начинает заходить в отверстие, когда уплотнительные элементы заглушки еще не вышли из отверстия, что исключает разгерметизацию полости герметичного объекта.

Выполнение вкладыша разъемным, состоящим не менее, чем из двух частей, позволяет установить его на конец внутреннего сильфона, закрепляемого к переходнику, не деформируя гофр сильфона.

Установка защитного кожуха на стакан сильфона предохраняет от повреждения гофрированную трубку и элементы крепления гофрированной трубки к стакану при проведении видеонабдюдения внутренней полости герметичного объекта.

Наличие ограничителя на рукоятке обеспечивает допустимый выход стакана с закрепленной в нем телекамерой из наружной трубы телескопического корпуса.

На фиг. 1 показан общий вид устройства видеонаблюдения при установке его на корпус герметичного объекта, на фиг. 2 - то же, видеокамера в рабочем положении, на фиг. 3 - общий вид устройства видеонаблюдения при обследовании внутренней полости герметичного объекта.

Герметичный объект 1 имеет в корпусе отверстие, в котором установлена заглушка 2. От выпадения из отверстия заглушка 2 закреплена разборным крепежным элементом 3, установленным на части резьбового конца заглушки 2.

Устройство видеонаблюдения состоит из следующих основных составных частей:

- телескопического корпуса 4, состоящего из наружной трубы 5, имеющей «Г» образный выступ, и внутренней трубы 6, между которыми установлены уплотнительные элементы 7, также на наружной трубе имеются уплотнительные элементы 8 и ограничители хода 9;

- механизма перемещения 10, состоящего из:

а) сильфона 11, имеющего гофрированную трубку 12, концы которой закреплены соответственно на стакане 13 и на фланце 14 с помощью бандажей 15. Фланец 14 герметично соединен с внутренней трубой 6 с помощью уплотнительных элементов 16 и крепежных элементов 17;

б) сильфона 18, герметично закрепленного на стакане 13 с помощью уплотнительных элементов 19 и резьбовой втулки 20. Другой конец сильфона 18 герметично закреплен на переходнике с центральным отверстием 21 с помощью уплотнительного кольца 22, вкладыша 23 и гайки 24. Переходник 21 герметично соединен с фланцем 14 с помощью крепежных элементов 25 и уплотнительных колец 26;

в) штока 27 со съемными фиксаторами 28 и рукояткой 29 с ограничителем 30;

г) защитного кожуха 31;

- видеокамеры 32 с кабелем 33, установленной герметично в стакане 13 с помощью уплотнительных элементов 34, промежуточного кольца 35 и фланца 36 с крепежными элементами 37;

- шпилек 38 с гайками 39;

- втулок 40;

- втулки сцепления 41;

- аппаратуры питания и обработки информации 42.

Установка устройства видеонаблюдения на корпус герметичного объекта 1 производится следующим образом: на заглушку 2, закрепленную от выпадения из отверстия разборным крепежным элементом 3, наворачивают втулку сцепления 41, устанавливают телескопический корпус 4 с механизмом перемещения 10, при этом Г-образный выступ на наружной трубе 5 заводят в кольцевую проточку втулки сцепления 41, а в резьбовые отверстия, имеющиеся на корпусе герметичного объекта 1, вворачивают шпильки 38 и навинчивают на них гайки 39. Затем снимают с заглушки 2 разборный крепежный элемент 3. Заворачивают гайки 39 до соприкосновения торцовой поверхности фланца наружной трубы 5 с корпусом герметичного объекта 1, при этом заглушка 2 с установленной на ней втулкой сцепления 41 полностью выходит из отверстия и отсоединяется от наружной трубы 5, а свободные концы шпилек 38 заходят в имеющиеся отверстия во фланце внутренней трубы 6. Навертывают втулки 40 на шпильки 38, при этом внутренняя труба 6 с закрепленным на ней механизмом перемещения 10 движется в направления отверстия корпуса герметичного объекта 1, затем подсоединяют кабель 33 видеокамеры 32 к аппаратуре питания и обработки информации 42.

Осмотр внутренней полости герметичного объекта производится следующим образом: задействуют аппаратуру питания и обработки информации 42, снимают со штока 27 фиксаторы 28, за рукоятку 29 перемещают видеокамеру 32 в полость герметичного объекта 1 и обследуют ее.

После проведения видеонаблюдения выполняют следующие работы:

- снимают питание с видеокамеры 32;

- с помощью рукоятки 29 задвигают в телескопический корпус 4 механизм перемещения 10 с видеокамерой 32. Устанавливают на шток 27 фиксаторы 28 и снимают рукоятку 29 со штока 27;

- герметично глушат центральное отверстие в переходнике 21 технологическим колпаком.

Для полного захода механизма перемещения 10 в телескопический корпус 4 необходимо снять со шпилек 38 втулки 40 и свинчиванием гаек 39 вытянуть внутреннюю трубу 6 из наружной трубы 5. Вытяжка внутренней трубы 6 производится до появления кольцевой метки, обозначенной стрелкой с надписью «СТОП». Для исключения полного выхода внутренней трубы 6 из наружной трубы 5 на наружной трубе установлены ограничители хода 9.

В настоящее время изготовлен опытный образец устройства видеонаблюдения и проведено лабораторное испытание, которое подтвердило его работоспособность.

1. Устройство видеонаблюдения внутреннего объема герметичного объекта, содержащее герметичный телескопический корпус, состоящий по крайней мере из двух цилиндрических труб, при этом наружная труба может заходить в имеющееся отверстие корпуса герметичного объекта и соединяться с корпусом герметичного объекта, механизм перемещения, установленный внутри телескопического корпуса, выполненный в виде сильфона, имеющего на одном конце стакан с закрепленной в нем видеокамерой, соединенной с аппаратурой питания и обработки информации, а на другом - фланец с центральным отверстием и уплотнительными элементами, герметично соединенный с наружным торцом внутренней трубы телескопического корпуса, закрепленный к дну стакана шток со съемными фиксаторами и рукояткой, уплотнительные элементы, расположенные между трубами телескопического корпуса, кольцевые канавки на внешней поверхности цилиндрической поверхности наружной трубы, в которых размещены уплотнительные элементы, фланцы на наружной и внутренней трубах, в которых установлены элементы крепления с герметичным объектом, отличающийся тем, что внутри вышеупомянутого сильфона установлен второй сильфон, который одним концом, имеющим патрубок, герметично закреплен на стакане с помощью резьбовой втулки, другим концом сильфон герметично закреплен на переходнике с центральным отверстием с помощью уплотнительного кольца, вкладыша и гайки, переходник герметично соединен с фланцем наружного сильфона, на торцовой поверхности наружной трубы выполнен Г-образный выступ, входящий в кольцевую проточку втулки сцепления, расположенной на торцовой поверхности наружной трубы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внешняя поверхность стакана выполнена ступенчатой, на первой ступени закреплен первый сильфон, на второй - кожух стакана.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что часть первого сильфона, соединенная со стаканом, охвачена защитным кожухом.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вкладыш разъемный, состоящий из двух и более частей;

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элементы крепления наружной и внутренней труб с герметичным объектом выполнены в виде шпилек с гайками и ответных втулок с резьбовым отверстием.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на рукоятке имеется ограничитель перемещения.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что центральное отверстие в переходнике может закрываться герметично колпаком.