Прилад контролю трубопроводу з похилим намагничивающим пристроєм

 

Посилання на заявки, що знаходяться у розгляді

Дана заявка має пріоритет щодо попередньої патентної заявки США № 61220734, поданої 26 червня 2009 року.

Область техніки, до якої належить винахід

Винахід в загальному випадку відноситься до приладів контролю, призначеним для виявлення аномалій у різних трубопроводах, а конкретніше - до приладів лінійного контролю, в яких використовуються методи виявлення розсіювання магнітного потоку.

Рівень техніки

Багато встановлені трубопроводи можна перевіряти з використанням методу розсіювання магнітного потоку (MFL), в першу чергу - з метою виявлення аномалій з втратами металу. Відомо, що розсіювання магнітного потоку передбачуваним чином змінюється при наявності аномалій в стінці трубопроводу, при зміні головної осі аномалії розсіювання магнітного потоку і кута поля. Наявність даного ефекту підтверджується як результатами експериментальних досліджень, так і моделюванням; все це добре описано в літературі.

Певною мірою із-за обмежень, що накладаються процесом збору даних, зберігання даних і конструкціями магнітної ланцюга, у більшості приладів лінійного контролю Ѐеменние конструкції осьових намагничивающих пристроїв ускладнюють, а в деяких випадках унеможливлюють розпізнавання і кількісне представлення особливо вузьких осьових дефектів. Для таких випадків протягом останнього десятиліття постачальниками послуг контролю трубопроводу продаються і застосовуються технічні рішення, засновані на використанні магнітного поля в круговому або поперечному напрямку. Однак з-за обмежень, що накладаються законами фізики, технічні характеристики і точність приладів контролю методом поперечного розсіювання магнітного потоку (TFI) в загальному випадку менше, ніж у осьових приладів контролю для визначення звичайних аномалій з втратою металу.

Крім того, ці TFI прилади вимагають застосування як мінімум двох намагничивающих пристроїв для досягнення достатнього покриття, що робить вбудовування їх в існуючий осьової MFL прилад недоцільним або складним.

Для трубопроводів, які можуть мати особливо вузькі ділянки з втратою металу або певні аномалії, пов'язані зі зварними швами, стандартні осьові польові прилади не забезпечують можливостей адекватного виявлення і кількісного представлення. У цих випадках, для приладів на основі MFL первинні або додаткові вимірювання проводяться із застосуванням�певних аномалій зварних швів, вони також виявляють всі інші дефекти з об'ємними втратами металу, зазвичай зустрічаються в трубопроводах, ускладнюючи тим самим процес ідентифікації аномалій цільових класів.

Одне з найбільш ранніх TFI пристроїв описано в патенті США № 3483466 на ім'я Крауча (Crouch) та ін. В патенті Крауча розкрита пара електромагнітів, розташованих перпендикулярно один до одного, з детекторами, такими як магнітометри або вимірювальні котушки, розташованими по боках магнітів. На відміну від використання постійних магнітів і датчиків Холла, пристрій Крауча залишається основою для більшості сучасних реалізацій. Крім того, деякі конструкції мають на увазі використання сегментованих або окремих дискретних магнітів, які в більшості випадків зберігають поперечний або коловий напрямок поля. Наприклад, у патенті США № 3786684 на ім'я Вайерса (Wiers) та ін. розкрито окремі магніти, розташовані групами під нахилом до осі трубопроводу, при цьому поля кожної групи перпендикулярні полях інших груп. Однак розташування розмежовує поле на ділянки і області між полюсами кожного окремого магніту. Крім того, малі простору між полюсами в реалізації Вайерса уменьѸскажают або погіршують якість даних на зварних швах, поглибленнях і інші аномалії.

Інші конструкції передбачають використання складних геометричних форм, множинних секцій намагнічує пристрою і складних механічних пристроїв, таких як гвинтові приводи, передачі і колеса, призначені для здійснення спірального, або гвинтового, руху ділянки намагнічує пристрою. Наприклад, у патенті США № 5565633 на ім'я Верніке (Wernicke) розкрито механічно складний пристрій для застосування разом з намагничивающими ділянками, що мають дві або більше магнітні кола, а також безліч чутливих елементів. В одному варіанті здійснення, магнітні блоки розташовані з паралельними полюсами, розміщеними по спіралі. В іншому варіанті здійснення, магнітні блоки являють собою скручені пари полюсів, зміщені в осьовому напрямку. Обидва варіанти здійснення вимагають механічного обертання для повного покриття внутрішньої поверхні труби. Аналогічно патентом Верніке, патент США № 6100684 на ім'я Рамуата (Ramuat) розкриває, по суті, намагнічується пристрій, що працює на поперечному полі, що має на увазі наявність безлічі намагничивающих ділянок і складною колісної конструкції для здійснення�вона (Thompson) і ін включає в себе дві опорні рами (стовпа), що включають в себе зафіксовані магніти, розташовані парами на близькій відстані, створюючи номінально поперечне поле, закручивающееся по спіралі навколо труби. Цей прилад, який включає в себе різні рухомі частини, такі як підтримуюча попередньо напружена арматура, шківи і пружини, вимагає значного ускладнення для досягнення достатньої гнучкості, для пристосування до вигинів трубопроводу. Крім того, магніти в даному пристрої створюють поле між двома паралельними полюсами, утворюючи єдиний замкнутий контур між полюсами окремих дискретних магнітних блоків.

Аналогічно патентом Томпсона, магніти, використовувані на попередньому рівні техніки, описуються як блоки, без посилань на гнучку або зручну верхню поверхню магнітного блоку. Використання жорсткої схеми розташування контактів для магнітної ланцюга погіршує якість даних із-за появи на траєкторії магнітного поля повітряних кишень або різних зон магнітного опору - у заглибленнях, уздовж зварних швів та інших нерівностях, які можуть бути всередині трубопроводу. Для певних класів дефектів, порушення, ство�аря розглядаються дефектів. Будь-які магнітні аномалії, існуючі всередині поглиблень і зон зварних швів, мають велике значення з-за своєї наявності в межах цих зон і, по суті, являють собою області, де точність даних є вкрай важливою.

Крім того, попередній рівень техніки вимагає застосування великого числа полюсів або поверхонь, що знаходяться в безпосередньому контакті з поверхнею стінки труби. Таке розташування може призвести до виникнення надзвичайно великих сил тертя, або опору руху, що діють на намагнічується пристрій, перешкоджаючи тим самим його використання в пристроях, для яких потрібна більш низьке тертя.

Існує необхідність в MFL приладі, який: забезпечує повне покриття внутрішньої поверхні стінки труби, без необхідності в механічно складних конструкціях; створює поле, детектирующее осьові, кругові і об'ємні дефекти; генерує схожі реакції на дефекти незалежно від того, осьова або кругова у них орієнтація; повністю усуває або зменшує впливу швидкості, а також маскування, переривання та спотворення сигналу в області зварних швів, поглибленнях і інших нерівностях; обходить перешкоди, а також вигини і з� Прилад контролю трубопроводу з цього винаходу включає в себе вузол намагнічує пристрою, має циліндричний корпус приладу, щонайменше, два радіальних диска і парне число «n» полюсних магнітів, розташованих на зовнішній поверхні циліндричного корпусу приладу. Кожен полюсний магніт, який переважно має податливу верхню поверхню, таку як щіткова поверхню, між магнітом і внутрішньою поверхнею стінки труби, триває по всій довжині циліндричного корпусу, розташованого між двома радіальними дисками. Простір між сусідніми полюсними магнітами становить приблизно 360°/n, де «n» - кількість використовуваних магнітів. Шляху магнітного потоку виходять з полюсів магніту, розходячись у протилежних напрямках і аналогічним чином повертаючись в протилежний полюс.

Полюсні магніти повернені, або закручені по спіралі, навколо корпусу приладу так, що другий кінець кожного полюсного магніту зміщений на визначену величину «α» щодо першого кінця того ж самого полюсного магніту. Величина повороту α кожного полюсного магніту створює магнітне поле, нахилене до центральної подовжньої осі корпусу приладу (і, отже, труби). Величина повороту α, яка може лежати в діапазоні від 30° до 150°, пре поверхню стінки труби, знаходиться навпроти корпусу приладу на 360°.

Має гвинтову форму група датчиків магнітного потоку може бути розташована навколо циліндричного корпусу приладу і по суті бути рівновіддаленою між суміжними парами полюсних магнітів. Бажано забезпечити деяку ступінь перекриття датчиків групи, при цьому перший кінець групи датчиків магнітного потоку заходить на відстань «Δ» за лінію, на якій розташований другий кінець групи.

Технічною задачею винаходу є створення приладу контролю методом розсіювання магнітного потоку (MFL), який реагує на широкий діапазон аномалій, які генерують сигнали розсіювання магнітного потоку.

Ще одна задача винаходу - створення приладу MFL, здатного забезпечити покриття внутрішньої стінки труби на 360° з використанням єдиного намагнічує пристрою, без необхідності в безлічі ділянок намагничивающих пристроїв, намагничивающих пристроїв або у відносному переміщенні між датчиками або ділянками для виявлення дефектів з номінально осьової орієнтацією. Ще одна задача винаходу - створення приладу MFL, здатного виявляти об'ємні втрати металу, разом з методами ультразвукование приладу MFL, який виробляє магнітне поле, генеруючий, по суті, аналогічну реакцію на осьові і поперечні аномалії, а також генеруюче обнаруживаемую реакцію на дефекти об'ємних втрат металу. Ще одна задача винаходу - створення приладу MFL, що дозволяє усунути або зменшити впливу механічного руху, що діють на сигнали магнітного розсіювання в області зварних швів, поглиблень і інших нерівностей. Ще одна задача винаходу - створення приладу MFL, який виявляє і кількісно представляє особливо вузькі класи осьових аномалій, з додатковою перевагою, що перебувають у спільній роботі з існуючим осьовим збудливим намагничивающим пристроєм, що забезпечує підвищену загальну точність кількісного представлення аномалій з втратами металу. Ще одна задача винаходу - зведення до мінімуму числа рухомих частин і вузлів, що входять до складу приладу MFL. Ще одна задача винаходу - створення засобу, що дозволяє стискати прилад MFL для подолання перешкод вигинів і звуження. Додаткове завдання цього винаходу - створення одного приладу, за допомогою якого обслуговування трубопроводу може проводитися за один прохід, що сокрароля, необхідних для операцій на місці, обробки і аналізу даних і складання остаточного звіту.

Короткий опис креслень

Фіг.1 - ізометричне зображення поперечно орієнтованої конструкції намагнічує пристрою. Магнітне поле спрямоване по колу або впоперек поздовжньої осі трубопроводу.

Фіг.2 - ізометричне зображення варіанти здійснення вузла похилого намагнічує пристрою згідно даного винаходу, в якому використовується спіральна конструкція полюси магніту. Полюсні магніти повернені, або закручені по спіралі, приблизно на 30° і включають в себе гнучку, або податливу, верхню поверхню.

Фіг.3 - вид іншого варіанту здійснення вузла похилого намагнічує пристрою, в якому полюсні магніти повернені приблизно на 60°.

Фіг.4 - вид іншого варіанту здійснення вузла похилого намагнічує пристрою, в якому полюсні магніти повернені приблизно на 90°.

Фіг.5 - вигляд ще одного варіанту здійснення вузла похилого намагнічує пристрою, в якому полюсні магніти повернені приблизно на 120°.

Фіг.6 - вигляд ще одного варіанту здійснення вузла похилого намагнічує пристрої, в кот�клонного намагнічує пристрою, ілюструє взаємне розташування двох кінців спіральних, або повернених, полюсних магнітів. В даному прикладі полюсні магніти повернені приблизно на 135°. Податлива верхня поверхня кожного полюсного магніту включає в себе щетинистую, або щеточную, поверхню.

Фіг.8 ілюструє результати розташування похилого намагнічує пристрою. Напрямок поля діагонально, або похило, по відношенню до поздовжньої осі труби.

Фіг.9 - вид варіанти здійснення вузла похилого намагнічує пристрою, що включає в себе групу датчиків гвинтової форми, встановлену від одного кінця намагнічує пристрою до іншого, що забезпечує повне покриття внутрішньої поверхні стінки труби і розташована з певним перекриттям, щоб мати можливість пристосуватися до будь-якого можливого повороту приладу.

Фіг.10 - вид вузла похилого намагнічує пристрою, представленого на фіг.8, укладеного в ділянку.

Фіг.11 - вид приладу лінійного контролю, який включає в себе вузол похилого намагнічує пристрою, осьове намагнічується пристрій і ділянку визначення деформації.

Здійснення винаходу

Кращі ва�постановою будуть описані далі з посиланнями на креслення і такі елементи, проілюстровані на кресленнях:

10 Прилад лінійного контролю

20 Прилад (MFL)/похиле намагнічується пристрій

21 Циліндричний корпус приладу

23 Перший кінець корпусу 21

25 Другий кінець корпусу 21

27 Поздовжня вісь корпусу 21

31 Радіальний диск

40 Магнітна ланцюг

41 Полюсний магніт

43 Перший кінець магніту 41

45 Другий кінець магніту 41

47 Поздовжня осьова лінія магніту 41

49 Податлива верхня поверхня

51 Щітки

61 Полюсний магніт

63 Перший кінець магніту 61

65 Другий кінець магніту 61

67 Поздовжня осьова лінія магніту 61

69 Податлива верхня поверхня

71 Щітки

80 Магнітне поле

81 Шлях магнітного потоку поля 80

90 Група датчиків

91 Перший кінець 90

93 Другий кінець 90

100 Осьове намагнічується пристрій

110 Ділянку визначення деформації

На фіг.1 магніт 41 північного полюса і магніт 61 південного полюси розташовані під кутом приблизно 180° один навпроти одного, на циліндричному корпусі 21 приладу, так що відповідна поздовжня осьова лінія 47, 67 кожного полюсного магніту 41, 61 паралельна поздовжньої осі 27 циліндричного корпусу 21 приладу (і, отже, паралельна центрально�ня техніки тим, що, наприклад, кожен магніт 41, 61 триває по всій довжині циліндричного корпусу 21, їх осьова орієнтація, як показано на кресленні, є типовою для реалізацій попереднього рівня техніки. Будучи розташовані таким чином, полюсні магніти 41, 61 генерують круговий або поперечне магнітне поле щодо стінки труби, як проілюстровано шляхами 81 магнітного потоку, і потрібно безліч ділянок намагнічує пристрою, щоб забезпечити повне покриття внутрішньої поверхні стінки труби.

Посилаючись на фіг.2-6, вузол 20 похилого намагнічує пристрою згідно винаходу включає в себе магнітну ланцюг 40, містить два спіральних полюсних магніту 41, 61, розташованих під кутом 180° один навпроти одного на циліндричному корпусі 21 приладу. Кожен полюсний магніт 41, 61 триває між першим кінцем 23 і другим кінцем 25 циліндричного корпусу 21 приладу. Також можуть бути задіяні додаткові пари спіральних полюсних магнітів 41, 61, при цьому кожен спіральний полюсний магніт 41 або 61 триває між кінцями 23, 25 циліндричного корпусу 21 приладу і віднесений на 360°/n від сусіднього та противолежащего полюсного магніту 61, 41 (величина n дорівнює � верхню поверхню 49, 69, відповідно, сприяє зменшення сил тертя і зведення до мінімуму впливу швидкості в процесі переміщення вузла 20 похилого намагнічує пристрою по внутрішній частині труби. Податлива верхня поверхня 49, 69 також дозволяє вузлу 20 намагнічує пристрою достатньою мірою стискатися, щоб долати внутрішні перешкоди, вигини і звужуються ділянки труби, які, в іншому випадку, могли б зашкодити вузол 20 намагнічує пристрою, а також сповільнити його проходження або зовсім перешкодити йому.

Величина повороту полюсних магнітів 41, 61 залежить від величини повороту, необхідної для повного покриття внутрішньої поверхні стінки труби. Якщо послідовно розглянути фіг.2-6, то для кожного з полюсних магнітів 41, 61 поворот, або закручування по спіралі, поступово зростає, для номінального повороту приблизно в 150 градусів (фіг.6). Будучи повернутий, другий кінець 45, 65 полюсного магніту 41, 61 віднесений на заданий кут або задану величину α щодо відповідного кінця першого 43, 63 (див. фіг.7). Із-за даної величини повороту α відповідна поздовжня осьова лінія 47, 67 кожного спірального полюсного магніту 41, 61 не паралельна �таточную ступінь обертання вузла 20 намагнічує пристрою при проходженні його через внутрішню частину труби.

Фіг.8 ілюструє магнітне поле 80, генерується прототипом вузла 20 похилого намагнічує пристрої, конструкція якого аналогічна вузла 20 похилого намагнічує пристрою, показаного на різних стадіях повороту на фіг.2-6. На відміну від приладів лінійного контролю попереднього рівня техніки, напрям магнітного поля 80 діагональне, або похиле, щодо осі труби, а не круговий або поперечне, при цьому лінія 81 магнітного потоку виходить з полюсів 41, 61 і йде в протилежних напрямках, досягаючи відповідного полюса 61, 41. Лінії 81 магнітного потоку, генерованого кожним полюсний магнітом 41, 61, спрямовуються по шляху найменшого опору: в стінку труби і до сусіднього полюсного магніту 61, 41. Кут магнітного поля 80 в загальному випадку перпендикулярний до ліній магнітного потоку 81, утвореного магнітними полюсами 41, 61, і паралельний лінії найкоротшої відстані між магнітними полюсами 41, 61. Напрямок магнітного поля 80 ділянки наконечників полюсів 41, 61 може варіюватися від 30 до 60 градусів відносно осі труби.

Якщо подивитися на Фіг.9-10, вузол 20 похилого намагнічує пристрою може включати в себе групу 90 датчиків у формі гвинта, по суті, рЂренней стінки W труби Р, і приспосабливающуюся до будь-якого повороту вузла 20 намагнічує пристрою, який може статися. Окремі датчики в групі 90 датчиків можуть бути добре відомими в даній галузі техніки датчиками для виявлення сигналів розсіювання магнітного потоку. Група 90 датчиків переважно триває між першим кінцем 23 і другим кінцем 25 циліндричного корпусу 21 (і, отже, між відповідними кінцями 43, 45 і 63, 65 полюсних магнітів 41, 61) і має деяку ступінь взаємного перекриття ∆ між першим кінцем 91 і другим кінцем 93 групи 90 датчиків. Податливі верхні поверхні 49, 69 полюсних магнітів 41, 61 (див., наприклад, Фіг.6) можуть бути виконані у формі щіток 51, 71. Радіальні диски 31А і 31В допомагають приводити в рух і центрувати вузол 20 намагнічує пристрою в процесі його переміщення вперед по трубі Р під дією перепаду тиску.

Остаточна компоновка вузла 20 намагнічує пристрою може включати в себе будь-які існуючі комбінації наборів даних, включаючи, але не обмежуючись такими даними, як деформація, високорівневе осьове MFL, внутрішня/зовнішня селективність, інерціальні дані для накладення, а також низькорівневе або залишковий MFL.бя вузол 20 похилого намагнічує пристрою, прилад 10 включає в себе осьове намагнічується пристрій 100 і ділянка 110 визначення деформації (див. Фіг.11).

Хоча прилад MFL, що включає в себе похиле намагнічується пристрій і групу гвинтових датчиків, був описаний досить докладно, деталі конструкції і розташування елементів можна вносити багато змін без відступу від ідеї і обсягу винаходу. Конструкція приладу MFL, відповідно до даного опису, отже, обмежена тільки об'ємом додається формули винаходу, включаючи весь діапазон еквівалентів, які має кожен елемент.

1. Прилад контролю трубопроводу, що містить:
вузол намагнічує пристрою, що містить циліндричний корпус приладу щонайменше два полюсних магніту, що мають протилежні полярності;
причому кожен полюсний магніт розташований на відстані від іншого полюсного магніту і закручений по спіралі менше ніж на половину витка навколо циліндричного корпусу, приладу для створення єдиного похилого магнітного поля навколо циліндричного корпусу приладу та для забезпечення 360° покриття одним похилим магнітним полем внутрішньої стінки трубопроводу без примусового обертання вузла намагнічує пристрою.

�бор контролю трубопроводу по п. 1, додатково містить щонайменше один полюсний магніт, має гнучку верхню поверхню.

4. Прилад контролю трубопроводу по п. 3, в якому згадана гнучка верхня поверхня являє собою щітки.

5. Прилад контролю трубопроводу по п. 1, додатково містить групу датчиків магнітного потоку, розташованих навколо згаданого циліндричного корпусу приладу і між зазначеними двома полюсними магнітами.

6. Прилад контролю трубопроводу по п. 5, в якому згадана група датчиків магнітного потоку розташована по спіралі.

7. Прилад контролю трубопроводу по п. 6, додатково містить перший кінець згаданої групи датчиків магнітного потоку, що триває на відстань «Δ» за лінію, на якій розташований другий кінець згаданої групи.

8. Прилад контролю трубопроводу по п. 1, в якому зазначене єдине похиле магнітне поле має напрям в межах від 30 до 60° по відношенню до центральної подовжньої осі зазначеного циліндричного корпусу приладу.

9. Прилад контролю трубопроводу по п. 1, в якому кожен полюсний магніт проходить на відстань між переднім і заднім радіальними дисками циліндричного корпусу приладу.

10. Прибоѿрибора і одну пару полюсних магнітів, мають протилежні полярності;
кожен полюсний магніт зазначеної пари полюсних магнітів розташований на відстані від іншого полюсного магніту, розташований по спіралі навколо зазначеного циліндричного корпусу і має перший кінець і другий кінець, який спільно з першим кінцем знаходиться на горизонтальному циліндричному сегменті на циліндричному корпусі приладу навпроти першого кінця іншого полюсного магніту, щоб сформувати магнітну ланцюг, яка формує магнітний потік, що проходить в спіральному напрямку навколо циліндричного корпусу приладу.

11. Прилад контролю трубопроводу по п. 10, в якому зазначений циліндричний корпус виконаний з можливістю переміщення лінійно в напрямку протікання продукту всередині трубопроводу.

12. Прилад контролю трубопроводу по п. 10, в якому кожен полюсний магніт розміщений по спіралі в межах від 30 до 150°.

13. Прилад контролю трубопроводу, що містить:
перший кінець,
другий кінець, протилежний першому кінця, і
одну секцію первинного датчика, розташовану між першим і другим кінцями,
секція первинного датчика містить:
по суті жорстку рамку,
щонайменше одну пару магнітів, кожен магниставляет собою суцільний магнітний полюс протилежної полярності від іншого магніту в магнітній парі,
щонайменше один датчик,
причому зазначена щонайменше одна пара магнітів формує перше магнітне поле, що має орієнтацію, спрямовану похило по відношенню до кожного окружного та аксіального напрямків,
при цьому прилад контролю трубопроводу при використанні в трубопроводі виконаний з можливістю генерування одного або більше похилих магнітних полів, кожне з яких має зазначену орієнтацію, причому
одне або більше похилих магнітних полів містить перше магнітне поле і всі інші магнітні поля, що випромінюються приладом контролю трубопроводу і орієнтовані похило по відношенню до кожного з окружних та аксіальних напрямків.

14. Спосіб контролю трубопроводу, що містить етапи, на яких
ідентифікують трубопровід, що має окружне напрямок і аксіально напрямок і містить вбудований прилад контролю трубопроводу, що містить:
перший кінець,
другий кінець, протилежний першому кінця, і
секцію первинного датчика витоку магнітного потоку, розташовану між першим і другим кінцями,
при цьому секція первинного датчика витоку магнітного потоку містить:
щонайменше одну пару магнітів, розташовану за спирановленний між щонайменше однією парою магнітів,
зазначена щонайменше одна пара магнітів, що формує перше магнітне поле, що має орієнтацію, яка спрямована похило по відношенню до кожного з окружних та аксіальних напрямків,
забезпечують відносне переміщення між щонайменше однією парою магнітів і трубопроводом, причому відносне переміщення являє собою по суті виключно переміщення в аксіальному напрямку щонайменше однієї пари магнітів по відношенню до трубопроводу,
генерують за допомогою приладу контролю трубопроводу при використанні в трубопроводі одне або більше похилих магнітних полів, кожне з яких має орієнтацію, причому вказане одне або більше похилих магнітних полів містить перше магнітне поле і всі інші магнітні поля, що випромінюються приладом контролю трубопроводу, що знаходяться в трубопроводі, і орієнтовані похило по відношенню до кожного з окружних та аксіальних напрямків,
при цьому розташування щонайменше однієї пари магнітів на відстані і переміщення в аксіальному напрямку під час відносного переміщення ефективно для принаймні одного датчика для детектування номінально аксіально орієнтованих елементи в трубопроводі, і
під час генерування здійснюють щонайменше одним датчиком збір даних, що характеризують одну або більше фізичних характеристик трубопроводу.

15. Спосіб контролю трубопроводу, що містить етапи, на яких
ідентифікують трубопровід, що має окружне напрямок і аксіально напрямок і містить вбудований прилад контролю трубопроводу, що містить:
перший кінець,
другий кінець, протилежний першому кінця, і
секцію первинного датчика, що містить магнітний диполь і щонайменше один датчик, магнітний диполь сформований з рознесених полюсних магнітів протилежної полярності, що формують перше магнітне поле, що має орієнтацію, яка спрямована похило по відношенню до кожного з окружних та аксіальних напрямків,
забезпечують відносне переміщення між магнітним диполем і трубопроводом, причому відносне переміщення являє собою по суті виключно переміщення в аксіальному напрямку магнітного диполя по відношенню до трубопроводу,
генерують за допомогою приладу контролю трубопроводу при переміщенні в трубопроводі одне або більше похилих магнітних полів, кожне з яких має орієнтацію, причому ука�що випромінюються приладом контролю трубопроводу і орієнтовані похило по відношенню до кожного з окружних та аксіальних напрямків,
при цьому розташування магнітного диполя і переміщення в аксіальному напрямку під час переміщення, здійснюване щонайменше одним датчиком, забезпечує визначення номінально аксіально орієнтованих елементів трубопроводу без необхідності примусового обертання приладу контролю трубопроводу в трубопроводі, та
під час генерування здійснюють за допомогою принаймні одного датчика збір даних, що характеризують одну або більше фізичних характеристик трубопроводу.

16. Спосіб контролю трубопроводу, що містить етапи, на яких
ідентифікують трубопровід, що має окружне напрямок і аксіально напрямок і містить вбудований прилад контролю трубопроводу, що містить:
перший кінець,
другий кінець, протилежний першому кінця, і
секцію первинного датчика, що містить:
в основному жорстку рамку,
щонайменше два безперервних магнітних полюси, кожен з яких розташований по спіралі менше ніж на половині витка навколо по суті жорсткої рамки, щонайменше один датчик,
при цьому зазначені щонайменше два безперервних магнітних полюси формують перше магнітне поле, що має орієнтацію, яка спрямована похило до каЀе двома безперервними магнітними полюсами і трубопроводом, причому відносне переміщення являє собою по суті виключно переміщення в аксіальному напрямку щонайменше двох безперервних магнітних полюсів по відношенню до трубопроводу,
генерують за допомогою приладу контролю трубопроводу при переміщенні в трубопроводі одне або більше похилих магнітних полів, кожне з яких має орієнтацію, причому вказане одне або більше похилих магнітних полів містить перше магнітне поле і всі інші магнітні поля, що випромінюються приладом контролю трубопроводу і орієнтовані похило по відношенню до кожного з окружних та аксіальних напрямків,
при цьому переміщення в аксіальному напрямку під час переміщення, здійснюване щонайменше одним датчиком, забезпечує детектування номінально аксіально орієнтованих елементів трубопроводу без необхідності примусового обертання приладу контролю трубопроводу в трубопроводі, та
під час генерування здійснюють за допомогою принаймні одного датчика збір даних, що характеризують одну або більше фізичних характеристик трубопроводу.

17. Спосіб за п. 16, в якому секція первинного датчика додатково містить щонайменше один кнепреривних магнітних полюсів.



 

Схожі патенти:

Спосіб неруйнівного контролю виробів

Використання: для неруйнівного контролю виробів. Суть винаходу полягає в тому, що здійснюють сканування поверхні контрольованого виробу в ідентичних умовах протягом його життєвого циклу, зчитування, перетворення та обробку інформації, отриманої при скануванні, візуалізацію образу поверхні виробу з наступним порівнянням результатів поточного і попереднього сканування, при цьому попередньо размагниченное виріб намагничивают монотонно зростаючим магнітним полем до величини магнітної індукції, що відповідає максимальному значенням магнітної проникності матеріалу, потім починають сканування, отримують в результаті візуалізації магнітний спосіб поверхні контрольованого виробу в поточний момент і після порівняння його з раніше отриманими магнітним чином поверхні цього ж вироби у вихідному стані судять про наявність у ньому зон локалізації пластичних деформацій, кількості цих зон і їх розташування у виробі. Технічний результат: забезпечення можливості простим, надійним, мають високу чутливість способом виявляти зони локалізації пластичної деформації в контрольованих виробах, що передують співаючи�

Пристрій для неруйнуючої диференційною векторною тривимірної магнітоскопіі

Винахід відноситься до інформаційно-вимірювальної техніки, представляє собою пристрій для вимірювання магнітних полів і може бути використане для неруйнівного контролю внутрішньої структури феромагнітних об'єктів. Пристрій містить безліч плоских вимірювальних контурів, жорстко закріплених на розсувному каркасі, систему позиціонування, генератор періодичного струму і підключений до нього джерело випромінювання однорідного магнітного поля, формувач імпульсу синхронізації, схему диференціювання та реконструкції. Вимірювальні контури індуктивно зв'язані з джерелом однорідного магнітного поля і реалізовані у вигляді котушок індуктивності, паралельно розташованих відносно один одного, причому їх розміри задаються таким чином, щоб кожен вимірювальний контур огинав межі сфери, описаної навколо досліджуваного об'єму. Система позиціювання складається з двох крокових двигунів: зенітного і азимутального нахилів. Технічним результатом є отримання зображення внутрішньої структури феромагнітного виробу на основі реконструйованого розподілу продифференцированной щільності магнітного потоку, де екстремуми B'c x, B'c y, B'c z �

Зовнішній скануючий дефектоскоп

Використання: для виявлення дефектів. Суть винаходу полягає в тому, що зовнішній скануючий дефектоскоп містить сегментовану сталеву раму, опорні колеса, ходові колеса, ходової привід, дизель-електричний генератор, магнітну пошукову систему поздовжнього намагнічування, магнітну пошукову систему поперечного намагнічування, колісний одометр, пристрій збору датчикової інформації, бортову електронну апаратуру, переносний комп'ютер, радіоканал обміну інформацією між бортовий електронною апаратурою і переносним комп'ютером, при цьому в нього введені перша і друга групи ходових електродвигунів, група вихретокових перетворювачів неруйнівного контролю, вузол зміни намагніченості стінки труби, кошик на маятниковому підвісі у відповідній ланці сегментованої рами, ротаційна електрична контактна система, перша і друга пружні зчіпки, а також інші конструкційні елементи. Технічний результат: спрощення конструкції рухомої частини діагностичного пристрою, зменшення ваги пристрою, а також забезпечення можливості програмно-апаратної сортування сигналів зовнішніх дефектів від сигналів внутрішніх дефе�і обстежуваної труби. 3 з.п. ф-ли, 7 іл.

Спосіб визначення пошкодженості ділянок підземного трубопроводу, виготовленого з феромагнітного матеріалу

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, являє собою спосіб визначення пошкодженості ділянок підземного трубопроводу і може бути використано в нафтогазовидобувній промисловості, комунальному господарстві та інших галузях промисловості, що експлуатують трубопроводи. При реалізації способу змінюють внутрішнє тиску в трубопроводі в діапазоні від нуля до робочого, вимірюють і реєструють індукцію постійного магнітного поля. Індукцію вимірюють над віссю трубопроводу на поверхні грунту з певним кроком, в кожній точці вимірювання розраховують різниця вертикальних компонент індукції магнітного поля при різному внутрішньому тиску, розраховують среднеквадратичние значення різниці вертикальних компонент індукції постійного магнітного поля для ділянок трубопроводу, за величиною середньоквадратичних значень судять про ступінь пошкодженості ділянок трубопроводу. 4 іл., 1 пр.

Прилад контролю трубопроводу з подвійної спіральної матрицею электромагнитоакустических датчиків

Прилад контролю трубопроводу включає в себе два полюсних магніту, орієнтованих під похилим кутом відносно центральної подовжньої осі корпусу приладу. Матриця наборів сенсорних котушок розташована між протилежними краями двох полюсних магнітів і орієнтована перпендикулярно до центральної подовжньої осі. Кожен набір сенсорних котушок включає в себе передавальну котушку і дві противолежащие пари приймальних котушок, які стробируются для прийому відбитих від стінки трубчастого елемента. Так як лінійка сенсорних котушок повернена щодо подмагничивающего поля, приймальні котушки знаходяться на одній лінії з передавальними котушками і мають таку ж кутову орієнтацію. Прилад забезпечує поліпшену чутливість до малих дефектів, значне зниження вимог потужності генератора імпульсів, повне покриття по колу, самокалібрування переданого сигналу і менше взаємний вплив між передавальними котушками, що викликається акустичним кільцем навколо. 19 з.п. ф-ли, 13 іл.

Комплекс дефектоскопії технологічних трубопроводів

Використання: для дефектоскопії технологічних трубопроводів. Суть винаходу полягає в тому, що комплекс дефектоскопії технологічних трубопроводів складається з: рухомого модуля, бортовий електронної апаратури, бортового комп'ютера; датчиків дефектів; одометрів; троса; наземної лебідки із барабаном для троса; бортового джерела електроживлення; наземного комп'ютера; при цьому в нього введено: перший і другий направляючі конуси, кілька опорно-ходових манжет, кілька груп ходових пружинних вузлів (ХПУ), кілька груп притискних пружинних вузлів (ППУ), кілька груп ультразвукових датчиків системи неруйнівного контролю (УДСНК), кілька груп штовхачів, кілька ультразвукових ехолокаторов, кілька контролерів управління притискними пружинними вузлами, кілька контролерів керування ходовими пружинними вузлами, перший радіомодем, другий радіомодем, кілька контролерів керування ультразвуковими датчиками системи неруйнівного контролю (КУУДСНК). Технічний результат: забезпечення можливості створення простого з точки зору механіки комплексу для внутритрубного контролю стану технологічних трубопроводів довільної орієнтації, ом розташуванні відводу від відкритого кінця основного труби. 7 іл.

Спосіб контролю зруйнованих елементів пристрою контролю сходу рухомого складу

Використання: для діагностики пристроїв контролю сходу рухомого складу (УКСПС). Суть винаходу полягає в тому, що контроль проводять методом магнітної пам'яті металу (МПМ) і вихреструмовим методом (ВТМ), про непридатність елементів судять при виявленні дефектів в елементі одним із методів, при цьому дефектом при контролі методом МПМ є наявність локальних зон із зміненою структурою матеріалу, мають високі механічні напруги, градієнт напруженості власних магнітних полів розсіяння яких не перевищує еталонне значення 5*104 А/м2 на руйнуються елементах циліндричної форми, а на елементах плоскої форми - 13*104 А/м2, а дефектом при контролі ВТМ є наявність мікротріщин в разрушаемом елементі з розкриттям більше 0,05 мм. Технічний результат: підвищення надійності виявлення дефектних контрольних елементів УКСПС, що мають різну геометричну форму, що знаходяться в процесі експлуатації. 1 з.п. ф-ли, 5 іл.

Промисловий металодетектор для визначення процентного вмісту феромагнетика в гірській руді

Винахід відноситься до гірничо-збагачувальної промисловості і використовується для визначення процентного вмісту феромагнетика в гірській руді. Пристрій складається з котушок збудження, генератора змінного струму, який створює змінне магнітне поле збудження, приймальні котушки, розташованої паралельно передає посередині, суматора, ЦАП сигналу компенсації х.х. приймальної котушки, АЦП, датчика швидкості, додаткової приймальної котушки, включеної паралельно передає, ваг, блоку центрального процесора, петлі калібрування, розташованої паралельно приймальній котушці, при цьому висока рівномірність вимірювання величини відгуку досягається за рахунок використання декількох передавальних котушок для створення рівномірного поля, алгоритму обробки з урахуванням сигналу додаткової котушки, розташованої паралельно передає, вироблення сигналу компенсації х.х. з урахуванням перерозподілу гармонік основний частоти і компенсації сигналу х.х. з урахуванням мінливої обстановки (кліматичні, механічні зміни) динамічно, тобто без падіння чутливості в режимі реального часу. Технічний результат - підвищення рівномірності вимірювання величини відгук�

Спосіб ідентифікації водних розчинів

Винахід відноситься до дослідження або аналізу речовин за допомогою електромагнітних полів. Спосіб згідно винаходу полягає в те, що генерують тестує сигнал, який взаємодіє з идентифицируемим водним розчином, результат взаємодії порівнюють з еталоном і за результатами порівняння ідентифікують водний розчин. В якості досліджуваного сигналу використовують послідовність імпульсів струму у вигляді загасаючих періодичних коливань, в якій початкова амплітуда подальшого імпульсу більше попереднього. Тестуючий сигнал подають на два електроди, закріплені в контейнері з фіксованим обсягом досліджуваного водного розчину на відстані один від одного і нижче верхнього рівня розчину. Відповідь сигнал реєструють за допомогою індуктивного датчика в середній точці між електродами на однаковому з ними рівні водного розчину. Виконують вплив на водний розчин послідовністю тестуючих імпульсів і реєструють відповідний сигнал від кожного тестуючого імпульсу до отримання встановленого значення відповідного сигналу. Сукупність відповідних сигналів, згрупованих в отриманій послідовності, порівнюють з еталонним і за резулѲишение його чутливості та інформативності за рахунок можливості визначення присутності в розчині конкретних складових. 4 іл.

Спосіб оптимізації струму підмагнічування при контролі механічних напружень методом шумів баркгаузена

Винахід відноситься до засобів неруйнівного контролю і може використовуватися для оцінки рівня залишкових і динамічних внутрішніх пружних напружень конструкцій феромагнітних матеріалів, в тому числі і для контролю механічних напруг магістральних трубопроводів
Up!