ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ТЕЧИ Российский патент 2022 года по МПК G01M3/24 

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля акустическими методами и может быть использовано для обнаружения течи на поверхности контролируемого изделия.

Известно устройство для определения места течи в продуктопроводе, содержащее корпус и четыре акустических датчика, при этом в корпусе расположены сумматор, первый, второй, третий и четвертый приемные тракты, каждый из которых соединен с акустическим датчиком, а в каждом приемном тракте расположены последовательно соединенные усилитель, фильтр, аналого-цифровой преобразователь, которые соединены с блоком обработки, причем блок обработки соединен с сумматором [1].

Недостаток этого устройства заключается в сложности его переноса на другой контролируемый объект и, следовательно, в низкой скорости работы устройства.

Известен также резонансный дифференциальный оптико-акустический детектор, включающий два независимых открытых акустических резонатора, выполненных в форме прямых трубок круглого сечения, расположенных параллельно друг другу и соединенных по торцам входной и выходной буферными полостями, отличающийся тем, что акустические резонаторы выполнены цилиндрической формы и разделены перегородкой, на боковых стенках в середине каждого акустического резонатора смонтированы микрофоны, в середине одного из акустических резонаторов напротив микрофона смонтирован звуковой излучатель, входная и выходная буферные полости выполнены идентичными цилиндрической формы, концы акустических резонаторов сообщены с буферными полостями [2].

Недостаток этого устройства заключается в сложности его переноса на другой контролируемый объект и, следовательно, в низкой скорости работы устройства.

Известно также устройство для обнаружения течи, содержащее последовательно включенные микрофон, усилитель, пороговый элемент и индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено блоком полосовых фильтров, подключенным между выходом усилителя и входом порогового элемента, последовательно включенными ограничителем амплитуды по минимуму с регулируемым уровнем ограничения, селектором импульсов по длительности и частотно-импульсным детектором, подключенными между выходом блока полосовых фильтров и входом порогового элемента, а также амплитудным детектором и фильтром низкой частоты, причем вход амплитудного детектора соединен с выходом блока полосовых фильтров, выход амплитудного детектора соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход последнего - с выходом управления ограничителя амплитуды по минимуму [3].

Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.

Недостаток этого устройства заключается в том, что площадь контролируемой поверхности является крайне малой и для обнаружения течи необходимо многократно выполнить измерения на всех участках контролируемой поверхности, что может занимать значительное время и приводит к низкой скорости работы устройства в целом.

Задачей изобретения является повышение скорости работы электронной системы устройства обнаружения течи за счет использования микрофонной решетки со стандартной локализацией звука (SSL) в качестве микрофона, а в качестве индикатора - лазерного целеуказателя.

Это достигается тем, что электронная система устройства обнаружения течи, содержащее микрофон, усилитель, пороговый элемент, индикатор, привод двухосевого поворотного стола, использует в качестве микрофона микрофонную решетку со стандартной локализацией звука (SSL), соединенную с приводом двухосевого поворотного стола, а в качестве индикатора использует лазерный целеуказатель.

Использование в качестве микрофона микрофонной решетки со стандартной локализацией звука (SSL) позволяет эффективно выделять звук, исходящий из конкретной точки, которой может являться место течи [4]. Наряду с этим, использование привода двухосевого поворотного стола, управляемого сигналом с микрофонной решетки со стандартной локализацией звука (SSL) позволяет оперативно разворачивать микрофонную решетку в направлении обнаруженной течи и с помощью лазерного целеуказателя эффективно выделять обнаруженное место течи. В совокупности, применение данного решения позволяет выполнить анализ контролируемой поверхности на предмет наличия течи с существенно большей скоростью, чем у прототипа.

На фиг. 1 представлено устройство обнаружения течи, где:

1 - микрофонная решетка со стандартной локализацией звука (SSL);

2 - усилитель;

3 - пороговый элемент;

4 - лазерный целеуказатель;

5 - привод двухосевого поворотного стола.

Электронная система устройства обнаружения течи работает следующим образом: микрофонная решетка со стандартной локализацией звука (SSL) 1 выделяет звук течи контролируемой поверхности и передает сигнал на усилитель 2 и привод двухосевого поворотного стола 5. Усилитель 2 усиливает полученный сигнал и с помощью порогового элемента 3 сравнивает значение полученного сигнала с эталонным уровнем, под которым понимается определенное заранее значение сигнала, соответствующее течи для контролируемой поверхности. Пороговый элемент 3 формирует управляющий сигнал для включения или выключения лазерного целеуказателя 4, который визуализирует конкретную точку обнаруженной течи. Привод двухосевого поворотного стола 5 на основе сигнала от микрофонной решетки со стандартной локализацией звука 1 выполняет разворот поворотного стола в направлении выделенного звука.

Для примера рассмотрим устройство обнаружения течи, построенное на базе микрофонной решетки SPT980. Усилитель и пороговый элемент реализованы на базе операционного усилителя AD822. Анализ тестовой поверхности трубопровода площадью 2 м² с искусственно созданной течью был выполнен в 2 раза быстрее, чем с помощью устройства на базе прототипа.

Источники информации:

1. Патент РФ №2628672

2. Патент РФ №2761906

3. Патент РФ №2117271 - прототип

4. Патент РФ №2369042

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля акустическими методами и может быть использовано для обнаружения течи на поверхности контролируемого изделия. Сущность изобретения заключается в том, что повышается скорость работы устройства за счет использования микрофонной решетки со стандартной локализацией звука (SSL), соединенной с приводом двухосевого поворотного стола, в качестве микрофона, а лазерного целеуказателя в качестве индикатора. 1 ил.

Электронная система устройства обнаружения течи, содержащая микрофон, усилитель, пороговый элемент, индикатор, привод двухосевого поворотного стола, отличающаяся тем, что в качестве микрофона используется микрофонная решетка со стандартной локализацией звука (SSL), соединенная с приводом двухосевого поворотного стола, а в качестве индикатора используется лазерный целеуказатель.