Магнитотелевизионное устройство для контроля трубопроводов Советский патент 1989 года по МПК G01N27/82 

фиг. г

11

Изобретение относится к неразру- тающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии и контроля структуры поверхности ферромагнитных объектов, а именно подземных магистральных трубопроводов.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет возмож- :ности обнаружения дефектов различ- ной ориентации.

На фиг.1 представлена блок-схема устройстваJ на фиг.2 - поперечный разрез намагничивающей системы на - развертка намагничивающей системы на фиг.4 - блок-схема блока управленияi на фиг.5 - схема соединения обмоток намагничивающей системы и электронных ключей.

Устройство содержит намагничи- вающую систему 1, предназначенную для размещения внутри трубопровода 2, последовательно соединенные матричный магнито увствительный преобразователь 3, амплитудный селектор 4 и блок 5 динамической памяти, блок 6 долговременной памяти, предназна- ченньш для подключения к видеоконтрольному блоку 7, блок 8 развертки, выход которого подключен к управляю- щему входу преобразователя 3, вторым входам блоков 5 и 6 памяти и предназначен для подключения к второму входу видеоконтрольного блока 7,и последовательно соединенные блок 9 питания и блок 10 управления, который выполнен в виде посх1едовательно соединенных формирователя 11 импульсов, регистра 12 сдвига, блока 13 формирователей токов и блока 14 электронных ключей. Намагничивающая система выполнена в виде тороидального магнитопровода 15 с р рядами п ра- диально выступающих полюсов 16 и размещенных на них обмоток 17 постоянного тока, подключенных к выходу блока 14 ключей.

Блок 13 формирователей токов выполнен в виде п формирователей то- кор ФТ, . . ,ФТ„ , а блок 14 электронных ключей - из 2п попарно включаю- щихся электронных ключей К,...,К. Входы формирователей токов ФТ ,,.. ФТц соединены с выходами регистра 12 сдвига, а выходы - с управляющими входами электронных ключей К. .„,К, Намагничивающая система 1 содержит п переключаемых разноименных пар полюсов , выводы обмоток кото

jg

5

20 25 ЗО

35

40

5

732

рых последовательно соединены с выводами попарно открывающихся ключей К;, , .. . К f.

Устройство работает следующим образом.

Устройство движется внутри трубопровода 2.

В блоке 10 управления, питающемся от блока 9 питания, с помощью формирователя 11 импульсов, регистра 12 сдвига и формирователей токов ФТ, . . .ФТ, формируются необходимые по амплитуде, длительности и сдвигу во времени импульсы постоянного тока, которые поочередно через электронные ключи.К,...,К блока 14 подаются к выводам последовательно соединенных обмоток разноименных пар полюсов Р, ...,Р намагничивающей, системы 1. В результате этого намагничивающая система 1 создает магнитное поле, перемещающееся по окружности трубы за счет дискретного и периодического поворота магнитного потока в пределах круговых участков боковой поверхности трубопровода 2 (фиг.З).

Так, при поочередной подаче импульсов постоянного тока формирователями токов ФТ , ФТ,, ФTJ через электронные ключи К, К, К на последовательно соединенные обмотки разноименных пар полюсов Р , Р,, Р , Lj-Lg, Lj-L) магнитный по- Ток поворачивается по боковой поверхности трубы дискретно через углы 360 /2р, сканируя участок, заключенный в пределах внутренней окружности L -La-LjrL -Lg-Li -L. Далее при возбуждении по аналогичному принди- пу пар полюсов Р, Р, Р&, (, L5--L , Lg-Lrf) посредством формирователей ФТ, ФТ5, ФТб и электронных ключей К,, 5 К, Kg сканируется участок трубы в пределах внутренней окружности Ь -Ьд-Ъб-Ьд-Ь -Ь -Ц (фиг.З) . Сканирование продолжается аналогичным образом и далее по остальным окружностям (в пределах каждой окружности размещено Р пар полюсов). В результате этого с помощью намагничивающей системы 1 в трубопроводе 2 образуется магнитный рельеф, содержащий информацию о разноориентиро- ванных дефектах, имеющих место на боковой поверхности трубопровода 2. Эта информация обусловлена изменением направления магнитного потока и его перемещением по окружности тру

1

бопровода 2 при переключении полюсов Магнитный рельеф фиксируется с помощью матричного магниточувствительног преобразователя 3, размещенного между внутренней боковой поверхностью трубопровода 2 и полюсами 16 намагничивающей системы 1, и на выходе преобразователя 3 формируются электрические сигналы, пропорциональные напряженности магнитного поля в каждой точке сканируемой поверхности трубы. Эти сигналы поступают на вход амплитудного селектора 4, который выделяет только те сигналы, которые соответствуют дефектным точкам поверхности трубопровода 2. С выхода селектора 4 сигналы поступают на вход блока 5 динамической памяти.При заполнении объема блока 5 с его выхода информация передается на вход блока 6 долговременной памяти и записывается в нем. Блок 8 развертки осуществляет строчную развертку электропотенциального рельефа матричного преобразователя 3, блоков 5 и 6 памяти, а также электронного луча видеоконтрольного блока 7. Видеоконтрольный блок 7 используется и включается в схему устройства только в наземных условиях - для воспроизведения изображения дефектов. Для этого после прохождения установленного расстояния устройство извлекается на поверхность. Формула изобретения

Магнитотелевизионное устройство для контроля трубопроводов, содер

10

15

621

D

20

25

0

734

жащее намагничивающую систему,последовательно соединенные матричный магниточувствительный преобразователь и амплитудный селектор, блок развертки, выход которого подключен к управляющему входу магниточувствительного преобразователя, блок долговременной памяти и видеоконтрольный блок, предназначенный для подключения к блоку долговременной памяти, отличаю щееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено блоком динамической памяти, включенным между выходом амплитудного селектора и входом блока долговременной памяти, и последовательно соединенными блоком питания и блоком управления, выполненным в виде последовательно соединенных формирователя импульсов, регистра сдвига, блока формирователей токов и блока электронных ключей, выход блока развертки подключен к вторым входам блоков динамической и долговременной памяти и предназначен для подк,гпочения к второму входу видеоконтрольного блока, а намагничивающая система выполнена и виде предназначенного для установки внутри трубопровода тороидального магнито- провода с р рядами изпрадиально выступающих полюсов и размещенных на них обмоток постоянного тока, подключенных к выходу блока электронных ключ ей.

Изобретение может быть использовано для дефектоскопии и контроля структуры поверхности ферромагнитных объектов, в частности подземных магистральных трубопроводов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет возможности обнаружения дефектов различной ориентации. Для этого намагничивающая система 1 состоит из Р рядов п выступающих полюсов с переключаемыми обмотками постоянного тока, установленными на центральном тороидальном магнитопроводе внутри трубопровода 2 и расположенными но окружности пос- леднёго. При поочередном питании последовательно соединенных обмоток разноименных пар полюсов формируемыми блоком 10 управления импульсами постоянного тока заданной величины, длительности и сдвига во времени намагничивающая система 1 создает магнитное поле, перемещающееся по окружности трубопровода 2. Благодаря этому с помощью матричного преобразователя 3 выявляются разноориенти- рованные в трубопроводе 2 дефекты, информация о которых после селекции в амплитудном селекторе 4 записывается в блоках 5,6 динамической и долговременной памяти. 5 ил. S (Л 4а о: to «vl со

77

Фиг. 2

L7

jrr®n

L(n 3)Ln

L(n-)

Цп-5} L(n-2)

Фиг.З