Способ обнаружения коррозионных разрушений Советский патент 1993 года по МПК G01N22/02 

Ё

Использование: определение степени коррозионного разрушения элементов конструкций линий электропередач высокого напряжения. Сущность изобретения: обследование производят СВЧ-сигналом, поступающим от генератора и возбуждающим поверхностную волну в петлях анкерных плит и болтах, распространяющуюся с различной степенью затухания по поверхности без коррозии и пораженных коррозией, покрытым продуктами коррозионных процессов, обладающий диэлектрическими свойствами, причем в качестве индуктивных элементов связи с СВЧ-генератором и индикатором, регистрирующим затухание, используются анкерные болты, часть которых находится на поверхности земли. 4 ил.

Изобретение относится к электротехническим измерениям в СВЧ диапазоне и может быть использовано для контроля сохранности элементов конструкций, в частности анкерных петель и болтов линий электропередач высокого напряжения (ЛЭП). находящихся в земле и подверженных коррозионному разрушению.

Цель изобретения - обеспечение неразрушающего контроля состояния конструкций линий электропередач высокого напряжения, расположенных в земле, например анкерных петель.

Для этого предложен способ обнаружения коррозионных разрушений, включающий возбуждение электромагнитной волны, в поле которой помещают исследуемой объект, в виде поверхностной волны, а возбуждение и съем поверхностной волны в

анкерной петле осуществляется посредством анкерных болтов.

. На фиг. 1-4 приведены узел крепления анкеров, структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ, схема подключения для анкерного болта и схема подключения для анкерной петли.

Конструкция узла крепления стяжек к плите (см. фиг. 1) выполнена из двух анкерных болтов, соединенных с анкерной плитой посредством петли. При монтаже часть анкерных болтов остается на поверхности земли. Это позволяет применить анкерный болт для передачи СВЧ энергии и возбуждения поверхностной волны в нем или в анкерной петле.

Устройство для работы с анкерными пет- лями(см. фиг. 2)содержит генератор СВЧ-сиг- налов 1, модулятор 2, вентиль 3, фильтр 4, генераторный элемент связи 5. индикаторСО

ю ю о ел

ho

ный элемент связи 6, детектор 7, селективный измерительный усилитель 8.

Способ обнаружения коррозионных разрушений реализуется следующим образом.

При возбуждении поверхностной волны в анкерном болте используется схема подключения, представленная на фиг. 3, в анкерной упетле соответственно на фиг. 4. Анкерную петлю или болт можно предста- . вить как одиночный металлический проводник (линию передачи), по которой в случае возбуждения может распространяться поверхностная волна типа Е. При ее распространении ток проводимости замыкается токами смещения через почву. При высокой проводимости поверхностная волна будет создавать электромагнитное поле, занимающее большое пространство вокруг проводника. По мере уменьшения проводимости напряженность в проводнике увеличивается, но при этом сильно возрастает затухание за счет потерь. Следовательно, при передаче поверхностной волны по проводнику без коррозионного разрушения затухание будет определяться, например, величиной Ом. В случае же, если проводник покрыт продуктами распада, затухание определяется потерями в металле и диэлектрическом слое. Линия передачи в этом случае представляет собой металлический проводник с диэлектрическим покрытием. Слой диэлектрика (коррозии) оказывает такой же эффект, как увеличение сопротивления проводника. Величину затухания обозначим ад. Величины затухания определяются следующим образом:

„ я дм 1

,5+ln(089ai/x0

t 1

ПА I Ј ai 0,5 + In(0,89ai/x0)

где 3М - глубина проникновения тока в металлический проводник,

t - толщина диэлектрического слоя, Ј-диэлектрическая проницаемость, tg д - тангенс угла диэлектрических потерь.

Величина диэлектрического слоя определяется по формуле:

«м

2

Таким образом, зная величину затухания и диэлектрические параметры коррозионного слоя и рассчитав глубину проникновения тока в металл на используемой частоте, можно определить толщину

слоя коррозии и величину неповрежденного сечения петли, способного выдерживать механические нагрузки. Радиус распространения поверхностной волны в почву тем меньше, чем больше затухание поверхностной волны в диэлектрике и выше частота. При разной оптической плотности слоев волна как бы прилипает к слою диэлектрика (коррозии), что позволяет применять способ в реальных условиях.

Различие реакции исходной петли и

петли, пораженной коррозией на зондирование СВЧ сигналом, позволяет использовать этот эффект для исследования состояния анкерных петель, находящихся в

земле, без откопки, применяя в качестве возбуждающих элементов анкерные болты, находящиеся частично на поверхности земли. Условия возникновения поверхностной волны в анкерной петле и возможностью ее

распространения только в поверхностном слое позволяет определить критическую толщину петли, а следовательно,и ее способность выдерживать механические нагрузки, что в свою очередь дает

возможность предотвращать аварийное падение опор линий электропередач.

Формула изобретения

Способ обнаружения коррозионных разрушений, включающий возбуждение электромагнитной волны, в поле которой помещают объект, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неразрушающего

контроля состояния конструкций линий электропередачи высокого напряжения, расположенных в земле, например, анкерных петель, электромагнитное поле возбуждают в виде поверхностной волны, а

возбуждение и съем поверхностной волны в анкерной петле осуществляют посредством анкеркых болтов.

U4- OiD-QIH

L-LJ

Б Лф

л

№

г -ляф

ибггв

5