ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к области наружного диагностического контроля технических параметров подземного трубопровода и уровня его коррозионной защищенности от влияния окружающей среды на основе выявления аномалий магнитного поля, связанных с дефектами металла трубопровода (конструкции) без снятия теплоизоляции и кожуха трубопровода (конструкции), а также данное устройство позволяет диагностировать металлические емкости различного размера, ферромагнитные опорные конструкции, опорные колонные конструкции добывающих платформ и другие металлические конструкции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известно устройство диагностики технических параметров подземного трубопровода, раскрытое в RU 2634755 С2, опубл. 03.11.2017. Устройство диагностики технических параметров подземного трубопровода содержит узел датчиков постоянного магнитного поля, соединенных с буферными усилителями, соединенными, в свою очередь, с АЦП и микроконтроллером, узел датчиков переменного магнитного поля, соединенных с предусилителями, буферными усилителями, АЦП и микроконтроллером, соединенные в модуль датчиков магнитного поля, блок сбора данных и управления, состоящий из соединенных между собой двух микроконтроллеров, энергонезависимой памяти, GPS модуль, порт USB, через который микроконтроллер соединяется с персональным компьютером и системой спутниковой навигации GPS, блок преобразователей-акселерометро� �. При этом блок возбуждения и синхронизации, состоящий из двух генераторов - основного и вспомогательного, микроконтроллера, встроенного во вспомогательный генератор, GPS модулей, встроенных в основной и вспомогательный генераторы.

Недостатком указанного выше устройства является ограниченность его использования, например, невозможность эксплуатации в зимний период, в пустыне.

Кроме того, из уровня техники известен магнитный дефектоскоп для обнаружения поверхностных дефектов трубопроводов, раскрытый в RU 119885 U1 , опубл. 07.06.2001 , прототип. Магнитный дефектоскоп для обнаружения поверхностных дефектов трубопроводов содержит блок датчиков Холла, который соединен с АЦП, который соединен с процессором, который в свою очередь соединен с запоминающим устройством и видеоконтрольным устройством. Кроме того, магнитный дефектоскоп содержит источник питания, который подключен ко всем модулям и элементам управляющего электронного блока (АЦП, процессор, запоминающее устройство).

Недостаток раскрытого выше магнитного дефектоскопа - низкая точность измерения. РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Задачей заявленной полезной модели является разработка устройства для площадной диагностики технического состояния стальных трубопроводов и металлических конструкций с высокой точностью диагностики.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности и достоверности диагностики технического состояния стальных трубопроводов и металлических конструкций.

Указанный технический результат, достигается за счет того, что устройство для площадной диагностики технического состояния стальных трубопроводов и металлических конструкций содержит корпус, в котором последовательно установлены и соединены между собой блок датчиков Холла, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, причем в корпусе установлены блок акселерометров, модуль радиосвязи и блок памяти, которые соединены с микроконтроллером.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг. 1 - Структурная схема устройства.

1 - блок датчиков Холла; 2 - 24-х разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 3 - микроконтроллер; 4 - блок акселерометров; 5 - модуль радиосвязи; 6 - блок источника тока; 7 - блок памяти.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Заявленное устройство работает следующим образом. Оператор устанавливает заявленное устройство над предполагаемой трассой залегания трубопровода таким образом, чтобы линейно расположенные датчики Холла (датчики магнитного поля) в блоке (1) датчиков были ориентированы вдоль предполагаемой трассы залегания трубопровода. В блоке (1) датчиков расположено 16 датчиков Холла, которые принимают сигнал магнитного поля трубопровода, причем каждый датчик Холла обследует свою полосу захвата поверхности трубопровода. Сигналы магнитного поля с блока (1) датчиков Холла поступают в 24-х разрядный АЦП (2), в котором происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой. Оцифрованные данные с АЦП (2) одновременно с измеренными данными ускорения относительно собственных осей, полученными от блока акселерометров (4), поступают в микроконтроллер (3). В микроконтроллере (3) происходит определение ориентации объекта в пространстве (углов крена и тангажа) по данным от блока акселерометров (4) и привязки данных, полученных с блока (1) датчиков Холла, к рассчитанным углам крена и тангажа и формирование общего пакета данных на основе привязки магнитометрических данных, полученных с блока датчиков Холла, к рассчитанным углам крена и тангажа. Сформированный пакет данных через модуль радиосвязи (5) передается на внешнее устройство и дополнительно сохраняется в блок памяти (7). Блок источника тока (6), который соединен с микроконтроллером (3) и подает питание на него. При необходимости, оператор перемещает устройство вдоль предполагаемой трассы залегания трубопровода в новую точку измерения, после осуществления указанных выше операций в микроконтроллере формируется новый общий пакет данных, которые также при помощи модуля радиосвязи (5) передается на внешнее устройство и дополнительно сохраняется в блок памяти (7).

Устройство предназначено для выявления аномалий магнитного поля, связанных с дефектами металла трубопровода (резервуара) без снятия теплоизоляции и кожуха трубопровода (резервуара). Оператор устройства на основе полученных данных с микроконтроллера (3) в режиме реального времени наблюдает результаты магнитного контроля на экране планшетного компьютера в виде цветной площадной карты, где каждый цвет соответствует уровню намагниченности участков трубопровода, что позволяет оператору устройства сразу же отмечать участки поверхности трубопровода или резервуара, в которых следует произвести дополнительный дефектоскопический контроль арбитражным методом - ультразвуковой толщинометрией.

Применение акселерометров позволит выполнить привязку обследованных участков трубопровода (конструкции) относительно точки старта и определить угловое положение устройства относительно трубопровода, что позволяет более точно определить дефект на трубопроводе.

Использование 24-х зарядного АЦП позволяет производить более точную оцифровку данных, что повышает точность снятия данных.

Передача данных, обработанных в микроконтроллере (3), позволяет повысить точности и достоверности диагностики технического состояния стальных трубопроводов и конструкций за счет отсутствия проводов (между микроконтроллером и внешним устройством, что позволяет проходить через кустарники, высокую траву, не нарушаю передачу данных (за счет обрыва провода) на внешнее устройство.

Преимущества данного метода состоит в том, что без снятия изоляции осуществляется сплошной непрерывный контроль всей поверхности трубопровода, при этом точно локализуются участки, наихудшие по своему состоянию, в которых необходимо провести контактную диагностику. Благодаря наличию привязки измерений относительно точки старта, в программном обеспечении реализовано построение ЗО-модели обследованного трубопровода или другой металлической конструкции (резервуар с изоляцией).

Полезная модель была раскрыта выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие ее сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, полезную модель следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой полезной модели.