×
20.04.2013
216.012.37cd

СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ТОКА ПОДМАГНИЧИВАНИЯ ПРИ КОНТРОЛЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТОДОМ ШУМОВ БАРКГАУЗЕНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может использоваться для оценки уровня остаточных и динамических внутренних упругих напряжений конструкций ферромагнитных материалов, в том числе и для контроля механических напряжений магистральных трубопроводов. Способ оптимизации тока подмагничивания при контроле механических напряжений методом шумов Баркгаузена позволяет повысить точность путем измерения параметров ЭДС шумов Баркгаузена при различных заданных токах перемагничивания во всем диапазоне значений контролируемого параметра за счет множественных измерений в зоне контроля, исключить влияние на результат измерения состояния поверхности исследуемого объекта, наличия наклепов и микродефектов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может использоваться для оценки уровня остаточных и динамических внутренних упругих напряжений конструкций ферромагнитных материалов, в том числе и для контроля механических напряжений магистральных трубопроводов.

Известен способ измерения механических напряжений в ферромагнитных объектах, заключающийся в том, что контролируемый объект намагничивают периодически изменяющимся магнитным полем, контролируют параметры ЭДС от скачков Баркгаузена и по их усредненной за период характеристике определяют результат измерений. [1] (Патент SU 1114938 G01N 27/83, опубл. 23.09.84 г.).

Основной недостаток способа состоит в малой достоверности результатов контроля, что связано с определением результата контроля по усредненной характеристики скачков Баркгаузена без контроля тока перемагничивания, существенно влияющего на корреляцию параметров шумов Баркгаузена с механическими напряжениями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ измерения механических напряжений в ферромагнитных объектах, заключающийся в том, что контролируемый объект намагничивают периодически изменяющимся магнитным полем, регистрируют текущие параметры ЭДС от скачков Баркгаузена и по ним определяют величину механических напряжений. [2] (Патент RU 2044311 G01N 27/80, опубл. 20.09.95 г.).

Основным недостатком известного способа является то, что он не обладает требуемой точностью измерений, что связано с отсутствием учета влияния температурных изменений магнитных свойств исследуемого объекта, а также от состояния поверхности исследуемого объекта: наличием наклепов, микродефектов, вызывающих значительный рост локальных микронапряжений и слабо влияющих на величину макронапряжений материала контролируемого объекта и, как следствие, на ресурсные характеристики исследуемого объекта.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерений.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в заявляемом способе оптимизации тока подмагничивания при контроле механических напряжений методом шумов Баркгаузена (ШБ) намагничивают исследуемый объект периодически изменяющимся магнитным полем, задавая различные токи перемагничивания I1, I2=I1+ΔI, I3=I1+2·ΔI, ……In=I1+(n-1)·ΔI, измеряют текущий параметр ЭДС от скачков Баркгаузена и используют полученную величину параметра для определения величины механических напряжений.

Измерения проводят в нескольких m-произвольно расположенных точках в пределах контролируемой зоны (Фиг.1) и получают множество значений контролируемых параметров (р11……pmn) для различных I1……In - токов перемагничивания. Из подмножества значений (р11, p21……pm1) для каждого In-тока перемагничивания определяют приращения Δpmc как сочетания из m-элементов по 2:

Δpml=|p11-p2l|,

……………………

Δpmc=|p1(m-1)-p1m|

где С - число сочетаний из m-элементов по 2:

Определяем среднее значение приращения для тока перемагничивания In:

Из массива значений {Δp1………Δpn} находят минимальное значение и соответствующее ему оптимальное значение тока перемагничивания.

Предварительно получив с помощью представительной выборки контрольных образцов семейство зависимостей p1=ρi(σ), где ρi - значение контролируемого параметра, для различных I1……In - токов перемагничивания и с учетом оптимального тока подмагничивания определяют по ним величину механических напряжений

На фиг.1 показана зона контроля механических напряжений на контролируемом объекте.

Заявляемый способ оптимизации тока подмагничивания при контроле механических напряжений методом шумов Баркгаузена реализован с помощью устройства, блок-схема которого представлена на фиг.2, состоит из управляемого генератора синусоидального напряжения 1, усилителя тока подмагничивания с управляемым коэффициентом усиления 2, микроконтроллером 3, датчиком тока подмагничивания 4, датчиком ШБ 5-6, устройством контроля ШБ 7.

Способ реализуется следующим образом.

Сигнал с генератора 1, частота которого задается микроконтроллером 3 в диапазоне 10÷30 Гц, поступает на вход усилителя тока подмагничивания 2 с управляемым коэффициентом усиления. Ток с выхода усилителя 2, контролируемый датчиком тока 4, поступает в обмотку перемагничивания 5 датчика ШБ. Ток перемагничивания зависит от магнитных характеристик контролируемого объекта, которые, в свою очередь, от остаточных и динамически приложенных напряжений, а также от состояния поверхности исследуемого объекта, наличием наклепов, микродефектов, вызывающих значительный рост локальных микронапряжений. Сигнал обратной связи датчика тока 4, обработанный микроконтроллером 3, позволяет управлять усилителем тока подмагничивания 4 и поддерживать заданное значение тока I1. После чего сигнал ШБ поступает с измерительной обмотки 6 на устройство контроля ШБ 7, которое измеряет текущий параметр ЭДС от скачков Баркгаузена (например, площадь огибающей ЭДС ШБ) и сохраняет его в памяти микроконтроллера 3.

Далее микроконтроллер устанавливает значение тока перемагничивания I2=I1+ΔI и сохраняет следующее значение р12 и т.д.

Аналогично проводятся измерения для остальных (m-1) точек зоны контроля (фиг.2).

После чего из массива значений {Δp1……Δpn} определяем минимальное значение и по нему определяем оптимальное значение тока перемагничивания, при котором и выполняется контрольное измерение.

Предварительно получив с помощью предварительной выборки контрольных образцов семейство зависимостей pi=pi(σ), где pi - значение контролируемого параметра, для различных I1……In - токов перемагничивания и с учетом оптимального тока подмагничивания контрольного измерения определяют по ним величину механических напряжений.

Источники информации

1. Патент SU 1114938 G01N 27/83, опубликован 23.09.84 г.

2. Патент RU 2044311 G01N 2780, опубликован 20.09.95 г.


СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ТОКА ПОДМАГНИЧИВАНИЯ ПРИ КОНТРОЛЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТОДОМ ШУМОВ БАРКГАУЗЕНА
СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ТОКА ПОДМАГНИЧИВАНИЯ ПРИ КОНТРОЛЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТОДОМ ШУМОВ БАРКГАУЗЕНА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 47 items.
27.02.2013
№216.012.2bd4

Способ измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и может использоваться для автоматического контроля направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода на оползневых участках магистральных нефтегазопроводов. Вблизи подземного трубопровода по двум взаимно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476747
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.373a

Система осушения и контроля за состоянием оползневого склона

Изобретение относится к системам осушения оползневого склона. Система осушения и контроля за состоянием оползневого склона, обеспечивающая безопасность во время проведения буровых работ при строительстве дренажного устройства системы осушения оползневого склона, включает дренажное устройство в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479691
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.11.2013
№216.012.7e56

Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498015
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e59

Противооползневое сооружение

Изобретение относится к сооружениям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Противооползневое сооружение включает в себя матрацы Рено и деревянные колья (сваи). Имеет неподвижные анкера, установленные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498018
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5a

Устройство фиксации грунта откоса

Изобретение относится к конструкциям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Устройство фиксации грунта откоса содержит георешетки, анкера, щебень и/или другой сыпучий материал. Ячейки георешетки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498019
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5b

Противооползневое защитное сооружение

Изобретение относится к сооружениям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Противооползневое защитное сооружение включает в себя защитную стенку, построенную из габионов. Имеет промежуточную подпорную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498020
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5c

Противооползневое защитное сооружение

Изобретение относится к сооружениям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Противооползневое защитное сооружение включает в себя защитную стенку, построенную из габионов, имеет упорную балку, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498021
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eb1

Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства

Изобретение относится к ветроэнергетике и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства состоит из ветротурбины, механически связанной с генератором, по крайней мере, двух радиально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498106
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.01.2014
№216.012.988b

Переносное устройство для отбора проб природного газа

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему отбор представительных проб природного газа для лабораторного анализа из магистральных газопроводов, с газораспределительных станций и технологических установок. Переносное устройство для отбора проб природного газа включает в себя комплект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504750
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.06.2014
№216.012.d630

Аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к электрическим машинам и касается выполнения аксиальных индукторных электрических машин. Предлагаемая аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением содержит корпус статора, магнитные пакеты статора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520610
Дата охранного документа: 27.06.2014
Showing 1-10 of 95 items.
27.02.2013
№216.012.2bd4

Способ измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и может использоваться для автоматического контроля направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода на оползневых участках магистральных нефтегазопроводов. Вблизи подземного трубопровода по двум взаимно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476747
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.373a

Система осушения и контроля за состоянием оползневого склона

Изобретение относится к системам осушения оползневого склона. Система осушения и контроля за состоянием оползневого склона, обеспечивающая безопасность во время проведения буровых работ при строительстве дренажного устройства системы осушения оползневого склона, включает дренажное устройство в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479691
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.11.2013
№216.012.7e56

Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498015
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e59

Противооползневое сооружение

Изобретение относится к сооружениям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Противооползневое сооружение включает в себя матрацы Рено и деревянные колья (сваи). Имеет неподвижные анкера, установленные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498018
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5a

Устройство фиксации грунта откоса

Изобретение относится к конструкциям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Устройство фиксации грунта откоса содержит георешетки, анкера, щебень и/или другой сыпучий материал. Ячейки георешетки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498019
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5b

Противооползневое защитное сооружение

Изобретение относится к сооружениям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Противооползневое защитное сооружение включает в себя защитную стенку, построенную из габионов. Имеет промежуточную подпорную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498020
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5c

Противооползневое защитное сооружение

Изобретение относится к сооружениям, обеспечивающим борьбу с оползневыми явлениями на объектах газотранспортной системы и иных объектах промышленной инфраструктуры. Противооползневое защитное сооружение включает в себя защитную стенку, построенную из габионов, имеет упорную балку, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498021
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eb1

Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства

Изобретение относится к ветроэнергетике и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства состоит из ветротурбины, механически связанной с генератором, по крайней мере, двух радиально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498106
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.01.2014
№216.012.988b

Переносное устройство для отбора проб природного газа

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему отбор представительных проб природного газа для лабораторного анализа из магистральных газопроводов, с газораспределительных станций и технологических установок. Переносное устройство для отбора проб природного газа включает в себя комплект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504750
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.06.2014
№216.012.d630

Аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к электрическим машинам и касается выполнения аксиальных индукторных электрических машин. Предлагаемая аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением содержит корпус статора, магнитные пакеты статора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520610
Дата охранного документа: 27.06.2014
+ добавить свой РИД