18.05.2019
219.017.5638

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ИЗДЕЛИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области исследования материалов без нарушения их структуры и свойств с помощью электромагнитных средств, например, путем измерения магнитной восприимчивости, и может использоваться при разработке способов обнаружения нарушения целостности, в частности, контейнеров с содержимым, без их вскрытия. Способ контроля целостности изделия заключается в следующем: на контролируемое изделие, которое включено в систему изделие - двухконтурный преобразователь электромагнитных полей, воздействуют магнитным полем, создаваемым первичным контуром преобразователя при пропускании по нему тока с той же частотой, при которой были получены паспортные данные, при этом нижний торец первичного контура размещают заподлицо или выше по отношению к нижней поверхности контролируемого изделия. В соответствии с месторасположением первичного контура при получении паспортных данных измеряют амплитуду электродвижущей силы индукции на выходе преобразователя, и по ее величине судят о целостности контролируемого изделия путем сравнения с паспортной. Технический результат: повышение быстродействия и надежности способа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области исследования материалов без нарушения их структуры и свойств с помощью электромагнитных средств, например, путем измерения магнитной восприимчивости и может использоваться при разработке способов обнаружения нарушения целостности изделий, в частности контейнеров с содержимым, без их вскрытия.

Известен способ контроля целостности изделия, заключающийся в использовании пьезоэлектрического щупа, упирающегося в поверхность контролируемого изделия, и ультразвукового луча, смещаемых в совокупности вдоль и поперек поверхности изделия (авторское свидетельство СССР №155989; МПК: G01N 29/04; 1963 г.). Недостатки способа обусловлены его недостаточными быстродействием, достоверностью и надежностью, которые связаны со сложностью технологического процесса и ограничением передачи искомой информации скоростью звука в среде.

Известен способ контроля целостности изделия, например контроль состояния трещин деталей авиационной техники (патент РФ №2020464; МПК: G01N 27/82, 1994 г.), заключающийся в том, что в системе, состоящей из контролируемого изделия и преобразователя электромагнитных полей, формируют сигнал электромагнитной эмиссии, излучаемой динамически нагруженным телом, и измеряют на выходе преобразователя электромагнитных сигналов параметры сигнала за счет установки его в заведомо выбранной зоне, наиболее подверженной образованию механического дефекта. Контролируемое изделие - авиационный двигатель, выполнен из электропроводных материалов. Электромагнитные преобразователи закреплены на контролируемом изделии неподвижно, охватывают поперечное сечение аварийноопасных участков изделия и выполнены в виде тороидальных соленоидальных катушек, витки которых размещены на гибком каркасе. Для контроля целостности изделия из электропроводных материалов непосредственно измеряют и анализируют сигналы электромагнитной эмиссии, образуемые при динамическом перемещении зарядов в процессе разрыва атомных связей нагруженного изделия, переменного тока проводимости, текущего по изделию, индуцируемого электромагнитной эмиссией, и индуцирования сигналов электродвижущей силы (ЭДС) индукции в преобразователях. В качестве параметров сигналов электромагнитной эмиссии используют непрерывно измеряемые амплитуду и частоту ЭДС на выходе преобразователя и форму сигнала ЭДС индукции, которые сравнивают с полученными на паспортном (бездефектном целостном) изделии. Работа на паспортном изделии сопровождается характерными сигналами ЭДС индукции, свойственными рабочему процессу в двигателе. При динамически нагруженном состоянии двигателя при воздействии внешних явлений или появлении усталостных явлений индуцируются сигналы, отличные по амплитуде, форме и частоте от характерных сигналов, полученных на бездефектном изделии. Данный способ был принят за прототип заявляемого изобретения по наибольшему количеству сходных признаков.

Недостатком прототипа является то, что он ограничивает область применения по выбору контролируемых изделий, так как при контроле целостности изделий, содержащих взрывоопасные, пожароопасные и другие опасные вещества, пропускание электрического тока по ним недопустимо. К другому недостатку следует отнести то, что невозможен контроль сохранности массы и состава контролируемого изделия.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей контроля. Дополнительным техническим результатом, который может быть получен при использовании изобретения, является упрощение регистрации и обработки сигналов и повышение чувствительности метода.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе контроля целостности изделия, включающем в себя подачу переменного тока и формирование магнитного поля в системе, состоящей из контролируемого объекта и преобразователя электромагнитных полей, которым охватывают заранее выбранное поперечное сечение контролируемого изделия, измерение амплитуды электродвижущей силы индукции на выходе преобразователя, по которой судят о целостности контролируемого изделия путем сравнения ее с полученной на паспортном изделии, преобразователь электромагнитных полей выполняют двухконтурным и на контролируемое изделие воздействуют магнитным полем, создаваемым первичным контуром преобразователя при пропускании по нему тока с той же частотой, при которой были получены паспортные данные, при этом нижний торец первичного контура размещают заподлицо или выше по отношению к нижней поверхности контролируемого изделия, в соответствии с месторасположением первичного контура при получении паспортных данных.

Частота тока первичной обмотки может быть выбрана в диапазоне 200-1500 Гц.

Анализируемый сигнал с выхода преобразователя может быть пропущен через систему компенсации, в которую включают дополнительный преобразователь, для вычитания из него величины тока холостого хода вторичной обмотки преобразователя.

Выполнение преобразователя электромагнитных полей двухконтурным и воздействие на контролируемое изделие магнитным полем, создаваемым первичным контуром преобразователя при пропускании по нему тока, позволяет избежать пропускание тока через контролируемый объект, чем расширяет диапазон контролируемых изделий. При этом в качестве контролируемого изделия могут быть опасные вещества, например делящиеся материалы.

Пропускание по первому контуру преобразователя электромагнитных полей тока с той же частотой, при которой были получены паспортные данные, позволяет использовать частоту в качестве паспортного параметра. Использование выбранной частоты позволяет контролировать как сохранность массы контролируемого изделия, так и его состав.

При размещении нижнего торца первичного контура преобразователя заподлицо или выше по отношению к нижней поверхности контролируемого изделия в соответствии с месторасположением первичного контура при получении паспортных данных позволяет использовать месторасположение в качестве паспортного параметра и оптимизировать проводимые измерения с точки зрения чувствительности метода к изменению массы или состава контролируемого изделия.

Выбор частоты тока первичной обмотки в диапазоне 200-1500 Гц обусловлен тем, что в данном диапазоне происходят заметные изменения в характеристиках тока вторичного контура, что объясняется отсутствием существенного влияния скин-эффекта в контролируемом изделии на этот параметр.

Для вычитания величины тока холостого хода вторичной обмотки преобразователя анализируемый сигнал с его выхода пропускают через систему компенсации, в которую включают дополнительный преобразователь, что понижает фоновые сигналы и, как следствие, повышает чувствительность метода.

На фиг.1 изображена схема экспериментальной установки с системой компенсации, поясняющая заявляемый способ, где:

1 - контейнер AT400R-01;

2 - первичная обмотка (обмотка возбуждения);

3 - вторичная обмотка;

4 - блок конденсаторов;

5 - генератор;

6 - усилитель мощности;

7 - блок компенсации;

8 - воздушный трансформатор системы компенсации;

9 - система компенсации;

10 - вольтметр.

На фиг.2 представлены зависимости амплитуды электродвижущей силы вторичной обмотки Uвт от частоты fвт для различных состояний контролируемого изделия (пустой контейнер и с образцами).

Примером конкретного выполнения устройства, поясняющего заявляемый способ, может служить установка, схематично изображенная на фиг.1, которая позволяет определить целостность контролируемого изделия без его вскрытия. В качестве контролируемого изделия был использован контейнер AT400R-01. Рассматривался как пустой контейнер, так и с образцами, в качестве которых использовали железный или алюминиевый шары, выполненные одинаковой массой. Необходимо было определить наличие или отсутствие того или иного образца внутри контейнера. Рассматриваемая установка для контроля целостности содержимого контейнера кроме контролируемого изделия включает в себя преобразователь электромагнитных полей - трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмоток (катушек), систему подачи тока на первичную катушку с выбранными характеристиками, систему регистрации параметров напряжения на вторичной катушке и систему компенсации. Трансформатор был установлен вокруг контейнера на расстоянии h от его нижнего торца. Контролируемый контейнер AT400R-01 представляет собой цилиндрический металлический корпус с защитными слоями из полиуретана и включает металлическую бюксу, содержащую образец. Генератор низкой частоты типа 1026 (Bruel & Kjer), усилитель мощности типа 2719 (Bruel & Kjer) и блок конденсаторов формировали на первичной катушке воздушного трансформатора ток с заранее выбранными параметрами. Напряжение на вторичной катушке воздушного трансформатора измерялось вольтметром типа 2636 (Bruel & Kjer). Система компенсации, в которую включены дополнительные катушки, усилители сумматор и вольтметр, предназначена для понижения фонового сигнала вторичной катушки, что приводит к повышению чувствительности метода.

Рассмотрим на примере конкретного выполнения, как осуществляется контроль материала, размещенного в контейнере. Контейнер 1 (массой вместе с наполнением ~100 кг) с размещенным внутри контролируемым материалом устанавливают в первичную обмотку 2. После этого фиксируют расстояние h от нижнего торца катушки до нижнего торца контейнера. Через генератор 5, усилитель мощности 6 и блок конденсаторов 4 подают ток с заранее выбранными характеристиками (сила тока Iвх, частота fвх). Вольтметром 10 фиксируется напряжение Uвых на вторичной обмотке трансформатора, фоновый сигнал которой понижается подключением системы компенсации 9.

Расстояние h параметры тока на первичной катушке Iвх и fвх, а также напряжение Uвых на вторичной обмотке трансформатора являются паспортными характеристиками и фиксируются для каждого контролируемого объекта.

В случае замены образца на другой или его изъятия из контейнера при фиксированных параметрах h, Iвх и fвх значение Uвых существенно изменится, что и послужит признаком вмешательства в контролируемый объект. Так при замене стального шара на алюминиевый той же массы (5 кг) значение Uвых при h=0, Iвх=15 А и fвх=1500 Гц увеличилось на 24.4%.

На фиг.2 показана зависимость значения Uвых от fвх при h=0, Iвх=15 А для различных состояний контролируемого изделия.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с помощью простой, доступной и дешевой аппаратуры в течение нескольких минут определить сохранность содержимого контейнера без его вскрытия. Такой способ особенно полезен при контроле большого числа объектов, содержащих опасные или радиоактивные компоненты.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 460 items.
27.04.2016
№216.015.39c1

Бронезащита

Изобретение относится к области вооружений и военной техники, в частности к броневым конструкциям, которые могут быть применены в индивидуальных и транспортных средствах для защиты от воздействия пуль стрелкового оружия и высокоэнергетических осколков поля боя, а также в атомной и других...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582463
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.08.2016
№216.015.5485

Кольцевая щелевая антенна

Изобретение относится к антенной технике. Кольцевая щелевая антенна содержит коаксиально расположенные полые металлические внешний и внутренний цилиндры, проводящее кольцо, первый и второй коаксиальные соединители, первую и вторую точки питания, первый и второй проводящие штыри. Проводящее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593422
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.560c

Контейнер для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива

Изобретение относится к контейнерам и предназначено для транспортирования и длительного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС). Контейнер для транспортирования ОЯТ содержит металлический корпус с нижним комингсом с закрепленными на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593273
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.5646

Чехол для размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок реактора ввэр-1000

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к дистанционирующим устройствам, в которых размещаются отработавшие тепловыделяющие сборки реактора ВВЭР-1000, во время их транспортирования и хранения в контейнерах. Чехол для размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593388
Дата охранного документа: 10.08.2016
12.01.2017
№217.015.5c94

Способ определения динамического коэффициента внешнего трения

Использование: механические испытания материалов, в частности определение динамического коэффициента внешнего трения. Для определения динамического коэффициента внешнего трения используются два образца, нижний из которых закрепляют на платформе, способной поворачиваться относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589955
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.5d04

Способ контроля хода выполнения программы пользователя, исполняющейся на вычислительных узлах вычислительной системы

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к организации контроля хода выполнения программы, выполняющейся на вычислительной системе, вычислительном кластере. Технический результат - эффективное использование программы пользователя, что обеспечивает своевременное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591020
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.5e6c

Способ определения характеристик срабатывания детонирующего устройства

Способ определения характеристик срабатывания детонирующего устройства относится к измерительной технике и может быть использован для определения характеристик срабатывания детонирующих устройств, обеспечивающих инициирование зарядов взрывчатого вещества (ВВ), в частности определения момента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590960
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.6030

Способ определения углового положения подвижного объекта относительно центра масс

Способ определения углового положения подвижного объекта относительно центра масс, т.е определение пространственной ориентации при угловом движении, преимущественно летательных аппаратов (ЛА), относительно какой-либо базовой системы координат, путем аналитического ее вычисления на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590287
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.605d

Устройство передачи информации для бесконтактного программирования режимов работы инициатора газодинамического импульсного устройства

Устройство передачи информации для бесконтактного программирования режимов работы инициатора газодинамического импульсного устройства относится к взрывным работам, в частности к устройствам бесконтактного программирования и передаче данных инициатору газодинамического импульсного устройства с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590270
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6cee

Способ определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к области испытательной и измерительной техники. Способ включает регистрацию оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода, сопровождающего инициирование заряда взрывчатого вещества (ВВ), находящегося в объекте испытания (ОИ). Регистрацию оптического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597034
Дата охранного документа: 10.09.2016
Showing 1-7 of 7 items.
20.12.2014
№216.013.132a

Устройство для измерения динамических деформаций

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство для измерения динамических деформаций содержит измерительные тензорезисторы, опорные резисторы, усилитель, электронно-вычислительную машину с программным обеспечением, источник постоянного напряжения, эталонный резистор, коммутатор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536329
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.04.2016
№216.015.32fe

Установка для высокотемпературных механических испытаний объектов цилиндрической формы

Изобретение относится к механическим испытаниям объектов, а именно к устройствам для испытаний объектов на вибронагружение в различных средах при высоких температурах и давлениях. Установка содержит индукционный нагреватель, включающий водоохлаждаемую катушку в виде спирали, выполненной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582270
Дата охранного документа: 20.04.2016
13.02.2018
№218.016.2312

Электротеплоизолирующая соединительная вставка

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытаниях объекта и его элементов на одновременное комплексное воздействие высокотемпературных нагрузок в условиях полной защиты испытательного оборудования. Электротеплоизолирующая соединительная вставка состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641988
Дата охранного документа: 23.01.2018
04.04.2019
№219.016.fb1a

Способ температурно-механических испытаний

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Способ включает нагрев воздушного потока до заданной температуры, подачу его во внутреннюю полость объекта испытаний (ОИ) с заданным уровнем избыточного давления, разогрев ОИ до заданной температуры, воздействие вибрационных нагрузок на ОИ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683881
Дата охранного документа: 02.04.2019
29.04.2019
№219.017.40d6

Стенд для испытания изделий на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний изделий на совместное воздействие вибрационных и линейных ускорений. Стенд содержит центрифугу, включающую электрический привод, ротор и устройство для передачи вращения с вертикально расположенного вала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002396531
Дата охранного документа: 10.08.2010
18.05.2019
№219.017.5635

Способ контроля контейнеров с хранящимися в них материалами

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для обнаружения факта несанкционированного вскрытия контейнеров или доступа к их содержимому. Изобретение направлено на обеспечение достоверного установления факта несанкционированного вскрытия контейнера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002390742
Дата охранного документа: 27.05.2010
18.05.2019
№219.017.5730

Способ контроля материалов на содержание f-элементов без нарушения их структуры и состава

Способ контроля материалов на содержание f-элементов без нарушения их структуры и состава относится к исследованию свойств веществ и может быть использован, например, на предприятиях атомной промышленности и связанных с ними сферами деятельности, когда есть необходимость в определении наличия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383886
Дата охранного документа: 10.03.2010

Похожие РИД в системе