Багатофункціональний електроіскровий дефектоскоп

Реферат: Багатофункціональний електроіскровий дефектоскоп містить сухий високовольтний трансформатор, блок контролю, щітковий електрод, зарядний пристрій, провід заземлення, акумуляторну батарею. Додатково введені блоки розрахунку перехідного опору ізоляції, попередньої сигналізації пробою ізоляції, плавного регулювання вихідної високої напруги та цифрової індикації поточних параметрів. Щітковий електрод з'єднано з сухим високовольтним трансформатором, органи керування його вихідної напругої та індикації поточних значень з'єднані з панеллю індикації, яка з'єднана з блоками сигналізації та плавним регулюванням вихідної напруги. UA 72176 U (54) БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНИЙ ЕЛЕКТРОІСКРОВИЙ ДЕФЕКТОСКОП UA 72176 U UA 72176 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до газової промисловості, а більш конкретно до дослідження стійкості матеріалів до впливу погодних умов, корозії, і може бути застосована під час вирішення задач з ефективного захисту підземних комунікацій газотранспортної системи від корозії за рахунок своєчасного і точного визначення стану ізоляційного покриву газопроводу. Корисна модель може знайти широке впровадження у інших галузях промисловості. Корозія підземних газопроводів приносить значний збиток, як безпосередньо газотранспортній системі (ГТС), так і народному господарству в цілому. У результаті руйнуючої дії процесів корозії безповоротно губиться не тільки значна кількість дефіцитних кольорових і чорних металів, але й порушується нормальний режим роботи газопроводів. Важлива роль у рішенні цього питання лежить у площині своєчасного і точного визначення місця пошкодження ізоляційного покриву на стадії будівництва, перехідного опору ізоляції, так і в експлуатаційних умовах, що дозволяє скоротити час на проведення ремонтних робіт і прийняття необхідних заходів по оптимізації захисних режимів на газопроводах. Сучасна система захисту від корозії ГТС є складними сполученнями магістральних газопроводів, газопроводів - відгалужень, компресорних та газорозподільних станцій (КС та ГРС), комунікацій підземних сховищ газу з різними типами ізоляції на трубопроводах, які мають різні фізико-механічні властивості і які змінюються протягом експлуатації. Ефективність захисту від корозії залежить від первинного стану ізоляції - суцільності і фізико-механічних характеристик, виміри яких обумовлюються: - точністю результатів поточних вимірювань суцільності ізоляційного покриву газопроводу; - точністю результатів вимірювань перехідного опору ізоляційного покриву газопроводу; - своєчасного втручання експлуатаційних служб до ремонту ізоляційного покриву газопроводу. Відомий вимірювач параметрів корозії (див. заявку РФ №2003111578/28 від 21.04.2003 р. МПК G01N17/00). Вимірювач належить до неруйнівного контролю об'єктів і може бути використаний для вимірювання параметрів процесу корозії металів в електропровідних рідких середовищах з метою діагностики стану технологічного обладнання та трубопроводів. Прилад містить датчикзонд, блок попередньої обробки сигналів, багатоканальний аналого-цифровий перетворювач, мікропроцесор, енергонезалежний модуль пам'яті, рідкокристалічний дисплей, клавіатуру, годинники реального часу, нагрівальний елемент і датчик температури. Корпус приладу з розміщеними в ньому функціональними блоками і елементами поміщений в герметичний захисний бокс. Енергонезалежний модуль пам'яті виконаний знімним з можливістю підключення до приладу із зовнішнього боку корпусу. Технічним результатом даного технічного рішення є розширення функціональних можливостей приладу і збільшення температурного діапазону, при якому може працювати прилад. Але цей пристрій показав ненадійність при експлуатації. Відомі пристрої контролю ізоляції трубопроводу "Корона1",«Крона-1РМ", які включають масляний високовольтний трансформатор, блок контролю, щітковий електрод, зарядний пристрій, провід заземлення (див. Рекламный проспект ООО ИТЦ "СКОН" г. Волгоград, ул. Ангарская 17, °F.509). За допомогою цього пристрою визначають суцільність ізоляційного покриву, порушення якої сигналізується світлодіодами та звуком. Але ці пристрої, головним призначенням яких є вишукування тільки тріщин та зниження товщини ізоляційного покриву трубопроводу, не пристосовані до визначення необхідного параметру ізоляції - поточного значення перехідного опору ізоляції, а також показали низку експлуатаційну надійність масляного високовольтного трансформатора - основного блоку пристрою. Відомий також пристрій для контролю ізоляції "Пульсар", що має високовольтний трансформатор, блок контролю, щітковий електрод, зарядний пристрій, провод заземлення. (Див. Рекламный проспект ООО НТЦ „Ультразвуковой контроль прочности материалов" Пульсар -1.1" опубл. 16 февраля 2009 г.,) Також не визначає необхідного параметру ізоляції - поточного значення перехідного опору ізоляції, показав низькі експлуатаційні характеристики. Наявне обладнання не дозволяє оперативно реагувати на зміни перехідного опору ізоляції газопроводу, оцінювати її подальшу працездатність, що значно позначається на корозійному стані газопроводів в часі. Цей пристрій вибраний як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача створити такий пристрій контролю стану ізоляції, в якому шляхом введення нових блоків і їх розташування дозволило реагувати на недопустимі зміни перехідного опору ізоляції трубопроводу, що значно позначається на корозійному стані газопроводів. 1 UA 72176 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ця задача вирішується тим, що у багатофункціональний електроіскровий дефектоскоп, який містить сухий високовольтний трансформатор, блок контролю, щітковий електрод, зарядний пристрій, провід заземлення, акумуляторну батарею, додатково введені блоки розрахунку перехідного опору ізоляції, попередньої сигналізації пробою ізоляції, плавного регулювання вихідної високої напруги та цифрової індикації поточних параметрів, які розташовуються всередині корпуса дефектоскопу, при цьому щітковий електрод з'єднано з сухим високовольтним трансформатором, органи керування його вихідною напругою та індикації поточних значень з'єднані з панеллю індикації, яка з'єднана з блоками сигналізації та плавним регулюванням вихідної напруги, а блок індикації виконано з застосуванням багаторозрядного індикатора, який виконаний здатним до експрес-оцінок якості ізоляційних покривів трубопроводів у польових та заводських умовах. Конструкція дефектоскопу та його робота пояснюється кресленням: На фіг. 1 показана блок-схема багатофункціонального електроіскрового дефектоскопу; на фіг. 2 принципова схема багатофункціонального електроіскрового дефектоскопу. На фіг. 1 зазначено: 1. Генератор, що задає, з регульованою шпаруватістю імпульсів, f=50 кГц. 2. Ключовий перетворювач напруги. 3. Випрямляч із накопичувальним конденсатором. 4. Ключовий тиристорний переривник струму. 5. Генератор, що задає, f=20-50 Гц. 6. Блок сухого високовольтного трансформатора з щітковим електродом. 7. Блок сигналізації пробою та індикації поточних значень. 8. Блок дільника напруги з електронним вольтметром і плавного регулювання з багаторозрядним індикатором. 9. Блок акумулятора зі схемою контролю напруги. 10. Блок контролю напруги живлення. 11. Вимірювальний трансформатор струму. Функціонально елементи структурної схеми виконують наступне: Генератор, що задає, 1 виробляє прямокутні імпульси частотою 50 кГц, шпаруватість яких регулюється в широких межах змінним резистором. Імпульси надходять на ключовий трансформаторний підвищувальний перетворювач напруги 2 на потужному МДП - транзисторі. Регулюванням шпаруватості керуючих імпульсів управляється вихідна aнапруга перетворювача 2 у межах від 10 до 350 В змінної напруги частотою 50 кГц. Ця напруга випрямлюється мостовою схемою на швидкодіючих діодах і надходить на накопичувальний конденсатор 3, який через ключовий тиристорний переривник 4 розряджається на первинну обмотку трансформатора 6. Роботою переривника 4 управляє генератор, що задає, 5, який виробляє прямокутні імпульси з регульованою частотою від 20 до 50 Гц. На виході блоку високовольтного трансформатора 6 формуються високовольтні (0,1-50 кВ) імпульси із заданою частотою 35 Гц. Один вивід підвищувальної обмотки високовольтного трансформатора з'єднаний із щупом, другий через вимірювальний трансформатор 11 з'єднаний з переносним заземлювачем. Випробувана конструкція через другий заземлювач заземлюється, а щупом з плавною регульованою високовольтною напругою перевіряється діелектрична міцність ізоляційного покриття. При порушенні суцільності покриття й появи іскрового пробою, у вторинній обмотці підвищувального трансформатора 6 виникає струм, який через вимірювальний трансформатор 11 надходить на блок сигналізації 7 і включає звукову й світлову сигналізацію на лицьовій панелі дефектоскопа. Вихідна високовольтна напруга та перехідний опор ізоляції є функцією напруги на накопичувальному конденсаторі, для їх візуального контролю на лицьовій панелі призначений багаторозрядний індикатор 8, який через регульований дільник напруги та електронний цифровий вольтметр підключено до накопичувального конденсатора 3. Блок контролю напруги живлення 10 подає світлову сигналізацію при зниженні живильної постійної напруги менше 10,5 В. Конструктивно дефектоскоп виконаний у вигляді монокорпуса з оргскла, який розділений на два відсіки. В одному розташовані електронні схеми, виконані на чотирьох друкованих платах, у другому перебуває високовольтний трансформатор. Іспитова високовольтна напруга через різьбову дюралюмінієву штангу подається до знімного електрода оригінальної конструкції, яка дозволяє, залежно від діаметра труби, контролювати суцільність покриття смуги ізоляції шириною до 300 мм за один прохід. Блок акумулятора зі схемою контролю напруги "заряд-розряд" розміщений в окремому корпусі, з'єднаному з дефектоскопом шнуром живлення, сполученим із тросом заземлювача 2 UA 72176 U 5 10 (L=15m). Схема контролю стану акумулятора видає світлову сигналізацію при розряді менше 11В при роботі й більше 13 В при зарядці акумулятора. Основні технічні характеристики дефектоскопу: 1. Найменший діаметр дефекту, що виявляється, мм: 0,1. 2. Діапазон контрольованих товщини покриття, мм, не більше: 12. 3. Швидкість переміщення електрода, мм/с, не більше: 25. 4. Вихідна напруга, кВ: 0,1-50. 5. Частота вихідних імпульсів, Гц: 30-35. 6. Напруга живлення, В: 10,5-13. 7. Температура навколишнього середовища, С: -40…+ 50. 8. Час роботи від акумуляторної батареї, годин, не менше: 10. 9. Маса вузлів, кг, не більше:3,5. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Багатофункціональний електроіскровий дефектоскоп, який містить сухий високовольтний трансформатор, блок контролю, щітковий електрод, зарядний пристрій, провід заземлення, акумуляторну батарею, який відрізняється тим, що в нього додатково введені блоки розрахунку перехідного опору ізоляції, попередньої сигналізації пробою ізоляції, плавного регулювання вихідної високої напруги та цифрової індикації поточних параметрів, при цьому щітковий електрод з'єднано з сухим високовольтним трансформатором, органи керування його вихідної напругої та індикації поточних значень з'єднані з панеллю індикації, яка з'єднана з блоками сигналізації та плавним регулюванням вихідної напруги, а блок індикації виконано з застосуванням багаторозрядного індикатора, який виконаний здатним до експрес-оцінок якості ізоляційних покривів трубопроводів у польових та заводських умовах. 3 UA 72176 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4