RU114365U1

RU114365U1 - PIPE DAMAGE SENSOR

Info

Publication number: RU114365U1
Application number: RU2011119589/28U
Authority: RU
Inventors: Риф Габдуллович Султанов; Чингиз Асхатович Яруллин; Николай Валерьянович Запасной; Роман Алексеевич Лазарев; Руслан Наилович Файзулин
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-03-20

Abstract

Датчик повреждения трубопровода, содержащий мембрану с закрепленным на ней пьезоэлементом, отличающийся тем, что мембрана размещена в глухом патрубке за запорным органом, присоединяемым к контролируемому трубопроводу, и образует две полости, сообщающиеся между собой регулируемым дросселем. A pipeline damage sensor containing a membrane with a piezoelectric element attached to it, characterized in that the membrane is located in a blind nozzle behind the shut-off element connected to the controlled pipeline, and forms two cavities communicating with each other with an adjustable throttle.

Description

Известен датчик дефекта подземных коммуникаций, содержащий обечайку, в нижней части которой имеется мембрана, на которой расположен прижимаемый к ней пьезоэлектрический элемент, и крышку, соединенную с обечайкой, при этом в крышку встроен держатель в виде трубки, на концах которой укреплены электромагнитные антенны, разнесенные на базовое расстояние друг от друга, а выводы от электромагнитных антенн и пьезоэлементов подключены к вычислителю (Патент RU №2408859, МПК G01M 3/24. Датчик для поиска дефекта подземной коммуникации / С.С.Сергеев (RU). - 2009106367; Заявлено 24.02.2009; Опубл. 10.01.2011; Бюл. №1).A well-known underground communications defect sensor containing a shell, in the lower part of which there is a membrane on which a piezoelectric element pressed against it is located, and a cover connected to the shell, a holder in the form of a tube is built into the cover, at the ends of which electromagnetic antennas spaced apart to the base distance from each other, and the conclusions from electromagnetic antennas and piezoelectric elements are connected to the calculator (Patent RU No. 2408859, IPC G01M 3/24. Sensor for finding a defect in underground communication / S.S. Sergeev (RU). - 2009106 367; Stated February 24, 2009; Publish. January 10, 2011; Bull. No. 1).

Недостатками данного датчика являются низкая чувствительность, связанная с тем, что прием сигналов производится через слой грунта, в котором происходит затухание сигнала; невозможность мониторинга состояния трубопровода.The disadvantages of this sensor are low sensitivity, due to the fact that the reception of signals is through a layer of soil in which the signal attenuation; the inability to monitor the condition of the pipeline.

Задача полезной модели - повышение чувствительности датчика, возможность мониторинга состояния трубопровода.The objective of the utility model is to increase the sensitivity of the sensor, the ability to monitor the condition of the pipeline.

Задача решается датчиком повреждений трубопровода, содержащим мембрану с закрепленным на ней пьезоэлементом, отличающимся тем, что мембрана размещена в глухом патрубке за запорным органом, присоединяемым к контролируемому трубопроводу, и образует две полости, сообщающиеся между собой регулируемым дросселем.The problem is solved by a pipeline damage sensor containing a membrane with a piezoelectric element fixed on it, characterized in that the membrane is placed in a blind pipe behind a shut-off element connected to a controlled pipeline and forms two cavities communicating with each other by an adjustable throttle.

В контролируемый трубопровод 1 (см. фиг.1) вваривается патрубок 2, к которому крепится запорный узел 3 с глухим патрубком 4 в виде сферической или цилиндрической заглушки. Между запорным узлом 3 и глухим патрубком 4 располагают мембрану 5 с закрепленным пьезоэлементом 6 таким образом, что мембрана делит пространство между запорным органом и глухим патрубком на две полости 7 и 8, которые сообщаются между собой регулируемым дросселем 9. Наличие дросселя позволяет выровнять давление в полостях 7 и 8, что предотвращает деформацию мембраны.A pipe 2 is welded into a controlled pipeline 1 (see Fig. 1), to which a locking unit 3 is attached with a blind pipe 4 in the form of a spherical or cylindrical plug. A membrane 5 with a fixed piezoelectric element 6 is positioned between the locking unit 3 and the blind pipe 4 in such a way that the membrane divides the space between the locking body and the blind pipe into two cavities 7 and 8, which communicate with each other by an adjustable throttle 9. The presence of a throttle makes it possible to equalize the pressure in the cavities 7 and 8, which prevents deformation of the membrane.

В момент порыва трубопровода возникает отрицательная ударная волна, которая, распространяясь в обе стороны по трубопроводу, достигает датчика и прогибает мембрану 5. Пьезоэлемент 6, деформируясь, образует на своих поверхностях импульс напряжения, который поступает на контроллер. В мембране 5 выполнен регулируемый дроссель 9, состоящий из отверстия в мембране 5 и конуса 10 с упорами. Изменяя положение конуса 10 относительно мембраны 5 можно регулировать площадь кольцевого сечения дросселя и тем самым - чувствительность датчика, а упорами конуса предотвращать повреждение мембраны.At the time of the rupture of the pipeline, a negative shock wave occurs, which, propagating in both directions through the pipeline, reaches the sensor and bends the membrane 5. The piezoelectric element 6, being deformed, forms a voltage pulse on its surfaces, which is supplied to the controller. An adjustable throttle 9 is made in the membrane 5, consisting of an opening in the membrane 5 and a cone 10 with stops. By changing the position of the cone 10 relative to the membrane 5, it is possible to adjust the annular cross-sectional area of the throttle and thereby the sensitivity of the sensor, and damaging the membrane with stops of the cone.

Установка датчика повреждения трубопровода непосредственно на трубопровод (на потоке) значительно повышает чувствительность системы обнаружения повреждений трубопровода и позволяет производить мониторинг состояния подземного сооружения.Installing a pipeline damage sensor directly on the pipeline (on the stream) significantly increases the sensitivity of the pipeline damage detection system and allows monitoring the status of the underground structure.

Claims

A pipeline damage sensor containing a membrane with a piezoelectric element fixed on it, characterized in that the membrane is placed in a blind pipe behind a shut-off element connected to the controlled pipeline and forms two cavities communicating with each other by an adjustable throttle.