RU181744U1 - Вихретоковый толщиномер металлических изделий - Google Patents
Вихретоковый толщиномер металлических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU181744U1 RU181744U1 RU2017144914U RU2017144914U RU181744U1 RU 181744 U1 RU181744 U1 RU 181744U1 RU 2017144914 U RU2017144914 U RU 2017144914U RU 2017144914 U RU2017144914 U RU 2017144914U RU 181744 U1 RU181744 U1 RU 181744U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- eddy current
- processing
- metal
- control unit
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 19
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 10
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
- G01B7/063—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using piezoelectric resonators
- G01B7/066—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using piezoelectric resonators for measuring thickness of coating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к вихретоковому толщиномеру металлических изделий, позволяющему производить измерение толщины стенки труб, толщины стен стальных вертикальных и горизонтальных резервуаров, толщины днища стальных вертикальных резервуаров, а также толщины стального листа через изоляционное покрытие с толщиной до 300 мм. Технический результат – повышение точности измерения толщины металлических изделий, толщины изоляционного покрытия на металлическом изделии и типа металла в изоляционном покрытии. Вихретоковый толщиномер металлических изделий содержит два блока генератора тока, три усилителя, три блока защиты цепи, блок обработки и управления и вихретоковый преобразователь, состоящий из двух излучающих и трех приемных катушек. Причем каждая из двух излучающих катушек электрически соединена через блок генератора тока с блоком обработки и управления, а каждая из трех приемных катушек электрически соединена через последовательно установленные блок защиты цепи и усилитель с блоком обработки и управления. 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к вихретоковому толщиномеру металлических изделий, позволяющему производить измерение толщины стенки труб, толщины стен стальных вертикальных и горизонтальных резервуаров, толщины днища стальных вертикальных резервуаров, а так же толщины стального листа через изоляционное покрытие с толщиной до 300 мм.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен токовихревой прибор, раскрытый в SU 181306 А, опубл. 15.04.1966. Известный токовихревой прибор содержит генератор тока ВЧ, два накладных датчика вихревых токов, содержащих по две токовой и измерительной катушек, фазовые детекторы, индикатор. При этом прибор дополнительно содержит экранный датчик, содержащий токовую и измерительную катушки.
Недостатком известного токовихревого прибора является расположение измерительных датчиков двух сторон объекта контроля, которое не позволяет контролировать такие объекты, как трубопроводы, резервуары, стальные листы большого размере, без разрушения (реза) объекта контроля.
Кроме того из уровня техники известно вихретоковое устройство, раскрытое в CA 2951848 А1, опубл. 15.06.2017, прототип. Вихретоковое устройство содержит, по меньшей мере одну катушку двойного назначения, передатчик, цепь защиты и приемник магнитного поля.
Недостатком раскрытого изобретения является зависимость показаний измерения от толщины изоляционного слоя и работа устройства только при постоянстве рабочего зазора, что приводит к неточности измерения толщины изделия. Также устройство не позволяет определять толщину изоляционного покрытия и анализировать состав металла в изоляции и перестраиваться при изменении металла в изоляционном покрытии.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей заявленной полезной модели является разработка вихретокового толщиномера металлических изделий, позволяющего измерить толщину металлического изделия, толщину изоляционного покрытия, нанесенного на металлическое изделие, и определить тип металла в изоляционном покрытии.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности измерения толщины металлических изделий, толщины изоляционного покрытия на металлическом изделии и типа металла в изоляционном покрытии.
Указанный технический результат достигается за счет того, что вихретоковый толщиномер металлических изделий содержит корпус, в котором расположены два блока генератора тока, три усилителя, три блока защиты цепи, блок обработки и управления и вихретоковый преобразователь, состоящий из двух излучающих и трех приемных катушек, причем каждая из двух излучающих катушек электрически соединена через блок генератора тока с блоком обработки и управления, а каждая из трех приемных катушек электрически соединена через последовательно установленные блок защиты цепи и усилитель с блоком обработки и управления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет более понятным из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1 – Структурная схема устройства.
1 – блок обработки и управления; 2 – первая излучающая катушка; 3 – вторая излучающая катушка; 4 – первая приемная катушка; 5 – вторая приемная катушка; 6 – третья приемная катушка; 7 – первый блок генератора тока; 8 – второй блок генератора тока; 9 – первый блок защиты цепи; 10 – второй блок защиты цепи; 11 – третий блок защиты цепи; 12 – первый усилитель; 13 – второй усилитель; 14 – третий усилитель; 15 – вихретоковый преобразователь; 16 – объект контроля.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Вихретоковый толщиномер металлических изделий содержит корпус, в котором расположены первый (7) и второй (8) блоки генератора тока, первый (12), второй (13) и третий (14) усилители, первый (9), второй (10) и третий (11) блоки защиты цепи, блок (1) обработки и управления и вихретоковый преобразователь (15), состоящий из первой (2) и второй (3) излучающих катушек, первой (4), второй (5) и третьей (6) приемных катушек, причем первая излучающая (2) катушка электрически соединена через первый блок (7) генератора тока с блоком (1) обработки и управления, а вторая излучающая (3) катушка электрически соединена через второй блок (8) генератора тока с блоком (1) обработки и управления. Кроме того, первая приемная (4) катушка электрически соединена через последовательно установленные первый блок (9) защиты цепи и первый усилитель (12) с блоком (1) обработки и управления, вторая приемная (5) катушка электрически соединена через последовательно установленные второй блок (10) защиты цепи и второй усилитель (13) с блоком (1) обработки и управления, а третья приемная (6) катушка электрически соединена через последовательно установленные третий блок (11) защиты цепи и третий усилитель (14) с блоком (1) обработки и управления. Первая (2), вторая (3) излучающие катушки, первая (4), вторая (5) и третья (6) приемные катушки вихретокового преобразователя установлены последовательно на одной оси, соответственно.
Вихретоковый преобразователь (15) может быть встроен в корпус прибора, либо в отдельном корпусе от корпуса прибора, образуя выносной датчик.
Вихретоковый толщиномер работает следующим образом. Сначала определяют толщину изоляции объекта контроля (16) – металлического изделия, для этого вихретоковый толщиномер располагают на поверхности объекта контроля (16), после чего блок (1) обработки и управления (БОИУ) подает команду на второй блок (8) генератора тока, который формирует на второй излучающей (3) катушке радиоимпульс длительностью 2 мс и частотой заполнения 10 кГц. В результате создается электромагнитное поле, которое частично проникает в объект контроля (16). Вторая приемная (5) катушка принимает сигнал электромагнитного поля, создаваемый второй излучающей (3) катушкой и полем, вихревых токов, формирующихся в объекте контроля, затем он усиливается в усилителе (13), затем сигнал оцифровывается и дискретизируется в АЦП БОИУ (1) и вычисляется амплитуда принимаемого сигнал электромагнитного поля в процессоре.
Затем БОИУ (1) подает команду на второй блок (8) генератора тока, который формирует на второй излучающей (3) катушке радиоимпульс длительностью 40 мс и частотой заполнения 100 Гц. В результате создается электромагнитное поле, которое частично проникает в объект контроля (16). Третья приемная (6) катушка принимает сигнал электромагнитного поля, создаваемый второй излучающей (3) катушкой и полем, вихревых токов, формирующихся в объекте контроля, затем он усиливается в усилителе (13), затем сигнал оцифровывается и дискретизируется в АЦП БОИУ (1) и вычисляется амплитуда принимаемого сигнал электромагнитного поля в процессоре.
Затем по вычисленным амплитудам со второй (5) и третьей (6) приемной катушек определяют тип металла в изоляции, а именно: если вычисленные амплитуды по данным сигналов электромагнитного поля со второй (5) и третьей (6) приемных катушек не отличается более чем в 1,5 раза, то в состав изоляционного покрытия входит оцинкованное железо; если вычисленная амплитуда по данным сигнала электромагнитного поля со второй (5) приемной катушки превышает более чем в 3 раза вычисленную амплитуду по данным сигнала электромагнитного поля с третьей (6) приемных катушек, то в состав изоляционного покрытия входит оцинкованное железо. При этом следует отметить, что при отсутствии металла в изоляции, не возникает вихревых токов в объекте контроля (16) при формировании второй излучающей (3) катушкой радиоимпульсов на обоих частотах. При наличии алюминия в изоляции вихревые токи возникают только на высокой частоте, а при наличии оцинкованного железа в изоляции вихревые токи возникают в объекте контроля (16) при формировании второй излучающей (3) катушкой радиоимпульсов на всех частотах.
После определения типа металла в изоляции процессор БОИУ (1) вычисляет толщину изоляции на основе вычисленной амплитуды с применением калибровочных таблиц, которые сохранены в БОИУ (1). При этом если ранее определено, что в состав покрытия входит алюминий, то для определения толщины изоляции используют вычисленную амплитуда по данным сигнала электромагнитного поля со второй (5) приемной катушки, если ранее определено, что в состав покрытия входит оцинкованное железо, то для определения толщины изоляции используют вычисленную амплитуда по данным сигнала электромагнитного поля с третьей (6) приемной катушки.
После определения толщины изоляции осуществляют определение толщины металлического изделия, на которое нанесена изоляция. Для этого вихретоковый толщиномер располагают на поверхности объекта контроля (16), после чего блок (1) обработки и управления (БОИУ) подает команду на первый блок (7) генератора тока, который формирует на первой излучающей (2) катушке импульс тока. В результате создается электромагнитное поле, которое частично проникает в объект контроля (16). Первая приемная (4) катушка сигнал электромагнитного поля, создаваемый первой излучающей (2) катушкой и полем, вихревых токов, формирующихся в объекте контроля, затем он усиливается в усилителе (13), после чего сигнал оцифровывается в АЦП БОИУ (1) и при помощи процессора определяется напряжение электромагнитного поля и «переходный» процесс – постоянную времени, при которой осуществляется медленный спад напряжения электромагнитного поля по закону близкому к экспоненциальному в соответствии с формулой:
Далее процессор БОИУ (1) определяет удельную толщину металлического изделия, для этого процессор найденную постоянную времени умножает на поправочный коэффициент, который высчитывает процессор в зависимости от найденной толщины изоляции. После чего процессор БОИУ (1) определяет истинную толщину металлического изделия на основе определенной удельную толщину металлического изделия с применением калибровочных таблиц, которые сохранены в БОИУ (1).
Блоки (9, 10, 11) защиты цепи
Полезная модель позволяет производить измерение толщины стенки труб, а так же толщины стенки резервуаров стальных вертикальных и горизонтальных, а так же толщины днища резервуаров стальных вертикальных, а так же толщины стального листа через изоляционное покрытие с толщиной до 300 мм.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет получить вихретоковый толщиномер металлических изделий, обеспечивающий повышение точности измерения толщины металлических изделий, толщины изоляционного покрытия на металлическом изделии и типа металла в изоляционном покрытии, за счет применения двух излучающих и трех приемных катушек вихретокового преобразователя, которые позволяют более точно определить тип металла в покрытии за счет использования одной излучающей и двух приемных, который влияет на точность измерения толщины покрытия на основе полученных данных с двух указанных приемных катушек, а толщина покрытия влияет на точность измерения толщины металлического изделия за счет использования оставшихся излучающей и приемной катушек.
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 его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, полезную модель следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой изобретения.
Claims (1)
- Вихретоковый толщиномер металлических изделий, содержащий два блока генератора тока, три усилителя, три блока защиты цепи, блок обработки и управления и вихретоковый преобразователь, состоящий из двух излучающих и трех приемных катушек, причем каждая из двух излучающих катушек электрически соединена через блок генератора тока с блоком обработки и управления, а каждая из трех приемных катушек электрически соединена через последовательно установленные блок защиты цепи и усилитель с блоком обработки и управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144914U RU181744U1 (ru) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | Вихретоковый толщиномер металлических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144914U RU181744U1 (ru) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | Вихретоковый толщиномер металлических изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181744U1 true RU181744U1 (ru) | 2018-07-26 |
Family
ID=62981947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144914U RU181744U1 (ru) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | Вихретоковый толщиномер металлических изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181744U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1441180A1 (ru) * | 1987-06-02 | 1988-11-30 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Вихретоковое измерительное устройство |
| US6586930B1 (en) * | 2000-04-28 | 2003-07-01 | Quantum Magnetics, Inc. | Material thickness measurement using magnetic information |
| US7176678B2 (en) * | 2002-12-02 | 2007-02-13 | The Boeing Company | Method and apparatus for measuring a thickness of a nonconductive coating and calibrating a thickness measurement gauge |
| RU2419763C1 (ru) * | 2009-09-01 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" (ОАО "НИИТФА") | Вихретоковый толщиномер |
| CA2951848A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-15 | Eddyfi Ndt Inc. | Pulsed eddy current testing with dual-purpose coils |
-
2017
- 2017-12-21 RU RU2017144914U patent/RU181744U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1441180A1 (ru) * | 1987-06-02 | 1988-11-30 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Вихретоковое измерительное устройство |
| US6586930B1 (en) * | 2000-04-28 | 2003-07-01 | Quantum Magnetics, Inc. | Material thickness measurement using magnetic information |
| US7176678B2 (en) * | 2002-12-02 | 2007-02-13 | The Boeing Company | Method and apparatus for measuring a thickness of a nonconductive coating and calibrating a thickness measurement gauge |
| RU2419763C1 (ru) * | 2009-09-01 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" (ОАО "НИИТФА") | Вихретоковый толщиномер |
| CA2951848A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-15 | Eddyfi Ndt Inc. | Pulsed eddy current testing with dual-purpose coils |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1307401C (zh) | 确定表面轮廓的测量方法 | |
| US8073622B2 (en) | Long-range lightning detection and characterization system and method | |
| RU2015117546A (ru) | Калиброванная система для электромагнитной съемки | |
| JP4817665B2 (ja) | 落雷位置標定方法及びシステム | |
| ATE433092T1 (de) | Messung der wanddicke eines elektrisch leitenden objekts | |
| DE60314665D1 (de) | Überwachung der wanddicke eines objektes | |
| US20130307562A1 (en) | Systems and methods for fft-based microwave distance sensing for a plumbing fixture | |
| CN104266718A (zh) | 一种可自动校准的超声波液位测量系统 | |
| CN109540053B (zh) | 一种基于单线圈的金属母材及表面非金属涂层快速测厚方法 | |
| RU181744U1 (ru) | Вихретоковый толщиномер металлических изделий | |
| CN103293506A (zh) | 一种无需检测前试块标定的电导率测量仪器的实现方法 | |
| CN104501909B (zh) | 一种基于超声波的小量程液位测量装置及测量方法 | |
| WO2001046682A3 (de) | Verfahren und vorrichtung zur in situ-ermittlung des umwandlungsgrads einer nichtmagnetischen phase in eine ferromagnetische phase eines metallischen werkstücks | |
| Pasku et al. | Analysis of the sensitivity of AC magnetic ranging systems to environmental configurations | |
| JP2019109160A (ja) | 金属埋設深さ計測方法及び装置 | |
| CN204924379U (zh) | 超声波液位检测装置 | |
| RU2559310C2 (ru) | Способ оценки дистанции до шумящего в море объекта | |
| Nicoară et al. | Partial discharge diagnostics in power and instrument transformer based on acoustic emission method | |
| CN113391089A (zh) | 一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法及装置 | |
| JP2018132426A (ja) | 鉄筋コンクリートの鉄筋径とかぶりの測定装置及びこれを用いた配筋方向測定方法 | |
| US9194978B2 (en) | Electronic marker locator systems and methods | |
| Sinaga et al. | UHF sensor array for partial discharge location in transformers | |
| RU2444767C1 (ru) | Способ определения трасс прокладки подводных трубопроводов и устройство для его осуществления | |
| RU2559796C2 (ru) | Универсальный вихретоковый импульсный металлоискатель | |
| CN204214517U (zh) | 一种拥有自动校准功能的超声波液位测量系统 |