RU2528033C2 - Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб - Google Patents
Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528033C2 RU2528033C2 RU2012129256/28A RU2012129256A RU2528033C2 RU 2528033 C2 RU2528033 C2 RU 2528033C2 RU 2012129256/28 A RU2012129256/28 A RU 2012129256/28A RU 2012129256 A RU2012129256 A RU 2012129256A RU 2528033 C2 RU2528033 C2 RU 2528033C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- semiconductor lasers
- measuring unit
- detection
- condition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Устройство относится к измерительной технике и может быть применено для выявления повреждений внутренней поверхности длинномерных труб и определения формы их поперечного сечения. Данное устройство позволяет повысить точность выявления поверхностных дефектов с одновременным обеспечением возможности определения формы поперечного сечения трубы. Предложенное устройство для диагностики состояния внутренней поверхности трубы включает в себя измерительный блок, который содержит источники освещения контролируемой внутренней поверхности, в качестве которых выступают четыре полупроводниковых лазера, корпус измерительного блока, который подключен к блоку регистрации и обработки информации, измерительный блок имеет возможность перемещения внутри трубы. При этом четыре полупроводниковых лазера выполнены с возможностью регистрации электрического сигнала на p-n-переходе при попадании в резонатор лазера излучения, отраженного от внутренней поверхности трубопровода. 2 ил.
Description
Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики состояния внутренней поверхности труб.
Известен дефектоскоп для контроля внутренней поверхности труб (Патент РФ 2379674, МПК G01N 29/04, опубл. 20.01.2010 г.), который содержит датчики визуального определения состояния внутренней поверхности трубопровода, установленные на кольцевом основании со смещенным центром тяжести в зазоре между двумя полусферами и на полом осевом окончании элемента гибкой связи перед несущим корпусом по ходу движения устройства, а датчики для определения пройденного пути установлены на полой оси, жестко связанной с кольцевым основанием со смещенным центром тяжести, с возможностью постоянной ориентации по направлению действия сил гравитации в задней части устройства.
Однако данное устройство не обеспечивает возможности выявления мелких дефектов поверхности и чувствительно к изменению температуры среды в процессе измерений.
Известно также устройство для обследования и диагностики трубопроводов (Патент РФ 2352921, МПК G01N 21/954, опубл. 20.09.2008 г.). Данный дефектоскоп включает корпус, в котором установлены телевизионная камера и кольцевая система направленного излучения света, состоящая из светодиодов. К корпусу прикреплен на кронштейнах отражатель света с зеркальной поверхностью, которая имеет вогнутую внутрь конусовидную форму. Лучи света, поступающие от светодиодов, отражаются от зеркальной поверхности и концентрируются на внутренней поверхности трубы в виде узкого кольцевого пояса S. Сигналы, поступающие в компьютер, позволяют определить продольные размеры дефектов и координаты положения дефектов по длине трубы. Технический результат изобретения - выявление дефектов в виде мелких неровностей, в том числе мелких неровностей продольного направления, на внутренних поверхностях труб и определение размеров и мест расположения этих неровностей.
Указанный технический результат достигается тем, что дефектоскоп для контроля внутренней поверхности труб включает корпус, привод продольного перемещения корпуса внутри обследуемой трубы, установленные в корпусе телевизионную камеру и кольцевую систему направленного излучения света, концентрически охватывающую объектив телевизионной камеры, монитор, связанный с телевизионной камерой, отражатель света, прикрепленный к корпусу на некотором расстоянии от телевизионной камеры, и средство записи телевизионных сигналов и их сравнения с эталонными сигналами, при этом зеркальная поверхность отражателя света образована вращением кривой относительно оптической оси объектива телевизионной камеры и имеет вогнутую внутрь конусовидную форму, обеспечивающую концентрацию отраженных лучей света в виде узкого кольцевого пояса на внутренней поверхности обследуемой трубы. Данное устройство также чувствительно к изменениям температуры среды в процессе измерений.
Известен также оптический дефектоскоп для контроля внутренней поверхности жидкостных трубопроводов, который содержит измерительный блок, включающий лазерный излучатель и фотоприемник, расположенный в ходе лучей зеркально отраженного светового потока, которые помещены в корпус, состоящий из двух частей, соединенных герметично одетой цилиндрической обечайкой, имеющей четное количество оптически прозрачных окон с перемычками меньшей величины и имеющей возможность поворота на угол φ=π/2n, где n - количество прозрачных окон, а между излучателем и фотоприемником установлен уголковый отражатель с возможностью вращения (Патент РФ2150690, МПК G01N 21/954, опубл. 10.06.2000 г.).
Однако данное устройство не обеспечивает высокой производительности дефектоскопии и не обеспечивает высокую точность дефектоскопии в сложных температурных условиях с одновременным определением формы поперечного сечения.
Наиболее близким к данному устройству является устройство для осуществления способа контроля внутренней поверхности дымовой трубы (Патент РФ 2152065б, МПК G02B 23/24, A61B 1/04, G01B 11/24, опубликовано 27.06.2000 г.), в котором источник подсветки выполнен из полупроводниковых лазеров, а конический отражатель выполнен из полупроводниковых лазеров, а конический отражатель выполнен в виде элементов системы отражателей, причем каждый из полупроводниковых лазеров расположен на одинаковом расстоянии от продольной оси трубы в одной поперечной плоскости с возможностью направления лазерного пучка на один из элементов системы отражателей посредством линз для формирования лазерного пучка, установленных между полупроводниковыми лазерами и соответствующими элементами системы отражателей.
Однако данное устройство имеет сложную оптическую систему с линзами и коническим отражателем для формирования кольцевого изображения и систему регистрации изображения.
Поставлена задача повышения точности выявления дефектов за счет исключения влияния температуры на результаты измерений с одновременным определением формы поперечного сечения трубы.
Данная задача решается за счет того, что в устройстве для диагностики состояния внутренней поверхности труб, содержащем измерительный блок, согласно изобретению измерительный блок содержит четыре полупроводниковых лазера, расположенные в корпусе, измерительный блок подключен к электродвигателю для перемещения его внутри трубы, корпус измерительного блока снабжен тремя опорами с пружинами, обеспечивающими его устойчивое положение, и подключен к блоку регистрации и обработки информации, а с помощью кабеля - с катушкой, по углу поворота которой осуществляется отсчет перемещений.
Устройство поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображена схема устройства,
на фиг.2 - расположение полупроводниковых лазеров в измерительном блоке и принцип измерения формы поперечного сечения трубопровода.
Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности трубы состоит из измерительного блока 1, содержащего четыре полупроводниковых лазера 2, расположенных в корпусе измерительного блока 1, электродвигателя 3 для перемещения измерительного блока внутри трубопровода 4, трех опор 5 с пружинами 6 для обеспечения устойчивого положения прибора и перемещения внутри трубопровода 4, кабеля 7 для связи с блоком регистрации и обработки информации (на чертеже не показаны) и катушки 8.
Устройство работает следующим образом. В трубопроводе 4 помещается измерительный блок 1, содержащий четыре полупроводниковых лазера 2 и электродвигатель 3 для перемещения измерительного блока внутри трубы 4. Корпус измерительного блока снабжен тремя опорами 5 с пружинами 6, обеспечивающими устойчивое положение прибора и перемещение внутри трубопровода. Прибор соединен кабелем 7 с блоком регистрации обработки информации. Перед началом измерений кабель намотан на катушку 8. По углу поворота катушки 8 производится отсчет перемещения прибора внутри трубы 4. При перемещении измерительного блока 1 вдоль оси трубопровода 4 с помощью электродвигателя 3 излучение полупроводникового лазера 2 отражается от внутренней поверхности трубопровода 4 и вновь попадает в резонатор полупроводникового лазера, вызывая обратный сигнал, который изменяет напряжение на p-n-переходе. В измерительном блоке 1 регистрируются величины напряжений на p-n-переходе каждого из четырех полупроводниковых лазеров. Наличие дефектов в конкретной точке измерения определяется путем сравнения величины зарегистрированного сигнала с величиной, соответствующей бездефектной поверхности. Если эта разность превышает пороговую величину, принимается решение о наличии дефекта. Отсчет координат для определения места расположения дефектов ведется по углу поворота катушки 8.
Устройство позволяет определять форму сечения трубы следующим образом (фиг.2). Проводится измерение величины сигналов в диаметрально противоположных точках сечения, последующее их суммирование и сопоставление с результатом в перпендикулярном направлении, при этом измеряемой величиной являются оптоэлектронные сигналы обратной связи в каждом из четырех полупроводниковых лазеров.
Принцип действия прибора основан на использовании явления обратной связи в полупроводниковых лазерах, т.е. регистрации электрического сигнала на p-n-переходе при попадании в резонатор лазера излучения, отраженного от внешней поверхности.
Форма поперечного сечения трубы определяется следующим образом. Полупроводниковый лазер 2 состоит из четырех полупроводниковых лазеров 9, 10, 11 и 12 (фиг. 2), расположенных в измерительном блоке 1. Излучение полупроводникового лазера 9 направляется на внутреннюю поверхность трубопровода 4. Отраженное поверхностью излучение попадает в резонатор лазера 9, что приводит к изменению электрического сигнала на его p-n-переходе. Полученный результат суммируется с сигналом, зарегистрированным на p-n-переходе лазера 10. Это позволяет определить диаметр А. Аналогично определяется диаметр В при зондировании внутренней поверхности трубы полупроводниковыми лазерами 11 и 12. Полученные сигналы передаются в блок обработки информации с помощью кабеля 7.
Выявление повреждений поверхности основано на регистрации отраженного поверхностью излучения, измеряемой величиной является изменение напряжения на p-n-переходе полупроводникового лазера вследствие взаимодействия отраженного излучения с собственным излучением лазера.
Claims (1)
- Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб, содержащее измерительный блок, который содержит источники освещения контролируемой внутренней поверхности, в качестве которых выступают четыре полупроводниковых лазера, корпус измерительного блока, который подключен к блоку регистрации и обработки информации, измерительный блок имеет возможность перемещения внутри трубы, отличающееся тем, что четыре полупроводниковых лазера выполнены с возможностью регистрации электрического сигнала на p-n переходе при попадании в резонатор лазера излучения, отраженного от внутренней поверхности трубопровода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129256/28A RU2528033C2 (ru) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129256/28A RU2528033C2 (ru) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012129256A RU2012129256A (ru) | 2014-01-20 |
RU2528033C2 true RU2528033C2 (ru) | 2014-09-10 |
Family
ID=49944880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012129256/28A RU2528033C2 (ru) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528033C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640756C1 (ru) * | 2017-05-22 | 2018-01-11 | Вячеслав Михайлович Смелков | Устройство компьютерной системы для телевизионного кругового обзора внутренней поверхности труб и трубопроводов большого диаметра |
RU2775863C1 (ru) * | 2021-09-29 | 2022-07-11 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") | Устройство для измерения прогиба протяжённого, вертикально направленного канала |
WO2023055252A1 (ru) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" | Устройство для измерения прогиба протяжённого вертикально направленного канала |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2152065C1 (ru) * | 1998-04-27 | 2000-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Исследований Экстремальных Ситуаций" | Способ контроля внутренней поверхности дымовой трубы и устройство для его осуществления |
US6545704B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-04-08 | Deep Sea Power & Light | Video pipe inspection distance measuring system |
US7082822B2 (en) * | 2002-04-05 | 2006-08-01 | Vetco Gray Inc. | Internal riser inspection device and methods of using same |
RU2377494C2 (ru) * | 2008-01-23 | 2009-12-27 | Равиль Масгутович Галиулин | Способ контроля параметров внутренней резьбы и устройство для его осуществления |
-
2012
- 2012-07-10 RU RU2012129256/28A patent/RU2528033C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2152065C1 (ru) * | 1998-04-27 | 2000-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Исследований Экстремальных Ситуаций" | Способ контроля внутренней поверхности дымовой трубы и устройство для его осуществления |
US6545704B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-04-08 | Deep Sea Power & Light | Video pipe inspection distance measuring system |
US7082822B2 (en) * | 2002-04-05 | 2006-08-01 | Vetco Gray Inc. | Internal riser inspection device and methods of using same |
RU2377494C2 (ru) * | 2008-01-23 | 2009-12-27 | Равиль Масгутович Галиулин | Способ контроля параметров внутренней резьбы и устройство для его осуществления |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640756C1 (ru) * | 2017-05-22 | 2018-01-11 | Вячеслав Михайлович Смелков | Устройство компьютерной системы для телевизионного кругового обзора внутренней поверхности труб и трубопроводов большого диаметра |
RU2775863C1 (ru) * | 2021-09-29 | 2022-07-11 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") | Устройство для измерения прогиба протяжённого, вертикально направленного канала |
WO2023055252A1 (ru) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" | Устройство для измерения прогиба протяжённого вертикально направленного канала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012129256A (ru) | 2014-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5902448B2 (ja) | 多レンズ光学系の光学面の曲率中心の位置の測定 | |
CN102313642B (zh) | 一种高精度长焦距透镜的焦距检测装置 | |
TWM506280U (zh) | 旋轉光學測距裝置 | |
US20150177097A1 (en) | Ferrule-core concentricity measurement systems and methods | |
RU2670809C2 (ru) | Устройство измерения шероховатости поверхности | |
TW201305546A (zh) | 用於決定影像感測器之傾斜的方法 | |
KR20170066366A (ko) | 전자공학, 광학 또는 광전자 공학을 위한 웨이퍼들을 검사하기 위한 시스템 및 방법 | |
CN102607472A (zh) | 一种大范围平面度的测量装置及其测量方法 | |
RU2528033C2 (ru) | Устройство для диагностики состояния внутренней поверхности труб | |
TW202104881A (zh) | 用於光學探針系統的校準夾具、包含該校準夾具的光學探針系統以及利用該光學探針系統的方法 | |
TWI591325B (zh) | 晶圓檢測系統及用以在晶圓檢測系統中監視入射光束位置之結構及方法 | |
JP2004514889A (ja) | 表面欠陥の測定 | |
RU2757474C2 (ru) | Сканирующее устройство и способ измерения и обследования круглых отверстий в прозрачных жидкостях в среде с ионизирующим излучением | |
Wu et al. | Noncontact laser inspection based on a PSD for the inner surface of minidiameter pipes | |
CN105572060A (zh) | 气体泄漏的检测装置及方法 | |
CN105444702A (zh) | 物体平整度光学检测系统 | |
KR20180123699A (ko) | 레이저 도플러 효과에 의한 마이크로전자공학 또는 광학을 위한 보드들을 검사하기 위한 방법 및 시스템 | |
Larichev et al. | An autocollimation null detector: development and use in dynamic goniometry | |
JPS6358137A (ja) | 管内面形状測定装置 | |
CN103105283A (zh) | 单光谱大口径长焦距透镜的焦距测量装置 | |
TWI592680B (zh) | 旋轉光學測距裝置 | |
KR101146922B1 (ko) | 웨이퍼 검사용 광학 검출모듈 | |
KR20200030650A (ko) | 내경 검사 장치 | |
JP3920713B2 (ja) | 光学変位測定装置 | |
KR100344344B1 (ko) | 휴대용 비파괴 비접촉 광계측기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140916 |