RU2769074C1 - Измерительное устройство - Google Patents
Измерительное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769074C1 RU2769074C1 RU2020134439A RU2020134439A RU2769074C1 RU 2769074 C1 RU2769074 C1 RU 2769074C1 RU 2020134439 A RU2020134439 A RU 2020134439A RU 2020134439 A RU2020134439 A RU 2020134439A RU 2769074 C1 RU2769074 C1 RU 2769074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- sensors
- pipe
- speed
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике. Устройство для вычисления скорости осевого движения относительно металлического объекта за счет фиксации и/или построения карты неоднородностей магнитного поля содержит датчики для последовательного измерения внешнего магнитного поля, при этом содержит платформу со стационарно установленными на ней датчиками внешнего магнитного поля, размещенными на известном расстоянии друг от друга, не менее двух, расположенных по оси движения устройства. Техническим результатом является точность измерений, а также универсальность устройства, возможность его применения как одометра, например, для проведения измерений протяженности конструкций в трубопроводах и самих трубопроводов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть применима, например, для измерения скорости движения относительно металлического объекта.
Известна система определения скорости, включающая группу датчиков внешнего магнитного поля. Работа системы основана на том, что по регистрации неоднородности магнитного поля разными датчиками и расстоянию между ними вычисляют вектор скорости движения объекта. Использование системы также позволяет фиксировать какие-либо отклонения от нормы магнитного поля среды (FR 2271578 A1). Данная система позволяет определить скорость движения, но при этом допускается заметная погрешность измерений. Кроме того, данная система не универсальна, не может быть применима в качестве одометра, не может быть применима при проведении измерений в трубопроводах.
Известна система определения скорости, включающая датчики магнитного поля, по меньшей мере один из которых прикреплён к ротору (EP 0484716 A1). Данная система не универсальна, применима только в качестве одометра, обладает погрешностью при измерениях скорости, не представляется возможным проводить измерения на больших расстояниях.
Известно устройство для измерения скорости объекта, содержащее измерительный проводник, расположенный на объекте в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению движения объекта, с возможностью воздействия на этот проводник магнитного поля Земли, бортовой вычислитель, выполненный с возможностью определения скорости движения объекта в зависимости от разности электрического потенциала между различными точками измерительного проводника, обратный проводник, размещенный в магнитном экране, соединенный последовательно с измерительным проводником и расположенный параллельно измерительному проводнику (RU 2307356 C1). Данное устройство не универсально, точность измерений недостаточна.
Технической проблемой является погрешность при измерениях.
В качестве ближайшего аналога может быть принято устройство по RU 2307356 C1.
Предлагается измерительное устройство, включающее датчики внешнего магнитного поля, причём не менее двух датчиков внешнего магнитного поля фиксированно установлены на платформе, с известным расположением друг относительно друга, по оси движения устройства.
Обязательным условием является наличие по меньшей мере двух датчиков и их установка на отрезке не лежащем поперек предполагаемого движения, при этом общее количество датчиков может быть и большим, дополнительные датчики могут устанавливаться разнообразно. Например, в виде окружности, или матрицы.
Техническим результатом является точность измерений, а также универсальность устройства, возможность его применения, как одометра, например, для проведения измерений протяженности конструкций в трубопроводах и самих трубопроводов.
Скорость движения объекта относительно не однородной магнитной поверхности вычисляется по разности времени регистрации одного и того же рисунка магнитного поля разными датчиками, и расстоянию между датчиками.
Изобретение поясняется иллюстрациями.
На иллюстрациях обозначены:
А и В – датчики внешнего магнитного поля,
S – известное расстояние между ними,
C – платформа, на которой размещены датчики внешнего магнитного поля,
D – рисунок магнитного поля,
F - напряженность магнитного поля или индукция (зависит от типа датчика),
t - момент времени,
Т - разность фаз.
На фиг.1 показана общая схема устройства.
На фиг.2 показаны графики, построенные на основе полученных данных с датчиков внешнего магнитного поля, где график 1 – данные, полученные с ведущего датчика А, график 2 – данные, полученные с ведомого датчика B.
Принцип работы построен на фиксации изменений в рисунке магнитного поля, считываемое двумя или более датчиками внешнего магнитного поля.
Благодаря изменениям в рисунке магнитного поля и первоначально известному расстоянию между датчиками, достигается технический результат, а именно, скорость движения и расстояние, пройденное бесконтактным одометром, относительно металлического объекта.
Информация, полученная с датчиков, может быть обработана с помощью ЭВМ.
Расчёт вычисления скорости может быть построен путём нахождения смещения по времени, обеспечивающего наиболее близкие значения данных полученных с ведущего датчика А (t) и данных ведомого датчика B(t+T), смещенных по времени.
∑|HA[i]-HB[i+j]|= min где i- номер отсчета по времени, j – сдвиг числа отсчетов по времени, HA - значение производной функции датчика A на i отсчете по времени, HB - значение производной функции ведомого датчика B на i+j отсчете по времени.
Достижимая точность измерений скорости определяется частотой измерений в секунду и базой (расстоянием) между датчиками.
dV=S/t-S/(t+dt) где S - база, t-сдвиг по фазе, dt – приращение времени.
Возможная сфера применения.
Бесконтактный измеритель скорости может быть использован, например, во внутритрубном снаряде. Анализируя скорость, полученную благодаря устройству, и время начала и конца движения по трубе, используя математические формулы, вычисляется пройденное снарядом расстояние и соответственно дистанция трубы. Также анализ данных позволяет выявить магнитные всплески при прохождении бесконтактным одометром сварных швов, что в свою очередь, позволяет вычислить длину секций, используемых в трубе.
Еще одной сферой применения бесконтактного одометра может быть расчёт длины и площади металлических листов.
При использовании не менее 4-х датчиков, размещённых в форме креста или квадрата, появляется возможность анализа не только скорости движения, но и вращения по оси, и скорости вращения.
Также устройство позволяет выявить дефекты металлического объекта, например трубы, при дальнейшей обработке полученных данных, за счёт несвойственному данному объекту магнитному рисунку на определённых участках.
Пример выполнения устройства и его использования.
Измерительное устройство представляет собой капсулу, изготовленную из нержавеющей стали с электронным запоминающим устройством внутри и двумя платами с датчиками магнитного поля сгруппированными в виде треугольников на каждой плате соответственно. Длина капсулы 0.24 м, диаметр 0.08 м ,толщина стенки 0,005 м. Всего установлены 6 датчиков в виде двух треугольников со стороной 0.005 м и разнесенных на 0.12 м.
Устройство установлено на внутритрубном снаряде, используется для измерения длины труб, внутритрубной дефектоскопии.
Claims (1)
- Измерительное устройство для внутритрубной дефектоскопии при осевом движении относительно металлического объекта, характеризующееся тем, что представляет собой размещенную внутри трубы на внутритрубном снаряде, используемом при движении по трубе для измерения длины трубы и внутритрубной дефектоскопии, платформу, на которой на платах, размещенных на расстоянии друг относительно друга вдоль осевого движения трубы, фиксированно установлены, по крайней мере, два датчика для измерения относительно неоднородной магнитной поверхности трубы внешнего магнитного поля для вычисления скорости движения устройства по разности времени регистрации между датчиками магнитного поля и построения карты неоднородностей магнитного поля для поверхности трубы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134439A RU2769074C1 (ru) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Измерительное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134439A RU2769074C1 (ru) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Измерительное устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769074C1 true RU2769074C1 (ru) | 2022-03-28 |
Family
ID=81075901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134439A RU2769074C1 (ru) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Измерительное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769074C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2307356C1 (ru) * | 2006-02-14 | 2007-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Устройство для измерения скорости объекта |
RU2521716C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (ОАО "ОКБМ Африкантов") | Датчик скорости |
CN106841659A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-06-13 | 江苏大学 | 一种棉花异纤维检测剔除机棉流通道测速方法与装置 |
US9726639B1 (en) * | 2014-01-17 | 2017-08-08 | Jeffrey S. Rosenberg | Apparatus for detecting magnetic flux leakage and methods of making and using same |
-
2020
- 2020-10-20 RU RU2020134439A patent/RU2769074C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2307356C1 (ru) * | 2006-02-14 | 2007-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Устройство для измерения скорости объекта |
RU2521716C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (ОАО "ОКБМ Африкантов") | Датчик скорости |
US9726639B1 (en) * | 2014-01-17 | 2017-08-08 | Jeffrey S. Rosenberg | Apparatus for detecting magnetic flux leakage and methods of making and using same |
CN106841659A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-06-13 | 江苏大学 | 一种棉花异纤维检测剔除机棉流通道测速方法与装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7064536B2 (ja) | 管状製品の測定および検査のための方法およびシステム | |
US6035717A (en) | Method and apparatus for measuring the thickness of a coated material | |
RU2525462C1 (ru) | Устройство для диагностики технического состояния металлических трубопроводов | |
CN100585404C (zh) | 速度检测装置 | |
RU2572907C2 (ru) | Способ обнаружения дефектов трубопровода и несанкционированных врезок в трубопровод и устройство для его осуществления | |
EP3344982B1 (en) | A method and system for detecting a material discontinuity in a magnetisable article | |
CN111256574B (zh) | 一种金属管道厚度测量方法及系统 | |
RU2769074C1 (ru) | Измерительное устройство | |
EP0554958B1 (en) | Apparatus and method for pipe or tube inspection | |
EP3816586B1 (en) | Magnetic pig positioning system and method | |
CN107219335A (zh) | 基于复连续小波变换的管道连接器检测方法 | |
RU2704955C1 (ru) | Способ определения местоположения стрелка по звуку выстрела при движении объекта обстрела | |
RU2510500C1 (ru) | Способ и устройство диагностики технического состояния подземного трубопровода | |
RU2655614C1 (ru) | Способ измерения радиусов изгиба трубопровода на основе данных диагностического комплекса для определения положения трубопровода | |
EP3842796A1 (en) | A process of contactless detection of presence, location, and danger degree of stress concentrators of mechanical stress in metal of ferromagnetic constructions | |
JP4935289B2 (ja) | 曲がり形状測定方法および装置 | |
CN110464329B (zh) | 一种血液流速分布测量的方法和装置 | |
RU2606205C1 (ru) | Внутритрубный снаряд-дефектоскоп | |
Ricken et al. | Determining of the concrete cover thickness and the bar diameter in reinforced concrete with a method of eddy current testing | |
EP1910848B1 (en) | Method and system for sensing the velocity of moving objects | |
Sadovnychiy et al. | Improvement of pipeline odometer system accuracy | |
JP2001255304A (ja) | 埋設塗覆装配管の塗膜損傷位置検出方法 | |
Nikolaev et al. | Estimate of the Ratio of the Data and Background Signals in Detecting the Magnetic Fields of Surface Defects by Magnetic Measurement Transducers | |
JPH048745B2 (ru) | ||
SU1730602A1 (ru) | Способ определени посто нного тока в цилиндрических металлопроводах |