UA129372U - MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES - Google Patents

MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES Download PDF

Info

Publication number
UA129372U
UA129372U UAU201805230U UAU201805230U UA129372U UA 129372 U UA129372 U UA 129372U UA U201805230 U UAU201805230 U UA U201805230U UA U201805230 U UAU201805230 U UA U201805230U UA 129372 U UA129372 U UA 129372U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
tail
nose
pipelines
chamber
movement
Prior art date
Application number
UAU201805230U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Ірина Сергіївна Аврука
Original Assignee
Національний Університет Водного Господарства Та Природокористування
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Національний Університет Водного Господарства Та Природокористування filed Critical Національний Університет Водного Господарства Та Природокористування
Priority to UAU201805230U priority Critical patent/UA129372U/en
Publication of UA129372U publication Critical patent/UA129372U/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Мехатронний пристрій для переміщення в трубопроводах складається з корпусу, носової та хвостової розпірних частин, виконаних у вигляді герметично охопленого еластичною оболонкою пустотілого перфорованого циліндра, системи живлення стиснутим середовищем з каналами і лінією живлення, яка з'єднується з хвостовою та носовою розпірними частинами, оптичного дефектоскопу. Хвостова та носова частини з'єднані між собою пневмодвигунами, які розташовані попарно симетрично відносно центра, на носовій камері симетрично розташовані тензорезистори.The mechatronic device for movement in the pipelines consists of a housing, a nasal and a tail spacer parts, made in the form of hermetically covered elastic shell of a hollow perforated cylinder, a supply system with a compressed medium with channels and a power line that connects with the tail, . The tail and nose parts are interconnected by pneumatic motors, which are arranged in pairs symmetrically relative to the center, on the nasal chamber symmetrically located strain gauges.

Description

Корисна модель належить до мехатронних пристроїв призначених для пересування в технологічних конструкціях й трубопроводах для здійснення прямолінійних і криволінійних переміщень при проходженні розгалужень та у інших випадках, коли можливих траєкторій (шляхів) більше однієї, а також неруйнівного контролю, забезпечення доставки засобів збору інформації в зону можливих дефектів конструкцій та пристроїв для здійснення ремонтних робіт в тепловій та атомній енергетиці.The useful model belongs to mechatronic devices intended for movement in technological structures and pipelines for making rectilinear and curvilinear movements when passing branches and in other cases when there is more than one possible trajectory (path), as well as non-destructive control, ensuring the delivery of information collection means to the area of possible defects of structures and devices for carrying out repair work in thermal and atomic energy.

Відомим є черв'якоподібний мобільний мехатронний пристрій, що здатний рухатися автономно в горизонтальній або вертикальній трубі (11.A worm-shaped mobile mechatronic device is known, which can move autonomously in a horizontal or vertical pipe (11.

Недоліками даного мехатронного пристрою є: недостатня гнучкість, можливість його застосування в трубах тільки малих діаметрів, відсутність реверсивного руху.The disadvantages of this mechatronic device are: insufficient flexibility, the possibility of its use in pipes of small diameters only, lack of reversible movement.

Відомий мехатронний пристрій, що використовується для пересування в технологічних конструкціях й трубопроводах в тепловій та атомній енергетиці для здійснення неруйнівного контролю. Пристрій, складається з корпусу, носової та хвостової розпірних частий викопаних у вигляді герметично охопленого еластичною оболонкою пустотілого перфорованого циліндра, системи живлення стиснутим середовищем з каналами і лінією живлення, яка з'єднується з хвостовою та носовою розпірними частинами, носова та хвостова частини складаються з багатосекційних фіксуючих пневмокамер, поверх яких змонтовано пружну фрикційну оболонку, у кожній пневмокамері розташовано по два та більше електромагнітних розподілювачів та давачів тиску, в хвостовій камері додатково встановлено впускний розподілювач та електродвигун, який зв'язаний з енкодером та гнучкою муфтою, яка являє собою гнучку черв'ячну передачу, а на носовій частині закріплено оптичний дефектоскоп (21.A well-known mechatronic device used for movement in technological structures and pipelines in thermal and atomic energy for non-destructive testing. The device consists of a body, nose and tail spacers dug in the form of a hollow perforated cylinder hermetically covered by an elastic shell, a system of feeding a compressed medium with channels and a power line that connects to the tail and nose spacers, the nose and tail parts consist of multi-section locking pneumatic chambers, on top of which an elastic friction shell is mounted, in each pneumatic chamber there are two or more electromagnetic distributors and pressure transmitters, in the tail chamber, an intake distributor and an electric motor are additionally installed, which is connected to an encoder and a flexible coupling, which is a flexible worm optical transmission, and an optical flaw detector is attached to the bow (21.

Недоліком мехатронного пристрою є неможливість самостійно відслідковувати зміну траєкторії руху при здійсненні повороту та обмеженість (невеликий кут повороту) величини куга повороту із-за жорсткості силових елементів руху.The disadvantage of the mechatronic device is the impossibility of independently monitoring the change in the movement trajectory when turning and the limitation (small turning angle) of the turning angle due to the stiffness of the power elements of the movement.

Задачею пристрою є забезпечення самостійної зміни конфігурації силових елементів руху та здійснення переміщень в широкому діапазоні зміни траєкторії руху.The task of the device is to ensure the independent change of the configuration of the power elements of the movement and the implementation of movements in a wide range of changes in the trajectory of the movement.

Поставлена задача вирішується тим, що у мехатронному пристрої для переміщення в трубопроводах, який складається з корпусу, носової та хвостової розпірних частин викопаних у вигляді герметично охопленого еластичною оболонкою пустотілого перфорованого циліндра,The task is solved by the fact that in a mechatronic device for moving in pipelines, which consists of a body, nose and tail spacer parts dug in the form of a hollow perforated cylinder hermetically covered by an elastic shell,

Зо системи живлення стиснутим середовищем з каналами і лінією живлення, яка з'єднується з хвостовою та носовою розпірними частинами, оптичного дефектоскопу, згідно з корисною моделлю хвостова та носова частини з'єднані між собою пневмодвигунами, які розташовані попарно симетрично відносно центра, на носовій камері симетрично розташовані тензорезистори.From the compressed medium supply system with channels and a supply line that connects to the tail and nose spacer parts of the optical flaw detector, according to a useful model, the tail and nose parts are connected to each other by pneumatic motors, which are located in pairs symmetrically with respect to the center, on the nose chamber symmetrically located tensor resistors.

Отже, даний мехатронний пристрій забезпечує самостійно змінювати конфігурації силових елементів руху, а саме здійснювати повороти при проходженні розгалужень, чи у інших випадках, коли можливих шляхів (траєкторій) більше одного.Therefore, this mechatronic device provides for independently changing the configuration of power elements of the movement, namely making turns when passing branches, or in other cases when there is more than one possible path (trajectory).

Пристрій пояснюється кресленнями. На фіг. 1 показано переріз пристрою, на фіг. 2 переріз по А-А.The device is explained by drawings. In fig. 1 shows a section of the device, in fig. 2 section along A-A.

Мехатронний пристрій для переміщення в трубопроводах складається з хвостових 1, 2 та носових 3, 4 фіксуючих пневмокамер, поверх яких змонтовано пружну фрикційну оболонку 5 для додаткового захисту пневмокамер, у кожній пневмокамері знаходиться по два електромагнітних золотникових розподілювачі б, 7 і 8, 9 та давачі тиску 10, 11 і 12, 13, в носовій камері встановлено наприклад, 4-й тензорезистори 14, а в хвостовій частині додатково встановлено впускний розподілювач 15, для переміщення пристрою по горизонталі використовуються наприклад, 4-й пневмодвигуни 16, які знаходяться у гофрованому корпусі 17, для визначення переміщення пневмодвигунів використовуються наприклад, 4-й лінійних енкодери 18, вихідні сигнали яких надходять на вхід запрограмованого програмного логічного контролера (ПЛК), оптичний дефектоскоп 19 (відеокамера з підсвіткою) закріплено на носовій частині корпусу, який здійснює запис та передає зображення в режимі реального часу па пульт управління.The mechatronic device for movement in pipelines consists of tail 1, 2 and nose 3, 4 fixing pneumatic chambers, on top of which an elastic friction shell 5 is mounted for additional protection of the pneumatic chambers, in each pneumatic chamber there are two electromagnetic valve distributors b, 7 and 8, 9 and sensors of pressure 10, 11 and 12, 13, for example, the 4th tensor resistors 14 are installed in the nose chamber, and the inlet distributor 15 is additionally installed in the tail part, for moving the device horizontally, for example, the 4th pneumatic motors 16 are used, which are located in the corrugated housing 17, to determine the movement of pneumatic motors, for example, 4th linear encoders 18 are used, the output signals of which are sent to the input of a programmed software logic controller (PLC), an optical flaw detector 19 (video camera with backlight) is fixed on the front part of the housing, which records and transmits images in real time on the control panel.

Наповнення стисненим повітрям камери пневмодвигуна, або скидання з неї стиснутого повітря забезпечується розподілювачем 20. ПЛК керує роботою розподілювачів, що з'єднані з пневмодвигунами та забезпечує однакове видовження у випадку руху прямо, або різне під час повороту.Filling the chamber of the pneumatic motor with compressed air, or discharging compressed air from it, is provided by the distributor 20. The PLC controls the operation of the distributors connected to the pneumatic motors and ensures the same elongation in the case of straight movement, or different during turning.

Принцип роботи мехатронного пристрою для переміщення в трубопроводах полягає у наступному.The principle of operation of the mechatronic device for movement in pipelines is as follows.

Для переміщень в початковому діапазоні трубопроводів внутрішнім діаметром, наприклад, 50-100 мм, використовується перша секція (внутрішня) багатосекційної камери 1. При надходженні пневматичного сигналу до камери 1 пневмокамера починає збільшуватись, при досягненні пневмокамерою 1 тиску, наприклад, 6 атм., який ПЛК зчитує за допомогою давача тиску 10, перекривається електромагнітний розподілювач 6.For movements in the initial range of pipelines with an internal diameter of, for example, 50-100 mm, the first section (internal) of multi-section chamber 1 is used. When a pneumatic signal arrives at chamber 1, the pneumatic chamber begins to expand, when pneumatic chamber 1 reaches a pressure of, for example, 6 atm., which The PLC reads with the help of the pressure sensor 10, the electromagnetic distributor 6 is closed.

При наступних переміщеннях, а саме в діапазоні трубопроводів внутрішнім діаметром, наприклад, 101-250 мм, використовується друга секція (зовнішня) багатосекційної пневмокамери 2. Якщо в початковий момент часу на камері 2 ПЛК зчитує з давача тиску 11 названий тиск в 6 атм., то електромагнітний золотниковий розподілювач 7 перекривається і камера 2 не буде використовуватись в подальших циклах роботи. ПЛК на основі сигналів з тензорезисторів 14 розраховує видовження пневмодвигунів 16 саме такі, що забезпечують розташування їх кіпців в одній площині під кутом, який потрібен для повороту в будь якому до осі пристрою напрямку. Вихідні сигнали від ПЛК надходять на розподілювачі та забезпечують наповнення камери стиснутим повітрям з одночасним видовженням камери, яке вимірюється лінійним енкодером 18. Після досягнення заданого переміщення перекривається подача повітря у пневмодвигун 16. В результаті неоднакове переміщення пневмодвигунів призводить до повороту передньої частини пристрою на заданий кут в потрібному напрямку. На початку повороту в залежності від величини зусилля (тиску) на оболонку мікропроцесор формує сигнал на зміну величини лінійного переміщення кожного з пневмодвигунів 16. Лінійне переміщення збільшується в напрямку зменшення тиску на певну сторону носової камери 3. Після повного наповнення камери З подається сигнал па давач тиску 10 і камера 1 спускається. За допомогою оптичного дефектоскопу 19 (відеокамера з підсвіткою) здійснюється запис та передача зображення в режимі реального часу на пульт управління.During subsequent movements, namely in the range of pipelines with an internal diameter of, for example, 101-250 mm, the second section (external) of the multi-section pneumatic chamber 2 is used. If at the initial moment of time on the chamber 2, the PLC reads the specified pressure of 6 atm from the pressure sensor 11, then the electromagnetic spool distributor 7 is closed and the camera 2 will not be used in subsequent work cycles. Based on the signals from the tensor resistors 14, the PLC calculates the elongation of the pneumatic motors 16 in such a way that their tips are located in one plane at an angle required for rotation in any direction to the axis of the device. The output signals from the PLC are sent to the distributor and ensure that the chamber is filled with compressed air with the simultaneous elongation of the chamber, which is measured by the linear encoder 18. After reaching the specified displacement, the air supply to the pneumatic motor 16 is blocked. As a result, the unequal displacement of the pneumatic motors leads to the rotation of the front part of the device to a specified angle the right direction At the beginning of the turn, depending on the amount of force (pressure) on the shell, the microprocessor generates a signal to change the amount of linear movement of each of the pneumatic motors 16. The linear movement increases in the direction of decreasing pressure on a certain side of the nose chamber 3. After the chamber C is completely filled, a pressure transmitter signal is sent 10 and camera 1 descends. With the help of an optical flaw detector 19 (video camera with backlight), the image is recorded and transmitted in real time to the control panel.

Використання даного винаходу дозволить створити ефективні, надійні та прості мехатронні саморухомі пристрої для неруйнівного контролю технологічних конструкцій та трубопроводів з системами автоматичного керування та можливістю самостійно здійснювати повороти при проходженні розгалужень, чи у інших випадках, коли можливих шляхів (траєкторій) більше одного.The use of this invention will make it possible to create effective, reliable and simple mechatronic self-propelled devices for non-destructive control of technological structures and pipelines with automatic control systems and the ability to independently make turns when passing branches, or in other cases when there is more than one possible path (trajectory).

Джерела інформації: 1. М. Магатаїзи, М. Матікі апа К. Коуата, "Ашопотои5 торіе горої іп ріре ог ріріпд орегаїййопв", Ргос. ІЕЕЕ В5У Іпіегпайопа! Сопі. оп Іпівїїїдепі Вобоїв апа бЗувіет5, 2000. рр. 2166- 2171.Sources of information: 1. M. Magataizy, M. Matiki apa K. Kouata, "Ashopotoi5 torie goroi ip rire og riripd oregaiiyopv", Rgos. IEEEE V5U Ipiegpayopa! Sopi op Ipiviyidepi Voboyiv apa bZuviet5, 2000. pp. 2166-2171.

Зо 2. Патент України па корисну модель Ме107531, (3058 19/18. Мехатронний пристрій для переміщення в трубопроводах /Аврука 1.С.- Опубл. 10.06.16, Бюл. 11.From 2. Patent of Ukraine for utility model Me107531, (3058 19/18. Mechatronic device for movement in pipelines /Avruka 1.S. - Publ. 10.06.16, Byul. 11.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Мехатронний пристрій для переміщення в трубопроводах, який складається з корпусу, носової та хвостової розпірних частин, виконаних у вигляді герметично охопленого еластичною оболонкою пустотілого перфорованого циліндра, системи живлення стиснутим середовищем з каналами і лінією живлення, яка з'єднується з хвостовою та носовою розпірними частинами, оптичного дефектоскопу, який відрізняється тим, що хвостова та носова частини з'єднані між собою пневмодвигунами, які розташовані попарно симетрично відносно центра, на носовій камері симетрично розташовані тензорезистори. в я сн со нь нн ; а ско ; яв І Я рек нн НН Ук М З Н З пен, ДУ т кр на не с з ан среорео Мнео -Е НЕ рень рен - ншш п вна в ПН НН : ї НЕ ВН і Тіз 1718 20 вої За л12 83 9UTILITY MODEL FORMULA A mechatronic device for moving in pipelines, which consists of a body, nose and tail spacers made in the form of a hollow perforated cylinder hermetically covered by an elastic shell, a compressed medium supply system with channels and a feed line that connects to the tail and nose spacer parts, an optical flaw detector, which differs in that the tail and nose parts are connected to each other by pneumatic motors, which are located symmetrically in pairs with respect to the center, tensor resistors are symmetrically located on the nose chamber. in I sn so n nn ; a sko ; yav I Ya rek NN Uk M Z N Z pen, DU t kr na ne s z an sreoreo Mneo -E NE ren ren - nshsh p vna in PN NN : і NE VN i Tiz 1718 20 voi Za l12 83 9 Фіг. ЯFig. I . ян З леккнкх що с Кай п Ов т г. Ягве з Оя Е ї і Й : м ож се щ й дк нюють то. yan Z lekknkh that s Kai p Ov t g. Yahweh z Oya E i i Y: m ozh se sh y dk nyuyut to Фіг. 7Fig. 7
UAU201805230U 2018-05-11 2018-05-11 MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES UA129372U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201805230U UA129372U (en) 2018-05-11 2018-05-11 MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201805230U UA129372U (en) 2018-05-11 2018-05-11 MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA129372U true UA129372U (en) 2018-10-25

Family

ID=63893794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201805230U UA129372U (en) 2018-05-11 2018-05-11 MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA129372U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2943563T3 (en) Linear actuator with rotary position output
HRP20220818T1 (en) Integrated ball valve and ultrasonic flowmeter
ES2553142T3 (en) Application head for dispensing a fluid medium and device for dispensing a fluid medium
HRP20191610T1 (en) Seed counting sensor and method for detecting blockage of a seed conveying pipe
CN104949816B (en) A kind of volume control device for low-speed wind tunnel TPS experiments
US20150277447A1 (en) Pressure Independent Control Valve for Small Diameter Flow, Energy Use and/or Transfer
CA2913939C (en) Device for testing ducts
EP1722221A3 (en) Device for determining and/or monitoring the volume flow rate and/or mass flow rate of a measuring medium
SG145654A1 (en) Stage system and lithographic apparatus comprising such stage system
EP1956335A3 (en) Velocity measurement using manetoresistive sensors
CN104198003A (en) Ultrasonic flowmeter
CN106017777A (en) Artificial lateral line array type pressure gradient sensor
MX2021006777A (en) A spray vehicle.
CN104034261A (en) Surface normal measurement device and method
UA129372U (en) MECHATRONIC MOVEMENT DEVICE IN PIPELINES
WO2016004471A1 (en) Measurement of flow through pipelines
RU2013120514A (en) RING SHUTTER CONTROL SYSTEM (OPTIONS) AND METHOD OF RING SHUTTER CONTROL
RU2642902C1 (en) Ultrasonic flow meter
ES2435590T3 (en) Procedure and device to indicate the position of hydraulically operated reinforcements
PH12018500213A1 (en) Device for measuring usage amount and determining flow direction of fluid or gas
UA112381U (en) MECHATRONIC DEVICE FOR MOVING TECHNOLOGICAL EQUIPMENT IN PIPELINES
RU2395750C2 (en) In-tube fault detection device with controlled movement speed
CN107036755A (en) A kind of pressure amplifier suitable for pressure measuring system
US20210318219A1 (en) Active Density Meter
US10302103B2 (en) Method and device for indication of the position of hydraulically actuated armatures