WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 17 |

Повышение эффективности магнитометрического метода дистанционного контроля технического состояния подземных магистральных трубопроводов

-- [ Страница 5 ] --

низкочастотного электромагнитного поля частотой 100 Гц (частота тока катодной защиты трубопровода);

низкочастотного поля в диапазоне частот 0,120 Гц (частота шумов Баркгаузена и тока, обусловленного движением нефти или газа по трубопроводу).

В градиентометре предусмотрена возможность передачи результатов измерений в цифровой форме в персональный компьютер (интерфейс RS232).

Магнитометр выполнен в виде переносного прибора и может быть использован при контроле магнитного поля различного рода трубопроводов.

Условия эксплуатации:

Рабочий диапазон температуры окружающего воздуха от –200С до +500С.

Прибор нормально работает после воздействия транспортной тряски (в предназначенной для этого упаковке) с частотой 23 Гц при максимальном ускорении 30 м/с2.

Технические характеристики:

1. Количество трехкомпонентных датчиков индукции магнитного поля в датчике Градиентометра, шт. 2;

2. Количество индукционных немагнитных антенн, шт. 1;

2. Размер геометрической базы прибора, м 1;

3. Рабочий диапазон индукции постоянного магнитного и низкочастотного электромагнитного полей, мкТл ±150;

4. Рабочий диапазон индукции низкочастотного электромагнитного поля, мкТл ±10;

5. Рабочий диапазон частот индукции низкочастотного электромагнитного поля, Гц 0,1200;

6. Неортогональность компонент датчиков, угл. град. 0,5;

7. Несоосность одноименных компонент датчиков, угл. град. 0,5;

8. Основная погрешность измерения 3%+5ЕМР;

9. Разрешающая способность при измерении градиента эквивалентна оцифровке индукции поля с разрядностью 16 бит;

жидкокристаллическом индикаторе;

11. Связь с персональным компьютером по интерфейсу RS232;

12. Питание от автономного источника питания;

13. Длительность непрерывной работы не менее, час 20;

14. Габаритные размеры пульта, мм 120х90х35;

15. Габаритные размеры датчика, мм 1050х40х40;

16. Длина кабеля, соединяющего пульт прибора с датчиком, м 1,5;

17. Масса, кг 3,5;

18. Срок эксплуатации прибора, лет 8;

19. Ресурс прибора, час 10000;

энергонезависимая память на 10 000 измерений и GPS приемник.

Устройство Рисунок 2.1- Внешний вид магнитометра градиентометра Конструкция прибора. В состав прибора входят:

– датчик градиентометрический;

– пульт магнитоиетраградиентометра;

– поддерживающее устройство (тренога и столик).

Датчик градиентометрический представляет собой трубу из стеклопластика (корпус датчика), в оконечностях которой размещены два трехкомпонентных преобразователя индукции магнитного поля (феррозонды). Корпус датчика заделан в термоусаживающуюся трубку. На одной из оконечностей датчика размещен кабельный ввод с соединительным кабелем. [75, 80] Пульт магнитометра - градиентометра выполнен из алюминиевого сплава.

Рисунок 2.2 - Внешний вид пульта магнитометра - градиентометра Датчик градиентометриеский представляет трубу из стеклопластика (корпус датчика), в оконечностях которой размещены два трехкомпонентных преобразователя индукции магнитного поля НВ0302. Корпус датчика заделан в термоусаживаемую трубку. На одной из оконечностей датчика размещен кабельный ввод с кабелем соединительным.

Рисунок 2.3 - Вид конструктивной компоновки градиентометра 1 – штатив, 2 – основание, 3,5 – шарниры, 4 – поворотный узел, 6 – отсек аккумулятора Принцип действия. Датчик градиентометра, пульт и аккумулятор источника питания закреплены на основании 2, выполненного из алюминиевого профиля.

Датчик на основании с помощью шарнира 1 может быть установлен в любое угловое положение.

Основание 2 крепится на штативе 1 с помощью поворотного узла 4, обеспечивающего поворот основания 2 в горизонтальной плоскости. На основании 2 с помощью шарнира 5 закреплен пульт градиентометра. Шарнир обеспечивает фиксацию пульта под углом, удобным для считывания результатов измерения.

Структурная схема градиентометра включает структурные схемы градиентометрического датчика, пульта, а также аккумулятор источника питания.

Структурная схема датчика содержит три градиентометрических канала X,Y и Z, а также двухкомпонентный акселерометрический датчик. Последний предназначен для преобразования углов отклонения оси градиентометрического датчика от вертикального положения в напряжение электрического сигнала.

Каждый градиентометрический канал включает магнитоизмерительные расположенных в противоположных концах градиентометрического датчика.

Рисунок 2.4 - Структурная схема магнитометра-градиентометра Сигналы с выходов магнитолизмерительных каналов в аналоговой форме поступают на два трехвходовых сумматора 1 и 2. Подбором коэффициента передачи и знака по вспомогательным входам сумматоров выполняется предварительная (грубая) ортогонализация компонент датчика.

Сигналы с выходов сумматоров через соединительный кабель поступают на входы АЦП микроконтроллера пульта для оцифровки. Одновременно сигналы с выходов сумматоров поступают на вычитающее устройство, на выходе которого формируется разность (градиент) сигналов компонент магнитного поля. Сигнал разности усиливается в 10 раз и также поступает в пульт для дальнейшей оцифровки.





Сигналы компонент (6 сигналов), разностей соответствующих компонент ( сигнала), два сигнала с выхода акселерометрического датчика (датчика углового отклонения от вертикального положения осей Z), а также напряжение источника питания по кабелю связи поступают на входы АЦП микроконтроллера, располагаемого в пульте прибора. Оцифрованный сигнал напряжения питания используется для контроля питания (степени разряда аккумулятора прибора).

Обработка сигналов в микроконтроллере выполняется в цифровой форме под управлением программного обеспечения. Кроме управления процессом измерения программное обеспечение реализует процедуру ортогонализации компонент в цифровой форме. Микроконтроллер на своих выходах формирует сигналы, необходимые для реализации вывода результатов измерений на индикатор, а также в персональный компьютер по интерфейсу RS232.

Включение прибора осуществляется нажатием кнопки "ВКЛ".

Работа прибора выполняется под управлением программного обеспечения, установленного в контроллере. В приборе предусмотрено несколько режимов работы. Переключение режимов работы производится нажатием кнопки «РЕЖИМ». Номер режима работы прибора отображается в правой части верхней строки индикатора. Для выполнения измерений в условиях слабой освещенности в магнитометре предусмотрена подсветка индикатора, которая включается при нажатии кнопки «ПОДСВ». В магнитометре выполняется постоянный контроль состояния аккумулятора встроенного источника питания (6В). О необходимости заряда аккумулятора свидетельствует появление на индикаторе прибора сначала соответствующего значка, а затем, при дальнейшей работе, появление надписи «ЗАРЯДИТЕ БАТАРЕЮ», после чего выполнение измерений становится невозможным.

Большим преимуществом феррозондовых магнитометров является возможность измерения как постоянных, так и низкочастотных переменных магнитных полей. Для выделения нужного низкочастотного сигнала используются электронные фильтры. Однако для повышения чувствительности изменений низкочастотного магнитного поля, в том числе и поля катодной защиты в состав градиентометра включена индукционная немагнитная антенна, размещаемая в цилиндрическом корпусе магнитометра - градиентометра.

Градиентометр можно носить за спиной или размещаться на немагнитной треноге с вращающимся в горизонтальной и вертикальной плоскости столиком.

Впервые магнитометр снабжен магнитными экранами для точеного измерения магнитного поля трубопровода (магнитный телескоп) и штангой с малогабаритным постоянным магнитом для точечного намагничивания трубопровода (магнитный прожектор). Связь с ноутбуком осуществляется через разъемы USB или RS232.

При повороте измерительной системы относительно магнитного поля Земли изменяются и показания взаимно перпендикулярных горизонтальных составляющих магнитной индукции (рисунок 2.5). Вертикальная составляющая при этом изменяется лишь в пределах, обусловленных отклонением измерительной системы от вертикального положения. Таким образом, прибор является и высокочувствительным магнитным компасом. Угловые координаты нанесены на поворотный столик прибора. Необходимо иметь в виду, что при проведении угловых измерений над трубопроводом, его магнитное поле искажается. Сопоставление таких двойных измерений позволяет определить ориентацию магнитного поля трубопровода.

Зависимости составляющих постоянного магнитного поля и их градиента от азимута Рисунок 2.5 - Зависимость показаний магнитометра - градиентометра PipeMaG от Программное обеспечение позволяет в режиме реального времени визуализировать результаты измерений, заносить в таблицу 9 параметров магнитного поля, два параметра акселерометров и вычислять градиенты индукции магнитного поля. Кроме того предусмотрено измерение низкочастотного переменного магнитного поля (частота до 200 Гц). Осреднение результатов произвольное. Предусмотрено два типа реперов для привязки результатов измерений (профиль, пикет).

твердотельную память и GPS привязки [62].

приведены в главе 4. Там же рассмотрены другие характеристики магнитометра градиентометра и методика работ на магистральных трубопроводах [91].

2.2 Описание программы «НВ ТЕСЛА 0204.5a v1.0» для совместной работы магнитометра – градиентометра и персонального компьютера Программное обеспечение прибора НВ0204.5A для совместной работы с персональным компьютером (ПК) представлено программой НВ Тесла 0204.5A v1.0. последовательной линии связи RS232. Программное обеспечение, прилагаемое к градиентометру, позволяет выполнять следующее:

циклический ввод результатов измерения с одним из следующих периодов квантования 5 мс, 10 мс, 100 мс и 1000 мс для режима измерения индукции постоянных полей;

вычисление модуля вектора индукции постоянного магнитного поля;

осреднение результатов измерения по заданному пользователем числу точек (от 2 до 100) для режима измерения индукции постоянных полей;

компенсацию постоянного смещения нуля, с учетом осреднения, для режима измерения индукции постоянных полей;

автоматическую компенсацию постоянного смещения нуля, для режима измерения индукции электромагнитных полей;

вычисление следующих параметров электромагнитного поля:

вычисление модуля вектора индукции;

действующих значений компонент и модуля вектора индукции;

размаха значений компонент и модуля вектора индукции;

автоматическое документирование результатов измерений в виде графика и таблицы, сохраняемых в графических и текстовых файлах соответственно;

контроль напряжения питания прибора;

отображение служебной информации о типе, версии и серийном номере прибора;

сохранение в системном реестре параметров настройки COM порта, используемого для подключения прибора к ПК.

Для представлением результатов в виде графика на экране дисплея после выполнения измерений градиентов индукции постоянного магнитного поля необходимо, после запуска программы НВ Тесла 0204.5A v1.0 на экране компьютера дождаться появление окна панели управления прибором НВ0204.5A.

Внешний вид окна панели управления прибором программы НВ Тесла 0204.5A v1.0 в режиме измерения индукции постоянных полей приведен на рисунке 2.6.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 17 |
 


Похожие работы:

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТАДИИ СИНТЕЗА ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛАМИНОВ И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ КОРРЕКЦИИ ЕГО ФРАКЦИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ ...»

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ Математические модели стадии синтеза этаноламина и разработка оптимальных систем коррекции его фракций Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ технологического процесса синтеза этаноламинов как ...»

«Величко, Александр Павлович Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2007 Величко, Александр Павлович.    Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы [Электронный ресурс] : дис. . канд. техн. наук : 05.11.13. ­ Москва: РГБ, 2007. ­ (Из фондов Российской ...»

« Пастухов Юрий Викторович ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ КОРРОЗИИ С ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ОСНОВЕ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель – докт. техн. наук, профессор Муха Ю. П. Волгоград - 2014 2 Оглавление Введение.... 5 Глава 1. Современное состояние ...»

« Фесько Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук, профессор Тымкул Василий Михайлович Новосибирск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным ...»

« ЛАРИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ СПОСОБЫ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель -кандидат технических наук, старший научный сотрудник Бакулин В.Н. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Резниченко В.И. Москва 2013 2 Содержание ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.