Одометр для дефектоскопа неразрущающего контроля

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля нефтегазопроводов, в других приборах и устройствах, требующих постоянную координатную привязку к месту. Одометр для дефектоскопа неразрушающего контроля, конструктивно входящий в состав прибора, содержит корпус, блок электроники, тело вращения из материала с повышенными фрикционными свойствами, с тремя или более энкодерами, построенные на оптических шифраторах с отражением (например AEDR 8300-1 Wx) и сопутствующие им механические элементы, предназначенные для съема перемещений с тела вращения, перекатывающегося по обследуемой поверхности. Корпус служит несущим звеном всей конструкции одометра, в котором размещены все ее элементы. Блок электроники предназначен для пересчета показаний всех оптических шифраторов с последующей привязкой к двухкоординатной системе. Тело вращения опирается на опору качения (поверхность покрытая шариками), свободно перемещается по обследуемой поверхности по двум координатам. Энкодеры размещены равномерно по экваториальной плоскости тела вращения.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля нефтегазопроводов и может быть использовано в других приборах и устройствах, требующих постоянную координатную привязку к месту.

Известен механизм путем измерения (одометр) внутритрубного снаряда-дефектоскопа. Он конструктивно представляет собой колесо, установленное в рычаге, который в свою очередь установлен на кронштейне контейнера внутритрубного снаряда-дефектоскопа (ВСД). В колесе снаряда установлен датчик со встроенным элементом Холла и магнитный диск, который конструктивно состоит из двух металлических дисков и шести магнитов, размещенных между дисками и залитых эпоксидным компаундом. Металлические диски совмещены таким образом, что внутренние зубцы одного диска входят в пазы другого с определенным зазором, создавая 25 магнитных пар. Датчик Холла неподвижно связан с осью колеса одометра, а диск - с вращающимся колесом. При вращении колеса одометра вместе с магнитным диском в датчике вырабатываются импульсы, поступающие в электронный блок по проводам, размещенным в соединителе, и далее в герметичный разъем. Пружина постоянно прижимает колесо одометра к внутренней стенке трубопровода. В кронштейне имеется фиксатор, который предназначен для фиксации одометра только в транспортном положении. Недостатком данного типа одометра является ограниченность его возможностей - ведет отсчет только по одной координате. При использовании второго одометра, расположенного перпендикулярно первому, будет происходить истирание рабочей поверхности колеса. К тому же, небольшие углы поворота траектории движения дефектоскопа к плоскости колеса одометра, останутся не замеченными (прямодвижущийся одометр будет вращаться, а поперечный не будет вращаться).

Решаемая техническая задача в заявленном устройстве - создать измеритель пути передвижения дефектоскопа (одометр), позволяющий проводить замеры в двух координатах одновременно одним устройством, что повысит эксплуатационные свойства приборов, к которым они прилагаются. Одометр для дефектоскопа неразрушающего контроля содержит корпус, блок электроники, тело вращения из материала с повышенными фрикционными свойствами, с тремя или более энкодерами. В отличие от прототипа в заявленном устройстве количество точек съема движения тела вращения - три и более. Это позволяет повысить точность измерения перемещения тела вращения по обследуемой поверхности.

На фиг.1-4 изображены основная и вспомогательные проекции конструктивной схемы одного из возможных вариантов одометра. Конструкция содержит корпус 1, в котором размещаются все основные составляющие элементы и узлы заявляемого устройства: тело вращения 2, опора 3 с шариками 4, ролики 5 (три и более шт.), вращающиеся в подшипниковом узле 6, и на валах которых закреплены дисковидные элементы 7 энкодеров, построенных, в данном случае, на оптических шифраторах с отражением (например: AEDR 8300-1Wx). Рядом с каждым дисковидным элементом 7 неподвижно крепится энкодер 8. Сборочная единица, в которую входят подшипниковый узел 6, ролик 5 вместе с дисковидным элементом 7, подпружинена (пружина 9) с целью создания постоянного контакта ролика 5 с телом вращения 2. Блок электроники 10, в который сходятся сигналы со всех энкодеров 8, производит обработку их сигналов по соответствующему алгоритму, с последующей привязкой к двухкоординатной системе. В нашем случае этот алгоритм соответствует одновременной работе трех энкодеров и соответствует следующим зависимостям:

где S_x - количество импульсов, соответствующие перемещению дефектоскопа по оси X;

S_y - количество импульсов, соответствующие перемещению дефектоскопа по оси Y;

S₁ - количество импульсов первого оптического шифратора;

S ₂ - количество импульсов второго оптического шифратора;

S₃ - количество импульсов третьего оптического шифратора.

Данное устройство работает следующим образом. Тело вращения 2, опирается на опору 3, поверхность которой покрыта шариками 4, свободно перемещается по обследуемой поверхности по двум координатам. Подпружиненные ролики 5, равномерно расположенные по экваториальной плоскости шарика 2 (в данном случае под 120°), перекатываются по поверхности тела вращения 2 каждый по своей траектории и, посредством дисковидных элементов 7 и энкодеров 8 подают информацию в виде квадратурных сигналов в электронный блок. Данному размещению энкодеров соответствуют полученные зависимости (1).

Источник информации

Снаряд - дефектоскоп «Крот СК 1000». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. РНКШ 1010.00.00.00.00 ТО. ООО «Газприбора-автоматикасервис», г.Саратов, 2003, 64.

Одометр для дефектоскопа неразрущающего контроля, состоящий из корпуса, тела вращения, связанного с дисковидными элементами, подающими датчикам (фотоэлементам) сигналы, идущие в электронный блок, отличающийся тем, что одометр проводит замеры в двух координатах одновременно за счет того, что количество точек съема движения тела вращения три и более, которые вращаются в подшипниковом узле и на валах которых закреплены дисковидные элементы, подающие сигналы в блок электроники, который производит их обработку по соответствующему алгоритму с последующей привязкой к двухкоординатной системе.