Устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора

Полезная модель относится к электротехнике и позволяет повысие достоверность параметризации отложения на внешней поверхность теплообменной трубки парогенератора, а также снизить габариты и упростить конструкцию. Устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора содержит калибровочную трубку 1, выполненную по диаметру и материалу аналогично реальной теплообменной трубке парогенератора, и монолитную полую оправку 2, из непроводящего и немагнитного материала (например, пластика), выполненную в виде ступеней. В монолитной полой оправке 2 запрессован порошок 3, химический состав которого эквивалентен известному химическому составу реальных отложений для контролируемого парогенератора. Монолитная полая оправка 2 закрыта диэлектрической немагнитной мембраной 4, выполненной из того же материала, что и монолитная полая оправка 2. Внутри трубки 1 расположен вихретоковый датчик 5 внутреннего проходного типа, который соединяется с вихретоковым измерительным прибором. Располагая вихретоковый датчик 5, подключенный к вихретоковому измерительному прибору, внутри трубки 1, получают вихретоковый сигнал от отложения с заданной формой и электромагнитными параметрами. Необходимую форму отложения задает форма полости монолитной полой оправки 2, а необходимые электромагнитные параметры определяет порошок 3, расположенный внутри монолитной полой оправки 2. По полученному вихретоковому сигналу и известным заранее значениям толщин получают калибровочную кривую - зависимость параметров сигнала (амплитуды, фазы и т.п.) от известных значений толщины и длины отложений. По измерениям параметров сигнала от неизвестного отложения по калибровочной кривой, определяют значения толщины, длины и, следовательно, объема этого отложения. 2 илл.

Полезная модель относится к электротехнике и используется для неразрушающего контроля устройств, состоящих из электропроводящих материалов, как при их изготовлении, так и в процессе эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора, содержащее калибровочную трубку с расположенными на ней отложениями различной толщины и вихретоковый датчик внутреннего проходного типа, помещаемый внутри трубки, описанное в патенте US 7405588, МПК G01N 27/90, опубл. 29.07.2008 г. Все участки отложений отделены друг от друга участками чистой трубки.

Недостатком этой устройства является низкая достоверность параметризации отложения, большие габариты и сложность изготовления.

Технической задачей является повышение достоверности параметризации отложения на внешней поверхности теплообменной трубки парогенератора, а также снижение габаритов и упрощение конструкции.

Эта задача достигается тем, что известное устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора, содержащее калибровочную трубку с расположенными на ней отложениями различной толщины и вихретоковый датчик внутреннего проходного типа, помещаемый внутри трубки, снабжено монолитной полой оправкой из непроводящего и немагнитного материала и порошком, запрессовыванным в монолитной полой оправке, выполненной в виде ступеней различной толщины, количество ступеней монолитной полой оправки N выбирается в диапазоне 3N6, где N - целое число, ширина w каждой ступени монолитной полой оправки выбрана из условия w2*b, где b - база вихретокового датчика, химический состав порошка выбран эквивалентным химическому составу отложений на теплообменных трубках контролируемого парогенератора.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлена продольная проекция устройства для параметризации отложений на теплообменных трубах парогенератора, на Фиг.2 показан пример калибровочной кривой - зависимость толщины отложения от амплитуды вихретокового сигнала на абсолютном канале.

Устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора содержит калибровочную трубку 1, выполненную по диаметру и материалу аналогично реальной теплообменной трубке парогенератора, и монолитную полую оправку 2, из непроводящего и немагнитного материала (например, пластика), выполненную в виде ступеней. В монолитной полой оправке 2 запрессован порошок 3, химический состав которого эквивалентен известному химическому составу реальных отложений для контролируемого парогенератора. Монолитная полая оправка 2 закрыта диэлектрической немагнитной мембраной 4, выполненной из того же материала, что и монолитная полая оправка 2. Внутри трубки 1 расположен вихретоковый датчик 5 внутреннего проходного типа, который соединяется с вихретоковым измерительным прибором.

Устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора работает следующим образом:

Располагая вихретоковый датчик 5, подключенный к вихретоковому измерительному прибору, внутри трубки 1, получают вихретоковый сигнал от отложения с заданной формой и электромагнитными параметрами. Необходимую форму отложения задает форма полости монолитной полой оправки 2, а необходимые электромагнитные параметры определяет порошок 3, расположенный внутри монолитной полой оправки 2. По полученному вихретоковому сигналу и известным заранее значениям толщин получают калибровочную кривую - зависимость параметров сигнала (амплитуды, фазы и т.п.) от известных значений толщины и длины отложений. По измерениям параметров сигнала от неизвестного отложения по калибровочной кривой, определяют значения толщины, длины и, следовательно, объема этого отложения.

Ступенчатая форма монолитной полой оправки 2, позволяет не только уменьшить длину устройства для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора, но также упростить его сборку.

Количество ступеней N монолитной полой оправки 2 имитируемого отложения выбрано в диапазоне от 3 до 6 и является целым числом. Если число ступеней N<3, то не обеспечивается достаточный порядок аппроксимации калибровочной кривой, а при N>6 увеличиваются габариты устройства, что затруднит его использование. Минимальная толщина to ступени монолитной полой оправки 2 выбирается из условия, чтобы сигнал от вихретокового датчика 5, проходящий через ступень монолитной полой оправки 2 толщиной t₀ был равным или большим 6 Дб по отношению к шуму, например t₀=2 мм. Также для получения равномерной аппроксимации зависимости толщины от параметра вихретокового сигнала выбираются значения приращения толщины t_d всех ступеней монолитной полой оправки 2 по отношению к предыдущей равными друг другу и t ₀ (например, t_d=t₀=2 мм), и соответственно, максимальную толщину Т равной t₀*N, где N - количество ступеней монолитной полой оправки 2.

Ширина каждой ступени w монолитной полой оправки 2 должна быть больше удвоенной величины базы b вихретокового датчика 5 (w2*b), т.к. значение w2*b не позволит обнаружить и отделить ровный участок сигнала для каждой отдельной ступени от соседних из-за влияния переходных процессов, что внесет дополнительную погрешность при получении калибровочной кривой 2.

Использование порошка 3 того же химического состава, что и реальные отложения (по результатам заранее проведенного химического анализа для каждого отдельного парогенератора) обеспечивает снижение погрешности от влияния электромагнитных параметров отложения на вихретоковый сигнал, т.к. изменение электромагнитных параметров порошка 3 в монолитной полой оправке 2 вызывает изменение сигнала вихретокового датчика, а значит меняет и результирующую калибровочную кривую.

Использование полезной модели обеспечивает повышение достоверности параметризации отложения на внешней поверхности теплообменной трубки парогенератора, а также снижение габаритов и упрощение конструкции.

Устройство для параметризации отложений на теплообменных трубках парогенератора, содержащее калибровочную трубку с расположенными на ней отложениями различной толщины и вихретоковый датчик внутреннего проходного типа, помещаемый внутри трубки, отличающееся тем, что оно снабжено монолитной полой оправкой из непроводящего и немагнитного материала и порошком, запрессованным в монолитной полой оправке, выполненной в виде ступеней различной толщины, количество ступеней N выбрано в диапазоне 3N6, где N - целое число, ширина w каждой ступени выбрана из условия w2·b, где b - база вихретокового датчика.