Магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа

Полезная модель относится к области магнитной дефектоскопии, к устройствам для неразрушающего контроля трубопроводов и касается магнитной системы внутритрубного дефектоскопа. Технический результат заявленной полезной модели состоит в уменьшении взаимного влияния основных поясов магнитных модулей и улучшении равномерности распределения магнитного поля в окружном и продольном направлениях. Магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа состоит из двух основных и четырех дополнительных поясов магнитных модулей, установленных на двух магнитопроводах, соединенных немагнитной вставкой. Каждый магнитный модуль состоит из постоянных магнитов и проволочных щеток, которые являются передатчиками магнитного потока в стенку трубопровода. Соседние в поясе магнитные модули имеют встречное направление магнитного поля в межполюсном пространстве. Основные полюса магнитных модулей расположены с угловым смещением относительно друг друга. По краям основных поясов магнитных модулей установлены дополнительные пояса магнитных модулей, при этом два дополнительных магнитных модулей расположены между поясами основных магнитных модулей и служат для компенсации взаимного влияния магнитного поля основных магнитных модулей и для уменьшения несимметричности магнитного поля, которая вызвана близким расположением основных полюсов. Каждый дополнительный пояс магнитных модулей для исправления несимметричности поля, имеет угловое смещение относительно основного магнитного пояса.

Полезная модель относится к области магнитной дефектоскопии, к устройствам для неразрушающего контроля трубопроводов и касается магнитной системы внутритрубного дефектоскопа.

Известен внутритрубный дефектоскоп (патент RU 2225977 от 27.05.2003, МПК C01M 3/08, F17D 5/00, G01N 27/72, датчики которого установлены в держателях, каждый держатель закреплен в корпусе дефектоскопа с помощью пары рычагов, способных поворачиваться в плоскости, проходящей через ось симметрии магнитного дефектоскопа. Данное изобретение позволяет увеличить проходимость дефектоскопа через протяженные искривленные участки сужений трубопровода и снизить объем данных, по которым не могут быть идентифицированы дефекты стенки трубопровода, но из-за неравномерности распределения магнитного поля в окружном и продольном направлении дефектоскоп имеет погрешности определения размеров дефектов.

Известен внутритрубный дефектоскоп (патент RU 2248498 от 29.10.2003, МПК F17D 5/00, C01M 3/00), датчики неразрушающего контроля которого установлены в держателях датчиков, при этом каждый держатель датчиков закреплен в корпусе дефектоскопа с помощью, по меньшей мере, пары рычагов. На рычаге или держателе датчиков со стороны носовой части дефектоскопа установлен один или несколько элементов, выполненными способными изгибаться в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, в направлении хвостовой части. Использование данного дефектоскопа позволяет увеличить проходимость дефектоскопа через протяженные искривленные участки сужений трубопровода и снизить объем данных, по которым не могут быть идентифицированы дефекты, но из-за неравномерности распределения магнитного поля в окружном и продольном направлении дефектоскоп имеет погрешности определения размеров дефектов.

Ближайшим прототипом заявленной полезной модели является магнитная измерительная система внутритрубного дефектоскопа с поперечным намагничиванием (патент RU 109863 от 27.05.11, МПК G01N 27/83), состоящая из идентичных магнитных модулей поперечного намагничивания в виде двух кольцевых поясов, размещенных симметрично относительно центральной оси полого цилиндрического основания друг за другом на подпружиненных шарнирных рычагах, связанных с данным полым цилиндрическим основанием., при этом для улучшения равномерности распределения магнитного поля в межполюсном пространстве каждого магнитного модуля размещен один или несколько дополнительных постоянных магнитов в форме прямоугольного параллелепипеда.

Технический результат заявленной полезной модели состоит в том, чтобы уменьшить погрешность определения дефектов за счет уменьшения взаимного влияния основных поясов магнитных модулей и улучшении равномерности распределения магнитного поля в окружном и продольном направлениях.

Технический результата полезной модели достигается за счет того, что магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа состоит из двух основных и четырех дополнительных поясов магнитных модулей, установленных на двух магнитопроводах, соединенных немагнитной вставкой. Каждый магнитный модуль состоит из постоянных магнитов и элементов из ферромагнитного материала, передающих магнитный поток в стенку трубопровода. Соседние в поясе магнитные модули имеют встречное направление магнитного поля в межполюсном пространстве. Основные полюса магнитных модулей расположены с угловым смещением относительно друг друга на угол ср:

=180°/N,

где N - число магнитных модулей в одном поясе. Между магнитными полюсами вдоль всей длины окружности трубопровода установлены датчики, регистрирующие любое изменение магнитной индукции, вызванное изменением толщины стенки трубопровода.

По краям основных поясов магнитных модулей установлены дополнительные пояса магнитных модулей, при этом два дополнительных пояса магнитных модулей расположены между основными поясами магнитных модулей и служат для компенсации взаимного влияния магнитного поля основных поясов магнитных модулей и для уменьшения несимметричности магнитного поля, которая вызвана близким расположением основных поясов магнитных модулей. Каждый дополнительный пояс магнитных модулей, для исправления несимметричности поля, имеет угловое смещение относительно основного магнитного пояса на угол <90°.

Для уменьшения погрешности материал трубопровода намагничен до состояния технического насыщения, так как с увеличением намагниченности уменьшаются собственные шумы материала трубопровода и чувствительность измерительной системы дефектоскопа к материалу трубопровода.

В развитии полезной модели магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа может быть выполнена как односекционной, так и многосекционной, при этом состоять из двух основных и более, и четырех и более дополнительных поясов магнитных модулей, установленных на двух и более магнитопроводах, при этом немагнитная вставка заменена карданнным соединением.

В результате уменьшилась погрешность определения дефектов за счет уменьшения взаимного влияния основных поясов магнитных модулей и улучшении равномерности распределения магнитного поля в окружном и продольном направлениях.

На фиг. 1 изображен общий вид магнитной системы поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1. - основной пояс магнитных модулей;

2. - дополнительный пояс магнитных модулей;

4. - немагнитная вставка;

На фиг. 2 изображены сечения магнитной системы поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа в части основных магнитных модулей.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

3. - магнитопровод;

5. - постоянный магнит;

6. - элементы из ферромагнитного материала.

На фиг. 3 изображены сечения магнитной системы поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа в части дополнительных магнитных модулей.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения:

3. - магнитопровод;

5. - постоянный магнит;

6. - элементы из ферромагнитного материала.

Магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа (фиг. 1) состоит из двух основных поясов магнитных модулей 1 (фиг. 1) и четырех дополнительных поясов магнитных модулей 2 (фиг. 1), установленных на двух магнитопроводах 3 (фиг. 2 и. фиг. 3), соединенных немагнитной вставкой 4 (фиг. 1). Магнитные модули 1 и 2 (фиг. 1) состоят из постоянных магнитов 5 (фиг. 2 и фиг. 3) и элементы из ферромагнитного материала 6 (фиг. 2 и фиг. 3).

1. Магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа состоит из двух основных и четырех дополнительных поясов магнитных модулей, установленных на двух магнитопроводах, соединенных немагнитной вставкой, при этом каждый магнитный модуль состоит из постоянных магнитов и элементов из ферромагнитного материала, передающих магнитный поток в стенку трубопровода, а соседние в поясе магнитные модули имеют встречное направление магнитного поля в межполюсном пространстве.

2. Магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа по п. 1, отличающаяся тем, что основные полюса магнитных модулей расположены с угловым смещением относительно друг друга, при этом между магнитными полюсами вдоль всей длины окружности трубопровода установлены датчики, регистрирующие любое изменение магнитной индукции, вызванное изменением толщины стенки трубопровода.

3. Магнитная система поперечного намагничивания с фиксированными магнитными модулями для внутритрубного дефектоскопа по п. 1, отличающаяся тем, что по краям основных поясов магнитных модулей установлены дополнительные пояса магнитных модулей, при этом два дополнительных пояса магнитных модулей расположены между основными поясами магнитных модулей, при этом каждый дополнительный пояс магнитных модулей имеет угловое смещение относительно основного магнитного пояса на угол <90°.