PL208562B1 - Układ diagnostycznydo badania elementów ferromagnetycznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ diagnostyczny do wykrywania uszkodzeń elementów ferromagnetycznych, zwłaszcza lin i rur stalowych.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 131 098 układ pomiarowy stanowi odrębne urządzenie współpracujące z czujnikiem umieszczonym w głowicy pomiarowej i rejestratorem, które nie posiada możliwości kompensacji temperaturowych zmian parametrów przetwarzania.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 154 407 układ pomiarowy czujnika głowicy pomiarowej, który wyposażony jest w układ transmisji.

Znane jest też z polskiego opisu patentowego nr 152 781 rozwiązanie aparatury do badania lin stalowych zawierające głowicę pomiarową oraz rejestrator zapisujący sygnały z czujników indukcyjnych i hallotronowych.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 999 444 znane jest urządzenie i sposób do badania ścianek rur z obracającą się rurą wewnątrz urządzenia lub z obracającym się czujnikiem urządzenia wokół badanej rury. Urządzenie jest wyposażone w samojezdną głowicę pomiarową zawieszoną na szynie nośnej. Rura jest poddawana magnesowaniu lokalnie i poprzecznie do osi pola elektromagnetycznego, między którym umieszczony jest czujnik z elementem pomiarowym.

Zmodyfikowane urządzenie i sposób badania ścianek rur według patentu EP 0 999 444 znane jest ze zgłoszenia wynalazku nr US 2002/0 069 704. Modyfikacja urządzenia, jak i sposobu polega na dodatkowym zastosowaniu metody ultradźwiękowej pomiaru.

Wadą znanych i dotychczas stosowanych rozwiązań jest to, że układ magnetyczny magnesuje tylko badany element, przez co sąsiednie, nie namagnesowane elementy zakłócają pomiar. Utrudnione jest również śledzenie narastania uszkodzeń w czasie kolejnych badań oraz to, że do prowadzenia niektórych badań niezbędne jest używanie dźwigów lub drabin. Samojezdne głowice pomiarowe w tych znanych urzą dzeniach wymagają dodatkowych konstrukcji szynowych dla umoż liwienia przemieszczania się i przemieszczają się wzdłuż badanego elementu posadowionego poziomo lub pod niewielkim kątem jego nachylenia. Z uwagi na utrudnioną przyczepność głowic pomiarowych do badanych elementów, nachylonych pod znacznym katem do poziomu, w istniejących urządzeniach takich jak kolejki linowe i inne, badanie znanymi ze stanu techniki układami jest prawie niemożliwe.

Istota wynalazku polega na tym, że układ magnetyczny magnesuje wszystkie sąsiednie elementy wraz z elementem badanym, a czujnik bada tylko element środkowy w czasie przemieszczania się głowicy pomiarowej względem kotwy. Otrzymane wyniki badania porównywane są w układzie z wynikami poprzednich badań tego elementu.

Układ według wynalazku składa się z głowicy pomiarowej, zawierającej układ magnesowania, zestaw czujników i przetwornik przemieszczenia. Głowica pomiarowa połączona jest mechanicznie z układem kotwiącym, posiadającym własny napęd oraz układ zdalnego sterowania, pozwalający przemieszczać układ kotwiący wzdłuż badanego elementu. Zestaw czujników oraz przetwornik przemieszczania głowicy pomiarowej połączone są z analizatorem sygnałów. Analizator sygnałów jest połączony z rejestratorem analogowym oraz z nośnikiem pamięci, który połączony jest z układem porównania.

Sposób pomiaru układem według wynalazku polega na transporcie układu kotwiącego na początek badanego elementu lub do dowolnego punktu na badanym elemencie, od którego chcemy dokonać pomiaru. Zdalnie sterowany napęd układu kotwiącego transportuje ten układ do dowolnego punktu na badanym elemencie. W punkcie tym następuje zakotwienie układu kotwiącego, do którego poprzez połączenie mechaniczne transportuje się głowicę pomiarową. Badanie uszkodzeń jest prowadzone poprzez przesuw głowicy pomiarowej wzdłuż badanego elementu w kierunku pozycji wyjściowej. Układ magnesowania głowicy pomiarowej magnesuje wszystkie obok siebie leżące i/lub zwisające elementy oraz element badany. Czujniki głowicy pomiarowej wykazują uszkodzenia w środkowym elemencie w czasie przemieszczania się układu magnetycznego względem kotwy. Sygnały z czujników przekazywane są do analizatora sygnał ów synchronicznie z impulsami z przetwornika przemieszczenia. Analizator przetwarza sygnały diagnostyczne i kieruje je do rejestratora analogowego i do nośnika pamięci, który przekazuje jednocześnie do układu porównania sygnały diagnostyczne z poprzednich badań . Ukł ad porównania ma moż liwość wyś wietlenia on-line na ekranie wyników badań. Analizator zawiera system operacyjny oraz współpracujący z systemem operacyjnym program porównawczy według niniejszego wynalazku. Analizator gromadzi dane przekazywane przez głowicę w noś niku pamięci i w przypadku ustalenia, że nastąpiło zwiększenie uszkodzeń, przekazuje te inforPL 208 562 B1 mację w czasie rzeczywistym do czytnika danych analizatora, który bezpośrednio współpracuje z nośnikiem pamięci. Po zakończeniu badania układ zdalnego sterowania odczepia kotwę i sprowadza do pozycji wyjściowej.

Zaletą układu diagnostycznego według wynalazku jest bezzakłóceniowy pomiar uszkodzeń badanego elementu, zapewnienie możliwości badania bez użycia dźwigów lub drabin, zlikwidowanie zakłóceń przez układ przemieszczania oraz możliwość wykrycia przyrostu uszkodzeń w czasie.

Układ według wynalazku przedstawiony jest schematyczne w przykładzie wykonania na rysunku.

Układ składa się z układu kotwiącego 1, połączonego z napędem 2, układu zdalnego sterowania 3 i głowicy pomiarowej 4. Głowica pomiarowa 4 składa się z układu magnesowania 5, zestawu czujników 6, przetwornika przemieszczania 7 oraz połączona jest mechanicznie z kotwą 1. Zestaw czujników 6 i przetwornik przemieszczenia 7 połączone są z analizatorem sygnałów 8, który z kolei połączony jest z rejestratorem analogowym 9, nośnikiem pamięci 10 oraz układem porównania 11, który połączony jest również z nośnikiem pamięci 10.

Działanie układu diagnostycznego do badania elementów ferromagnetycznych polega na tym, że zdalnie sterowany przez układ 3 napęd 2 wynosi układ kotwiący 1, który jest zdalnie zaciskany na badanym elemencie. Do układu kotwiącego 1 mechanicznie jest podłączona głowica pomiarowa 4. Układ magnesowania 5 głowicy pomiarowej 4 połączonej mechanicznie z kotwą 1, magnesuje wszystkie obok siebie leżące elementy wraz z elementem badanym. Czujnik 6 wykazuje uszkodzenia w środkowym elemencie w czasie przemieszczania się układu magnetycznego względem kotwy 1. Sygnały z czujników 6 przekazywane są do analizatora sygnałów 8 synchronicznie z impulsami z przetwornika przemieszczenia 7. Analizator 8 przetwarza sygnały diagnostyczne i kieruje je do rejestratora analogowego 9 i nośnika pamięci 10, który przekazuje jednocześnie do układu porównania 11 sygnały diagnostyczne z poprzednich badań.

Układ porównania ma możliwość wyświetlenia on-line na ekranie wyników badań. Analizator 8 zawiera system operacyjny oraz współpracujący z systemem operacyjnym program porównawczy według niniejszego wynalazku. Analizator 8 gromadzi dane przekazywane przez głowicę 4 w nośniku pamięci 10 i w przypadku ustalenia, że nastąpiło zwiększenie uszkodzeń, przekazuje tę informację w czasie rzeczywistym do czytnika danych analizatora 8, który bezpośrednio współpracuje z nośnikiem pamięci 10. Po zakończeniu pomiaru układ zdalnego sterowania 3 sprowadza kotwę 1 do pozycji wyjściowej.

Claims (2)

1. Układ diagnostyczny do badania elementów ferromagnetycznych, posiadający przemieszczającą się poziomo głowicę pomiarową z zespołem magnetycznym, z czujnikami pola magnetycznego i rejestratorem, znamienny tym, że układ transportu głowicy pomiarowej (4) składa się z układu kotwiącego (1) połączonego z napędem (2) i układem zdalnego sterowania (3), przy czym głowica pomiarowa (4) wyposażona jest w przetwornik przemieszczania (7) i jest połączona mechanicznie z kotwą (1) układu transportu.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ magnesowania (5) w czasie przemieszczania się głowicy pomiarowej (4) względem kotwy (1) magnesuje wszystkie sąsiednie elementy wraz z elementem badanym.