[go: up one dir, main page]

RU2606205C1 - Pig-flaw detector - Google Patents

Pig-flaw detector Download PDF

Info

Publication number
RU2606205C1
RU2606205C1 RU2015128050A RU2015128050A RU2606205C1 RU 2606205 C1 RU2606205 C1 RU 2606205C1 RU 2015128050 A RU2015128050 A RU 2015128050A RU 2015128050 A RU2015128050 A RU 2015128050A RU 2606205 C1 RU2606205 C1 RU 2606205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
distance
meter
pressure container
flaw detector
spring
Prior art date
Application number
RU2015128050A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Арсеньевич Миронов
Ирина Александровна Жвания
Дмитрий Михайлович Денисов
Андрей Николаевич Свадковский
Павел Александрович Пятаков
Андрей Юрьевич Волков
Яков Исаакович Биндер
Александр Леонидович Гутников
Татьяна Владимировна Падерина
Андрей Викторович Молочко
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Priority to RU2015128050A priority Critical patent/RU2606205C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606205C1 publication Critical patent/RU2606205C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: invention relates to metrology, particularly to nondestructive inspection aids. Pig-flaw detector comprises cylindrical sealed container, support elements in form of elastic collars, sensors located outside sealed container along the perimeter and connected with electronic unit located inside sealed container. Device comprises power supply unit, orientation and navigation instruments, recorder unit, distance measurement system in form of three spring-loaded wheels located at an angle of 120° to each other. Each wheel is equipped with acoustic transducer mounted on each spring-loaded wheel axis at angle 30°–60° to flaw detector tool central axis. In sealed container there are three distance meters and adder, wherein each transducer is connected to corresponding distance meter input by cable, and each distance meter output is connected with appropriate input of adder, which output is connected to recorder. Measuring device has harmonic signal generator, Doppler frequency shift digital meter, travel speed calculator, travel distance calculator. Harmonic signal generator output is connected with converter and input of Doppler frequency shift digital meter.
EFFECT: higher accuracy of covered distance measuring.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля нефтегазопроводов, может быть использовано для целей определения дефектов, позиционирования их на трубопроводе и определения пространственных координат с помощью системы ориентации и навигации, а также измерения пройденного внутритрубным инспектирующим снарядом-дефектоскопом расстояния.The invention relates to the field of non-destructive testing of oil and gas pipelines, can be used for the purpose of determining defects, positioning them on the pipeline and determining spatial coordinates using an orientation and navigation system, as well as measuring the distance traveled by an in-line inspection projectile-flaw detector.

Известен внутритрубный снаряд-дефектоскоп, содержащий цилиндрический контейнер, являющийся магнитопроводом, закрепленные на нем в передней и задней частях полюсы постоянного магнита, щетки-магнитопроводы, размещенные в радиальных направлениях между полюсами постоянного магнита и трубопроводом, концентрический ряд ластов, размещенных между полюсами постоянного магнита, в каждом из ластов вмонтированы дефектоскопические датчики, внутри контейнера размещен блок электроники с приборами ориентации и навигации, а также блок источников электрического питания, два колесных одометра, один из которых расположен в задней части контейнера, отличающийся тем, что дополнительно содержит вал с двумя жестко закрепленными колесами, расположенными в задней части контейнера, двигатель, жестко закрепленный на контейнере и соединенный через механическую передачу с валом, два колеса в передней части контейнера, видеокамеру с подсветкой в передней части контейнера, соединенную с блоком электроники, радиоприемник-передатчик, закрепленный на контейнере, при этом второй колесный одометр расположен в передней части контейнера (патент на полезную модель, МПК G01C 21/00, №118739 от 27.04.2012 г.).Known in-line projectile flaw detector containing a cylindrical container, which is a magnetic circuit, fixed on it in the front and rear parts of the poles of a permanent magnet, brushes, magnetic cores, placed in radial directions between the poles of the permanent magnet and the pipeline, a concentric row of flippers placed between the poles of the permanent magnet, defectoscopic sensors are mounted in each of the flippers, an electronics block with orientation and navigation devices, as well as a source block are placed inside the container electric power supply, two wheel odometers, one of which is located at the rear of the container, characterized in that it further comprises a shaft with two rigidly mounted wheels located at the rear of the container, an engine rigidly fixed to the container and connected via a mechanical transmission to the shaft, two wheels in the front of the container, a video camera with a backlight in the front of the container, connected to the electronics unit, a radio-transmitter mounted on the container, while the second wheel odometer It located in front of the container (patent for utility model, IPC G01C 21/00, №118739 from 27.04.2012 g).

Недостатком данного внутритрубного снаряда-дефектоскопа является недостаточная точность измерения пройденного пути, связанная с проскальзыванием колес одометра.The disadvantage of this in-tube projectile flaw detector is the lack of accuracy in measuring the distance traveled, associated with the slipping of the odometer wheels.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является внутритрубный снаряд-дефектоскоп, содержащий цилиндрический гермоконтейнер, опорные элементы, включающие в себя переднюю и заднюю эластичные манжеты, установленные на краях гермоконтейнера, дефектоскопические датчики, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера, и соединенные с размещенным внутри гермоконтейнера электронным блоком, содержащим блок питания, приборы ориентации, навигации и блок регистратора, систему измерения пройденного пути, снабженную подпружиненными колесами, и закрепленную в задней части гермоконтейнера (патент РФ №2334980 от 23.04.2007 г., МПК G01N 27/83, F17D 5/02, G01B 7/14).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is an in-tube flaw detector containing a cylindrical pressure container, support elements including front and rear elastic cuffs installed on the edges of the pressure container, flaw sensors located outside the perimeter of the pressure container and connected to an electronic unit located inside the pressurized container containing a power supply unit, orientation, navigation devices and a recorder unit, a measurement system the path traveled, equipped with spring-loaded wheels, and secured to the rear of the pressure container (RF patent No. 2334980 of 04.23.2007, IPC G01N 27/83, F17D 5/02, G01B 7/14).

Недостатком данного внутритрубного снаряда-дефектоскопа является недостаточная точность измерения пройденного путиThe disadvantage of this in-tube flaw detector is the lack of accuracy in measuring the distance traveled

Указанный внутритрубный снаряд-дефектоскоп снабжен системой измерения пройденного пути, выполненной на основе колесных одометров. Измеритель пройденного пути, выполненный на основе колесного одометра, действие которого основано на измерении оборотов прижимного колеса, практически не может обеспечить длительный контакт с поверхностью исследуемой трубы без проскальзывания колеса. Кроме того, при длительном контакте с поверхностью исследуемой трубы колесо изнашивается, его диаметр уменьшается, что также приводит к ошибке измерения пройденного пути. Все эти факторы приводят к тому, что при обследовании труб большой длины небольшие ошибки измерения пути за счет проскальзывания колеса и(или) за счет его износа приводят к неправильному определению места расположения дефектов трубы.The specified in-tube projectile flaw detector is equipped with a system for measuring the distance traveled, based on wheel odometers. A distance meter made on the basis of a wheel odometer, the action of which is based on measuring the pressure of the pinch wheel, can hardly provide long-term contact with the surface of the pipe under study without wheel slippage. In addition, with prolonged contact with the surface of the studied pipe, the wheel wears out, its diameter decreases, which also leads to an error in measuring the distance traveled. All these factors lead to the fact that when examining long pipes, small errors in measuring the path due to wheel slippage and (or) due to its wear lead to incorrect determination of the location of pipe defects.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения пройденного пути.The technical result of the invention is to improve the accuracy of measuring the distance traveled.

Технический результат достигается за счет того, что внутритрубный снаряд-дефектоскоп содержит цилиндрический гермоконтейнер, опорные элементы, включающие в себя переднюю и заднюю эластичные манжеты, установленные на краях гермоконтейнера, дефектоскопические датчики, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера и соединенные с размещенным внутри гермоконтейнера электронным блоком, содержащим блок питания, приборы ориентации, навигации и блок регистратора, систему измерения пройденного пути, снабженную подпружиненными колесами и закрепленную в задней части гермоконтейнера, при этом система измерения пройденного пути выполнена в виде трех подпружиненных колес, расположенных под углом 120° друг к другу, причем каждое колесо снабжено акустическим преобразователем, закрепленным на оси каждого подпружиненного колеса под углом 30°-60° к центральной оси снаряда-дефектоскопа, размещенные в гермоконтейнере три измерителя пройденного пути и сумматор, при этом каждый преобразователь соединен кабелем с входом соответствующего измерителя пройденного пути, а выход каждого измерителя пройденного пути соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого соединен с блоком регистратора, причем измеритель пройденного содержит генератор гармонического сигнала, последовательно соединенные цифровой измеритель доплеровского сдвига частоты, вычислитель скорости движения, вычислитель пройденного пути, при этом выход генератора гармонического сигнала соединен с преобразователем и входом цифрового измерителя доплеровского сдвига частоты.The technical result is achieved due to the fact that the in-tube defectoscope shell contains a cylindrical pressure container, support elements including front and rear elastic cuffs mounted on the edges of the pressure container, flaw detectors located outside the perimeter of the pressure container and connected to the electronic unit located inside the pressure container comprising a power supply, orientation, navigation and a recorder unit, a distance measuring system equipped with spring-loaded wheels and fixed at the rear of the pressure container, the system for measuring the distance traveled is made in the form of three spring-loaded wheels located at an angle of 120 ° to each other, with each wheel equipped with an acoustic transducer mounted on the axis of each spring-loaded wheel at an angle of 30 ° -60 ° to the central axis of the flaw detector located in the pressurized container are three meters of the traveled path and an adder, with each transducer connected by a cable to the input of the corresponding meter of the traveled path, and the output of each of the measuring device of the traveled path is connected to the corresponding input of the adder, the output of which is connected to the recorder unit, and the measuring instrument of the passed contains a harmonic signal generator, a digitally connected Doppler frequency shift meter, a speed calculator, a calculator of the distance traveled, and the output of the harmonic signal generator and the input of a digital Doppler frequency shift meter.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых схематически представлено предлагаемое устройство.The invention is illustrated by drawings, which schematically represent the proposed device.

На фиг. 1 изображен общий вид внутритрубного снаряда-дефектоскопа.In FIG. 1 shows a general view of an in-tube flaw detector.

На фиг. 2 представлена система измерения пройденного пути.In FIG. 2 shows a system for measuring the distance traveled.

На фиг. 3 представлена блок-схема соединений измерителей пройденного пути с сумматором.In FIG. 3 shows a block diagram of the connections of the distance meters with the adder.

На фиг. 4 изображена блок схема одного измерителя пройденного пути.In FIG. 4 shows a block diagram of one meter of the traveled distance.

На фиг. 5 представлена схема работы преобразователя.In FIG. 5 is a diagram of the operation of the converter.

На фиг. 6 изображена эмпирическая зависимость амплитуд флуктуаций сигнала на преобразователе при движении снаряда-дефектоскопа по трубе при разных углах положения преобразователей относительно центральной оси снаряда-дефектоскопа.In FIG. Figure 6 shows the empirical dependence of the amplitudes of the signal fluctuations on the transducer during the movement of the flaw detector through the pipe at different angles of the position of the transducers relative to the central axis of the flaw detector.

Внутритрубный снаряд-дефектоскоп, установленный в трубе 1, содержит цилиндрический гермоконтейнер 2, опорные элементы, включающие в себя переднюю 3 и заднюю 4 эластичные манжеты, установленные на краях гермоконтейнера 2, дефектоскопические датчики 5, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера 2 и соединенные с размещенным внутри гермоконтейнера электронным блоком 6, содержащим блок питания, приборы ориентации, навигации и блок регистратора, систему измерения пройденного пути, снабженную подпружиненными колесами 7 и закрепленную в задней части гермоконтейнера 2, при этом система измерения пройденного пути выполнена в виде трех подпружиненных колес 7, расположенных под углом 120° друг к другу, причем каждое колесо 7 снабжено акустическим преобразователем 8, закрепленным на оси каждого подпружиненного колеса 7 под углом 30°-60° к центральной оси снаряда-дефектоскопа, размещенные в гермоконтейнере 2 три измерителя пройденного пути 9 и сумматор 10, при этом каждый преобразователь 8 соединен кабелем 11 с входом соответствующего измерителя пройденного пути 9, а выход каждого измерителя пройденного пути 9 соединен с соответствующим входом сумматора 10, выход которого соединен с блоком регистратора, причем измеритель пройденного пути 9 содержит генератор гармонического сигнала 12, последовательно соединенные цифровой измеритель доплеровского сдвига частоты 13, вычислитель скорости движения 14, вычислитель пройденного пути 15, при этом выход генератора гармонического сигнала 12 соединен с преобразователем 8 и входом цифрового измерителя доплеровского сдвига частоты 13.An intratubular flaw detector installed in the pipe 1 contains a cylindrical pressure container 2, support elements including a front 3 and rear 4 elastic cuffs installed on the edges of the pressure container 2, and flaw detection sensors 5 located outside the perimeter of the pressure container 2 and connected to the inside pressurized container with an electronic unit 6 containing a power supply, orientation, navigation and a recorder unit, a distance measuring system equipped with spring-loaded wheels 7 and fixed in the back of the pressure container 2, while the system for measuring the distance traveled is made in the form of three spring-loaded wheels 7 located at an angle of 120 ° to each other, each wheel 7 is equipped with an acoustic transducer 8, mounted on the axis of each spring-loaded wheel 7 at an angle of 30 ° -60 ° to the central axis of the flaw detector located in the pressure container 2 three meters of the traveled path 9 and the adder 10, with each transducer 8 connected by cable 11 to the input of the corresponding meter of the traveled path 9, and the output of each the path meter 9 is connected to the corresponding input of the adder 10, the output of which is connected to the recorder unit, and the path meter 9 includes a harmonic signal generator 12, connected in series with a digital Doppler frequency shift meter 13, a speed calculator 14, a path calculator 15, while the output of the harmonic signal generator 12 is connected to the Converter 8 and the input of the digital meter Doppler frequency shift 13.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Внутритрубный снаряд-дефектоскоп устанавливают в исследуемую трубу 1. Опорные элементы, включающие в себя переднюю 3 и заднюю 4 эластичные манжеты, установленные на краях гермоконтейнера 2, обеспечивают движение внутритрубного снаряда-дефектоскопа в трубе 1 под действием движущейся среды. Подключают источники питания к электронному блоку 6, содержащему блок питания, приборы ориентации, навигации, блок регистратора, систему измерения пройденного пути, снабженную подпружиненными колесами 7 и закрепленную в задней части гермоконтейнера 2. Дефектоскопические датчики 5, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера 2 и соединенные с размещенным внутри гермоконтейнера 2 электронным блоком 6, в процессе движения внутритрубного снаряда-дефектоскопа в трубе 1 определяют дефекты трубы 1 и подают информацию на блок регистратора.An in-tube projectile-flaw detector is installed in the test tube 1. Supporting elements, including the front 3 and rear 4 elastic cuffs installed on the edges of the pressure container 2, provide the movement of the in-tube projectile-flaw detector in the pipe 1 under the action of a moving medium. The power supplies are connected to an electronic unit 6 containing a power supply unit, orientation, navigation, recorder unit, a system for measuring the distance traveled, equipped with spring-loaded wheels 7 and fixed at the rear of the pressure container 2. Flaw detectors 5, located outside the perimeter of the pressure container 2 and connected to placed inside the pressurized container 2 by the electronic unit 6, in the process of movement of the in-tube projectile flaw detector in the pipe 1, the defects of the pipe 1 are determined and information is supplied to the recorder unit .

Одновременно система измерения пройденного пути, выполненная в виде трех подпружиненных колес 7, расположенных под углом 120° друг к другу, причем каждое колесо 7 снабжено акустическим преобразователем 8, закрепленным на оси каждого подпружиненного колеса 7, под углом 30°-60° к центральной оси снаряда-дефектоскопа, дает информацию о пройденном пути в реальном масштабе времени и также подает эту информацию на регистратор. Это позволяет определить координаты дефектов по всему пути внутритрубного снаряда-дефектоскопа в трубе 1. Таким образом, можно не только определить дефекты трубы, но и определить их точное место расположение.At the same time, the system for measuring the distance traveled, made in the form of three spring-loaded wheels 7, located at an angle of 120 ° to each other, with each wheel 7 equipped with an acoustic transducer 8, mounted on the axis of each spring-loaded wheel 7, at an angle of 30 ° -60 ° to the central axis flaw detector, gives information about the distance traveled in real time and also feeds this information to the registrar. This allows you to determine the coordinates of defects along the entire path of the in-tube projectile flaw detector in pipe 1. Thus, it is possible not only to determine pipe defects, but also to determine their exact location.

В процессе движения внутритрубного снаряда-дефектоскопа преобразователи 8, закрепленные на осях трех подпружиненных колес 7, установленных под углом 120° друг к другу, перемещаются вместе с снарядом-дефектоскопом.In the process of movement of the in-tube projectile-flaw detector, transducers 8, mounted on the axes of three spring-loaded wheels 7, mounted at an angle of 120 ° to each other, move together with the flaw-detector.

Три измерителя пройденного пути 9, соединенные с соответствующими тремя преобразователями 8 кабелями 9, вычисляют путь, пройденный внутритрубным снарядом-дефектоскопом. Полученные данные поступают на соответствующий вход сумматора 10 и далее на регистратор электронного блока 6.Three meters of the traveled path 9, connected to the corresponding three transducers 8 by cables 9, calculate the distance traveled by an in-tube flaw detector. The data obtained is received at the corresponding input of the adder 10 and then to the registrar of the electronic unit 6.

Генераторы гармонического сигнала 12 каждого из трех измерителей пройденного пути 9 подают синусоидальное напряжение на соответствующие преобразователи 8. Излученные преобразователями 8 акустические волны попадают на рассеивающую внутреннюю поверхность трубы 1. Отраженные от шероховатостей внутренней поверхности трубы 1 рассеянные акустические волны попадают на приемную поверхность преобразователей 8, создавая дополнительное электрическое напряжение на преобразователях 8, пропорциональное амплитуде звукового давления отраженных рассеянных волн. Одновременно генераторы гармонического сигнала 12 подают синусоидальное напряжение на входы цифровых измерителей доплеровского сдвига частоты 13. В цифровых измерителях доплеровского сдвига частоты 13 проводят преобразование Фурье сигнала, при этом рассеянный сигнал отделяют в пространстве частот от сигнала возбуждения и измеряют величину доплеровского сдвига частоты рассеянного сигнала относительно частоты генератора гармонического сигнала 12. Далее сигнал поступает на вход вычислителя скорости движения 14. Сдвиг частоты рассеянного сигнала однозначно связан со скоростью относительного движения излучателя и стенки трубы. Вычисляют скорость относительного движения по известной формуле:The harmonic signal generators 12 of each of the three meters of the traveled path 9 supply a sinusoidal voltage to the corresponding transducers 8. The acoustic waves emitted by the transducers 8 fall on the scattering inner surface of the pipe 1. The scattered acoustic waves reflected from the roughnesses of the inner surface of the pipe 1 fall on the receiving surface of the transducers 8, creating additional electric voltage on the transducers 8, proportional to the amplitude of the sound pressure reflected p sseyannyh waves. At the same time, harmonic signal generators 12 supply a sinusoidal voltage to the inputs of digital Doppler frequency shift meters 13. In digital Doppler frequency shift meters 13, the Fourier transform of the signal is performed, the scattered signal is separated in the frequency space from the excitation signal and the magnitude of the Doppler frequency shift of the scattered signal relative to the frequency is measured harmonic signal generator 12. Next, the signal is fed to the input of the speed calculator 14. The frequency shift of the scattered signal uniquely related to the velocity of the relative movement of the radiator and the pipe wall. Calculate the speed of relative motion according to the well-known formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где c - скорость звука;where c is the speed of sound;

β - угол между осью преобразователя и рассеивающей поверхностью.β is the angle between the axis of the transducer and the scattering surface.

Затем сигнал поступает на вычислитель пройденного пути 15, в котором скорость интегрируют и вычисляют пройденный внутритрубным снарядом-дефектоскопом путь.Then the signal goes to the calculator of the traveled path 15, in which the speed is integrated and the path traveled by the in-tube projectile-flaw detector is calculated.

После чего сигнал поступает на соответствующий вход сумматора 10.Then the signal goes to the corresponding input of the adder 10.

Рабочая частота генератора гармонического сигнала

Figure 00000002
выбирается из следующих соображений. Амплитуда рассеянных акустических волн зависит от величины шероховатости ξ и от волнового числа k звуковой волны. Для того чтобы рассеянные на шероховатостях звуковые волны имели достаточную (из соображений отношения «сигнал-шум») величину для регистрации, необходимо, чтобы ξ⋅k имели величину, превышающую хотя бы 0.1:
Figure 00000003
, или
Figure 00000004
. Подставляя c=1500 м/сек, величину характерной шероховатости внутренней поверхности трубы ξ=20-10-6 м, получаем:
Figure 00000005
Гц.Harmonic signal generator operating frequency
Figure 00000002
is selected from the following considerations. The amplitude of the scattered acoustic waves depends on the roughness ξ and on the wave number k of the sound wave. In order for the sound waves scattered on the roughness to have a sufficient value (for reasons of the signal-to-noise ratio) for recording, it is necessary that ξ⋅k have a value exceeding at least 0.1:
Figure 00000003
, or
Figure 00000004
. Substituting c = 1500 m / s, the characteristic roughness of the inner surface of the pipe ξ = 20-10 -6 m, we obtain:
Figure 00000005
Hz

Установка расстояния и угла наклона оси преобразователя 8 относительно стенки трубы определяется из необходимости максимально увеличить величину рассеянного акустического сигнала.The installation of the distance and the angle of the axis of the transducer 8 relative to the pipe wall is determined from the need to maximize the magnitude of the scattered acoustic signal.

Эксперименты показали, что в диапазоне расстояний 20-50 мм и углов 30°-60° преобразователь 8 уверенно принимает рассеянный сигнал от шероховатостей высотой 20-100 мкм. Вне этого диапазона углов рассеянное поле не дает достаточного вклада в полный сигнал. На фиг. 6 показана экспериментальная зависимость флуктуаций полного сигнала, характеризующая именно рассеянный сигнал (нормировка - относительно сигнала флуктуаций при 45°) на преобразователе, от угла наклона при его движении над шероховатой границей. 0° соответствует скользящему направлению излучаемого звука, 90° соответствует нормальному направлению. Видно, что в диапазоне углов 30°-60° значения флуктуаций максимальны.The experiments showed that in the range of distances of 20-50 mm and angles of 30 ° -60 °, the transducer 8 confidently receives a scattered signal from roughnesses with a height of 20-100 microns. Outside this range of angles, the scattered field does not make a sufficient contribution to the total signal. In FIG. Figure 6 shows the experimental dependence of the fluctuations of the total signal, which characterizes the scattered signal (normalization - relative to the fluctuation signal at 45 °) on the transducer, on the angle of inclination when it moves above a rough boundary. 0 ° corresponds to the sliding direction of the emitted sound, 90 ° corresponds to the normal direction. It can be seen that in the range of angles 30 ° –60 °, the fluctuation values are maximum.

Claims (1)

Внутритрубный снаряд-дефектоскоп, содержащий цилиндрический гермоконтейнер, опорные элементы, включающие в себя переднюю и заднюю эластичные манжеты, установленные на краях гермоконтейнера, дефектоскопические датчики, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера и соединенные с размещенным внутри гермоконтейнера электронным блоком, содержащим блок питания, приборы ориентации, навигации и блок регистратора, систему измерения пройденного пути, снабженную подпружиненными колесами и закрепленную в задней части гермоконтейнера, отличающийся тем, что система измерения пройденного пути выполнена в виде трех подпружиненных колес, расположенных под углом 120° друг к другу, причем каждое колесо снабжено акустическим преобразователем, закрепленным на оси каждого подпружиненного колеса под углом 30°-60° к центральной оси снаряда-дефектоскопа, размещенные в гермоконтейнере три измерителя пройденного пути и сумматор, при этом каждый преобразователь соединен кабелем с входом соответствующего измерителя пройденного пути, а выход каждого измерителя пройденного пути соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого соединен с блоком регистратора, причем каждый измеритель пройденного пути содержит генератор гармонического сигнала, последовательно соединенные цифровой измеритель доплеровского сдвига частоты, вычислитель скорости движения, вычислитель пройденного пути, при этом выход генератора гармонического сигнала соединен с преобразователем и входом цифрового измерителя доплеровского сдвига частоты.An intratubular flaw detector containing a cylindrical pressure container, supporting elements including front and rear elastic cuffs mounted on the edges of the pressure container, flaw sensors located outside the perimeter of the pressure container and connected to the electronic unit inside the pressure container containing the power supply unit, instruments navigation and recorder unit, a system for measuring the distance traveled, equipped with spring-loaded wheels and fixed to the rear of the pressure container, characterized in that the system for measuring the distance traveled is made in the form of three spring-loaded wheels located at an angle of 120 ° to each other, and each wheel is equipped with an acoustic transducer mounted on the axis of each spring-loaded wheel at an angle of 30 ° -60 ° to the central axis of the flaw detector three meters of the distance traveled and an adder located in the pressure container, each converter is connected by a cable to the input of the corresponding distance meter, and the output of each distance meter is connected nen with the corresponding input of the adder, the output of which is connected to the recorder unit, each meter of the traveled path contains a harmonic signal generator, a digitally connected meter of Doppler frequency shift, a speed calculator, a calculator of the traveled path, while the output of the harmonic signal generator is connected to the converter and the input digital meter Doppler frequency shift.
RU2015128050A 2015-07-13 2015-07-13 Pig-flaw detector RU2606205C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128050A RU2606205C1 (en) 2015-07-13 2015-07-13 Pig-flaw detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128050A RU2606205C1 (en) 2015-07-13 2015-07-13 Pig-flaw detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606205C1 true RU2606205C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128050A RU2606205C1 (en) 2015-07-13 2015-07-13 Pig-flaw detector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606205C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702408C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-08 Анатолий Николаевич Наянзин Method and device for scanning flaw detection of internal protective-insulating coatings of pipelines

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3539915A (en) * 1967-11-03 1970-11-10 American Mach & Foundry Pipeline inspection apparatus for detection of longitudinal defects by flux leakage inspection of circumferential magnetic field
US4202216A (en) * 1977-08-23 1980-05-13 British Gas Corporation Ultrasonic testing
DE3612498A1 (en) * 1986-04-14 1987-10-29 Norske Stats Oljeselskap SELF-DRIVING VEHICLE FOR PIPELINES
US4945775A (en) * 1988-12-30 1990-08-07 Pulsearch Consolidated Technology Ltd. Inertial based pipeline monitoring system
WO1997012237A1 (en) * 1995-09-28 1997-04-03 Wernicke Timothy K Spiral tractor apparatus and method
RU22825U1 (en) * 2002-01-24 2002-04-27 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" DEVICE FOR AUTOMATED PIPELINE CONTROL (OPTIONS)
JP2002302033A (en) * 2001-04-05 2002-10-15 Osanai Suigen Kogyo:Kk Pipe traveling device
RU2334980C1 (en) * 2007-04-23 2008-09-27 Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" Intratubal gear-defectoscope with rotary odometers
CN103604022A (en) * 2013-11-23 2014-02-26 清华大学 High-precision inner detecting device for seabed oil and gas pipeline flaws

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3539915A (en) * 1967-11-03 1970-11-10 American Mach & Foundry Pipeline inspection apparatus for detection of longitudinal defects by flux leakage inspection of circumferential magnetic field
US4202216A (en) * 1977-08-23 1980-05-13 British Gas Corporation Ultrasonic testing
DE3612498A1 (en) * 1986-04-14 1987-10-29 Norske Stats Oljeselskap SELF-DRIVING VEHICLE FOR PIPELINES
US4945775A (en) * 1988-12-30 1990-08-07 Pulsearch Consolidated Technology Ltd. Inertial based pipeline monitoring system
US4945775B1 (en) * 1988-12-30 2000-05-02 Nowsco Well Service Ltd Inertial based pipeline monitoring system
WO1997012237A1 (en) * 1995-09-28 1997-04-03 Wernicke Timothy K Spiral tractor apparatus and method
JP2002302033A (en) * 2001-04-05 2002-10-15 Osanai Suigen Kogyo:Kk Pipe traveling device
RU22825U1 (en) * 2002-01-24 2002-04-27 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" DEVICE FOR AUTOMATED PIPELINE CONTROL (OPTIONS)
RU2334980C1 (en) * 2007-04-23 2008-09-27 Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" Intratubal gear-defectoscope with rotary odometers
CN103604022A (en) * 2013-11-23 2014-02-26 清华大学 High-precision inner detecting device for seabed oil and gas pipeline flaws

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702408C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-08 Анатолий Николаевич Наянзин Method and device for scanning flaw detection of internal protective-insulating coatings of pipelines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130333483A1 (en) Methods and apparatus for detection of fluid interface fluctuations
US10094659B2 (en) Method and apparatus for determining properties of a pipeline, in particular the position of a branch of a sewage pipeline
JP2010515054A (en) Ultrasonic flow meter system
CN105181793B (en) Method based on ultrasonic wave two-frequency signal measurement two phase flow void fraction
RU2572907C2 (en) Method to detect pipeline flaws and unauthorised tap-ins into pipeline and device for its realisation
JP3635490B2 (en) Tubular profile measuring method and apparatus, and pipe stress measuring method
RU2606205C1 (en) Pig-flaw detector
RU2554323C1 (en) Method of ultrasound depth measurement with high resolution
RU2620023C1 (en) Method of determining the place of the flow in the pipeline and the device for its implementation
CN106885849A (en) A kind of multi-point sampler method for removing of pipe ultrasonic Guided waves spurious echo
RU2451932C1 (en) Method of measuring corrosion of main pipelines
RU2106569C1 (en) Device for check of profile of inner surface of pipe line, its spacing and stressed state
CN109341819A (en) Self-correction ultrasonic measuring device and its measurement method
US20180031596A1 (en) Speed Analyzer
JP2011530072A (en) Method and apparatus for determining fluid flow rate
KR101379934B1 (en) Apparatus and method for measuring the thickness of the scale in a pipe
RU2392641C1 (en) Acoustic range finding method
KR101809666B1 (en) Method for predicting defect location by triangulation sensors
RU2655614C1 (en) Method of measuring pipeline bending radius based on diagnostic complex data for determining pipeline position
RU2328020C2 (en) Integrated process of non-metal pipe and pipe flaw detection
JP4118487B2 (en) Steel pipe corrosion diagnosis method
RU2647157C1 (en) Method for complex express diagnostics of periodic nonstationary vortex flow and device for its implementation
RU86759U1 (en) ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE
RU2142642C1 (en) Process determining profile of flow rate of liquid in section of pipe-line
RU87543U1 (en) ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE