Измерительные устройства, отличающиеся использованием инфразвуковых, звуковых или ультразвуковых колебаний: .для измерения толщины – G01B 17/02

Использование: для измерения толщины отложения материала на внутренней стенке конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что a) нагревают участок конструкции; b) детектируют колебания на нагретом участке; c) детектируют колебания на ненагретом участке конструкции; d) определяют резонансную частоту или частоты конструкции на основании колебаний, детектированных на этапе c); и e) определяют толщину отложения материала на внутренней стенке конструкции на упомянутом ненагретом участке с использованием определенной резонансной частоты или частот, на этом этапе используют колебания, детектированные на этапе b), в качестве калибровочных данных. Технический результат - повышение достоверности определения толщины отложения материала на внутренней стенке конструкции. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области диагностики линейной части трубопроводных систем и может быть использовано для диагностики технического состояния внутренней стенки магистральных трубопроводов. Размещают на внешней поверхности трубопровода возбуждающие и измерительную катушки, генерируют гармонический испытательный сигнал и передают его в возбуждающие катушки, усиливают напряжение, наводимое в измерительной катушке, и определяют по комплексной амплитуде толщину стенки трубопровода. Периодически осуществляют измерение толщины стенки трубопровода, полученные значения сравнивают с ранее накопленными и полученными в результате моделирования. В результате регрессионной обработки осуществляют прогнозирование времени истончения трубопровода до предельного значения и осуществляют контроль изменений условий наблюдения и корректировку измеренных параметров. Устройство содержит возбуждающий генератор, блок измерительных преобразователей, включающий возбуждающие и измерительную катушки, и усилитель. Устройство снабжено полосовым фильтром, цифровым датчиком температуры, расположенным в непосредственной близости от любой из катушек возбуждения на поверхности трубопровода, цифровым вычислителем, состоящим из центрального процессора, оперативного и постоянного запоминающих устройств, аналого-цифрового преобразователя и порта ввода-вывода. Техническим результатом является повышение безопасности эксплуатации магистрального трубопровода. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах обнаружения льда и измерения его характеристик. Сущность: в способе автоматического измерения толщины льда с подводного носителя измеряют глубину погружения Н носителя, формируют и излучают низкочастотный сигнал длительностью Т<2Н/С, где Н - глубина погружения носителя, С - скорость звука, и частотой не выше F<1000 Гц, формируют и излучают высокочастотный сигнал с частотой F<1200 Гц/d(м), где d толщина молодого льда в метрах, длительностью М=10/f, причем высокочастотный сигнал излучается в точках, соответствующих равенству нулю амплитуды низкочастотного сигнала, раздельно принимают сигналы, измеряют время равенству нулю амплитуды низкочастотного сигнала t_i, где i - порядковый номер измерения, измеряют время прихода переднего фронта высокочастотного сигнала Q_i и при совпадении порядковых номеров измерений вычисляют разности времен Q_i-t_i, определяют фазы задержки низкочастотного сигнала по формуле =(Q_i-t_i)180°/M. Определяют толщины льда по формуле h_i= / , где уточняется по результатам экспериментальных оценок (ориентировочно =500), а окончательную оценку толщины льда определяют как среднее всех измерений толщины льда на длительности низкочастотной посылки. Технический результат: повышение точности и обеспечение автоматического измерения толщины молодого льда. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для дистанционных акустических измерений морфометрических характеристик плавучих льдов из-под воды. Сущность: в способе используют свойства гидролокационного интерферометра, реализованного в виде интерферометрического гидролокатора бокового обзора, измеряют в широкой полосе обзора высоты z_i точек нижней поверхности льда относительно горизонтальной плоскости, проходящей через среднюю точку базы интерферометра, а также горизонтальные дальности L_i от средней точки базы интерферометра до этих точек нижней поверхности льда, с последующими вычислениями толщины льда Н_i, по значениям его осадки d_i с помощью уравнения линейной регрессии вида H_i (см) = ad _i (см) + b (см), позволяющего учитывать сезонные изменения плотности плавучего льда и высоты снежного покрова на нем, что существенно повышает точность измерения толщины льда по сравнению с прототипом. При этом высота льда e_i может быть вычислена по формуле e_i=(H_i-d_i). Ширина полосы обзора L_i не всторошенного льда, в которой возможно измерение осадки, толщины и высоты льда предлагаемым способом, составляет L_i=(4-5)h₀. Технический результат: определение морфометрических характеристик плавучего ледяного покрова по площади поверхности льда с высокой точностью, обусловленной исключением ошибок в оценке толщины льда, возникающих вследствие сезонных изменений плотности плавучего льда и высоты снежного покрова на нем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для измерения высоты (толщины) металлических деталей или их износа. Способ включает настройку устройства к осуществлению замера по эталону, подвод зонда к поверхности детали и осуществление визуального по шкале отслеживания результата измерений. При этом подвод зонда устройства к поверхности детали осуществляют при помощи пьезоэлектрического преобразователя от максимально верхнего положения зонда, при котором пьезоэлектрический элемент преобразователя, упруго деформируясь, принимает минимальные размеры по высоте, до электрического контакта зонда с поверхностью измеряемой детали, регистрируемого при помощи индикатора. При этом увеличение напряжения осуществляют при помощи лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа) постепенно, после чего по изменениям толщины пьезоэлектрического элемента и линейному перемещению зонда, контактно и упруго связанного с расположенным на нем электродом-контактом, осуществляют оценку результата измерения но тарированной в мкм шкале вольтметра. Постепенную подачу напряжения к пьезоэлектрическому элементу осуществляют, увеличивая его от 0 В до 220 В. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для определения толщины и плотности отложений в оборудовании химических, нефтехимических предприятий, а также тепловых, геотермальных, атомных энергоустановок. Изобретение основано на измерении температуры поверхности стенки теплообменного оборудования и среды на некотором расстоянии от внутренней стенки в жидкости и их сравнении. Определение плотности отложений производят за счет того, что измерение температуры среды в оборудовании проводят от внутренней стенки к жидкости ступенчато с шагом в 1-2 мм, при этом сравнение температуры среды и жидкости внутри теплообменного оборудования проводят также и относительно внутренней стенки оборудования. Технический результат: повышение точности определения толщины отложений на внутренней поверхности теплообменного оборудования. 1 ил.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и предназначено для определения толщины отложений на внутренних поверхностях трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что к поверхности трубопровода прикладывают источник тепла в виде нагретого тела с температурой выше температуры жидкости в трубопроводе, снимают временную диаграмму изменения температуры бруска в отсутствие градиента температуры вокруг нагретого тела вблизи него. При этом для устранения градиента температуры на поверхности трубопровода вблизи нагретого тела вокруг него на трубопроводе устанавливают дополнительный источник тепла в виде кольца. Технический результат - повышение точности определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов, а также расширение области возможного применения. 3 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и неразрушающего контроля, а именно к методам измерения толщины, определения текстурной анизотропии и напряженно-деформированного состояния конструкций и проката из черных и цветных металлов и сплавов в широком диапазоне толщин при одностороннем доступе, дефектоскопии и структуроскопии различных материалов и изделий, и предназначено для применения в металлургии, машиностроении, в авиастроении, автомобилестроении и других отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является расширение области применения и повышение точности. Способ реализуется при помощи толщиномера, содержащего генератор 1 зондирующих импульсов (ГЗИ), УЗ преобразователь 2, приемный усилитель 3 (ПУ), аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП), блок 5 программируемой логики (БПЛ) с оперативным запоминающим устройством 6 (ОЗУ), центральный процессор 7 (ЦП) со своим ОЗУ 8 (ОЗУП), блок 9 индикации (БИ) результатов контроля и блок 10 индикации использованного метода измерения (по автокорреляционной функции или по первому эхоимпульсу, так называемого порогового) или невозможности измерения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и ультразвукового неразрушающего контроля и позволяет повысить достоверность и точность результатов измерений толщины изделий. Сущность изобретения заключается в том, что для измерения времени распространения ультразвуковых импульсов от одной поверхности изделия до другой и обратно, по значению которого вычисляется значение измеряемой толщины, используют процедуру пространственно-временной декорреляции эхо-сигналов и сигнала структурного шума с одновременным когерентным накоплением эхо-сигналов. Для измерения параметров донного эхо-сигнала, несущих информацию о толщине изделия, регистрируемый сигнал необходимо вначале разделить на информационный донный эхо-сигнал и сигнал структурной помехи, затем подавить помеху и выделить донный эхо-сигнал. В этом случае ультразвуковой преобразователь должен последовательно изменять положение на поверхности контролируемого изделия таким образом, чтобы в каждом из его положений в зону ультразвукового облучения, определяемую шириной его диаграммы направленности, попадала новая, статистически независимая комбинация элементов структурной неоднородности, а все импульсы донного эхо-сигнала оставались бы взаимно когерентными. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для диагностирования состояния кровеносного сосуда. Устройство включает блок излучения ультразвукового сигнала, блок приема ультразвукового эхо, блок обработки информации амплитуды, блок обработки информации фазы, блок детектирования границы для детектирования распределения границы между областью тока крови и внутренней оболочкой и границы между средней оболочкой и адвентициальной оболочкой на основании, по меньшей мере, одного результата обработки, выведенного из блока обработки информации амплитуды, и, по меньшей мере, одного результата обработки, выведенного из блока обработки информации фазы, и блок вычисления величины ТИМ на основании информации позиции, указывающей позицию границы между областью тока крови и внутренней оболочкой, и информации позиции, указывающей позицию границы между средней оболочкой и адвентициальной оболочкой. Использование изобретения позволяет повысить точность измерения величины ТИМ кровеносного сосуда. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области измерения расстояний до объекта акустическими методами. Технический результат изобретения заключается в возрастании качества и надежности результатов измерения расстояния до сплошной поверхности, а также в эффективности при его реализации в процессе пахоты почвы в автоматическом режиме регулирования глубины пахоты. Способ определения расстояния до сплошной поверхности включает излучение импульсного ультразвукового сигнала; установление характерных частот излученного сигнала и диаграмм направленности излучения, соответствующих устойчивому приему отраженного от сплошной поверхности сигнала ультразвукового сигнала; прием упомянутого отраженного сигнала, который превышает пороговый уровень, при пренебрежительно малом уровне, не достигающем порогового, паразитных сигналов; измерение времени запаздывания принятого сигнала относительно излученного; определение по нему расстояния до сплошной поверхности. 1 з.п. ф-лы.

В комплексе для измерения толщины слоя льда на внутренней поверхности пульпопровода для обработки отраженного звукового сигнала устройство снабжено приемником ответного сигнала результата физического воздействия на пульпопровод. Регистрирующее вычислительное устройство подключено к сетевому адаптеру через переключатель режимов с возможностью обеспечения им двух режимов работы - режима обучения и накопления информации и режима измерения толщины слоя льда. Управление аналого-цифровым преобразователем, сетевым адаптером и переключателем режимов осуществляется управляющим устройством, подключенным к дополнительным входам указанных блоков. Отличительные признаки изобретения позволяют расширить функциональные возможности комплекса в части мониторинга режимов обледенения внутренней поверхности пульпопровода в процессе его эксплуатации при минимальных затратах времени, упрощение схемы и снижение трудоемкости измерений. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, для неразрушающих испытаний и может быть использовано для измерения толщины образцов материалов и изделий. Способ заключается в том, что в объекте контроля в одной точке возбуждают гармонические колебания непрерывно меняющейся частоты. Принимают эхо-сигнал, регистрируют возбужденные в этой точке объекта контроля колебания и измеряют основную резонансную амплитудно-частотную характеристику объекта контроля. Далее в другой точке возбуждают гармонические колебания непрерывно меняющейся частоты, принимают эхо-сигнал в новом положении таким образом, чтобы оно отстояло от прежнего на расстояние не менее половины измеряемой толщины, а излучение осуществляют вдоль плоскости, ограничивающей измеряемую толщину. Далее производят измерение дополнительной резонансной характеристики. Таким образом, для нескольких точек излучения и приема электроакустического сигнала на поверхности объекта контроля производят измерения соответствующих дополнительных амплитудно-частотных характеристик. Все амплитудно-частотные характеристики взаимно перемножаются, образуя итоговую резонансно-мультипликативную амплитудно-частотную характеристику. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности контроля. 4 ил.

Раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь относится к ультразвуковой технике и может быть использован для излучения и приема ультразвуковых сигналов в ультразвуковых толщиномерах. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения толщины материала. Раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь содержит в общем корпусе разделенные экраном излучающий и принимающий пьезоэлементы с электродами на их противоположных поверхностях, при этом по одному из электродов от каждого пьезоэлемента связаны общей шиной. Каждый пьезоэлемент состоит в акустическом контакте с одной стороны с демпфером и призмой с другой стороны. Дополнительно корпус, по крайней мере в районе призм, снабжен обечайкой из теплопроводящего материала, торец которой выполнен заподлицо с рабочей поверхностью преобразователя, а с внутренней стороны обечайки в районе призм установлен термочувствительный элемент, один из выводов которого связан с общей шиной. На торце обечайки из теплопроводящего материала могут быть выполнены радиальные канавки, а наружная поверхность обечайки покрыта теплоизолирующим материалом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и предназначено для определения толщины отложений на внутренних поверхностях трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов, включающем измерение температуры поверхности трубопровода, на трубопроводе соосно с ним устанавливают источник тепла в виде кольца, снимают градиент температуры в направлении от источника тепла вдоль трубопровода на его поверхности и тем самым судят о размерах отложений внутри трубопровода. Технический результат - повышение точности определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов, расширение области возможного применения его и оперативность технического исполнения. 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для определения износа футеровки металлургического агрегата. Способ предусматривает ультразвуковую локацию футеровки с приемом импульсов низкочастотных ультразвуковых колебаний (УЗК) по меньше мере тремя низкочастотными датчиками, установленными один от другого на расстоянии на кожухе работающего агрегата. По каждому датчику определяют время поступления импульса и его частотные характеристики. После чего выделяют взаимный спектр низкочастотных УЗК, содержащий резонансные частоты слоев футеровки, по которому с учетом физических свойств материалов футеровки определяют координаты границ и толщины слоев футеровки для построения ее топографии. Использование изобретения обеспечивает повышение точности диагностирования износа футеровки металлургических агрегатов за счет повышения достоверности измерений. 2 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к устройствам электромагнитно-акустической диагностики электропроводящих материалов, и может быть использовано при бесконтактном измерении толщины объекта контроля или параметров дефекта материала объекта. Техническим результатом изобретения является повышение точности диагностики и расширение диапазона диагностики объектов. Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор, источник питания генератора, генератор зондирующих импульсов, выполненный на разряднике, электромагнитно-акустический преобразователь, приемный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, арифметическо-логический блок, индикатор, источник питания аналоговых схем блоков устройства и объект диагностики, при этом второй, третий и четвертый выходы синхронизатора соединены с вторыми входами аналого-цифрового преобразователя, арифметическо-логического блока и индикатора, пятый выход синхронизатора соединен с входом источника питания аналоговых схем, а вход синхронизатора связан с вторым выходом генератора. Дополнительно в устройство введены измеритель зазора и схема установки частоты, при этом вход схемы установки частоты соединен с выходом измерителя зазора, а выход схемы установки частоты - с вторым входом генератора зондирующих импульсов. 1 ил.

Изобретение относится к технике автоматического бесконтактного контроля толщины металлической фольги и пленочных полимерных материалов в процессе горячего или холодного проката на прокатных станах или перемотки, пластполимеров, бумаги и др. Техническим результатом изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения. Устройство содержит излучатель ультразвуковых колебаний (УЗК), последовательно соединенные приемник УЗК, усилитель, первый селектор (первый вход), первый пиковый детектор, эмиттерный повторитель, пороговый каскад; генератор возбуждающих импульсов, выход которого соединен со входом излучателя УЗК и вторым входом первого селектора; источник опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом регистратора. Дополнительно устройство содержит второй пиковый детектор, второй селектор, блок подбора функций и сумматор, причем вход второго пикового детектора соединен с выходом первого селектора, а выход второго пикового детектора - с первым входом блока подбора функций; вход второго селектора соединен с выходом генератора, а его выход - со вторым входом блока подбора функций; первый вход сумматора соединен с выходом порогового каскада, второй вход сумматора - с выходом блока подбора функций, а выход сумматора - с первым входом регистратора. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам оценки распределения по периметру цементного раствора, нагнетаемого за железобетонную обделку тоннеля, например, метрополитена. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности результатов и снижение трудоемкости проведения исследований. Способ включает излучение акустических импульсов и последующую регистрацию параметров их распространения с помощью установленных на обделке тоннеля излучателя и приемника, акустически связанных с телом последней. При этом интерпретацию результатов ведут на основании эмпирической зависимости, связывающей среднюю толщину цемента за обделкой с декрементом затухания акустических сигналов. 1 табл., 2 ил.

Использование: для контроля крупногабаритных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что замеряют объемную влажность бетона в зоне размещения контролируемого объекта, сканируют открытые участки труб или элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления для установления зон концентрации механических напряжений, определяют степень коррозии вскрытых участков труб или элементов лестницы и ограждений в области их крепления геофизическим комплексом, определяют толщины открытых стенок труб или элементов лестницы и ограждений в области крепления, осуществляют ультразвуковую дефектоскопию сварных соединений и устанавливают дефектными участки труб инженерных коммуникаций или участки пожарных лестниц и ограждений при условии определения по результатам диагностических работ степени коррозии, равной или более 20 процентов потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений, или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50 или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах. Технический результат: повышение информативности и точности диагностирования. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Использование: для определения локальных участков магистральных трубопроводов с максимальной деформацией. Сущность: заключается в том, что измеряют колебания трубы в районе камер запуска и приема, колебания снаряда при его неподвижном состоянии, определяют частоты и коэффициенты демпфирования затухающих колебаний ускорения снаряда и время переходного процесса при прохождении швов для выбора дистанции спектрального анализа, оценивают спектральные характеристики сигналов ускорения в вертикальном направлении снаряда между швами, исключают уровень амплитуд, равный шуму в виде колебаний трубы и снаряда при его неподвижном состоянии, а также пульсации давления газа; на дискретных частотах выявляют максимальные резонансные значения составляющих Фурье-разложения сигналов ускорения, обнаруживают частоты трех форм колебаний трубы на репрезентативных участках, определяют их положения на трассе магистрального газопровода и амплитуды колебаний. Технический результат: оценка величин вертикальных и горизонтальных деформаций труб. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: для определения толщины слоя льда на внутренней поверхности пульпопровода. Сущность: заключается в том, что в качестве физического воздействия используют механический удар по наружной стенке трубы, а частотно-амплитудный спектр ответного звукового сигнала сравнивают с базовыми частотно-амплитудными спектрами, предварительно полученными экспериментально для различных по толщине слоя льда уровней оледенения внутренней поверхности пульпопровода при аналогичном ударном воздействии на трубу. Технический результат: осуществление мониторинга режимов обледенения внутренней поверхности пульпопровода в процессе его эксплуатации при ограниченных затратах времени и трудоемкости измерений. 1 ил.

Изобретение относится к области транспортировки углеводородов по трубопроводам. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения отложений парафинов. В способе определения толщины слоя парафинов на внутренней стороне нефте- и газопровода, при котором локально подводят акустическую энергию к внешней поверхности трубопровода и определяют характер затухания колебаний как для трубопровода, на внутренней стороне которого отсутствуют отложения, так и для участков трубопровода с отложениями известной толщины и, сравнивая эти данные, судят о толщине отложений, при определении характера затухания колебаний регистрируют кривую затухания многократно отраженного внешнего отклика, сравнивая при этом угол наклона кривых. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий ультразвуковым методом. Технической задачей является создание устройства для измерения с высокой точностью в нескольких точках толщины объектов, в частности трубопроводов, имеющих односторонний доступ со стороны внутренней поверхности. Поставленная задача решается за счет использования N блоков первичной аналоговой обработки, обеспечивающих возбуждение ультразвуковой волны в измеряемом объекте, прием и усиление отраженных импульсов, основного усилителя, детектирующего и усиливающего огибающую принятого сигнала, аналого-цифрового преобразователя и блока цифровой обработки сигналов, осуществляющего выделение информативных максимумов огибающей сигнала, по которым и вычисляется толщина. В состав устройства входит также ЭВМ, служащая для обработки, хранения и представления в удобном для оператора виде значений измерения на дисплее и в виде твердой копии. 3 ил.