Высокочастотный коррозиметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 770839 51)5 601 й ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВЛДЕТЕЛЬСТВУ исследования подземных ко редач. Цель из следования о материала и в э сокочастотный точник 1 с указателем рав ее датчиками 6 в виде изолиро назначенной д екта. 1 ил,коррозионструкцияхобретениябьекта излектропрокоррозими гнала,новесия 5и 7. Датчиванной срля охвата ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 796742, кл. 6 01 й 17/00,.1981.(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для ных процессов влиний знергопе - обеспечение исферромагнитного водной среде, Выетр содержит иссоединенный с мостовой схемы и ки 6 и 7 выполнены ды обмотки, пред- исследуемого обьИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования коррозионных процессов в подземных конструкциях линий электропередачи.Известны "Коррозиометрический преобразователь для исследования коррозии токопроводящих материалов на переменном токе, функционирующий в жидких и газообразных неэлектропроводных средах, и методы электромагнитного контроля трубопроводов вихретоковымипреобразователями.Наиболее близкимк предлагаемому техническому решению является высокочастотный коррозиметр, который содержит источник сигнала высокой частоты, мостовую схему с эталонным и измерительным датчиками и ключевым элементом в диагонали и регистратор. Здесь используется явление поверхностного эффекта, когда в исследовании коррозии участвует скинслой, лежащий вблизи поверхности, подвергающейся коррозионному разрушению. Для снижения уровня помех мостовая схема выполнена Т-образной, а концы датчиков заземлены.Недостатком прототипа является то, что датчики коррозии, включаемые в мостовую схему, сами подвергаются коррозии, т,е. должны находиться в контакте с агрессивной средой, которая в случае, например, земли может быть электропроводной,Целью изобретения является обеспечение использования объекта из ферромагнитного материала и в электропроводной среде. Для решения этой задачи датчики выполняются в виде обмоток, нанесенных на исследуемых объект изделие из ферромагнитного материала, подвергающегося коррозии) для создании внутри указанного объекта высокочастотного магнитного поля, а обмотки датчиков изолированы во избежание электрического контакта элементов измерительной схемы с электропроводной средой.В устройстве-прототипе датчики представляют собой электрические зонды для определения коррозионной активности газообразной или жидкой среды и не позволяют возбудить необходимое магнитное поле, Сами же датчики, подвергаясь коррозии в нейтральной внешней среде, электрически от нее изолированы.Работа коррозиметра основана на следующем физическом принципе, Электрический ток высокой частоты, проходя по обмотке датчика, создает в исследуемомобъекте магнитное поле, возбуждающее вферромагнитном материале вихревые токи, 45 50 55 10 15203040 Повышенное сопротивление коррозионного поверхностного слоя, имеющего рыхлую структуру, не позволяет циркулировать в этом слое вихревым токам, которые сосредоточены в тонком слое металла, примыкающего к поверхности. Потеря мощности, обусловленная вихревыми токами, приводит к возрастанию активного сопротивления датчика. При коррозионном разрушении поверхности исследуемого объекта объем слоя металла, в котором локализованы вихревые токи, уменьшается, а вследствие уменьшения потерь мощности, уменьшается и активное сопротивление датчика коррозии. Например, активное сопротивление датчика, имеющего обмотку из7 витков, при эксперименте, проведенном на частоте 1 МГц, уменьшилось с 1,23 до 1,09 Ом при уменьшении диаметра сеченияобразца с 50 мм до 35-45 мм, При этомсобственное активное сопротивление датчика без исследуемых объектов составляло 0,35 Ом, При нанесении обмотки на исследуемый объект достигнута достаточно высокая воспроизводимость результатов измерений, например: 3,95; 3,98; 4,08 Омдля разных объектов одного сечения (диаметр 30 мм). Активное сопротивление того же датчика при диаметре сечения 36 ммсоставило существенно большую .величину,00 Ом. Догрешность измерения активного сопротивления во всех случаях непревышала О;01 Ом,На чертеже изображен пример выполнения Т-образной мостовой схемы.Здесь 1 - источник сигнала, 2, 3 - регулируемые конденсаторы; 4 - регулируемый резистор; 5 - указатель равновесия мостовой схемы; 6, 7 - датчики коррозии (эталонный и измерительный), 8 - ключевойэлемент Емкость С конденсаторов 2, 3 подбирается так, чтобы выполнялось соотношение=1(го С,где 1. - индуктивность датчика, в- круговая частота измерения. Работа коррозиметра осуществляется следующим образом. Настройка. мостовой схемы по активной составляющей производится резистором 4 до полученйя нулевого сигнала указателя равновесия 5. Активное сопротивление гэ эталонного датчика коррозии равногэ = 1/4 Взгде Йэ - сопротивление резистора 4.После отсчета активного сопротивления эталонного датчика ключевым элементом 8 в мостовую схему включается измерительный датчик; что приводит к расстройке баланса мостовой схемы и поя влению сигнала1770839 Составитель М.МикитинскийРедактор Т. Иванова Техред М.Моргеитал Корректор, Л. Филь Заказ 3737 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 на указателе равновесия 5. Путем регулировки резистора 4 до нулевого сигнала указателя равновесия измеряется активное сопротивление ги измерительного. датчикаг. =1/а Я.где йи - сопротивление резистора 4.Активное сопротивление, измеряемое Т-образным мостом, зависит от частоты измерительного тока, геометрических и электрических параметров датчика, а также его расположения на исследуемом объекте. При использовании эталонного и измерительного датчиков их характеристики должны быть одинаковы, а электромагнитные свойства исследуемых объектов нормального и уменьшенного сечения должны быть наиболее близкими. Поскольку на практике это трудно осуществимо, контроль степени коррозии по уменьшению активного сопротивления датчика эффективен при использовании одного и того же датчика, расположенного на исследуемом объекте в течение всего времени наблюдения.Один из вариантов коррозиметра, когда объект из ферромагнитного материала подвергается коррозии в электропроводкой среде, а изолированный датчик нанесен на исследуемый объект, но расположен вне коррозионной среды, - испытан на анкернь 1 х болтах оттяжек опор линии электропе редачи. Дагчик коррозии представляетобмотку в виде намотанной в несколько слоев металлической ленты (между слоями. - изоляционная прокладка, сам датчик также изолирован от исследуемого объекта), Т-об разная мостовая схема настроена на частоту 1,6 МГц, погрешность измерения 0,02 Ом, собственное сопротивление дагчика без объекта) 0,3 Ом. При нанесении этого датчика на анкерный болтдлиной 3 м с диаметром 15 сечения 30 мм, активное сопротивление датчика возрастает до 1,5 Ом. Формула изобретения Высокочастотный корроэиметр по авт, 20 св. М 796742, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения исследования объекта из ферромагнитного материала и в электро- проводной среде, каждый датчик выполнен в виде изолированной от среды обмотки, 25 предназначенной для охвата исследуемогообъекта.