Способ контроля герметичности полых объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 208 170(55 6 01 М 3/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ В 2 ЛЯ ГЕРМЕТИЧ(46) 30.12,91. Бюл. М ится к технике контодземной запорной т повысить чувствиубопроводэ поц слояют температуру й запорной арматууровня электромаградиодиапазоне, ностью, а затем сред- туры поверхности и я. по которой можно утечки через зэпори и проектновтоматизи ро- транспортом(71) Научно-исследовател ьскконструкторский институтванных систем управлени Изобретение относится к технике контроля герметичности подземной запорной арматуры компрессорных станций и утечек магистрал ьн ых газо и ро водо в.Цель изобретения. - повышение чувствительности контроля трубопроводов под слоем грунта путем сниженля влияния толщи грунта и освещенности его поверхности.На фиг. 1 представлена блок-схема для реализации способа; на фиг. 2 - интенсивность излучения Солнца в различных частотных диапазонах,В блок-схему входят блок 1 определения уровня электромагнитного поля, излуча емого газопооводом, интенсивность которого пропорциональна температуре арматуры, блок 2 определения среднего значения температуры поверхности запорной арматуры, блок 3 определения зависимости между приращением температуры окружающей среды и средней температуры поверхности, блок 4 определения отклонения средней температуры поверхности крана за счет утечек через неплотности крана и блок(54) СПОСОБ КОНТРО СТИ ПОЛЫХ ОБЬЕКТО (57) Изобретение относ роля герметичности и арматуры и позволяе тельность контроля тр ем грунта, Определ поверхности подземно ры путем регистрации нитного поля в излучаемого ее поверх нее значение темпера величину ае приращею судить о прирэгцении ную арматуру, 2 ил,5 определения величины приращения ки,Способ контроля герметичности полых обьектов реализуется следующим образом,Построение эталона элекгромагнитного поля. соответствующего беэдефектному состоянию обьекта, можно приводить как на основании теоретических расчетов, тэк и по результатам статистической обработки большого количества наблюдений за техническим состоянием обьекта. Целесообразно также корректировать параметры применяемого эталона по мере на;оплания экспериментальных данных, после этого составляются алгоритмы машинной классификации обьектов по их эталонным радио- метрическим сигналам; алгоритм М 1 определение коэффициента корреляции между исследуемым и эталонным сигналами; алгоритм М 2 - выявление характерных областей терморельефа; алгоритм М 3 - принятие решения,В алгоритме М. 1 рассчитываются статистические характеристики выборочных зна 1702208чений радиометрических сигналов исследуемых обьектов,В алгоритме М 2 просматриваются всезначения амплитуд радиометрических сигналов, сравниваются с заранее выбранным 5порогом и выделяют области, амплитуда которых превышает порог,Алгоритм М 3 осуществляет собственноклассификацию обьектов на основа 11 ии поступающего на его вход набора признаков, 10вырабатываемь 1 х алгоритмами К;" 1 и М. 2.В блок-схеме, реализуощей способ, спомощь 10 блока 1 принимаОт зг 18 ктро 11 агнитное излучение радиодлапазона, пропорционал 1 гОе темг 18 ратуре поверхности 1подземной запорной арматуры, таким образом определя 1 от темпеоатуру отдельныхучастков поверхности и передают сигналы,соответствующие этим температурам, вблок 2, где Определяют среднее значенле 20температуры поверхногти и переда:от сигналы средней температуры в блок 4, В блок3 вводят температуоу окружающей среды тои среднюю температуру поверхности, полученную в блоке 2. Бь 1 ходной сигнал с блока 253 поступает в блок 4. Б этот же блок вводятсреднее значение температуры из блока 2,В блоке 4 определяют отклонение среднейтемпературы за счет утечек через неплотно- сти подземной запорной арматурь, Сигнал 30блока 4 подают В блок 5,Для реализации блокаиспользуют радиометр, принимающий электромагнитныеполя, излучаемые поверхностью поземнойзапорной арматуоы, пропорциональные ее 35температуре, с глубины грунта, соответству,ющего толщине скин-слоя для радиоволн,заданного диапазона (для Л =-2 см, 1=1 ).Особенность радиометра закл 1 оч 118 тс ВтОМ, Чта ОН Прйнимавт ИЗЛУЧЕНИЕ ИЗ-Г 1 вд :0снега и льда. За счет высокой чувствитель,ности радиометра регистрируетсч изменение уровня электромагнитного излученияпри изменении температуры подземной арматуры на величину Ат 0,05 С. 45Так как температура поверхности крананеоднородная, то для получения интегральной температурной хаоактеристики подземной запорной аоматуры определяютсреднее значение температуры поверхности в блоке 2, 50В блоке 3 определяется связь междуПРИРаЩЕНИЕМ тЕМПЕРатУРЫ ОКРУсжа 1 ОВ 8 Йсреды и приращением средних значений,найденных в процессе эксплуатации,Связь мекду приращением температуры окружающей среды и прира;цениемсредней температуры поверхности подземной арматуры определяют с помощью корреляционной функции этих приращений, найденной в процессе нормальной эксплуаГации,Сигнал из блока 2, поступающий в блок 4, представляет собой средн 1 о 1 о температуру поверхности, которая является результатом влияния температуры окружающей средь и газа, Охг 1 акдеНого В результате эффекта дросселирования газа,В блок 4 поступает также величина приращения температуры поверхности за счет изменении температуры окружающей среды,Путем аг 1 гебр ыческого слож 811 ия сигналов блока 2 и 4 определиот приращение средней темперагурь поверхности за счет ИЗМЕНЕНИЯ УТЕЧКИ Гаэс 1 ЧВРеэ НЕПЛОТ 11 ОСГИ подземной запорной арматуры.По сигналу, пропорциональному отклонению средней температуры поверх;ости подземной запорной арматурь 1, В блоке 5 определя 1 от величину приращения утечки,Для построения завлсимости между приращением температуры поверхности крана л приращении утечки через кран необходимо учесть, что при протеканли Газа из МВГистрали ВысОкОГО давл 8 ния В маГистраль нлэкого давления через неплотности запорной арматуры происходит снлжение темгературы газо, Приближенно эффект ДРОССс ЛЛРС 1 ВВНИЯ Мож 1 О ЗаПИГ атЬ В ВИДЕ СООтнс 11 енич м 8 жду темпера гурами и давле- НИЕМ В СЛЕДУЮЩВМ ВИДЕ;1 - т 1 В (Р 1 Р 2),Где 1 - температура запорной арматуры;Т 1 - начальная температура газа, Оавная температурс В магистрали высокого давления,О - коэффициент,цжоуляомпсона; Р 1, Р 2 - давлен 1 е в магистралях высокого и 11 изкого давления,Для нахождения расг.редсле;1 ия темпе- ратчОЫ пользуются методОм источникОВ и ПРИНЦ 1 чпов 11 аЛОЖВНИЯ Т 81 ИГ 18 РсУРНЫХ ПО" ЛейНаиболее низкая температура Возникает в месте наибольшего з 1 ачения удельного ТВГ 1 ЛОВОГО ПСТОКс В НОРМВЛЬНОМ НВПОВВЛ 8 нии к поверхности,3 наЯ связь мОБд при ра ше.-1 ием Обьема протекаюц.,его газа и локальным измененлем температур по 1 ОВерхности 1;ра 11 а, можно Оп Оеделить измен 811 ис сред 18 Й температуры и по этой средней температуре судить о величине приГащения ут 81 к 1,Если рассмотреть равновесное излучение СолГца, ГО можно сделать ВьВод. что интенсивность излучения СОЯца В радио- диапазоне существенно ниже. 181, В инфракрас Ом и г 1 рактически с О 1881 ствуетшумовой температуре неба и космического пространства фиг. 2), Следовательно, при измерениях изменений температуры и температурного рельефа местности показания измерительной аппаратуры будут опреде ляться температурой подземного оборудования, температурой грунта, степенью "черноты" излучающего тела и температурой неба, При излучениях в инфракрасном диапазоне результаты будут существенно 10 зависеть от степени освещенности объекта, а при излучениях в радиодиапазоне получаемая информация не зависит от времени суток и освещенности, Кроме того, глубина проникновения электромагнитного излуче ния и соответственно возможность получения информации о температуре грунта определяется его диэлектрической проницаемостью. Для грунта с влажностью, соответствующей сухой погоде, глубина 20 проникновения в ИК-диапазоне определяется единицами мкм, в радиодиапазоне от 10 смдо 1 м.Следовательно, использование электромагнитного излучения радиодиапазона в .25 отличие от ИК-диапазона (которому присущи ошибки, вносимые атмосферой, Солнцем, облаками, снегом, льдом и г,д,) позволит определить герметичность подземной запорной арматуры, в условиях открытого пространства полевые условия) независимо от времени суток; в условиях Севера подо льдом, снегом); при малых перепадах давления, а также получить информацию о состоянии подземного оборудсвания с глубины от 10 см до 1 м,Формула изобретения Способ контроля герметичности полых объектов, заполненных средой поддавлением, заключающийся в том, что определяют температуру поверхности объекта путем регистрации уровня электромагнитного поля, излучаемого поверхностью изделия, и по измеению температуры судят о негерметичности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля трубопроводов под слоем грунта, регистрацию уровня электромагнитного поля осуществляют в рациодиапазоне,, ул.Гагарина, 1 акаэ 453 ВНИИ Тираж Подписноеосударственноо комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5