Устройство для обнаружения пропуска изоляции труб

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОПУСКА ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие Белгазтехника(72) Автор Кандыбин Владимир Васильевич(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие Белгазтехника(57) Устройство для обнаружения пропуска изоляции труб, содержащее последовательно соединенные источник постоянного тока, преобразователь, трансформатор, выпрямитель с подключенным к нему накопительным конденсатором, высоковольтный трансформатор,испытательный электрод и детектор искрового пробоя, отличающееся тем, что содержит блок анализа и управления, транзистор, делитель напряжения и блок анализа, причем блок анализа и управления соединен с преобразователем, транзистором и блоком анализа, блок анализа соединен с детектором искрового пробоя и делителем напряжения, который соединен с выходной обмоткой высоковольтного трансформатора, причем второй вывод накопительного конденсатора соединен с эмиттером транзистора, а второй вывод входной обмотки высоковольтного трансформатора соединен с коллектором транзистора. 8110 1 2006.06.30 Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изоляционных покрытий труб и может быть использовано для обнаружения пропусков изоляционных покрытий магистральных трубопроводов в процессе их строительства. Известно устройство доля обнаружения пропуска изоляции труб, содержащее задающий блокинг-генератор и связанный с ним ключевой каскад, выполненные на полупроводниковых триодах, и щуп с электродом, связанным с выходом ключевого каскада 1. Это устройство обладает недостатком, заключающимся в сравнительно большом потреблении электрической энергии при работе. Известно устройство для обнаружения пропуска изоляции труб, содержащее блокинггенератор, выполненный по двухтактной схеме, связанный с ним ключевой каскад, выполненный на тиристоре и соединенный с последним высоковольтный импульсный трансформатор с индикатором пробоя в зоне контроля 2. Это устройство обладает недостатком, заключающимся также в сравнительно большом потреблении электрической энергии при работе, т.к. накопительный конденсатор при формировании высоковольтного импульса полностью разряжается. Известно также устройство для обнаружения пропусков изоляции труб, содержащее источник постоянного тока, преобразователь с подключенным к нему наполнительным конденсатором, тиристор с генератором запускающих импульсов, высоковольтный трансформатор, испытательный электрод, детектор искрового пробоя, узел синхронизации и управления и одновибратор с регулируемой длительностью импульсов 3. Это устройство обладает недостатком, заключающимся в сравнительно большом потреблении электроэнергии, т.к. накопительный конденсатор при формировании высоковольтного импульса полностью разряжается. Задачей настоящего изобретения является увеличение КПД устройства за счет изменения параметров выходных импульсов. Поставленная задача достигается тем, что в устройстве обнаружения пропусков изоляции труб, содержащее последовательно соединенные источник постоянного тока, преобразователь, трансформатор, выпрямитель с подключенным к нему накопительным конденсатором, высоковольтный трансформатор, испытательный электрод и детектор искрового пробоя, введены блок анализа и управления, транзистор, делитель напряжения и блок анализа, причем блок анализа и управления соединен с преобразователем, транзистором и блоком анализа, блок анализа соединен с детектором искрового пробоя и делителем напряжения, который соединен с выходной обмоткой высоковольтного трансформатора, причем второй вывод накопительного конденсатора соединен с эмиттером транзистора, а второй вывод входной обмотки высоковольтного трансформатора соединен с коллектором транзистора. На фиг. 1 изображена электрическая схема устройства для обнаружения пропуска изоляции труб. На фиг. 2 изображена эпюра напряжения на выходе преобразователя. На фиг. 3 изображена эпюра напряжения на коллекторе транзистора. Устройство для обнаружения пропуска изоляции труб содержит последовательно соединенные источник постоянного тока 1, преобразователь 2, трансформатор 3, выпрямитель 4 и подключенный к нему накопительный конденсатор 5, и высоковольтный трансформатор 6, первичная обмотка которого подключена к коллектору транзистора 7, а вторичная - к испытательному электроду 8, детектору 9 искрового пробоя и делителю напряжения 10. Блок анализа и управления 11 (микроконтроллер) управляет преобразователем 2 и транзистором 7 и связан с блоком анализа 12 (микроконтроллер), к входам которого подключен детектор 8 и делитель напряжения 10. Устройство для обнаружения пропуска изоляции труб работает следующим образом. С помощью преобразователя 2, который управляется от блока анализа и управления 11, из напряжения источника постоянного тока 1 формируют переменное напряжение 2(фиг. 2). Из переменного напряжения с помощью трансформатора 3, выпрямителя 4 и накопительного конденсатора 5 формируется постоянное высокое напряжение (до 500 В). С помощью транзистора 7, который управляется от блока анализа и управления 11 на первичной обмотке высоковольтного трансформатора 6 формируется напряжение, эпюра которого показана на фиг. 3.- напряжение на выходе выпрямителя 4,И и Т длительность и период импульса, которые задаются блоком анализа и управления 11. На вторичной обмотке трансформатора 6 формируется высоковольтное импульсное напряжение (до 40 кВ), которое прикладывается между испытательным электродом 8 накладываемым на поверхность контролируемого изоляционного покрытия трубы (на чертеже не показано) и заземленной стенкой металлической трубы (на чертеже не показано). При возникновении искрового разряда между электродом 8 и заземленной стенкой трубы (на чертеже не показано) в местах нарушения изоляции (пропуск, трещины, проколы) возникает импульс тока, который фиксируется детектором 9 искрового пробоя. С помощью блока анализа 12 на выходе делителя напряжения 10 измеряется напряжение, которое пропорционально напряжению на электроде 8 и анализируется сигнал с выхода детектора 9 искрового пробоя, а данные анализа и измерения передаются в блок анализа и управления 11. Исходя из данных, полученных от детектора 9 искрового разряда, блок анализа и управления 11 формирует звуковые и световые сигналы, говорящие об обнаружении пропуска изоляции. Блок анализа и управления 11, используя данные, полученные с блока анализа 12, поддерживает за счет изменения длительности пачки импульсов Т 1 (фиг. 2) заданное напряжение на выходе всего устройства, т.е. на электроде 8. Напряжениена накопительном конденсаторе 5 пропорционально длительности пачки импульсов Т 1 (фиг. 3). Предложенное устройство позволяет формировать импульсы выходного напряжения с длительностью значительно меньшей, чем в прототипе, благодаря наличию в схеме транзистора 7 , что не приводит к полной разрядке накопительного конденсатора 5. Так как при увеличении амплитуды выходного импульса увеличивается энергия в импульсе, то для возникновения искрового разряда необходима меньшая длительность импульса. Кроме того, при увеличении задаваемого напряжения можно уменьшать частоту сформированных импульсов, не боясь пропустить нарушения изоляции при движении электрода, так как увеличивается воздушный зазор, при котором возникает искровой разряд. Мощность, потребляемая от источника постоянного тока 1 равна РоИ/Т илиоИ,где -ток коллектора транзистора 7 при формировании импульса,1/Т - частота следования импульсов. Уменьшая частоту и длительность сформированного выходного импульса при увеличении амплитуды, посредством блока анализа и управления 11, достигается уменьшение энергопотребления и увеличение КПД устройства. Источники информации 1. А.с. 391463 СССР, МПК 301 27/62, 1973. 2. А.с. 879433 СССР, МПК 301 27/62, 1981. 3. А.с. 1564465 СССР, МПК 517 5/00, 1990 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4