RU2364860C2 - Датчик для определения внутреннего и наружного диаметров для устройства контроля рассеяния магнитного потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к контролю трубопроводов. Снаряд содержит корпус, первый и второй окружные отстоящие друг от друга магниты противоположных полярностей, размещенные на корпусе снаряда. Магниты обеспечивают магнитное насыщение зоны трубопровода между ними. Первые измерительные приборы размещены на корпусе снаряда между магнитами и выполнены с возможностью генерирования сигналов, которые реагируют на рассеяние потока для выдачи первой информации, касающейся аномалий на внутренней и/или наружной поверхности трубопровода. Вторые измерительные приборы размещены на корпусе снаряда между магнитами и выполнены с возможностью генерирования сигналов, которые реагируют на вихревые токи, индуцируемые во внутренней поверхности трубопровода для выдачи второй информации, касающейся аномалий на внутренней поверхности трубопровода. Схема обработки сигналов предназначена для объединения первых и вторых сигналов. При этом вторые измерительные приборы возбуждаются только в ответ на сигналы, генерируемые схемой обработки сигналов. Технический результат: экономия энергии. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к измерительному снаряду (ершу) для контроля трубопроводов, выполненному с возможностью определения внутреннего и наружного диаметров. Измерительный ерш функционирует за счет определения рассеяния потока, связанного с системой для измерения вихревых токов, обеспечивающей средства для различения между аномалиями в наружных и внутренних поверхностях трубопровода. Различение внутреннего и наружного диаметров осуществляется с помощью катушки генерации вихревых токов и катушки обнаружения вихревых токов для выдачи сигнала, используемого для указания наличия обнаруженной аномалии рассеяния потока во внутренней поверхности трубопровода.

Предшествующий уровень техники

Использование приборов контроля посредством рассеяния магнитного потока представляет собой известную технологию. Дефекты в ферромагнитных трубах определяют, создавая магнитное поле в стенке трубы и детектируя рассеяние потока, вызванное аномалиями в стенке трубы. Искажение магнитного поля, вызванное такими аномалиями, как коррозия, ямки или изменения в структуре стенки трубы, некоторые из которых могут быть обусловлены муфтами, сварными швами, фланцами и т.д., может быть обнаружено, измерено и идентифицировано в регистрируемой информации. Следовательно, приборы контроля посредством рассеяния потока обеспечивают реализацию известного способа определения характеристик трубопровода, по которому проходит измерительный ерш.

Одна проблема, которая возникла в связи с приборами контроля посредством рассеяния потока, заключается в идентификации того, обусловлено ли обнаруженное рассеяние потока такими аномалиями, как коррозия, на внутренней или наружной поверхности стенки трубы. Когда осуществляют контроль трубопровода, важно зарегистрировать местонахождение и размеры аномалий в стенке трубы, а также идентифицировать, находится аномалия на внутренней поверхности трубы или на наружной поверхности трубы.

Известным средством измерения рассеяния потока является использование прибора на эффекте Холла.

Измерительные ерши для контроля посредством рассеяния потока, как правило, предусматривают использование множества якорей, каждый из которых имеет на одном конце положительный магнитный полюс, а на другом конце - отрицательный магнитный полюс. Конструкции и размеры магнитов таковы, что обеспечивается, по существу, постоянное магнитное насыщение короткого окружного участка трубы, когда по этой трубе перемещается измерительный ерш.

В качестве информации об уровне техники, связанной с измерительным ершом, используемым для контроля трубопроводов, а в частности с ершами, которые обнаруживают аномалии путем измерения рассеяния потока, можно привести следующие патенты США.

Номер патента	Дата выдачи	Название
3949292	4/6/1976	Устройство для контроля трубопроводов, имеющее шарнирную несущую конструкцию
4769598	9/6/1988	Устройство для электромагнитного контроля стенок трубопроводов
4945306	7/31/1990	Схема катушки и прибора на эффекте Холла для измерения магнитных полей
4964059	10/16/1990	Устройство для контроля трубопровода
5283520	2/1/1994	Способ определения толщины магнитной трубы путем измерения времени, необходимого трубе для достижения магнитного насыщения
5,293,117	3/8/1994	Магнитный детектор дефектов для использования в ферромагнитных трубных изделиях малого диаметра с использованием второго магнитного поля для ограничения первого магнитного поля
5,506,505	4/9/1996	Устройство для трубопроводного ерша дистанционной индикации, включающее в себя корпус датчика, имеющий поверхность для контакта с ортогонально расположенными парамагнитными материалами, твердотельный датчик и метку
5,565,633	10/15/1996	Устройство спирального тягача и способ его применения
5,864,232	1/26/1999	Устройство контроля труб посредством магнитного потока для анализа аномалий в стенке трубопровода
6,023,986	2/15/2000	Прибор контроля посредством рассеяния магнитного потока для трубопроводов
6,640,655	11/4/2003	Механизм подвески датчика самоконтроля
6,683,452	1/27/2004	Устройство для измерения плотности магнитного потока, например, для обнаружения внутренней трещины металла или профиля из металла

Помимо вышеперечисленных патентов следует указать статью G.W.Adams and W.D.Moffart, “Full-Signature Multiple-Channel Vertilog”, опубликованную в Обществе инженеров-нефтяников в мае 1991 г.

Краткое изложение сущности изобретения

Технической задачей согласно этому изобретению является создание измерительного ерша, который используется для определения характеристик ферромагнитной трубы, по которой он проходит. Существенные признаки измерительного ерша включают в себя корпус ерша, который коаксиально размещен внутри трубопровода и конфигурирован с манжетами, что обеспечивает перемещение корпуса ерша внутри трубопровода, реагируя на поток текучей среды. Термин «текучая среда», употребляемый в данном описании, включает жидкости, газы или их комбинации.

В корпусе ерша размещено множество первых и вторых коаксиальных окружных, а также отстоящих друг от друга магнитов противоположных полярностей. Пары магнитов расположены по окружности вокруг корпуса ерша, при этом полюса магнитов расположены близко к внутренней окружной стенке трубопровода. Отстоящие друг от друга магниты противоположных полярностей обеспечивают, по существу, полное магнитное насыщение окружной зоны трубопровода между магнитами, причем эта полностью намагниченная зона трубопровода постоянно движется вместе с корпусом трубопроводного ерша, когда тот движется по трубопроводу.

К корпусу ерша прикреплены первые измерительные приборы, которые оперты между магнитными полюсами и выполнены с возможностью формирования сигналов, которые реагируют на рассеяние потока. Рассеяние потока из полностью намагниченной секции трубопровода происходит вследствие аномалий, появляющихся на внутренней или наружной поверхностях стенки трубопровода.

Второй измерительный прибор размещен в корпусе ерша между полюсами магнитов и выполнен с возможностью формирования сигналов, которые реагируют на вихревые токи, индуцируемые на внутренней поверхности трубопровода. Путем измерения индуцируемых вихревых токов можно определить, существует ли аномалия на внутренней поверхности. Если обнаруживается аномалия, которая возникает вследствие рассеяния потока, и если измерительные приборы, определяющие вихревые токи, указывают, что на внутренней окружной стенке трубопровода нет аномалий, то делается логический вывод, что обнаруженная аномалия находится на наружной поверхности трубопровода. Если обнаруживается аномалия, а измерение вихревых токов при этом указывает наличие аномалии на внутренней поверхности трубопровода, то логическая система выдает указание, что обнаруженная аномалия находится на внутренней поверхности трубопровода.

Таким образом, определение того, находится обнаруженная аномалия на внутренней или на наружной поверхности трубопровода, получают путем комбинирования первых и вторых сигналов для указания величины аномалий трубопроводов и местонахождения их на внутренней или наружной поверхности.

Для индукции вихревых токов во внутреннюю поверхность трубопровода требуется энергия, а типичные системы для измерения вихревых токов могут потреблять значительные количества энергии в течение непрерывной работы. Вводить, а потом измерять вихревые токи нужно лишь тогда, когда требуется регистрировать измерения. По этой причине в предложенном измерительном ерше измерительные приборы, определяющие вихревые токи, возбуждаются лишь тогда, когда это запрашивается схемой обработки сигналов.

Хотя рассеяние потока можно обнаруживать разными путями, очень успешная и предпочтительная система для практического осуществления рассматриваемого изобретения предусматривает использование приборов на эффекте Холла.

Предложенное изобретение касается также способа определения характеристик внутренней и наружной поверхностей металлического трубопровода, заключающегося в том, что: (а) перемещают аксиально поддерживаемый корпус ерша по трубопроводу, (б) с помощью средств, размещенных в корпусе ерша, осуществляют магнитное насыщение окружной зоны трубопровода, которая перемещается вместе с измерительным ершом, (в) непрерывно измеряют изменения магнитного сопротивления в перемещающейся окружной намагниченной зоне трубопровода для определения наличия и размеров аномалий на внутренней или наружной поверхностях трубопровода, (г) осуществляют электрическое возбуждение множества импульсных катушек для индукции вихревых токов во внутреннюю поверхность перемещающейся окружной зоны трубопровода, (д) посредством множества катушек измерения, каждая из которых спарена с импульсной катушкой, измеряют вихревые токи, чтобы определить присутствие или отсутствие аномалии на внутренней поверхности трубопровода, (е) сравнивают результаты этапов (в) и (д), чтобы определить, присутствует ли аномалия, обнаруженная на этапе (в), на внутренней или наружной поверхности трубопровода, (ж) регистрируют результаты этапов (в) и (е) для выдачи информации о размере аномалии и ее местонахождении на внутренней или наружной поверхности трубопровода, и (з) осуществляют возбуждение упомянутого множества катушек генерирования на этапе (г) только в ответ на сигналы, генерируемые посредством упомянутой схемы обработки сигналов.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим подробным описанием предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает фронтальную проекцию узла трубопроводного ерша, при этом трубопровод включает в себя манжеты для контакта с внутренней поверхностью стенки трубопровода и для перемещения ерша под действием потока текучей среды - либо жидкости, либо газа - по трубопроводу согласно изобретению;

Фиг.2 - фронтальную проекцию измерительного участка трубопроводного ерша с множеством параллельных, близко друг к другу расположенных якорей с постоянными магнитами, причем якоря прикреплены к корпусу ерша серьгами, согласно изобретению;

Фиг.3 - фронтальное поперечное сечение верхнего и нижнего якоря с соответствующими магнитами, измерительными приборами, распорками и звеньями согласно изобретению;

Фиг.4 - общий вид корпуса трубопроводного ерша и якоря с соответствующими магнитами, измерительными приборами, распорками и звеньями согласно изобретению;

Фиг.5 - фронтальное поперечное сечение участка стенки трубопровода и основные измерительные приборы согласно изобретению, включая узел датчика Холла, в сочетании с датчиком вихревых токов;

Фиг.6 - фронтальная проекция участка измерительного ерша, где показан корпус ерша с одним якорем и прикрепленными к нему магнитами и измерительными приборами, расположенными между магнитами, на блок-схеме показаны основные электронные блоки, применяемые для практического осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Настоящее изобретение не сводится к подробностям конструкции и компоновки составных частей, изображенных на прилагаемых чертежах. Возможны другие варианты осуществления изобретения, и оно может быть воплощено на практике или реализовано множеством способов. Кроме того, фразеология и терминология, употребляемая в данном описании, применяется для описания, а не ограничения заявленного устройства и способа.

На фиг.1 представлен измерительный трубопроводный ерш, в котором использованы основные элементы этого изобретения. Трубопроводный измерительный ерш 10 содержит секцию 12 измерительных приборов, к которой конкретно и относится это изобретение. Измерительный трубопроводный ерш 10 предусматривает применение множества эластомерных манжет 14 (показаны 5 из них), которые выполняют две основные функции. Во-первых, манжеты 14 поддерживают трубопроводный ерш по центру внутри трубопровода, а во-вторых, они имеют окружные края или кромки, которые контактируют с внутренней стенкой трубопровода, образуя поршнеобразную связь, так что текучая среда, протекающая по трубопроводу, обуславливает усилие, действующее на манжеты, которое перемещает измерительный ерш 10 по трубопроводу.

Трубопроводный ерш 10 содержит также модуль 16 питания измерительных приборов, который, как правило, содержит батареи, электрическая энергия которых подается в секцию 12 измерительных приборов, и регистрирующие измерительные приборы. Модуль 16 питания измерительных приборов соединен с секцией 12 измерительных приборов посредством внутреннего кабеля (не показан).

Кроме того, трубопроводный ерш содержит счетчик 18 пройденного пути, выполненный в форме колесика, которое контактирует с внутренней поверхностью стенки трубопровода, выдавая электрические сигналы, в соответствии с которыми регистрируются места обнаруженных аномалий в стенке трубопровода.

Следует понять, что измерительный ерш 10 иллюстрируется лишь в качестве примера, а не ограничения. Описываемое изобретение располагается исключительно в пределах компоновки секции 12 измерительных приборов, и такую секцию измерительных приборов можно использовать совместно с другими системами измерительного ерша.

Секция 12 измерительных приборов подробнее проиллюстрирована на фиг.2-6. На фиг.2 и 3 показана основная структурная компоновка измерительной системы, посредством которой можно осуществить это изобретение на практике. Секция 12 измерительных приборов содержит корпус 20 ерша, имеющий отстоящие друг от друга торцевые пластины 22А и 22 В. Между торцевыми пластинами размещено множество удлиненных якорей 24, которые размещены близко друг к другу в параллельной компоновке и расположены по окружности вокруг корпуса 20 ерша. Каждый якорь 24 на одном конце поддерживает магнит 26 положительного полюса, а на другом конце - магнит 28 отрицательного полюса. Вместо того, чтобы называть эти магниты магнитами «отрицательного» и «положительного» полюсов, их часто называют магнитами северного полюса и южного полюса. Магниты 26 и 28, установленные на соответствующих якорях 24, размещены близко друг к другу и имеют такую напряженность магнитного поля, что окружной участок отрезка трубы между магнитами 26 и 28, по меньшей мере, полностью насыщен.

Каждый якорь 24 размещен между пластинами 22А и 22В и опирается на переднюю серьгу 30 и заднюю серьгу 32. Каждая из передних серег 30 шарнирно прикреплена одним концом к пластине 22А, а другим концом - к якорю 24. Каждая из задних серег 32 шарнирно прикреплена одним концом к якорю 24, а на заднем конце имеет палец 34 в пазу 36. Таким образом, серьги 30 и 32 обеспечивают изменяемое радиальное положение каждого якоря 24 относительно корпуса 20 ерша, то есть каждый якорь может отклоняться внутрь и наружу, когда это требуется, для соответствия внутренней цилиндрической поверхности стенки трубы, по которой движется измерительный ерш.

Чтобы поддерживать магниты 26 и 28 в непосредственной близости к внутренней стенке трубопровода, но при этом предотвращать износ магнитов из-за контакта со стенкой трубопровода, применяются распорки 38. Распорки 38 могут быть колесиками, как показано на чертежах, или могут быть башмаками, выполненными с возможностью скольжения по внутренней стенке трубопровода, обеспечивая таким образом возможность размещения магнитов 26 и 28 в непосредственной близости к внутренней стенке трубопровода, но без касания этой стенки. Использование колесиков, выполняющих функции распорок, является известным технологическим приемом и не представляет собой часть этого изобретения.

Существо изобретения лучше всего показано на фиг.5 и 6. На Фиг.5 схематически представлены основные концепции. Измерительный ерш 10 (фиг.5) движется вместе со своей измерительной оснасткой, которая содержит датчик 40 Холла, поддерживаемый измерительным прибором в непосредственной близости от внутренней окружной поверхности 42 цилиндрического трубопровода 44, который имеет соответствующую наружную окружную поверхность 46. Использование датчиков 40 Холла является известным методом обнаружения рассеяния потока в магнитно-насыщенной стенке трубы. Диапазон обнаружения аномалий, получаемый с помощью датчика 40 Холла, обозначен пунктирными линиями 48 (фиг.5).

Если бы измерительный ерш 10 включал в себя измерительную оснастку, которая содержала бы только датчики Холла, он бы обеспечивал регистрацию, характеризующую аномалии в трубе, но такая регистрация не обеспечивала бы информацию о том, где находятся обнаруженные аномалии на внутренней окружной поверхности 42 трубы или на ее наружной окружной поверхности 46. Чтобы получить эту недостающую информацию, модуль измерительных приборов измерительного ерша согласно изобретению предусматривает использование систем 50 датчиков вихревых токов. «Вихревой ток» - это индуцируемый электрический ток в электропроводном объекте, как правило, вызывающий потерю энергии. Вихревые токи также называют иногда «токами Фуко». Вихревые токи движутся встречно по отношению к направлению основного тока и обычно совершают круговое движение. Особой характеристикой вихревых токов является то, что когда эти токи индуцируют в проводящем объекте, они, как правило, проникают на небольшую глубину поверхностного слоя объекта. Эта характеристика рассматривается как преимущество настоящего изобретения, заключающееся в том, что каждая система 50 датчика вихревых токов функционирует, индуцируя вихревой ток, указанный пунктирными линиями 54, во внутреннюю окружную поверхность 42 стенки 44 трубопровода. Вихревые токи 54 индуцируются катушкой, переносимой системой 54 датчика вихревых токов.

Датчики вихревых токов часто используют для измерения в окрестности электропроводных материалов. В них используются эффекты «глубины поверхностного слоя», возникающие из-за того, что проводящий материал подвергается воздействию высокочастотного магнитного поля, поэтому эффективная зона их действия при введении в материал ограничена несколькими тысячными дюйма. Кроме того, они могут действовать в рамках жесткого низкочастотного магнитного поля, оказывая незначительное влияние на рабочие параметры.

Концепция датчиков, представленная на фиг.5, предусматривает наличие датчика 40 Холла, системы 50 датчиков тока, которые размещены в одном и том же узле 56 головки (фиг.3, 4 и 6). В системе использованы датчики 40 Холла в качестве основных количественных индикаторов потерь в металле, а значит и наличия аномалий на внутренней и наружной поверхностях 42 и 46 стенки трубы. Это происходит потому, что зона действия, которая представляет собой диапазон 48 измерения, включает всю стенку 44 трубы. Однако датчики вихревых токов «видят» лишь на небольшую глубину во внутреннюю поверхность 42 стенки трубы и реагируют на потери в металле, которые локализованы у внутренней поверхности стенки трубы.

В системах 50 датчиков вихревых токов использованы конструкции катушек для минимизации потребляемой энергии. Это показано на фиг.5 указанием индуцированного вихревого тока 54 и измеренного вихревого тока, обозначенного пунктирными линиями 58. Количественное содержание измеренных вихревых токов указывает присутствие или отсутствие аномалий, то есть пропусков металла от внутренней окружной поверхности 42 трубы 44.

Важный признак настоящего изобретения заключается в том, что система 50 датчика вихревых токов запитывается или возбуждается с возможностью выдачи индуцированного вихревого тока 54 только тогда, когда поступает запрос из измерительного прибора. На фиг.6 показана схема 60 обработки сигналов от датчика Холла, которая реагирует на обнаруженные аномалии 62А-62D в стенке трубопровода 44. При запросе от схемы 70 обработки сигналов схема 64 генерирования вихревых токов возбуждается, стимулируя инициирование индуцируемого вихревого тока 54 (фиг.5) системой 50 датчика вихревых токов. Схема 66 обработки вихревых токов реагирует на измеренный вихревой ток 58 (фиг.5) и выдает выходной сигнал по проводнику 68 в схему 70 обработки и выдачи сигналов.

На фиг.6 показан участок измерительного ерша 10 согласно изобретению, показаны корпус 20 ерша, якорь 24, положительный и отрицательный магниты 26 и 28, размещенные на якоре, и узел 56 головки, расположенный между магнитами, который содержит измерительный прибор 72 на эффекте Холла и измерительный прибор 74, определяющий вихревые токи. Измерительный прибор 74, определяющий вихревые токи, реагирует на работу схемы 64 генерирования вихревых токов, обуславливая появление индуцированных вихревых токов 54 (фиг.5), и используется для обнаружения и измерения результирующего потока измеренных вихревых токов 58. Сигнал генерирования вихревых токов передается по проводнику 76 в измерительный прибор 74 для определения величины вихревых токов, измеренный вихревой ток передается по проводнику 78 в схему 66 обработки вихревых токов. Проводник 80 обеспечивает передачу сигнала от измерительного прибора 72 на эффекте Холла в схему 60 обработки сигналов от датчика Холла. Инициирующие сигналы из схемы 70 обработки, возбуждающие схему 64 генерирования вихревых токов, передаются по проводнику 82, а количественный технологический сигнал, генерируемый измерительным прибором 72 на эффекте Холла, проходит по проводнику 84 в схему 70 обработки и выдачи сигналов.

Колесико 86 датчика пройденного пути подает сигналы в схему 88 датчика измерения пройденного пути, которая формирует сигнал 90 позиционирования в схему 70 обработки и выдачи сигналов.

Хотя датчики внутреннего и наружного диаметров обычно располагали во второй матрице головок, находящейся где-нибудь сзади систем намагничивающих устройств измерительного ерша, в рассматриваемом изобретении датчик 72 Холла и измерительный прибор 74, определяющий вихревые токи, находятся в одном и том же узле 56 головки, расположенном между магнитными полюсами 26 и 28. Эта система исключает необходимость во вторичной матрице датчиков, расположенной где-то на приборе, следствием чего является уменьшение количества проводников и кабелей, необходимых для пропускания сигналов от головок датчиков к электронным приборам для регистрации данных.

Первый измерительный прибор - это измерительный прибор 72 на эффекте Холла, который входит в состав узла 56 головки, расположен между магнитными полюсами 26 и 28 и выполнен с возможностью генерирования сигналов, т.е. предназначен для передачи первой информации по проводнику 80, касающейся аномалий 62А-62D на внутренней и наружной поверхностях 42 и 46 трубопровода. Второй измерительный прибор, то есть измерительный прибор 74, определяющий вихревые токи, размещен на узле 56 головки между магнитами 26 и 28 и выполнен с возможностью генерирования сигналов, которые реагируют на вихревые токи 54 и 58 (фиг.5), индуцируемые во внутренней поверхности 42 трубопровода, что обеспечивает получение второй информации, касающейся аномалий на внутренней стенке 42 трубопровода 44. Важный признак рассматриваемого изобретения заключается в том, что второй измерительный прибор, определяющий вихревые токи, возбуждается только в ответ на сигналы, генерируемые схемой 70 обработки сигналов. Таким образом, энергия, необходимая для работы измерительного прибора 74, определяющего вихревые токи, расходуется только тогда, когда необходимы данные, поэтому достигается существенная экономия энергии.

Вышеописанное изобретение не ограничивается конкретными иллюстрациями, содержащимися на чертежах, которые отображают лишь один вариант осуществления изобретения, являющийся предпочтительным вариантом осуществления на момент подготовки этой заявки, но понятно, что изобретение ограничивается лишь объемом притязаний пункта или пунктов прилагаемой формулы изобретения, включающей в себя весь диапазон эквивалентности, в который попадает каждый элемент или технологический этап.

Claims (16)

1. Измерительный снаряд для определения характеристик ферромагнитной трубы, по которой он проходит, содержащий
корпус снаряда, размещенный коаксиально с возможностью перемещения внутри трубопровода, реагируя на поток текучей среды,
первый и второй коаксиальные окружные отстоящие друг от друга магниты противоположных полярностей, размещенные на корпусе снаряда и обеспечивающие, по существу, полное магнитное насыщение зоны трубопровода между магнитами,
первые измерительные приборы, размещенные на корпусе снаряда между магнитами и предназначенные для генерирования сигналов в ответ на рассеяние потока, для формирования первой информации, касающейся аномалий на внутренней и/или наружной поверхности трубопровода,
вторые измерительные приборы, в которых использованы пары катушек для генерирования и измерения, размещенные на корпусе снаряда между магнитами и предназначенные для генерирования сигналов в ответ на вихревые токи, индуцируемые во внутренней поверхности трубопровода,
для формирования второй информации, касающейся аномалий на внутренней поверхности трубопровода,
схему обработки сигналов, предназначенную для объединения первых и вторых сигналов, для указания величины и местонахождения аномалий трубопровода на внутренней или наружной поверхности,
при этом вторые измерительные приборы возбуждаются только в ответ на сигналы, генерируемые схемой обработки сигналов.

2. Измерительный снаряд по п.1, отличающийся тем, что первые и вторые измерительные приборы расположены во множестве находящихся близко друг к другу головок, размещенных по окружности вокруг корпуса снаряда и в плоскости, перпендикулярной оси трубопровода.

3. Измерительный снаряд по п.1, отличающийся тем, что первые измерительные приборы являются приборами на эффекте Холла.

4. Измерительный снаряд по п.1, отличающийся тем, что магниты закреплены на противоположных концах удлиненных якорей, которые отстоят друг от друга, находясь в параллельных плоскостях, каждая из которых содержит ось трубопровода, причем якоря размещены радиально с возможностью позиционирования на корпусе снаряда, при этом первые и вторые измерительные приборы размещены на якорях.

5. Измерительный снаряд по п.4, отличающийся тем, что якоря и магниты расположены таким образом, что взаимное магнитное отталкивание обуславливает радиальное перемещение наружу к внутренней цилиндрической стенке трубопровода.

6. Измерительный снаряд по п.4, отличающийся тем, что содержит распорки, прикрепленные к якорям для контакта с внутренней стенкой трубопровода и посредством этого обеспечения опор для магнитов и первых и вторых измерительных приборов, которые находятся в непосредственной близости от внутренней стенки трубопровода.

7. Измерительный снаряд по п.4, отличающийся тем, что каждый из якорей закреплен на корпус ерша посредством серег.

8. Измерительный снаряд по п.1, отличающийся тем, что первые измерительные приборы предназначены для формирования сигналов в ответ на обнаруженные изменения магнитного сопротивления, когда снаряд перемещается по трубопроводу.

9. Измерительный снаряд по п.1, отличающийся тем, что вторые измерительные приборы предназначены для формирования сигналов в ответ на обнаруженные изменения магнитного сопротивления во внутренней стенке трубопровода.

10. Способ определения характеристик внутренней и наружной поверхностей металлического трубопровода, заключающийся в том, что
(а) перемещают аксиально размещенный корпус снаряда по трубопроводу,
(б) посредством магнитов, размещенных на корпусе снаряда, осуществляют магнитное насыщение окружной зоны трубопровода, которая перемещается вместе с упомянутым снарядом,
(в) непрерывно измеряют изменения магнитного сопротивления в перемещающейся окружной зоне трубопровода для получения сигналов наличия и размеров аномалий на внутренней или наружной поверхностях трубопровода,
(г) осуществляют электрическое возбуждение множества катушек для индукции вихревых токов во внутреннюю поверхность перемещающейся окружной зоны трубопровода,
(д) посредством множества катушек измерения, каждая из которых образует пару с катушкой для генерирования, измеряют вихревые токи, чтобы определить наличие или отсутствие аномалий на внутренней поверхности трубопровода,
(е) сравнивают результаты этапов (в) и (д) в схеме обработки сигналов, чтобы определить, имеются ли аномалии, обнаруженные на этапе (в), на внутренней или наружной поверхности трубопровода,
(ж) регистрируют результаты этапов (в) и (е) для представления информации о наличии, размере и местонахождении аномалий на внутренней или наружной поверхности стенки трубопровода,
(з) осуществляют возбуждение множества катушек для генерирования на этапе (г) только в ответ на сигналы, генерируемые посредством схемы обработки сигналов.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что этапы (в) и (д) осуществляют с помощью измерительных приборов, расположенных во множестве близко друг к другу расположенных головок, находящихся на окружности вокруг корпуса снаряда в плоскости, перпендикулярной оси трубопровода.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что этап (в) осуществляют с помощью приборов на эффекте Холла.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что этап (б) осуществляют посредством магнитов, закрепленных на противоположных концах удлиненных якорей, которые отстоят друг от друга, находясь в параллельных плоскостях, и опираются радиально с возможностью позиционирования на корпусе снаряда.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что располагают якоря таким образом, что взаимное магнитное отталкивание обуславливает радиальное перемещение наружу к внутренней цилиндрической стенке трубопровода.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что закрепляют распорки на якорях для контакта с внутренней цилиндрической поверхностью трубопровода и обеспечения тем самым опоры для магнитов и первых и вторых измерительных приборов в непосредственной близости от внутренней цилиндрической поверхности трубопровода.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что прикрепляют якоря к корпусу снаряда посредством шарнирно установленных серег.

Images