176
Структурная схема предлагаемого технического
решения и фотография установки представлены рис. 1-2
соответственно.
Рис. 1 – Структурная схема
Рис. 2 – Фотография установки:
1 – устройство возбуждения; 2 – усилитель; 3 – чувствительный
элемент, 4 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 5 – генератор
сигналов низкочастотный; 6 – персональный компьютер (ПК)
Принцип работы системы автоматизированного
мониторинга и прогнозирования остаточного ресурса
трубопроводного транспорта заключается в следующем.
Чувствительным элементом (пьезоэлектрический
датчик) 3 регистрируются звуковые резонансные
колебания, которые возбуждаются в исследуемом
трубопроводе с помощью низкочастотного генератора
сигналов 5, усилителя сигнала 2 и устройством
возбуждения 1 [17].
При этом исследуемый трубопровод устанавливают
на опоры с фиксаторами, с помощью которых создается
давление грунта [17].
С помощью низкочастотного генератора сигналов 5
и усилителя сигнала 2 на устройство возбуждения 1
подаётся сигнал, который возбуждает резонансные
колебания в исследуемом трубопроводе. Сигнал от
чувствительного элемента через АЦП 4 поступает в
персональный компьютер 6 для дальнейшего анализа
[17].
В графической среде разработки приложений
«LabVIEW» было создано программное обеспечение
«Condition monitoring system» (свид. о гос. рег.
программы № 2019618374) [18].
Программа
«Condition
monitoring
system»
предназначена для определения технического состояния
трубопроводного транспорта в реальном режиме
времени с возможностью прогнозирования остаточного
ресурса. В основе анализа данных лежит метод
энтропийной параметризации вибродиагностических
сигналов. По увеличению энтропийных показателей
можно судить о наличии в исследуемом объекте
дефекта, но и его размеры и локализацию
(позиционирование) [18].
На рис. 3 представлен внешний вид панели
программы «Condition monitoring system».
Рис. 4 – Внешний вид программы
В качестве объекта исследования был выбран
стальной трубопровод диаметром d = 60 мм, толщиной
стенки δ = 5 мм, длина L = 1200 мм.
В работе были проанализированы следующие
дефекты в трубопроводе: дефект 2 мм (дефект сделан в
центре исследуемого трубопровода), дефект 3 мм,
дефект 5 мм, дефект 6 мм, дефект 7 мм, дефект 10 мм,
дефекты с поперечным и продольным разрезом.
Фотография трубопровода с дефектом представлена на
рис. 5.
Рис. 5 – Фотография дефекта 8 мм
Результаты, проведенные с помощью предлагаемой
установки и программного обеспечения, показали
работоспособность
и
высокую
достоверность
полученных
результатов.
Экспериментальные
исследования проводились без учета грунта.
IV.
Р
ЕЗУЛЬТАТЫ
Разработана
система
информационно–
диагностического комплекса для контроля технического
состояния
трубопроводов.
Описана
методика
автоматизированного
мониторинга
теплоэнергетического оборудования и прогнозирования
остаточного ресурса трубопроводного транспорта на
основе
энтропийной
параметризации
вибродиагностических сигналов.
Для проведения экспериментальных исследований
было разработано и создано программное обеспечение
«
Condition monitoring system», целью которого является
определение технического состояния трубопроводов.
Были проведены экспериментальные исследования.
Определен информативный диапазон частот для
контроля технического состояния трубопроводного
