КАЛИБРОВКА МАГНИТОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ДАТЧИКА ВНУТРИТРУБНОГО МАГНИТНОГО ДЕФЕКТОСКОПА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Обложка
  • Авторы: Вавилов Р.Е.1,2, Гольдберг В.А.2
  • Учреждения:
    1. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина)
    2. АО «Газпром диагностика»
  • Выпуск: № 2 (2025)
  • Страницы: 32-42
  • Раздел: ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
  • URL: https://ogarev-online.ru/2307-5538/article/view/296475
  • ID: 296475

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность и цели. Актуальность темы обусловлена необходимостью разработки процедуры калибровки магнитоизмерительных датчиков внутритрубных магнитных дефектоскопов с учетом возможности авто- матизации процесса калибровки программно-аппаратными средствами, поскольку отсутствует подходящее комплексное решение ввиду специфики сферы применения данных датчиков. Целью работы является разработка процедуры калибровки магнитоизмерительных датчиков, а также математического обеспечения для возможности численного моделирования отдельных компонентов калибратора. Материалы и методы. Описание измерительных процедур проводится с помощью математического аппарата метрологического анализа и синтеза. Для моделирования калибровочного магнитного поля меры магнитной величины калибратора методом конечных элементов рас- смотрен способ задания математической модели, описывающей электромагнитные свойства катушки на постоянном токе и на переменном токе низкой частоты. Приведены критерии оценки результатов моделирования калибровочного магнитного поля. Результаты. Предложен способ калибровки магнитоизмерительных датчиков, основанный на использовании калибровочного электромагнитного поля гармонической формы, формируемого мерой магнитной величины. Предложен подход к определению необходимых габаритных размеров меры магнит- ной величины на основе конечно-элементного моделирования магнитного поля меры. Выводы. Предложенный способ калибровки отличается удобством в его автоматизации. По каждому магнитоизмерительному преобразователю в результате калибровочных измерений формируется набор значений во всем диапазоне измерений преобразователя. Выбор именно гармонической функции для формирования калибровочного магнитного поля обусловлен также удобством аппаратной реализации процедуры формирования входного сигнала меры магнитной величины. Предлагаемая в данной работе модель катушки меры адекватна для определения необходимых габаритов и нужного диапазона изменения выходной величины меры при постоянном токе. В случае же переменного и импульсного тока модель является неадекватной, так как не учитывается влияние индуктивности и сопротивления намотки. Однако низкая частота калибровочного поля (не более десятков–сотен герц) позволяет пренебречь дополнительным анализом переходных процессов в цепи.

Об авторах

Роман Евгеньевич Вавилов

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина); АО «Газпром диагностика»

Автор, ответственный за переписку.
Email: revavilov@gmail.com

аспирант; ведущий инженер отдела разработки схемотехнических решений службы разработки средств внутритрубной дефектоскопии

(Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5); (Россия, г. Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, 40, корп. 4)

Валерия Александровна Гольдберг

АО «Газпром диагностика»

Email: v.goldberg@diagnostika.gazprom.ru

ведущий инженер отдела разработки механических конструкций и систем службы разработки средств внутритрубной дефектоскопии

(Россия, г. Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, 40, корп. 4)

Список литературы

  1. Королев П. Г. Организация работы средств измерений с метрологическим самоконтролем // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2019. № 4. С. 51–57. doi: 10.21685/2307-5538-2019-4-6
  2. Магницкий Д. К., Захарова А. Г. Обзор существующих методов и автоматизированных комплексов поверки средств измерений // Энергетика и энергосбережение: теория и практика : сб. материалов V Всерос. науч.-практ. конф. / под ред. Р. В. Беляевского, И. А. Лобур. Кемерово : Изд-во КузГТУ, 2021. С. 328–333.
  3. Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы. URL: https://sonel.ru/ru/biblio/knowledgecentre/ reference-book/metrology-reference/method-of-calibration/ (дата обращения: 17.01.2025).
  4. Джексон Р. Г. Новейшие датчики. М. : Техносфера, 2007. 384 с.
  5. Цветков Э. И. Основы математической метрологии. СПб. : Политехника, 2005. 510 с.
  6. Schanze T. Sinc interpolation of discrete periodic signals // IEEE Transactions on Signal Processing. 1995. № 43 (6). P. 1502–1503. doi: 10.1109/78.388863
  7. Porshnev S. V., Kusaykin D. V., Klevakin M. A. On features of reconstruction of finite-length discrete-time signal with nonzero constant component using sinc interpolation // SIBIRCON 2019 – International Multi- Conference on Engineering, Computer and Information Sciences. Novosibirsk : Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. P. 167–171. doi: 10.1109/SIBIRCON48586.2019.8958291
  8. Афанасьев Ю. В. [и др.]. Средства измерений параметров магнитного поля. Л. : Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. 320 с.
  9. Kuczmann M., Iványi A. The Finite Element Method in Magnetics. Budapest : Akadémiai Kiadó, 2008. 319 p.
  10. Самарский А. А., Гулин А. В. Численные методы : учеб. пособие для вузов. М. : Наука, 1989. 432 c.
  11. Калиткин Н. Н., Альшина Е. А. Численные методы : в 2 кн. М. : ИЦ «Академия», 2013. Кн. 1. Чис- ленный анализ. 304 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».