КАЛИБРОВКА МАГНИТОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ДАТЧИКА ВНУТРИТРУБНОГО МАГНИТНОГО ДЕФЕКТОСКОПА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
- Авторы: Вавилов Р.Е.1,2, Гольдберг В.А.2
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина)
- 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
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
- 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
- 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.
- 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).
- Джексон Р. Г. Новейшие датчики. М. : Техносфера, 2007. 384 с.
- Цветков Э. И. Основы математической метрологии. СПб. : Политехника, 2005. 510 с.
- Schanze T. Sinc interpolation of discrete periodic signals // IEEE Transactions on Signal Processing. 1995. № 43 (6). P. 1502–1503. doi: 10.1109/78.388863
- 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
- Афанасьев Ю. В. [и др.]. Средства измерений параметров магнитного поля. Л. : Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. 320 с.
- Kuczmann M., Iványi A. The Finite Element Method in Magnetics. Budapest : Akadémiai Kiadó, 2008. 319 p.
- Самарский А. А., Гулин А. В. Численные методы : учеб. пособие для вузов. М. : Наука, 1989. 432 c.
- Калиткин Н. Н., Альшина Е. А. Численные методы : в 2 кн. М. : ИЦ «Академия», 2013. Кн. 1. Чис- ленный анализ. 304 с.
Дополнительные файлы
