Устройство для измерения местного коррозионного износа корпуса судна

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения местного коррозионного износа корпусов судов.
Известны устройства для бесконтактного оптического (лазерного) контроля степени коррозионного износа поверхности металла, например, устройство для измерений коррозии трубопроводов по патенту США 5362962, МПК H01J 3/14, 1994, представляющее собой автоматизированную систему, содержащую лазерное средство измерений типа сканера, механизм позиционирования, перемещающий средство измерений относительно сканируемой поверхности, и процессор для управления процессами сканирования и перемещения средства измерений.
Также известны устройства, реализующие контактные методы измерения степени коррозионного износа поверхности металла, например, устройство для сканирования коррозии и поверхностных дефектов по заявке на патент США 20060288756, МПК G01D 18/00, G01N 17/00, 2006, содержащее в качестве средства измерения местного коррозионного износа контактное средство для сканирования поверхности в виде контрольно-измерительной машины, закрепляемой на измеряемом объекте.
Общими недостатками устройств-аналогов являются высокая стоимость входящих в их состав средств измерений, необходимость в выполнении измерений только высококвалифицированными операторами, сложность в размещении на корпусе судна (необходимость создания дополнительных кронштейнов и подкреплений, особенно при использовании координатно-измерительных машин, имеющих высокую чувствительность к стабильности места базирования), а также слабая устойчивость к использованию в неблагоприятных условиях судостроительного производства (наличие загрязнений, пыли, продуктов коррозии, влияние коррозионно-агрессивного морского или прибрежного климата, вибрации корпуса судна, ударов по корпусу судна и т.д.).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели и принятым в качестве прототипа является устройство, используемое при измерении местного износа корпусов судов в отечественной практике (см. Приложение 2 Правил освидетельствования судов в процессе их эксплуатации (ПОСЭ) Российского речного регистра, 2019, с. 114-115), представляющее собой трафарет в виде круглой жёсткой немагнитной пластины с отверстиями, закрепляемой на корпусе судна постоянным магнитом. Использование устройства предполагает, что трафарет крепится на корпусе судна постоянным магнитом в месте, имеющем местный коррозионный износ, после чего через отверстия в трафарете глубиномером любой конструкции производятся измерения от стояний изношенной поверхности листа корпуса от наружной поверхности листа (т.е. величина местного износа корпуса в каждой контрольной точке). Отверстия в трафарете выполнены таким образом, чтобы обеспечить равное расстояние между ними, а также измерение 10 контрольных точек по заданному трафаретом направлению.
Недостатками описанного выше технического решения являются недостаточная повторяемость измерений, обусловленная зазором между глубиномером и стенками отверстий в трафарете, что не позволяет повторно установить глубиномер в одну и ту же точку на корпусе, недостаточная стабильность крепления на корпусе судна немагнитной пластины одним магнитом, а также отсутствие разметки отверстий (контрольных точек) на пластине, что может привести к ошибкам оператора как при первичных, так и при повторных измерениях (пропуск контрольных точек, повторная установка глубиномера в одно и то же отверстие и т.д.). Кроме того, при необходимости выполнить измерения в нескольких близко расположенных направлениях (например, для сбора статистики или оценки адекватности выбранного для измерений направления), трафарет необходимо переставлять.
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции устройства для измерения местного коррозионного износа корпуса судна, не имеющей перечисленных недостатков.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности измерений износа корпуса судна.
Указанный результат достигается за счёт использования устройства для измерения местного коррозионного износа корпуса судна, содержащего трафарет в виде жёсткой пластины на магнитном креплении с отверстиями равного диаметра, расположенными в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом отверстия в пластине выполнены посадочными не менее чем в два ряда, на лицевой стороне пластины напротив посадочных отверстий нанесена шкала, пластина изготовлена из магнитного материала и снабжена держателем для глубиномера, выполненным с возможностью установки в посадочные отверстия пластины и имеющим средства крепления на пластине, а также отжимным винтом для снятия с корпуса судна.
Сущность настоящей полезной модели отражена на фиг. 1 и фиг. 2, где показаны виды устройства в двух проекциях - со стороны торца и лицевой поверхности пластины, и на фиг. 3, где показано крепление корпуса глубиномера на пластине.
Устройство для измерения местного коррозионного износа корпуса судна содержит (фиг. 1-3) пластину 1 с нанесённой на лицевую её поверхность шкалой 2 и расположенные напротив шкалы 2 не менее чем в два ряда сквозные посадочные отверстия 3. Для крепления на корпусе судна 4 пластина выполнена из магнитного материала. Для измерения глубины коррозионного износа 5 корпуса судна 4 пластина 1 снабжена держателем 6 для глубиномера 7, имеющим обработанную посадочную поверхность 8 для установки в посадочные отверстия 3 пластины 1 и средства 9 крепления держателя 6 на пластине 1. Глубиномер 7 фиксируется в держателе 6 таким образом, чтобы его положение было стабильным и неизменным, а шток 10 глубиномера 6 свободно перемещался до контакта с измеряемой поверхностью корпуса судна 4. Пластина 1 также снабжена отжимным винтом 11 для снятия с корпуса судна.
Устройство для измерения местного коррозионного износа корпуса судна работает следующим образом.
Перед проведением измерений производится калибровка глубиномера 7, для чего пластина 1 устанавливается на ровную поверхность (например, поверочную плиту), после этого глубиномер 7, жёстко зафиксированный в держателе 6, последовательно устанавливается в любые две пары крайних посадочных отверстий 3 пластины 1 в направлениях параллельном и перпендикулярном рискам шкалы 2 и показания глубиномера 7 в положении контакта штока 10 с ровной поверхностью обнуляются (при использовании цифрового глубиномера 7) либо среднее значение из четырёх измерений в крайних отверстиях 3 записывается как нулевой отсчёт.
Устройство готово к работе.
Для выполнения измерений глубины коррозионного износа 5 корпуса судна 4 пластина 1 за счёт магнитных свойств материала, из которого она выполнена, стабильно закрепляется на поверхности корпуса судна 4 в месте местного коррозионного износа 5, таким образом, чтобы места износа 5 совпадали с одним из рядов посадочных отверстий 3, после чего глубиномер 7 последовательно устанавливается во все посадочные отверстия 3 выбранного ряда и в каждом из них производится измерение глубины коррозионного износа 5 корпуса судна 4 путём доведения штока 10 глубиномера 7 до положения контакта штока 10 с поверхностью местного коррозионного износа 5. Показания глубиномера 7 во всех точках записываются, при необходимости, из их значений вычитается полученное ранее при калибровке глубиномера 7 значение нулевого отсчёта.
При выполнении измерений в каждом из отверстий 3 держатель 6 помимо плотной фиксации посадочной поверхности 8 в посадочных отверстиях 3 пластины 1 должен быть механически зафиксирован средствами 9 (на фиг. 1, 2 условно не показаны) крепления на пластине 1 с целью исключения зазора между держателем 6 и пластиной 1.
После завершения цикла измерений глубины местного коррозионного износа 5 корпуса судна 4, устройство с помощью отжимного винта 11 может быть снято с корпуса судна 4 и переставлено в место проведения следующего цикла измерений. Устройство готово к следующему циклу измерений.
Наличие у глубиномера 7 держателя 6 с посадочной поверхностью 8 и посадочных отверстий 3 в пластине 1 устраняет зазор между глубиномером 7 и стенками посадочных отверстий 3, что позволяет повторно установить глубиномер 7 в одну и ту же точку на корпусе судна 4 и обеспечивает повторяемость измерений. Жёсткая фиксация устройства относительно корпуса судна 4 за счёт магнитных свойств материала пластины 1 в течение всего периода измерений обеспечивает стабильность крепления устройства на корпусе судна. Наличие шкалы 2 снижает вероятность ошибки оператора как при первичных, так и при повторных измерениях (пропуск контрольных точек, повторная установка глубиномера 7 в одно и то же отверстие 3 и т.д.). Выполнение отверстий 3 в несколько рядов позволяет при необходимости выполнить измерения в нескольких близко расположенных направлениях без перестановки устройства. Совокупность перечисленных решений обеспечивает заявленный технический результат полезной модели - повышение точности измерений износа корпуса судна с возможностью обеспечения повторяемости процесса измерений.
Таким образом, предлагаемое устройство для измерения местного коррозионного износа корпуса судна позволяет решить поставленную техническую задачу.