УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована при обследовании внутренних поверхностей дымовых труб.
Известна телевизионная установка для осмотра внутренней поверхности труб, описанная в патенте на полезную модель №21920, опубликованном 27.02.2002 г. Установка содержит телевизионную камеру с объективом и световые приборы, расположенные в цилиндрическом герметичном корпусе, передней стенкой которого является защитное стекло, а в задней стенке выполнен герметичный ввод, через который телевизионная камера и световые приборы соединены с источником электропитания и устройством отображения информации, в цилиндрическом герметичном корпусе размещен подшипник таким образом, что внешнее кольцо подшипника жестко соединено с корпусом, внутреннее кольцо подшипника жестко соединено с телевизионной камерой, ось вращения подшипника совмещена с осью вращения корпуса и оптической осью телевизионной камеры, а в нижней части телевизионной камеры с зазором относительно корпуса закреплен груз, при этом телевизионная камера и световые приборы соединены с источником электропитания и устройством отображения информации через дополнительно введенный вращающийся токосъемник, размещенный в цилиндрическом герметичном корпусе между его задней стенкой и подшипником.
Известная телевизионная установка для осмотра внутренней поверхности труб разработана для специфического осмотра горизонтальных участков труб водопроводной, канализационной системы, и не применима для осмотра дымовых труб.
Известно устройство для контроля внутренней поверхности дымовой трубы, описанное в патенте на изобретение №2545062, опубликованное 27.03.2015. Устройство для контроля внутренней поверхности дымовой трубы, содержащее корпус, состоящий из соединенных между собой головного полусферического обтекателя, цилиндрического кожуха, хвостового отсека с элементами тросовой подвески маятникового типа, излучатели и приемники излучений лазерного и оптического диапазонов, системы температурной и аэродинамической стабилизации, отличающееся тем, что тросовая подвеска имеет охватывающий цилиндрический корпус кольцевой карданный подвес, оси которого расположены выше центра масс корпуса, кроме того, корпус в центральной цилиндрической части разделен горизонтальной плоскостью на два обособленных блока, закрытых в месте раздела плоскими горизонтальными стенками и скрепленных неподвижно между собой полым цилиндром, расположенным по оси устройства, на полом цилиндре между блоками выше нижнего диска аэродинамической стабилизации установлен маховик, одновременно трос подвески устройства оснащен гидравлическим демпфером гашения вертикальных колебаний устройства.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции корпуса и системы подвески, высокие затраты материальных и временных ресурсов при производстве и эксплуатации. В устройстве используется устаревшая система фотофиксации, которая не позволяет отслеживать дефекты и повреждения в режиме реального времени во время спуска устройства, результат доступен только после осмотра и расшифровки данных.
Известно устройство для исследования внутренней поверхности дымовых труб, описанное в патенте на полезную модель №137622, опубликованном 20.02.2014 г. Устройство для исследования внутренней поверхности дымовых труб, содержит исследовательский модуль, содержащий корпус модуля, имеющий не менее одного окна, обеспечивающего обзор внутренней поверхности дымовой трубы в секторе углов не менее 360°, и при этом материал окна прозрачен для излучения в видимом диапазоне длин волн, помещенные в корпус модуля блок автономного питания, блок световой подсветки внутренней поверхности трубы в видимом диапазоне длин волн, выполненный с возможностью подсветки в секторе углов 360°, и/или блок лазерной подсветки, выполненный с возможностью сканирования лазерного луча в секторе углов 360°, блок видеокамер с противодымными фильтрами, и/или блок регистрации лазерного излучения, выполненный с возможностью визирования изображения внутренней поверхности дымовой трубы, блок обработки, вход которого соединен с блоком видеокамер и/или с выходом блока регистрации лазерного излучения, и который предназначен для записи сигнала с блока видеокамер и/или с блока регистрации лазерного излучения, и/или для передачи его по проводным и/или беспроводным линиям связи на видеомонитор, расположенный за пределами дымовой трубы, и/или для преобразования сигнала в цифровую форму для оценки глубины дефекта; блок питания соединен с блоком световой подсветки и/или блоком лазерной подсветки, с блоком видеокамер и/или блоком регистрации лазерного излучения; внутри корпуса модуля размещена гиростабилизирующая платформа для размещения блока световой подсветки и/или блока лазерной подсветки, блока видеокамер и/или блока регистрации лазерного излучения.
Недостатком данного технического решения является сложность конструкции с гиростабилизирующей платформой, высокие затраты материальных ресурсов при производстве и эксплуатации, ненадежность устройства, обусловленная расположением всех блоков внутри корпуса в среде жидкого хладагента, в том числе гиростабилизирующей платформы, блоков световой и лазерной подсветки и т.д.
Известно устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы, выбранное за прототип, раскрытое в статье В.А. Акатьева и С.П. Сущева «Технология и параметры автономного аппарата для контроля футеровки функционирующей дымовой трубы», приведенной в научно-практическом и учебно-методическом журнале «Безопасность жизнедеятельности» №3 за 2005 г. Раскрытое в указанной статье устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы содержит:
- исследовательский модуль, имеющий корпус (5), содержащий не менее одного окна (окна в кассете корпуса, являющиеся выходами для гнезд, в которых расположено 16 видеокамер, см. дополнительно рис. 9 на стр. 4 обложки журнала);
- указанные окна выполнены из материала, прозрачного для излучения в видимом диапазоне длин волн (и хотя в статье прямо не указано, из какого материала сделаны окна упомянутых гнезд с видеокамерами, очевидно, что для того, чтобы данные окна пропускали отраженный от внутренней стенки видимый свет к видеокамерам 16 указанный материал должен быть прозрачен для видимого света);
- бортовой компьютер;
- излучатель лазерного спектра на базе полупроводниковых лазеров;
- приемник лазерного и видимого сигналов, в виде сферического обтекателя из плавленого кварца, часть внутренней поверхности которого имеет зеркальное покрытие;
- ПЗС-матрицы;
- помещенный в корпус блок автономного питания (аккумуляторная батарея 4);
- помещенный в корпус блок видеофиксации (приемник видимого спектра излучения 9, содержащий шестнадцать радиально размещенных видеокамер);
- блок питания соединен с блоком световой подсветки (в указанной статье прямо не указано на наличие такого соединения, однако в данном случае очевидно, что блок световой подсветки, являющийся одним из главных источников энергопотребления должен быть соединен с блоком питания для того, чтобы было обеспечено его функционирование);
- блок световой подсветки установлен снаружи корпуса (излучатель видимого спектра 6 установлен с внешней стороны корпуса);
- систему термостабилизации на базе съемных капсул с диоксидомуглерода и водой;
- систему предотвращения закрутки (СПЗ) состоящую из «молокрутящего» троса двойной навивки и системы подвески - это два коротких троса, закрепленные на корпусе, другими концами закрепленые на концах горизонтальной траверсы, которая должна обеспечивать совпадение оси аппарата и вертикали, к траверсе прикреплен «молокрутящий» трос, противоположный конец которого крепится к подъемному механизму (кран с блоками и лебедка);
- систему аэродинамической стабилизации из двух дисковых стабилизаторов и т.д.
Недостатком данного технического решения является сложность конструкции с лазерными излучателями, приемниками лазерного излучения, дополнительными устройствами для обеспечения расшифровки и «сшивки» результатов, сложность конструкции системы подвески и корпуса с системой аэродинамической стабилизации, высокие затраты материальных ресурсов при производстве и эксплуатации; ненадежность устройства, его работы из-за значительного количества вышеназванной электроники, высокой чувствительности устройства к колебаниям, вращениям вертикальной скорости что приводит к смещению полосы съемки неверным результатам всего исследования, так как нет возможности вернуться на пройденный участок обследования.
Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции, повышение надежности устройства.
Для решения поставленных задач и достижения заявленного технического результата устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы содержит исследовательский модуль с корпусом модуля, имеющим не менее одного окна, при этом материал окна прозрачен для излучения в видимом диапазоне длин волн, помещенные в корпус модуля блок автономного питания соединенный с блоком световой подсветки, установленной снаружи корпуса, блок видеофиксации, исследовательский модуль оборудован системой подвеса с тросом один конец которого крепится к подъемному механизму, состоящему из крана с блоком и лебедки, отличается тем, что блок видеофиксации содержит не мене одного видеорегистратора с фильтрами, на исследовательском модуле закреплено не менее двух блоков, через которые протянут трос, второй конец которого крепится к оголовку трубы, кран подъемного механизма может быть выполнен из легкого профиля; блок питания может быть соединен с блоком световой подсветки через выключатель; корпус может быть выполнен металлическим, с двойной стенкой.
За счет того, что блок видеофиксации содержит не мене одного видеорегистратора с фильтрами, на исследовательском модуле закреплено не менее двух блоков, через которые протянут трос, второй конец которого крепится к оголовку трубы, кран подъемного механизма может быть выполнен из легкого профиля; блок питания может быть соединен с блоком световой подсветки через выключатель; корпус может быть выполнен металлическим, с двойной стенкой упрощается конструкция и повышается надежность устройства.
Для решения поставленных задач и достижения заявленного технического результата устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы содержит исследовательский модуль с определенной конструкции корпусом модуля с не менее чем одним окном, при этом материал окна прозрачен для излучения в видимом диапазоне длин волн, для обеспечения видеосъемки блока видеофиксации, так же для необходимого питания в корпусе модуля размещен блок автономного питания соединенный с блоком световой подсветки, установленной снаружи корпуса, исследовательский модуль для выполнения спуска оборудован системой подвеса с тросом один конец которого крепится к подъемному механизму, состоящему из крана с блоком и лебедки. Устройство отличается от прототипа тем, что блок видеофиксации содержит не мене одного видеорегистратора с фильтрами, что обеспечивает простое и надежное получение, стабилизацию, запись, хранение и воспроизведение видеоинформации, для обеспечения качественной и надежной работы устройства, его стабилизации в пространстве, обеспечения равномерного контролируемого спуска на исследовательском модуле закреплено не менее двух блоков, через которые протянут трос, один конец которого, согласно ограничительной части, крепится к подъемному механизму, а второй конец крепится к оголовку трубы, именно такая простая самостабилизирующаяся конструкция системы подвеса является необходимой и достаточной для осуществления исследования выбранными средствами. Все заявляемые признаки формулы полезной модели являются существенными и непосредственно приводят к упрощению конструкции так как должный уровень исследований обеспечивается при небольшом наборе необходимых составляющих устройства, и одновременно к повышению надежности устройства так как именно заявленная совокупность существенных признаков и взаимосвязь составляющих обеспечивает стабильную и качественную работу устройства.
Заявляемое устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Заявляемое устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы может найти широкое применение, например при осмотре футеровки дымовых труб без остановки технологического процесса при различных температурах и высотах дымовых труб.
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы, установленное на оголовке трубы;
Фиг. 2 - Исследовательский модуль;
Фиг. 3 - Исследовательский модуль, вид сверху.
Устройство для обследования внутренней поверхности дымовой трубы в примере исполнения состоит из исследовательского модуля 1, имеющего корпус 2 с двойными металлическими стенками 3 и несколькими окнами 4 обеспечивающими обзор внутренней поверхности трубы, при этом материал окна 4 прозрачен для излучения в видимом диапазоне длин волн. В корпусе 2 расположен блок видеофиксации с фильтрами, а именно независимые, автономные видеорегистраторы 5 со светофильтрами 6. Так же в корпусе расположен блок питания 7, соединенный через выключатель 8 с блоком подсветки 9, который расположен снаружи корпуса 2. Исследовательский модуль 1 содержит систему подвеса, состоящую из системы блоков 10 с тросом 11. На исследовательском модуле 1 закреплено не менее двух блоков 10, через которые протянут трос 11, один конец которого крепится к оголовку трубы, а другой к подъемному механизму, состоящему из крана 12 из легкого профиля и лебедки 13.
Работа устройства для обследования внутренней поверхности дымовой трубы осуществляется следующим образом. На верхнюю смотровую площадку трубы с помощью электролебедки поднимается кран из легких профилей, на котором через систему блоков и шарниров будет производиться спуск лебедкой исследовательского модуля. Кран монтируется на строительных конструкциях дымовой трубы, на него монтируется такелаж. В корпус исследовательского модуля заливается хладагент, через блоки протягивается трос, один конец которого фиксируется на трубе, другой соединяется с лебедкой. Проверяется работа видеорегистраторов, включается блок световой подсветки. После подготовки начинается спуск исследовательского модуля в трубу. При спуске видеоинформация, регистрируемая видеорегистраторами напрямую передается на персональный компьютер оператора по беспроводным каналам связи (Wi-fi, 3G), и/или производится запись на внутренний носитель видеорегистратора, и/или на персональный компьютер оператора. Скорость спуска, глубина контролируется и регулируется по пройденному расстоянию и длине впущенного троса. При обнаружении повреждений внутренней поверхности трубы можно остановить движение модуля, вернуться к определенному участку. Таким образом, существует возможность осмотра футеровочной кладки и слезниковых поясов в режиме реального времени, что позволяет с большой точностью установить объем ремонтных работ на каждой отметке. После завершения осмотра модуль поднимают и снимают всю конструкцию с оголовка трубы.
Производство работ (монтаж, обследование, демонтаж) занимает одну рабочую смену, максимальное количество обслуживающего персонала составляет 3 человека.