Повышение эффективности контроля дымовых труб с помощью автономного аппарата

А.А. Александров, В.А. Акатьев, В.И. Ларионов

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1

Перспективным направлением улучшения разрешающей способности и по-

вышения энергетической эффективности существующей технологии контроля

дымовых труб является совершенствование АА путем применения светодиодов

в качестве источников вспышки, характеризующихся отсутствием инерционно-

сти, и выполнения АА в виде гироскопической системы, закрепленной в кар-

данном подвесе и обеспечивающей оптическую стабилизацию осей приборов

контроля [14].

Недостатки традиционной технологии контроля.

С 2000 г. контроль тех-

нического состояния футеровки функционирующей дымовой трубы осуществ-

ляется с помощью АА, разработанного специалистами Центра исследований

экстремальных ситуаций (ООО «ЦИЭКС») и МГТУ им. Н.Э. Баумана [1, 3]. Фо-

токамеры, размещенные на борту аппарата, спускаемого на тросе в восходящем

потоке газов, проводят последовательную послойную фотосъемку участков

внутренней поверхности дымовой трубы (рис. 1).

Рис. 1.

Схема контроля футеровки:

— автономный аппарат;

— тросовая подвеска;

— излучатель;

— прямой поток света;

—

футеровка;

— отраженный поток света; 7 —

фотокамера; 2



— угол раскрытия светового

потока; 2



— угол обзора фотокамерой кольцево-

го участка съемки в вертикальной плоскости;

—

высота (ширина) полосы контроля

При движении АА в трубе кварцево-галогенные лампы включаются в рабо-

ту (обеспечивают вспышку) через каждые 11 с (примерно 100 раз за все время

контроля). Лампы накаливания для выхода на режим светоотдачи требуют

предварительного разогрева в течение 2…3 с, потому их применение при им-

пульсно-циклическом режиме приводит к дополнительным затратам энергии.

Технология контроля функционирующих дымовых труб с применением

традиционного АА, имевшего очевидные преимущества в начале 2000 г., сего-

дня является чрезмерно энергетически затратной и имеет недостаточную раз-

решающую способность, поскольку не позволяет обнаруживать трещины раз-

мером менее 2 мм. Это связано с применением инерционных (энергетически

неэффективных в цикличном режиме) кварцево-галогенных ламп, обусловли-

вающих дефицит мощности на подсветку, и недостаточной стабилизацией оп-

тических осей фотокамер из-за колебаний АА, что при большой выдержке диа-

фрагм фотокамер способствует появлению эффекта размытости изображений.

Система аэродинамической стабилизации АА ограничивает амплитуду колеба-

ний его оси от вертикальности в

пределах 5

[17–19], но, как показал опыт экс-

плуатации АА, этого недостаточно [14, 16]. Эффект размытости изображений

можно снизить при уменьшении экспозиции (выдержки диафрагмы) при съем-

ке с одновременным увеличением освещенности зоны съемки. Это требует зна-