Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт авиамашиностроения и транспорта Кафедра машиностроительных технологий и материалов Допускаю к защите Руководитель ______________ Н.В. Вулых Способ определения допустимых дефектов в сварных соединениях тепловых сетей ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по дисциплине «Защита интеллектуальной собственности» 1. 002. 00. 00 - ПЗ Выполнил студент СПм-19-1 ______________ А.С. Дец Нормоконтроль ______________ Н.В. Инихова Курсовая работа защищена с оценкой ________________________ Иркутск 2019 г. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ По курсу «Защита интеллектуальной собственности» Студенту: группы СПм-19-1 Децу А.С. Тема работы: «Способ определения допустимых дефектов в сварных соединениях тепловых сетей» Исходные данные: существующие определения допустимых дефектов в сварных соединениях тепловых сетей. Рекомендуемая литература: 1. Вулых Н.В., Бубнов А.С. Защита интеллектуальной собственности. Методические указания и контрольные задания для студентов очной формы обучения / Н.В. Вулых, А.С. Бубнов. – Иркутск: ИрГТУ, – 2010. – 94с. 2. Кипчин И.И., Скорняков Э.П. Патентные исследования при курсовом и дипломном проектировании в высших учебных заведениях / И.И. Кичин, Э.П. Скорняков – М.: Высшая школа, 1973. – 112 с., и. 3. Строкин Н.А. методология научной и изобретательной деятельности / Н.А. Строкин. – Иркутск: ИрГТУ, – 2005. –168с. Графическая часть на - листах Дата выдачи задания «08» октября 2019 г. Дата представления работы руководителю Руководитель курсовой работы «___» ___________2019 г. _____________ Н.В. Вулых Содержание Введение......................................................................................................... 4 1 Способы определения допустимых дефектов в сварных соединениях тепловых сетей. ....................................................................................................... 6 2 Описание запатентованного объекта ....................................................... 8 3 Определение вида объекта ...................................................................... 11 4 Выбор названия изобретения .................................................................. 12 5 Новизна изобретения ............................................................................... 14 6 Поиск аналогов и прототипа ................................................................... 15 7 Формула изобретения .............................................................................. 20 Заключение .................................................................................................. 22 Список использованных источников ........................................................ 23 1.002.00.00. ПЗ Изм. Разраб. Проверил № документа Дец А.С. Вулых Н.В. Реценз. Н. контр. Утверд. Инихова Н.В. Подись Дата Способ определения допустимых дефектов в сварных соединениях тепловых сетей Лит. Лист Листов 3 25 Каф. МТМ гр. СПм-19-1 Введение Надежность эксплуатации сварных соединений зависит от их соответствия нормативной документации, которая регламентирует конструктивные размеры и форму готовых сварных швов, прочность, пластичность, коррозионную стойкость и свойства сварных соединений. Все встречающиеся типы дефектов сварных соединений можно подразделить на четыре группы: по расположению, форме, размерам и количеству. По расположению различают дефекты наружные, внутренние и сквозные. По форме компактные и протяженные, плоские и объемные, острые (с надрезом) и округлые (без надреза). По размерам – мелкие, средние и крупные. По количеству – единичные и групповые (цепочки, скопления). К наружным дефектам относятся нарушения формы, размеров и внешнего вида швов: неравномерная ширина шва по его длине, неравномерная высота шва, неравномерные катеты угловых швов, подрезы, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, свищи. Образование внутренних дефектов при сварке связано с металлургическими, термическими и гидродинамическими явлениями, происходящими при формировании сварного шва. К внутренним дефектам относятся трещины (горячие и холодные), непровары, поры, шлаковые вольфрамовые и окисные включения. При сварке плавлением дефекты обычно исправляются подваркой дефектного места. Перед подваркой дефектное место должно быть разделано так, чтобы можно было удобно производить сварку. Одно и то же место исправлять сваркой более двух раз обычно не разрешается во избежание получения перегрева или пережога металла. Характер и количество дефектов, допускаемых без исправления, должны указываться в технических условиях на сварку или узел. Контроль. В зависимости от характера воздействия на материал образца или изделия все разнообразные методы контроля качества сварных соединений могут быть разделены на две основные группы: методы контроля без разрушения образцов или изделий – неразрушающий контроль и методы контроля с разрушением образцов или производственных стыков – разрушающий контроль . Группа методов контроля, объединенная общими физическими характеристиками, составляет вид контроля. Все виды неразрушающего контроля классифицируются по следующим пяти основным признакам: по характеру физических полей или излучений, взаимодействующих с контролируемым объектом; по характеру взаимодействия физических полей или веществ с контролируемым объектом; по первичным информативным параметрам, рассматриваемых методов контроля; по способам индикации первичной информации; по способам представления окончательной информации. Все методы неразрушающего 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 4 контроля подразделяются согласно стандарту на следующие десять типов: акустический, капиллярный, магнитный, оптический, радиационный, радиоволновый, тепловой, течеисканием, электрический, электромагнитный (вихревых токов). Наиболее широкое применение на практике нашли методы пяти из них – акустического, капиллярного, магнитного, радиационного и течеисканием. К неразрушающим видам контроля следует отнести и контроль внешним осмотром и обмером, который имеет существенное значение для получения качественных сварных конструкций. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 5 1 Способы определения допустимых дефектов в сварных соединениях тепловых сетей. Сварные соединения труб тепловых сетей должны подвергаться систематическому контролю, который должен состоять из предварительного, пооперационного и окончательного. К предварительному контролю относятся: а) проверка квалификации сварщиков; б) контроль качества сварочного материала; в) проверка оборудования для сварки. В пооперационный контроль должна входить проверка: а) точности сборки под сварку; б) чистоты основного и присадочного материала; в) качества и количества прихваток; г) соблюдения требований данной технологии и режимов сварки. Контроль качества сварных соединений включает в себя: а) заварку контрольного стыка с последующей вырезкой и исследованиями макрошлифов; б) визуальный и измерительный контроль; в) магнита-порошковый контроль; г) ультразвуковой контроль; д) гидроиспытания увеличенным давлением. Заварка контрольного образца производится перед началом монтажа трубопровода в условиях полностью повторяющих монтажные, включая диаметр трубопровода, технику сварки и прочие особенности технологии. Заварка контрольного образца производится в неповоротном положении. Заварка контрольного образца производится при каждой смене условий монтажа трубопровода (например диаметр трубопровода), но не реже одного раза в месяц для каждого сварщика, задействованного в монтаже. Из контрольного образца производится вырезка и последующие исследования макрошлифов. Визуальному контролю подвергаются 100 % сварных соединений. Визуальный осмотр рекомендуется производить с применением лупы 3-10кратного увеличения. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 6 а) для труб диаметром до 219 мм; б) для труб диаметром более 219 мм. Рисунок 1 - Порядок наложения слоев при сварке вертикального стыка труб. Сварные соединения признаются неудовлетворительными если будут выявлены следующие дефекты: а) трещины всех видов и направлений, расположенные в металле шва или околошовной зоне; б) несплавления, расположенные на поверхности сварного соединения; в) свищи, бугристость поверхности, не заваренные кратеры, прожоги; г) отклонения от величины катета, установленной в данной инструкции. Контроль нахлёсточных и угловых сварных соединений рентгеновским и ультразвуковым контролем не производится. Гидроиспытания сварных соединений осуществляются на давление 1,25 от рабочего. Гидроиспытания трубопровода считаются удовлетворительными, если после выдержки с испытательным давлением в течение 15 мин в сварных соединениях и в трубопроводе в целом не обнаружено течи, запотевания или любых других нарушений герметичности. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 7 2 Описание запатентованного объекта Комплексы для автоматизированного ультразвукового контроля кольцевых сварных соединений при строительстве и ремонте трубопроводов предназначены для измерений амплитуд эхо-сигналов и времени эхосигналов, отраженных от дефектов типа нарушения сплошности или однородности материала, измерений координат обнаруженных дефектов в кольцевых сварных соединениях магистральных трубопроводов диаметром от 530 до 1420 мм с толщиной стенки от 8 до 40 мм. Описание средства измерений. Комплексы являются переносными автоматизированными системами ультразвукового контроля с преобразователями на фазированных решетках (ФР). Принцип действия комплексов основан на возбуждении ультразвуковых колебаний в материале контролируемого объекта и приема ультразвуковых колебаний, отраженных от дефектов. В комплексах реализованы эхоимпульсный, и дифракционновременной методы неразрушающего контроля. На рисунке 2 изображен комплекс в положении контроля кольцевого сварного шва. Рисунок 2 - Конструкция комплекса На несущей раме 1 закреплены: электронный блок для сбора, регистрации, обработки и хранения информации 2, аккумуляторного отсека для автономного электропитания 3, колёса ведомые 4 с датчиком пути 5, системы подвеса акустических блоков 6, кронштейн с поворотным рычагом. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 8 На поворотном рычаге закреплены приводы передвижения 7, 8 и датчик контроля положения шва (система слежения) 9. На электронном блоке для сбора, регистрации, обработки и хранения информации 2 расположены направляющие, в которых винтами фиксируются системы подачи контактной жидкости 10 и 11. Аккумуляторный отсек 3 устанавливают на несущей раме 1. В состав блока питания входят три аккумулятора. Один аккумулятор через кабель 12 обеспечивает питание комплекса. Два других аккумулятора обеспечивают через кабель 13 питание электродвигателей. Каждый из трёх аккумуляторов подключен к собственному разъему, расположенному на корпусе блока автономного электропитания. Через эти разъёмы может осуществляться независимая зарядка аккумуляторов при помощи трёх зарядных устройств, входящих в комплект поставки комплекса. Коммутация электронного блока 2 и системы слежения 8 осуществляется кабелем 14. Правый и левый электродвигатели подключают к датчику контроля положения шва 9. Конструкция системы подвеса акустических блоков 6 обеспечивает постоянное прижатие акустических блоков для возбуждения и приема акустических колебаний 15 к поверхности изделия. Акустические блоки подсоединяют к электронному блоку кабелями. Подвес акустический переустанавливают при помощи специальных винтов. Положение системы слежения 9 определяется геометрией расположения оси и винтов кронштейна несущей рамы 1. Комплекс удерживается на поверхности трубы встроенными в колеса постоянными магнитами. Управление и настройка комплекса осуществляется с помощью персонального компьютера (ноутбука). Связь электронного блока и персонального компьютера осуществляется посредством Wi-Fi соединения. Коррекция положения комплекса производится при помощи кнопок управления движением «ВЛЕВО», «ВПРАВО», «ВПЕРЕД», «НАЗАД», расположенных на датчике контроля положения шва. Фотография общего вида комплексов представлена на рисунке 3. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 9 Рисунок 3 - Общий вид комплексов Программное обеспечение Программное обеспечение (ПО) позволяет осуществлять сбор данных в режиме контроля, сохранять и просматривать результаты контроля, управлять настройками комплекса. Идентификационные признаки ПО соответствуют данным, приведенным в таблице 1. Таблица 1 - Идентификационные признаки ПО Идентификационные данные Значение (признаки) Идентификационное Ultra-PE1420 наименование ПО Номер версии ПО 5.0.0.5811 и выше (идентификационный номер) Цифровой идентификатор ПО Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 10 3 Определение вида объекта Объектами патентного права, согласно ГК РФ, являются: • изобретение — техническое решение в любой области, относящееся к продукту (в частности, устройству, веществу, штамму микроорганизма, культуре клеток растений или животных) или способу (процессу осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств) — статья 1350 ГК РФ; • полезная модель — техническое решение, относящееся к устройству — статья 1351 ГК РФ; • промышленный образец — художественно-конструкторское решение изделия промышленного или кустарно-ремесленного производства, определяющее его внешний вид — статья 1352 ГК РФ. Приведённое в предыдущем разделе описание изобретения содержит описание конструкции. Таким образом, предлагаемый к патентованию объект является полезной моделью. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 11 4 Выбор названия изобретения Название изобретения должно быть кратким, точным и конкретным, содержать не более 8—10 значимых слов и соответствовать сущности изобретения; оно должно характеризовать назначение объекта или указывать на принадлежность к определенной отрасли техники. В этом смысле можно считать удовлетворительным название, совпадающее с названием одной из рубрик МКИ (разумеется, в случае правильного определения рубрики). Название изобретения в описании должно совпадать с названием, указанным в заявлении о выдаче охранного документа, а также с названием, даваемым в формуле. При выборе названия исходят из того, что оно либо характеризует назначение объекта изобретения (выполняемую им функцию) либо указывает на принадлежность объекта к конкретной области техники. Названия первого рода применяются для объектов известного назначения с общепринятым наименованием (например, «Прокатный стан», «Дозиметр»); названия второго рода используются для объектов малоизвестного или нового назначения (или выполняемой функции в различных отраслях техники), например, «Установка для определения характеристик выгорания жаропрочных материалов в газовом потоке», «Способ придания паронепроницаемости картонным изделиям». Название изобретения не должно содержать признаков, указанных в отличительной части формулы. В качестве названия выбрано – Ультразвуковая дефектоскопия: Правильная формулировка названия имеет большое техникоинформационное значение, поскольку носители патентной информации (публикации в официальных и реферативных изданиях, картотеки) содержат лишь название изобретения, без аннотирования его сущности. Если в заявке содержатся два и более разных объектов, например, способ и устройство, которые служат единой цели и могут применяться на дату подачи заявки лишь совместно (комплексное изобретение), название изобретения должно включать названия этих объектов (например, «Способ изготовления канатных блоков и устройство для его осуществления»). Если заявитель просит присвоить изобретению имя автора либо специальное название, то это имя и название, дополняющие название изобретения, указываются в заявлении и описании (но не в формуле). Область техники, к которой относится изобретение, открывает собственно описание, которое и следует начинать с указания области техники, к которой непосредственно относится изобретение; указывается также преимущественная область его использования. Эту часть описания обычно начинают словами: «Изобретение относится к...». Описание не должно расширенно толковать изобретение путем произвольного расширения 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 12 области его применения. Вместе с тем в этой части описания нельзя сужать объем изобретения в сравнении с тем, как он определен в формуле [2]. При определении названия изобретения должны соблюдаться определенные требования: краткость - название должно содержать не более 8 - 10 значащих слов; соответствие сущности изобретения; указание на вид объекта изобретения; соответствие одной из рубрик МПК. Название должно давать возможность определить индекс МПК с точностью до группы, следовательно, оно должно содержать ключевые слова к АПУ МПК; название должно характеризовать назначение объекта, выполняемую им функцию или указывать на его принадлежность к конкретной области техники; в названии не должно быть отличительных (новых) признаков изобретения; существительные должны быть в единственном числе, за исключением общепринятых (очки, сани и т.п.), а также случаев, когда множественное число требуется для характеристики сущности объекта, например: «Способ сварки листов встык», так как сваривают обязательно два листа. Составив название, нужно проверить его на наличие лишних слов. Для этого поочередно убирают составляющие название слова и проверяют, не нарушается ли при этом какое-либо из требований к названию. Если нет - то данное слово в названии лишнее. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 13 5 Новизна изобретения При проверке заявленного изобретения на патентоспособность устанавливается его соответствие трем обязательным условиям: новизне, изобретательскому уровню, промышленной применимости. Любое изобретение считается новым в том случае, если оно еще не известно из существующего уровня техники. По действующему законодательству уровень техники заключается в любых сведениях, ставших общедоступными до даты приоритета изобретения. Опубликованные сведения являются общедоступными, когда они доведены посредством печати, телевидения, радиовещания до общественности на определенную дату. Новизна по действующему законодательству считается абсолютной. Проверку соответствия изобретения новизне осуществляют по отношению к совокупности существенных признаков. Оно не признается соответствующим данному требованию в том случае, если на дату приоритета есть объекты такого же назначения и решение задач, которые характеризуется признаками, идентичными существенным признакам нового изобретения. Сравнительный анализ правомерен только при сравнении заявляемого изобретения с одним известным объектом. Любое изобретение характеризуется изобретательским уровнем, если оно не следует из уровня техники. Это означает, что техническое решение, которое составляет суть изобретения, отличается от известных и является продуктом творческой деятельности. Иными словами, изобретение должно отличаться от всего, что создано раньше или содержать известные элементы, которые в заявляемом изобретении дают неизвестный результат. Изобретение будет признано соответствующим изобретательскому уровню в том случае, когда не выявлены решения, которые имеют признаки, что совпадают с его отличительными свойствами. При установлении творческого характера нового изобретения (другими словами — соответствия изобретательскому уровню), число объектов для сравнения может быть огромным, а сами объекты могут быть отнесены к любой сфере науки и техники. Проверка изобретательского уровня осуществляется в отношении нового изобретения, охарактеризованного в формуле. Она включает в себя выявление самого близкого аналога; определения признаков, отличающих заявленное изобретения от самого близкого аналога; установление решений, которые имеют признаки, совпадающие со всеми отличительными признаками нового изобретения. Примечательно, что изобретательский уровень, как и новизну изобретения, устанавливают на дату приоритета, а предоставляемая заявителю 6-месячная льгота по новизне применяется и при установлении изобретательского уровня [1]. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 14 6 Поиск аналогов и прототипа Заходим на сайт Федерального Института Промышленной Собственности http://www1.fips.ru, в шапке главного меню находим и проваливаемся в «поиск», затем открываем вкладку «классификация» (см. рисунок 4). Рисунок 4 – Классификация Следующим шагом выбираем «изобретения (Международная патентная классификация, МПК; Совместная патентная классификация, СПК) (см. рисунок 5). Рисунок 5 – Международные классификации Затем вкладка «Изобретения», «Международная патентная классификация». Откроются 8 разделов (Раздел А – удовлетворение жизненных потребностей человека; Раздел В - различные технологические процессы, транспортирование; Раздел С - химия, металлургия; Раздел D текстиль, бумага; Раздел E - строительство и горное дело; Раздел F - 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 15 машиностроение, освещение, отопление, оружие и боеприпасы, взрывные работы; Раздел G – физика; Раздел H – электричество), разбитых на разные категории. Следует выбрать подходящий по смыслу со своей темой раздел. Выбираем раздел «G» «ФИЗИКА» (см. рисунок 6). Рисунок 6 – Международная патентная классификация Далее ищем по смыслу подраздел. Самый подходящий G01N «Исследование или анализ материалов с помощью оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей» (см. рисунок 7). Рисунок 7 – Международная патентная классификация, подраздел G01N Следующим шагом необходимо в подразделе найти для нас класс, таковым является класс G01N 29/265 (см. рисунок 8). 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 16 Рисунок 8 – Класс G01N 29/265 По этому индексу будет производиться патентный поиск. Теперь возвращаемся на главную страницу и заходим в «Открытые реестры». После находим реестры изобретений РФ. Теперь выбираем параметр МПК и вписываем ранее определенные индексы. Должна открыться таблица с найденными патентами. Далее нужно открывать каждый патент и искать подходящий по смыслу к своей работе. Цветные индикаторы рядом с PDF- файлами указывают на актуальность данного патента на сегодняшний день: зеленый – патент работает; красный – не действителен, но может быть возобновлен; желтый – может прекратить свое действие; черный – не действует. Так было подобрано 4 аналога со своими номерами: RU 2 455 625 C1, RU 178 358 U1, RU 160 809 U1, RU 171 559 U1. «Устройство для сплошного сканирующего контроля качества неповоротных цилиндрических деталей.», «Устройство ультразвукового контроля сварных кольцевых швов», «Установка ультразвукового контроля кольцевых сварных швов и угловых сварных соединений», «Ультразвуковой преобразователь для ультразвукового контроля шва и/или околошовной зоны труб» Для выбора метода берем во внимание обобщающие признаки: 1) Закрепляющие устройство; 2) Скорость сканирования; 3) Автоматическая подача контактной жидкости; 4) Универсальность; 5) Автономный источник питания; 6) Электропривод; Аналог 1 – Изобретение относится к области неразрушающего контроля неповоротных цилиндрических деталей, в частности трубопроводов, и направлено на упрощение конструкции устройства, увеличение скорости сканирования при сохранении точности и надежности 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 17 контроля, что обеспечивается за счет того, что устройство содержит блок контрольно-измерительной аппаратуры, дистанционного управления и обмена данными и механизм перемещения по винтовой траектории, обеспечивающий возможность изменения направления движения. При этом, согласно изобретению, механизм перемещения выполнен в виде цепи с опорными роликами или колесами, в которой одна пара смежных звеньев разнесена вдоль оси изделия цилиндрической формы, например трубы, и соединена посредством платформы с элементами крепления, расположенными на расстоянии, равном шагу винтовой траектории сканирования. Звенья цепи выполнены в виде платформ, соединенных между собой шпильками, с возможностью поворота звеньев относительно соединительных шпилек и изменения их количества в цепи. Аналог 2 – Устройство ультразвукового контроля сварных кольцевых швов, содержащее несущую основу, на которой закреплен аппаратный блок, в который входят размещенные с возможностью передвижения друг относительно друга на подвеске ультразвуковые блоки, средство подачи контактной жидкости, автономный источник питания, датчик пути и электронный блок, электрически связанный с автономным источником питания, датчиком пути и ультразвуковыми блоками и выполняющий функции формирования электрических сигналов и возбуждения колебаний в ультразвуковых блоках, приема, усиления и аналого-цифрового преобразования пришедших с них сигналов и содержащий средство передачи информации на внешнее устройство, отличающееся тем, что датчик пути выполнен в виде гироскопа, размещенного в аппаратном блоке, а электронный блок дополнительно выполняет функцию преобразования угловой координаты, поступающей с гироскопа, в линейную координату положения ультразвуковых блоков. Аналог 3 – Установка ультразвукового контроля кольцевых сварных швов и угловых сварных соединений, включающая взаимосвязанные механизм транспортирования ультразвуковых преобразователей с направляющим поясом и опорными роликами, приспособление подачи контактной жидкости, блок электронный с многоканальным цифровым дефектоскопом, узел управления и блок питания, отличающаяся тем, что механизм транспортирования снабжен боковыми рычагами, позволяющими менять его конфигурацию, кронштейны для крепления ультразвуковых преобразователей имеют возможность возвратно-поступательного перемещения, а боковые ультразвуковые преобразователи повернуты навстречу друг другу относительно продольной оси механизма транспортирования. Аналог 4 – Ультразвуковой преобразователь для ультразвукового контроля шва и/или околошовной зоны труб, включающий корпус с отверстием для локально-иммерсионной ванны и размещенные в этом отверстии блоки активных элементов (БАЭ), отличающийся тем, что корпус 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 18 дополнительно содержит как минимум одно устройство для физического перемещения БАЭ как минимум в направлении, перпендикулярном шву, и их фиксации на определенном, в общем случае, произвольном расстоянии от начала отсчета, оснащенное указателем координаты каждого БАЭ относительно начала отсчета и обеспечения легкой замены БАЭ при переходе на новый типоразмер труб и/или стандарт, по которому предполагается осуществлять ультразвуковой контроль, причем сами БАЭ имеют в общем случае различную конструкцию и различное количество активных элементов, которое выбирается из диапазона значений от 1 до 32. Таблица 2 – Сопоставительный анализ № Признак Аналог 1 признака 1 Закрепляющие + устройство 2 Скорость + сканирования 3 Автоматическая подача + контактной жидкости 4 Универсальность 5 Автономный источник + питания 6 Электропривод + Аналог 2 Аналог 3 Аналог 4 + + - - - + + + + - + + + + + + + - Все признаки взаимосвязаны, представляют собой единый изобретательский замысел и самостоятельно для решения поставленной задачи применены быть не могут. Следовательно, единство изобретения соблюдено. Признаки со знаком «+» означают совпадение этих признаков с аналогом, «–» – отрицание совпадения (см. таблицу 2). В качестве прототипа выбираем первый пример (по большему количеству совпадающих признаков). 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 19 7 Формула изобретения Устройство для автоматизированного ультразвукового контроля кольцевых сварных соединений труб, включающее несущую раму, на которой закреплены: электронный блок с установленными на нем блоками подачи контактной жидкости и соединенный электрическими кабелями с аккумуляторным отсеком, датчиком контроля положения шва, акустическими блоками, блоком управления приводом передвижения и модулем беспроводной передачи данных; кронштейн с поворотным рычагом, на котором установлены датчик контроля положения шва и привод передвижения; подвесы акустических блоков, на которых закреплены акустические блоки; ведомые колеса с датчиком пути; при этом блоки подачи контактной жидкости расположены симметрично относительно продольной осевой линии несущей рамы и выполнены с возможностью подачи контактной жидкости непосредственно в зону контакта рабочих поверхностей акустических блоков с объектом ультразвукового контроля; при этом датчик контроля положения шва индуктивного типа вынесен вперед перед приводом передвижения, а его положение определяется геометрией расположения оси и винтов кронштейна с поворотным рычагом; при этом подвес акустического блока обеспечивает качание акустических блоков с тремя степенями свободы и регулировку расстояния между акустическими блоками; при этом акустические блоки состоят из двух акустических преобразователей, расположенных симметрично относительно продольной осевой линии несущей рамы; при этом электронный блок 6 выполнен с возможностью использования схем прозвучивания всего сечения сварного шва и околошовную зону на основе эхо-импульсного и дифракционного амплитудно-временного методов; при этом привод передвижения обеспечивает магнитное прижатие и удержание устройства к поверхности трубы с помощью магнитных колес, симметрично расположенных относительно сварного шва; при этом электронный блок формирует электрические сигналы, возбуждает колебания в акустических блоках, принимает и осуществляет аналого-цифровое преобразование пришедших с акустических блоков сигналов и передает по радиоканалу через модуль беспроводной передачи данных информацию на внешний персональный компьютер для последующей обработки; при этом блок питания обеспечивает электропитанием в автономном режиме электрическую схему устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод передвижения состоит из шкворневой балки, с установленными на ней магнитными колесами, связанными с электродвигателями через редуктор, и обеспечивает равномерное, без рывков и проскальзываний, перемещение 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 20 вдоль оси сварного шва со средней скоростью не менее 2 м/мин и плавный переезд через продольные сварные швы. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что акустические блоки содержат встроенные магниты, обеспечивающие прижатие акустических преобразователей к поверхности кольцевых сварных соединений во всех пространственных положениях. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что акустические блоки содержат акустические преобразователи, реализованные на базе фазированной антенной решетки с количеством элементов в решетке 16, работающие при рабочей частоте преобразователя для реализации эхоимпульсного метода контроля не менее 4 МГц и не менее 6 МГц при дифракционном амплитудно-временном методе прозвучивания при секторном сканировании в диапазоне углов от 40° до 75°. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зазор между катушками индуктивности датчика контроля положения шва и валиком усиления сварного шва, при котором сохраняется регулировка баланса скорости вращения колес привода передвижения 5, составляет диапазон 5÷18 мм. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ведомые колеса с датчиком пути на основе оптического энкодера обеспечивают измерение координаты сканирования вдоль оси трубы на длине не менее 12000 мм с погрешностью не более ±2 мм. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что автоматическое слежение за сварным швом обеспечивает погрешность измерения координат дефектов ±2 мм. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что время непрерывной работы от аккумуляторной батареи при температуре минус 40±5°С составляет не менее 6 часов, а среднее время зарядки аккумуляторной батареи - не более, 2,5 часов. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 21 Заключение В результате проведенной работы выполнено описание патентуемого объекта, после чего определен вид патентуемого объекта. В третьем разделе курсовой работы произведен выбор названия изобретения, произведена классификация МПК ИТР, установлено, что ИТР соответствуют индексам МПК. После этого выполнено обоснование новизны изобретения, поиск аналогов, определен прототип изобретения. Заключительным этапом работы стало описание новизны изобретения. 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 22 Список использованных источников 1. Вулых Н.В., Бубнов А.С. Защита интеллектуальной собственности. Методические указания и контрольные задания для студентов очной формы обучения / Н.В. Вулых, А.С. Бубнов. – Иркутск: ИрГТУ, – 2010. – 94с. 2. Кичин И.И., Скорняков Э.П. Патентные исследования при курсовом и дипломном проектировании в высших учебных заведениях / И.И. Кичин, Э.П. Скорняков. – М.: Высшая школа, 1979. - 112 с., ил. Строкин Н.А. Методология научной и изобретательской деятельности / Н.А. Строкин.Иркутск: ИрГТУ, 2005. - 168 с. 3. Федеральная служба по интеллектуальной собственности – ФИПС. Сеть Интернет к базам данных, созданных на основе официальной информации Роспатента. Всю информацию можно найти на сайте http://www.fips.ru, раздел “Услуги”- http://www.rupto.ru . 1.002.00.00 ПЗ Изм. Лист Изм. № докум. Подпись Дата Лист 23
