Разработка представляет собой систему непрерывного мониторинга коррозии на объектах с высокой температурой и шероховатой поверхностью, где традиционные методы ультразвукового контроля неэффективны. Датчик фиксирует изменения толщины металла до одного микрона. Решение ориентировано на предприятия тяжелой промышленности.
На нефтеперерабатывающих, химических и энергетических предприятиях коррозия трубопроводов и реакторов — основная причина аварий и простоев. Существующие методы ультразвукового контроля плохо работают на поверхностях с окалиной, отложениями и шероховатостью (Ra > 6,3 мкм): сигналы искажаются и тонут в шуме.
В основе системы — алгоритм скользящей кросс-корреляции на Python, который анализирует последовательность ультразвуковых импульсов, а не единичные сигналы. Это позволяет отслеживать изменения толщины металла до микрона даже при сильном рассеянии волн и компенсировать влияние температуры на скорость ультразвука. Для настройки и визуализации данных в реальном времени разработано кроссплатформенное ПО с графическим интерфейсом.
Аппаратная часть — датчик NSens для стационарной установки в самых рискованных точках — сварных швах и изгибах труб. Он исключает погрешности ручных измерений и может проводить замеры до одного раза в час — в тысячи раз чаще, чем при периодическом контроле.
Благодаря методу скользящей кросс-корреляции удалось снизить погрешность измерений до 10 мкм — более чем в три раза по сравнению с аналогами, при этом метод сохраняет точность даже на сильной шероховатости и в шуме. В отличие от зарубежных версий с литиевыми элементами, в датчике NSens применены термически стабильные источники питания — это исключает риск взрыва рядом с оборудованием, нагретым до +600 °C. Стационарная установка датчика устраняет необходимость затрат на демонтаж изоляции и частые обследования, а своевременное обнаружение коррозии предотвращает аварии и простои.
«Мы ставили перед собой цель не просто создать импортозамещающий аналог, но предложить решение, которое превосходит зарубежные варианты по ключевым параметрам — безопасности, точности, частоте измерений и общей стоимости работ. У лаборатории сегодня есть готовый научный задел и прототип. Следующий шаг — выход на производство. Мы приглашаем к сотрудничеству компании, производящие системы измерения, учета и контроля для совместной доработки и внедрения технологии», — подчеркнул автор разработки, руководитель научно-исследовательской лаборатории промышленной автоматизации и интернета вещей ЮУрГУ Дмитрий Шнайдер.
В настоящее время функциональный прототип электронного модуля прошел тестирование и готов к передаче промышленным партнерам. Команда уже получила Свидетельство о государственной регистрации на Программный комплекс для исследования алгоритмов определения толщины металла с шероховатой поверхностью № 2025694094 от 03.12.2025.
Внедрение системы позволит российским предприятиям повысить эксплуатационную надежность, безопасность и эффективность, снизив зависимость от иностранных технологий.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
