Способ обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляционного покрытия .подземных трубопроводов и кабелей. Целью является повышение достовер .ности контроля. Способ состоит в том, что через трубопровод пропускают переменный ток низкой частоты, частоту переменного тока плавно качают в заданных диапазонах с установлен-, ной. периодичностью, регистрируют ток утечки через дефект изоляции на фиксированных частотах внутри каждого диапазона. Устройство, реализующее способ, содержит передатчик, включающий задающие генераторы, генератор тактовых импульсов, переключатель диапазонов, усилитель мощности , регулятор выходного напряжения , аттенюатор, приемник, включающий датчик тока, переключатель диапа онов , резонансные усилители, амо плитудный детектор, блок индикации, звуковой сигнализатор. Введение в (Л передатчик триггера, а также использование в качестве задающих генераторов , генераторов качающейся частоты позволяет осуществить автоматическую настройку пpиe Tникa на час- to | тоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, что значительно повысит производительность контроля to to состояния изоляции подземных трубопроводов . 3 ил. 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5g 4 С 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3844551/24-21 (22) 17. 01. 85 (46) 23. 11.86. Бюл, № 43 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) Д.С. Костров, В.А. Бакушев, В.Ю. Корольков, С.В. Наумова, К.Л. Шамшетдинов и Л.Ф. Щербакова (53) 621.317.7(088.8) (56) Контроль за состоянием магистральных трубопроводов: Обзорная информация ВНИИОЭНГ. — М.:, 1978. с. 12-13.

Приборы типа "Ферролюкс".

FLS 10/50, FLE 66. Каталог приборов фирмы Seba Dynatronic, ФРГ. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляционного покрытия подземных трубопроводов и кабелей.

Целью является повышение достовер.ности контроля. Способ состоит в том, что через трубопровод пропускают переменный ток низкой частоты, частоту переменного тока плавно качают в заданных диапазонах с установлен-. ной,периодичностью, регистрируют ток утечки через дефект изоляции на фиксированных частотах внутри каждого диапазона. Устройство, реализующее способ, содержит передатчик, включающий задающие генераторы, генератор тактовых импульсов, переключатель диапазонов, усилитель мощности, регулятор выходного напряжения, аттенюатор, приемник, включающий датчик тока, переключатель диапазонов, резонансные усилители, амплитудный детектор, блок индикации, звуковой сигнализатор. Введение в передатчик триггера, а также использование в качестве задающих генераторов, генераторов качающейся частоты позволяет осуществить автоматическую настройку приемника на час-тоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, что значительно повысит производительность контроля состояния изоляции подземньж трубопроводов. 3 ил, 1 1272

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляционного покрытия подземных трубопроводов и кабелей.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля эа счет качания частоты задающего генератора передачика, На фиг. 1 приведена схема передат- 10 чика, на фиг. 2 — схема приемника, на фиг. 3 — эпюры напряжений в приемнике.

Передатчик устройства (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импуль- 15 сов, первый вход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 задающих генераторов качающейся частоты.

Выходы задающих генераторов 2 и 3 качающейся частоты подключены к соот- Ю ветствующим сигнальным входам переключателя 4 диапазонов, выход которого через аттенюатор 5, усилитель б мощности и регулятор 7 выходного на*ряжения подключен к контролируемому трубопроводу. Второй выход генератора 1 тактовых импульсов подключен к входу запуска триггера 8, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первому и 30 второму управляющим входам переключателя 4 диапазонов.

Приемник устройства (фиг.2) содержит датчик 9 тока, выход которого через аттенюатор 10 подключен к сигнальному входу переключателя 11 диапазонов. Выходы последнего подключены к входам первого 12 и второго

13 резонансных усилителей, выходы ко" торых соединены между собой и под- 40 ключены к входу звукового сигнализатора 14 и через амплитудный детектор 15 подключены к входу блока 16 индикации.

Определение места повреждения иэо- 4 ляции трубопровода осуществляют следующим образом.

Подключают передатчик к контролируемому трубопроводу и заземлению.

При этом по контролируемому трубопроводу распространяется электрический сигнал переменного тока, частоту которого изменяют в заданных пределах, Оператор перемещается вдоль трассы трубопровода с приемником электричес- кого сигнала. Датчик 9 тока (фиг.2), представляющий собой, например, два штыря, удерживаемых оператором в ру288 3 ках, периодически (через несколько шагов) втыкаемых в грунт на расстоянии 0 5-1 м один от другого, выдает на вход приемника электрический сигнал, пропорциональный величине падения напряжения на участке грунта между штырями, возникающего при протекании тока утечки через дефектный участок изоляции с трубопровода к заземлению. Величина тока утечки пропорциональна площади дефекта при фиксированном расстоянии между штырями и постоянном сопротивлении грунта и измеряется с помощью приемника на фиксированной частоте.

Устройство работает следующим образом.

Гененатор 1 тактовых импульсов, выполненный, например, на однопереходном транзисторе, генерирует короткие импульсы запуска триггера 8 с тактовой частотой в несколько герц и синхронизированное с ним пилообразное напряжение, которое подается на входы первого 2 и второго 3 задающих генераторов качающейся частоты (ГКЧ). Первый ГКЧ 2 генерирует синусоидальный сигнал, частота которого плавно меняется в течение каждого такта в диапазоне от 900 (f ) до и, 1100 (f ) Гц, второй ГКЧ 3 работает аналогично в диапазоне частот от

9000 (f„ ) до 11000 (f ) Гц.

Н2, а

Сигналы обоих ГКЧ подаются на вхо- . ды переключателя 4 диапазонов, представляющего собой два последовательных электронных ключа, выходы которых подключены к входу аттенюатора а на управляющие входы ключей поступают тактовые импульсы с выходов триггера 8.

Поскольку ключи включаются попеременно, на вход услителя 6 мощности через аттенюатор 5 попеременно поступают синусоидальные сигналы с

ГКЧ 2 и 3, т.е. обеспечивается автоматическое переключение рабочих диапазонов с частотой тактовых импульсов.

Согласование выхода услителя 6 мощности с нагрузкой осуществляется ступенчатым изменением коэффициента трансформации выходного трансформатора с помощью регулятора 7 выходного напряжения. Режиму согласования соответствует максимум тока в первичной обмотке выкодного трансформатора.

1272

Электрический сигнал переменного тока, изменяющийся во времени идентично выходному сигналу генератора переменного тока, поступает на вход аттенюатора 10, который позволяет предохранить входные усилительные каскады приемника от перегрузки при больших уровнях входного сигнала и, таким:образом, исключает возможность пбявления интермодуляционных иска- 10

:жений и ложных срабатываний индикациив

Сигнал с аттенюатора 10 через переключатель 11 диапазонов подается на один из резонансных усилителей 12 15 или 13. Частота резонанса первого резонансного усилителя 12 fp, выбиРе Ъ1 рается равной средней частоте (1000 Гц) в пределах полосы качания ГКЧ-1 (фиг.За). Частота резонанса второго 20 усилителя 13 fðåúÿ равной средней частоте (10 кГц) в пределах полосы качания ГКЧ 2 (фиг.Зб). В результате периодического качания частоты гененатора на выходе одного иэ резонансных усилителей (в зависимости от положения переключателя 11 диапазонов) возникает тонально (в преде лах полосы пропускания усилителя) и амплитудно модулированйый сигнал 30 (фиг.Зв,г), повторяющийся через такт (Т,, ). Этот сигнал, воспринимаемый ,на слух как "вау-вау" легко выделяется на фоне сигнала-помехи с фиксированной частотой.

Сигнал с выхода резонансного усилителя детектируется амплитудным детектором 15 (фиг.Зд,е), при необходимости интегрируется (фиг.З д,е) и подается на блок 16 индикации, на- 40 пример стрелочный индикатор.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматическую настройку приемника на частоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, что значительно повьппает достоверность и производительность контроля состояния изоляции подземных трубопроводов.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов, со-55

288 4 стоящий в том, что пропускают через трубопровод переменный ток низкой частоты и регистрируют ток утечки через дефект изоляции с помощью приемника электрических сигналов, перемещаемого вдоль трассы трубопровода,. отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности коне троля, частоту переменного тока плавно качают в заданных диапазонах с установленной периодичностью, а регистрацию тока утечки через дефект осуществляют на фиксированных частотах внутри каждого диапазона.

2. Устройство для обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов, содержащее передатчик, включающий первый и второй задающие генераторы, входы которых соединены с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выходы — с соответствующим сигнальным входом переключателя диапазонов, усилитель мощности, вход которого через аттенюатор соединен с выходом переключателя диапазонов, а выхбд усилителя мощности через регулятор выходного напряжения соединен с контролируемым трубопроводом, и приемник, включающий датчик тока, переключатель диапазонов с соответствующими выходами которого соединены первый и второй резонансный усилитель, амплитудный детектор, к выходу которого подключен блок индикации, звуковой сигнализатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля, в передатчик дополнительно введен триггер, вход запуска которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а прямой и инверсный входы триггера соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами переключателя диапазонов, причем в качестве первого и второго задающих генераторов использованы генераторы качающейся частоты, а в приемнике аттенюатор включен между выходом датчика тока и входом переключателя диапазонов, а выходы первого и второго резонансных усилителей соединены между собой и подключены к входам амплитудного детектора и звукового сигналиэатора.

1272288 ааеага прозвание иераега ание тающею

МЯ

Фри

Составитель Н. Даки

Техред Л. Олейник

Корректор А. Обруч р

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6336/46 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113935, Москва, Ж-35, Рауйская наб., д. 4/5.о о л. Проектная, 4

Производственно-пол лиграфическое предприятие, r. Ужг. р д, у