Устройство для поиска и определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов

 

Сущность изобретения: устройство содержит приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных первичного преобразователя выполненного в виде магнитной антенны, состоящей из двух параллельных LC-контуров, дифференциального усилителя, выходного каскада с индикацией , генератора сигналов с соответствующими связями, каждый из LC-контуров состоит из катушек индуктивности и конденсаторов. 1 ил.

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (19) R (11) (51) 5 G 01 R 31 08 (21) 4925342/21 (22) 04.04.91 (46) 30.1293 Бюл. Na 47 — 48

{71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) Буковский ЮЛ„Мтварелишвили В.Р„Пальшин

НА (73) Сибирский научно-исследовательский и производственный центр геоинформации и прикладной геодезии (центр "Сибгеоинформ") (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА И ОПРЕДЕ—

ЛЕНИЯ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Сущность изобретения: устройство содержит приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных первичного преобразователя, выполненного в виде магнитной антенны, состоящей из двух параллельных 1С-контуров, дифференциального усилителя, выходного каскада с индикацией, генератора сигналов с соответствующими связями, каждый из LC-контуров состоит из катушек индуктивности и конденсаторов. 1 ил.

2005307

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для определения местоположения подземных трубопроводов и определения мест повреждения изоляции трубы, Изобретение может быть использовано в геодезии, в строительстве и газовой промышленности, Известно устройство для нахождения повреждений в подземных силовых кабелях, содержащее две рамочные антенны, усилитель, индикатор и генератор звуковой частоты.

Недостатком этого устройства является низкая точность определения места повреждения изоляции, обусловленная большими габаритами рамочных антенн, Известно устройство для определения места повреждения изоляции магистральных трубопроводов, содержащее приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных первичного преобразователя, . выполненного в аиде приемных электродов, усилителя, выходного каскада с индикацией, и генератор.

Недостатком укаэанного устройства является низкая точность определения места повреждения изоляции, обусловленная необходимостью расположения электродов, перемещающихся вдоль трубопровода на расстояние 1-3,5 м друг от друга.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов, содержащее приемное устройство, состоящее иэ последовательно соединенных ïåðвичного преобразователя, выполненного в виде двух емкостных датчиков, согласующих усилителей, блока симметризации, дифференциального усилителя, выходного каскада, представляющего собой приемник, и генератор высокочастотных сигналов.

Недостатком данного устройства является низкая помехоустойчивость, обусловленная зависимостью выходного сопротивления емкостных датчиков от их расстояния до поверхности земли. Кроме того, наличие блока симметриэации и необходимость размещения емкостных датчиков на фиксированное расстояние на отдельной штанге также приводит к снижению точности определения места повреждения изоляции трубопровода и создает определенные неудобства при выполнении работ, Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности определения мест повреждения изоляции трубопровода, Цель достигается тем, что в известном устройстве для определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов, содержащем приемное устройство, состоящее иэ последовательно соединенных первичного преобразователя, дифференциального усилителя, выходного каскада с индикацией, и генератор сигналов, введен первичный преобразователь, выполненный в виде магнитной антенны, состоящей из двух параллельных аС-контуров, размещенных на

"0 одном ферритовом стержне, при этом первые выводы аС-контуров соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирую.щим входами дифференциального усилителя, а вторые выводы — с общей шиной приемного устройства.

При этом один из аС-контуров настроен на рабочую частоту генератора, а другой настроен на широкую полосу пропускания частот, захватывающую частоту промышленных помех.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения с прототипом показывает, что предлагаемое устройство для поиска и определения мест повреждения изоляции трубопроводов имеет следующие отличительные признаки; — применение в качестве первичного преобразователя магнитной антенны, выполненной в виде двух параллельных аС 0 контуров. размещенных на одном ферритовом стержне; — первые выводы аС-контуров соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального усилителя; — вторые выводы аС-контуров соединены с общей шиной приемного устройства; — один из аС-контуров настроен на рабочую частоту генератора, а другой настро40 ен на широкую полосу пропускания частот, захватывающую частоту промышленных помех, Таким образом, заявляемое устройство для поиска и определения мест повреж"5 дения изоляции подземных трубопроводов соответствует критерию изобретения "но визна".

Известны приемные устройства, которые в качестве первичного преобразователя

50 используют магнитную антенну, выполненную в виде одного параллельного аС-контура, последовательно подсоединенного к дифференциальному усилителю. выход которого подсоединен к выходному каскаду, Однако устройства, использующие такую магнитную антенну, определяют только местоположение подземного трубопровода и не позволяют определять повреждение изоляции трубопровода.

2005307

Введение в магнитную антенну второго аС-контура в указанной выше связи с остальными элементами схемы в заявляемом устройстве для поиска и определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов позволяет магнитной антенне проявить новые свойства, что приводит к повышению помехоустойчивости устройства и расширению выполняемых функций, то есть возможности определения не только местоположения трубопровода, но и определения места повреждения изоляции трубопровода. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена функциональная схема устройства для поиска и определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов, Устройство для поиска и определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов содержит приемное устройство, состоящее иэ последовательно соединенных первичного преобразователя 1, выполненного в виде магнитной антенны, состоящей иэ двух параллельных аС-контуров 2, 3, дифференциального усилителя 4, выходного каскада с индикацией 5, и генератор 6 сигналов, подключенный к проверяемому трубопроводу 11, Каждый из аС-контуров 2, 3 состоит из катушек 7, 8 индуктивности и конденсаторов 9, 10. Длина всей магнитной антенны определяется габаритами стандартного ферритового стержня и составляет 0,16 — 0,2 м. Выходной каскад с индикацией 5 представляет собой усилитель для дополнительного усиления сигнала и подключения к его выходу головных телефонов для звуковой индикации.

При этом аС-контур 2 настроен на рабочую частоту генератора, а аС-контур 3 настроен на широкую полосу пропускания частот, захватывающую частоту промышленных помех.

Устройство работает следующим образом, Генератор 6, подключаемый к искомому трубопроводу. 11, возбуждает в цепи трубопровод †зем электрический переменный ток частотой 1024 Гц. В результате этого вокруг искомого трубопровода создается переменное электромагнитное поле.

Для определения местоположения трубопровода оператор с приемным устройством передвигается над исследуемым трубопроводом так, чтобы магнитная антенна была перпендикулярна оси трубопровода, Силовые линии переменного электромагнитного поля пересекают магнитную антенну 1 и

55 возбуждают в ней электродвижущую силу (ЭДС). ЭС, возбужденная в магнитной антенне 1, является суммарным сигналом в результате действия двух составляющих поля, первая из которых обусловлена полезным сигналом, создаваемым генератором 6, а вторая — промышленными помехами. Суммарный сигнал, возбуждаемый в магнитной антенне, подается соответственно на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилителя 4, Так как С-контур 2 настроен на рабочую частоту генератора, а аС-контур 3 настроен на широкую полосу пропускания частот, захватывающую частоту промышленных помех, то ЭДС, возбужденная полезным сигналом ваС-контуре 2 существенно больше, чем в аС-контуре 3, а ЭДС, возбуждаемые от полей промышленных помех в аС-контурах

2, 3, почти равны. Полезный сигнал, усиленный резонансным свойством аС-контура 2, поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя и усиливается им как разностный сигнал. а сигналы, возбуждаемые в аС-контурах 2, 3 от промышленных помех, вычитаются как синфазные сигналы на входе дифференциального усилителя 4.

Такая органиэация входных цепей приемника позволяет повысить коэффициент подавления входных сигналов, наводимых в магнитной антенне электромагнитными полями промышленных помех, и тем самым повысить помехоустойчивость прибора в целом, Для определения места повреждения изоляции трубопровода приемное устройство передвигается над обследуемым трубопроводом так. чтобы магнитная антенна была расположена параллельно оси трубопровода, При приближении приемника к месту повреждения изоляции (направление движения указано на чертеже стрелкой) в аСконтуре 3, имеющем широкую полосу пропускания частот, увеличивается наводимая ЭДС, Величина этой ЭДС приближается к величине ЭДС, наводимой в аС-контуре 2.

В результате этого сигнал на выходе дифференциального усилителя падает и при размещении магнитной антенны 1 непосредственно над местом повре>кдения выходной сигнал падает до нуля. При дальнейшем перемещении приемника сигнал на выходе дифференциального усилителя начинает возрастать.

Возможность крепления на одном ферритовом стержне аС-контуров позволяет сохранить определенную взаимную ориентацию контуров в процессе измерения, а возмо>кность обеспечения минимального расстояния

2005307

Составитель Ю. Буковский

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал КоРРектоР Л, Пилипенко

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3432

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 между катушками индуктивности позволяет получить небольшие размеры магнитной антенны, что в конечном итоге позволяет повысить точность определения мест повреждения изоляции трубопровода.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных первичного преобразователя, дифференциального усилителя, выходного каскада с индикацией и генератора сигналов, подключенного к проверяемому трубопроводу, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности определения мест повреждения изоляции трубопровода. первичный. преоб(56) Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии.

М., 1978, с. 138-141.

Авторское свидетельство СССР

5 ЬЬ 1265658. кл. G 01 R 31/08, 1984. разователь выполнен в виде магнитной ан10 тенны, состоящей иэ двух параллельных

LC-контуров, размещенных на одном ферритовом стержне, при этом первые выводы

LC-контуров соединены соответственно с . инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального усилителя, а вторые выводы - с общей шиной приемного устройства, причем первый LC-контур имеет рабочую частоту генератора, а второйширокую полосу пропускания частот, за20 хватывающую частоту промышленных помех.