Устройство для определения коммуникаций

 

Изобретение относится к технике поиска электропроводных объектов, в частности подземных электрокабелей и трубопроводов. Устройство содержит дифференциальный индукционный датчик, подключенный к входу операционного усилителя, детектор, преобразователь электрических сигналов в акустические, балансировочные резисторы и преобразователь аналог-частота. Выходы дифференциальных датчиков подключены через балансировочные резисторы к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого через последовательно включенные усилитель напряжения и детектор подключен к входу преобразователя напряжение-частота, выход которого нагружен на преобразователь. 1 ил.

Изобретение относится к технике поиска электропроводящих объектов, в частности подземных электрокабелей и трубопроводов.

Известно устройство для определения расположения кабеля, обтекаемого током (аналог, а.с. СССР 602901, опубл. в БИ 14, 1978), содержащее три делительных устройства, индикатор фазы, алгебраический сумматор, переключатель рода работы, входные усилители, две пары приемных катушек, причем оси катушек, принадлежащих одной паре, пересекаются под прямым углом, а оси катушек, принадлежащих различным парам катушек, расположены параллельно поверхности земли, причем выходы вертикальной и горизонтальной катушек каждой пары подключены соответственно к входу делимого и делителя одного и того же делительного устройства, а выходы обоих делительных устройств через переключатель входов алгебраического сумматора подключены к входу третьего делительного устройства, к входу делимого которого через переключатель рода работы включены выход первого делительного устройства и источник опорного сигнала, а к выходам ортогонально установленным катушкам подключен индикатор фазы, выход которого подключен к управляющему входу алгебраического сумматора.

Известно также устройство для обнаружения и трассирования металлических коммуникаций (а.с. СССР 1092453, опубл. в БИ 19, 1984), содержащее две пары катушек измерения глубины залегания, причем оси всех приемных катушек параллельны и расположены в одной плоскости, попарно симметрично относительно общей оси и соединены встречно-попарно, подключены к двум усилителям канала измерения глубины залегания, две приемные катушки поиска трассы с подключенными к ним двумя усилителями, схему амплитудно-фазового сравнения сигналов, индикатор трассы, одновибратор, блок управления, два линейных детектора, аналого-цифровой преобразователь, множительно-делительный блок и индикатор глубины, причем выходы усилителей каналов поиска трассы соединены с первым и вторым входами схемы амплитудно-фазового сравнения сигналов, выход которой подключен к индикатору трассы и через одновибратор к первому входу блока управления, раздельные выходы которого подсоединены к управляющему входу АЦП, первому входу множительно-делительного блока и к входу управления индикатора глубины, а выходы усилителей каналов измерения глубины залегания подключены через линейные детекторы к первому и второму входам АЦП, выход которого соединен со вторым входом множительно-делительного блока, первый выход которого подключен ко второму входу блока управления, а второй выход через дешифратор подсоединен к индикатору глубины.

Недостатком рассмотренных аналогов является низкая чувствительность и ограниченная глубина обнаружения электропроводящих объектов и трасс.

Известен также прибор для обнаружения труб и кабелей МФЕ 90 (прототип, рекламный листок разработки фирмы "Seba dynatronic" D-8611 BAUNACH/ FRG, INDUSTIESTR. 6 TEL [phone]. Tx 662721), содержащий пару индукционных датчиков включенных ко входу операционного усилителя, усилитель напряжения, детектор, усилитель низкой частоты (УНЧ), преобразователь электрических сигналов в акустические и оптические, соединенные последовательно Выход преобразователя подключен к динамику и оптическому индикатору.

Недостатком устройства является наличие погрешности измерения, обусловленной неоднородностью электромагнитного поля, и как следствие появление ложного сигнала на выходе индукционных датчиков.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение погрешности поисковой установки.

Задача решается дополнительным включением в устройство балансировочного резистора, преобразователя аналог-частота и подсоединением выходов дифференциальных датчиков через балансировочные резисторы к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого через последовательно включенные усилитель напряжения, детектор и УНЧ, подключен к входу преобразователя напряжение-частота, а выход преобразователя напряжение-частота нагружен на электроакустический преобразователь.

Существенным отличием является включение в устройство балансировочного резистора и преобразователя аналог-частота, а также подключение выходов дифференциальных датчиков через балансировочные резисторы к инвертирующему входу операционного усилителя. Предлагаемое схемное решение позволяет повысить адаптацию поисковой установки к конкретному распределению электромагнитных полей на месте поиска трасс, что обеспечивает повышение помехоустойчивости и точности определения местоположения трасс. Использование в устройстве преобразователя напряжение-частота также повышает точность определения местоположения искомых объектов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для определения коммуникаций, где введены следующие обозначения: 1- дифференциальный индукционный датчик электромагнитного поля; 2 - балансировочные резисторы; 3 - операционный усилитель; 4 - усилитель напряжения; 5 - детектор; 6 - преобразователь напряжение-частота; 7 - индикатор (акустический излучатель).

Устройство работает следующим образом. В дифференциальном индукционном датчике электромагнитного поля наводится ЭДС, вызванная полезным сигналом и помехой. ЭДС сигнала и помехи с выхода дифференциального индукционного датчика поступает на вход балансных резисторов 2. С помощью балансировочных резисторов 2 производят компенсацию ЭДС помехи в месте поиска. Отфильтрованный от помехи сигнал поступает на вход операционного усилителя 3, обеспечивающего согласование передачи полезного сигнала на вход усилителя напряжения 4. Усиленный сигнал поступает на детектор 5. С выхода детектора сигнал поступает на вход преобразователя напряжение-частота 6, на выходе которого частота звукового сигнала изменяется пропорционально амплитуде сигнала на входе. С выхода преобразователя напряжение-частота сигнал поступает на индикатор (акустический излучатель). Место расположения искомых трасс определяется по максимуму (минимуму) тона сигнала индикатора (акустического излучателя).

Применение предлагаемого технического решения повышает помехоустойчивость и чувствительность устройства, а также глубину и точность определения проводящих объектов.

Формула изобретения

Устройство для определения коммуникаций, содержащее дифференциальный индукционный датчик, подключенный к входу операционного усилителя, усилитель напряжения, детектор, преобразователь электрических сигналов в акустические, соединенные последовательно, отличающееся тем, что в устройство дополнительно включены балансировочные резисторы и преобразователь напряжение - частота, причем выходы дифференциального датчика подключены через балансировочные резисторы к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого через последовательно включенные усилитель напряжения и детектор подключен к входу преобразователя напряжение - частота, выход которого нагружен на преобразователь электрических сигналов в акустические.

РИСУНКИ

Рисунок 1