Устройство для определения глубины залегания кабеля на переменном токе

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик » 739451 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено З0.01,78 (21) 2574840/18-25 (51)M. Кд.

Ст 01 V 3/06 с присоединением заявки J%

Гееударстевниый комнтет (23) Приоритет. да делам иэобретений и открытий (53 ) УД К 550. 83 (088. 8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания05.06.80 (72) Автор изобретения

Е. В. Ярошевский ч.1 с!

1 физико-механический институт АН Укр (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ

ЗАЛЕГАНИЯ КАБЕЛЯ HA ОБТЕКАЕМОМ

ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

Изобретение относится к технике поиска скрытых металлических масс, в частности электрокабепей, трубопроводов электромагнитными методами.

В известных устройствах, основанных . на фиксации характерных точек кривой иэ- 5 менения напряженности магнитного поля кабеля, вдоль прямой, параллельной поверхности земли и расположенной в плоскости, перпендикулярной оси кабеля, для

10 определения глубины залегания кабеля используется механическое перемещение катушек в плоскости, перпендикулярной оси кабеля, что принципиально не допускает непрерывного контроля глубины зале-, гания кабелей, а также является источником дополнительных погрешностей измерения Ц

Наиболее близким к предлагаемому по технической суиьчостн является устройст- 0 во для определения глубины залегания кабеля, обтекаемого переменным током, содержашее две приемные катушки, катушку поиска трассы кабеля, нуль-индикатор и.делительное устройство, причем приемные катушки подключены к отдельным входам депитепьного устройства, а катушка поиска трассы к нуль-индикатору, точка пересечения осей приемных катушек. и ось катушки поиска трассы кабеля находятся на фиксированном расстоянии друг от друга и распОпожены вдоль прямой, параллельной поверхности почвы и перпендикулярной к трассе кабеля, причем оси приемных катушек и катушки поиска трассы кабеля расположены в плоскости, пер-. пендикулярной к трассе кабеля, ось одной из приемных катушек расположена вдоль указанной выше прямой, а ось второй— перпендикулярно к этой прямой (2)

Недостатком известного устройства является необходимость применения, при непрерывном контроле глубины, двух показывающих приборов — показывающего прибора поиска трассы кабеля и показывающего прибора измерения глубины, что усложняет процесс измерения и приводит к неудобству в эксплуатации.

3 739451

Цель изобретения — повышение произ- где

/ водительности труда и улучшение эксплуатационных свойств устройства за счет К

4 обеспечения возможности одновременного определения трассы кабеля и измерения

5 глубины его залегания по показаниям одного покаэываюшего прибора.

Эта цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит суммируюшее устройство, причем выходы ка- 10 тушки поиска трассы кабеля и катушки, ось которой расположена вдоль прямой, параллельной поверхности почвы, под-. соединены ко входам суммируюшего устройства, выход которого подсоединен ко входу делимого делительного устройства, ко входу делителя последнего подсоединен выход приемной катушки, ось которой перпендикулярна прямой, параллельной поверхности почвы, На фиг, 1 приведена блок-схема прибора; на фиг. 2 — схема расположения катушек для расчета ЭДС; на фиг. 3 — графические изображения зависимости (h+al<=4(t) на фиг, 4 — графические изображения. 25 пои зависимости ot = f (X/6 nprr (h+o»)/3 =const; при на фиг. 5 — графические изображения зави- шег

cHMocTH cj . ó,= " o х o=f х при » о да с ..б е Р.

const и neon»t, дел

Схема прибора содержит первую прием- ход ную катушку 1,ось которой ра сположена, каза перпендикулярно прямой, параллельной бора поверхности почвы, вторую приемную ка- устр тушку 2, ось которой расположена вдоль 35 (1 прямой, параллельной поверхности почвы, приемную катушку 3 поиска трассы кабеля, делительное устройство 4, суммирующее устройство 5. фиг, 3 и фиг, 4 где поясняют принцип действия устройства. 40 (4 ) ю»= ) ) хо, (1 (6) 45 ((+ Х)

4 2Х (Р+Х «(+О»)» а при Х- +, Ф-n .

К.3 .х

2 3 X а «(H+ ca) ъ

Устройство работает следуюшим образом, При протекании по кабелю переменного тока в приемных катушках индуцируются ЭДС > действуюшие значения которых Е 4, Е2 и Е соответственно определяются формулами (см, фиг. 2):

Э вЂ” действующее значение тока в кабеле;

К, и K> - коэффициенты преобразования приемных катушек1,2и3;

Х вЂ” расстояние оси катушки поиска трассы кабел 3 от трассы кабеля, — измеряемая глубина залегания кабеля;

- расстояние между точкой пересечения осей взаимно перпендикулярных приемных катушек 1 и 2 от оси катушки поиска трассы кабеля 3; а - расстояние точки пере- сечения осей взаимно перпендикулярных приемных катушек 1 и 2 по поверхности почвы (как правило равно половине длины приемных катушек).

При подсоединении выходов катушки 3 ска трассы Кабеля и горизонтальной емкой катушки 2 ко входам суммируюо устройства 5 и присоединении выхоуммирующего устройства 5 ко входу имого делительного устройства 4, на д делителя которого) подсоединен вывертикальной приемной катушки 1, пония o(выходного покаэываюшего при, входяшего в состав делительного ойства 4, на основании выражений

3) будут равны где, . К /К - 4 (7)

К „/к„":.(8) о

Иэ выражения (4) видно, что при Х= » (9) показания выходного покаэываюшего

4 прибора устройства равны припсленной глубине залегания

50 .х-о Е. (10) при х- .е, Ilo минимуму показаний выходного показывающего прибора (при /х((0 ) можно определить трассу кабеля, при этом, как

5 730451. 6 видно из фо м лы (10 ор у О) показания при- бины залегания кабелей эа счет обора равны глубине залегания кабеля. щения процесса измерения форм ула изобретения

Как видно из фиг. 3, при заданных зна- Устройство для определения глубины чениях параметров Р и и можно опреде- > залегания кабрля на обтекаемом переменлитьпредельныезначенияглубины,прикол» ном токе, содержащее две приемные карых возможен поиск трассыкабеляпредлагае- тушки, катушку поиска 1рассы, делительмымусцэойством.Прип=1, и =1м,одре» ное устройство, причем точка пересечеделение чрассы кабеля возможно при глу- ния осей приемных катушек и ось катушбинах залегания до 1,45 м, соответст- ð ки поиска трассы кабеля находятся йа венно прин =3 и F =1 м, поиск чрассы фиксированном расстоянии друг от друга возможен и при h-3,2 м (т.е. охваты- и расположены вдоль прямой, параллельвается весь практически встречаемый ной поверхности почвы и перпендикуляр»диапазон глубин залегания кабелей). С ной к трассе кабеля, причем оси приемных ростом параметров и и Р расширяется диа-и катушек и катушки поиска трассы кабеля пазон измеряемых глубин, при которых Расположеяы в плоскости, пеРпендикУвозможен поиск чрассы кабеля. Кривые лЯРной к тРассе кабелЯ, ось одной из

1 и 2 (см. фиг. 4) получены в случае пРиемных катУшек Расположена вдоль идентичности приемных катушек (и 1) указанной выше прямой, а ось второй— а кривая 3 рассчитана для случая, ког- 2О перпендикулярно к этой прямой, о т л и— да О =2,. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

С помощью графиков (фиг. 3-5) мож- улучшения эксплуатационных свойств устно оценить погрешность определения трас» ройства, оно дополнительно содержит сумсы кабеля предлагаемым устройством. мирующее устройство, причем выходы каПри определении минимума функции o(25 тушки поиска трассы кабеля и катушки, (минимума показаний выходного показы- ось которой расположена вдоль прямой, вающего прибора) с погрешностью 19>, параллельной поверхности почвы, подпогрешность определения трассы кабеля соединены к входам суммирующего усгприп=2 не превысит величин x/t < 0,015, ройства, выход которого подсоединен ко когда — - 4 1,5 и / < 0,04 при 30 входу делимого делительного устройства, — (2 т,е. является приемлемой по ко входу целителя последнего подсоедивеличине, при этом погрешность иэмере- нен выход приемной катушки, ось которой ния глубины, обусловленная этой погреш-. перпендикулярна прямой, параллельной поностью, не превысит 1%. верх ности почвы.

Введение в схечу устройства для из- 3s Источники информации, мерения глубины суммирующего усчройсч принятые во внимание при экспертизе ва с соответствующими связями его с 1. Бахмутский В. ф. Зуенко Г. Н. другими узлами выгодно отличает пред- Индукционные кабелеискатели, М., лагаемое устройство от прототипа, так Связь", 1970, с. 3-112. .как улучшаются его эксплуатационные 40 2. Авторское свидетельство СССР свойства, а также повышается произво- ¹ 569984, кл. G 01 Ч 3/06, 1977 дительность труда при измерении глу- (прототип).

739461

05 $0+

Фаз

+ О,ОРЮ +005

Полписное

ЦНИИПИ Заказ 3044/7 Тираж 649

Фйлиал ППП "Патейт", r. Ужгорол, ул. Проектная; 4