Устройство для определения глубины залегания кабеля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик («) 74637(). т"

-т()9 )

Ф (б)) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 3L0378 (21) 2597296/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 070780 Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 070780 (51)М. Кл.

G 01 V 3 10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (S3) УДК550.83 (P88.8) (72) Авторы изобретения

Д. В. Шафер и Э. С. Сейдер (71) Заявитель

l (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ

КАБЕЛЯ

Изобретение относится к области электротехники и техники проводной связи и может быть использовано для поиска кабелей электромагнитными методами.

Устройство предназначено для непрерывного определения глубины залегания кабеля, обтекаемого переменным током, при передвижении вдоль кабеля.

Известны устрОйства для определения расстояния от кабеля, обтекаемого переменным током, до места измерения с помощью двух датчиков, расположенных на разных расстояниях от кабеля, например, прибор типа 121А фирмы O/еЭФ его E.éñÔt" ñ, CIIlA (1) .

Недостатком прибора 121А является сложность процесса измерения, исключающая возможность непрерывного автоматического определения глубины залегания кабеля при продвижении вдоль кабеля.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором два приемных датчика через входной коммутатор и через управляемый делитель подсоединены ко входу усилителя переменного тока, к выходу

ЗО которого через выходной коммутатор подключены управляющая и измерительная цепи отрицательной обратной связи (ООС). К дополнительному выходу измерительной цепи ООС подключен выходной индикатор. Дополнительный выход управляющей цепи ООС и выход источника опорного сигнала подключены к отдельным входам нуль-органа, выход.которого через запоминающий элемент подключен .к управляклаему входу управляемого делителя. Устройство также содержит блок синхронного управления коммутаторами (2). данному устройству присущи следующие недостатки.

ЭДС, индуктированные в датчиках, практически оказываются несинфаэными из-за того, что выполнение Датчиков и их цепей идентичными технически затруднено. Поэтому на дифференциальном выходе датчиков результирующий сигнал представляет собой не алгебраическую разность мгновенных значений

ЭДС, индуктированных в датчиках, .получение которой является необходимым условием работы устройства, а их геометрическую разность, которая, как известно, в зависимости от величины

746370 фазового сдвига между этими ЭДС, может быть как более, так и менее их алгебраической разности. Это обстоятельствО приводит к погрешности измерэ ния.

Возникающее при работе электронных коьмутатдров шумовое напряжение также геометрически складывается с напряжениями полезных сигналов и является источником дополнительной погрешности, кроме того, коммутация сигналов приводит к комбинационно-частотным погрешностям определения глубины залегания кабеля.

Наконец, иэ-эа значительной сложности схемы, габариты и вес устройства оказываются неприемлемыми для пере- 15 носного полевого прибора.

Целью изобретения является повыше ние точности определения глубины залегания кабеля.и упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что в 20 устройство, содержащее разнесенные по высоте приемные датчики, управляемый делитель, соединенный с .усилите-. лем переменного тока, и индикатор, дополнительно введены детектор и до- 25 полнительный управляемый делитель.

Усилитель переменного тока подсоединен к .входу детектора, выход которого соединен с управляющими входами обоих управляемых делителей. Выход другого датчика через дополнительный управляемый делитель соединен с индикатором.

На чертеже изображена структурная схема устройства для определения глубины залегания кабеля, обтекаемого переменным током.

Как показано на схеме, входные датчики 1 (ближний) и 2 (дальний) подключены соответственно к сигнальным входам идентичных управляемых делителей 3 и 4 напряжения. Усилитель 5 пе- 40 ременного тока и детектор б подключен к управляющим входам 7 и 8 делителей. Выход дополнительного делителя подключен к входу выходного инди" катора 9, по которому отсчитывается глубина залегания кабеля.

Определение глубины залегания кабеля устройством йрбисходит следующим образом.

При протекании переменного тока в кабеле в расположенных вблизи него датчиках индуктируются ЭДС, величины которых обратно пропорциональны расстояниям между кабелем и датчиками:

Е,=К/и и E =к(+р, (1) где E и Š— действукщие значения

ЭДС, индук тиров анных соответственно в ближ= йем и дальнем датчиках;

h — расстояние до кабеля 60 от ближнего датчика; — расстояние между датчи ками 1 и 2; — коэффициент пропорциональности. 65

Напряжение U ближнего датчика 1 ослабляется делителем 3 обратно пропорционально величине входного HBTIряжения, в результате чего на выходе делителя напряжение U поддерживается постоянным:

)Ьых

Мых 1 ь где K (1 — коэффициент передачи делителя 3.

Напряжение Б дальнего датчика 2 до подведения к индикатору 9 ослабляется делителем 4, коэффициент передачи которого К . — К, поэтому (3)

4ЬЫХ Е 5

Заменив в формуле (3) К его значением, найденным из формулы (2) и, заменяя выходные напряжения датчиков выражениями для индуктированных в них

ЭДС, найденными из формулы (1), находим, что на в ходе индик атора действует напряжение

0 =))

96Х аЬ1Х= .Е" где N — коэффициент пропорциональности.

Как видно из формулы (4), сигнал на входе выходного индикатора пропорционален глубине залегания кабеля.

Шкала или отсчетное устройство индикатора может быть проградуировано непосредственно в значениях глубины залегания кабеля.

Отсутствие в схеме устройства электронной коммутации сигналов и независимость работы устройства от фазовîro сдвига между сигналами, индуктированными в датчиках, повышают точность измерения глубины, в особенности при малых уровнях сигналов, индуктированных в датчиках. Иэ формулы (4) следует, что начальный участок шкалы индикатора растянут. Это обстоятельство также способствует повышению точности измерений при относительно малых глубинах залегания кабеля, соответствукщих нормам глубин (0,8

1,2м) прокладки кабелей связи.

Устройство отличается невысокой стоимостью, малыми габаритами и весом.

Габариты и особенно вес, а также повышение точности измерений являются определяющими для переносного-прибора, с которым оператору в течение всего рабочего дня приходится продвигаться вдоль трасс кабелей при их прокладке или паспортизации, что существенно влияет на производительность труда оператора.

Формула изобретения

Устройство для определения глубины залегания к абеля, содержащее разне746370

Составитель Л. Воскобойников

ТехРеД М. Петко КоРРектоРВ.БУтЯга

Редактор Л.Курасова

Подййсное

Зак аз 39 35/34 Тираж 649

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектйая, 4 сенные по высоте приемные датчики, один из которых через управляемый делитель соединен с усилителем переменного тока, и индикатор, о т л и— ч ающе ес я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения устройства, оно снабжено детектором и дополнительным управляемым делителем, причем детектор подключен между выходом усилителя и управляющими входами обоих управляемых делителей, а другой датчик через второй управляемый делитель подсоединен к индикатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ю ., Bete. Laboratories Recerd .

November, 1965, 400-401.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 385251, кл. G 01 V 3/00, 1973 (прототип) .