Устройство для трассирования заглубленных трубопроводов

Устройство для трассирования заглубленных трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для обнаружения подземных трубопроводов и других инженерных коммуникаций электромагнитными методами . Сущность изобретения: устройство содержит несущую раму, на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, а на другом - два приемных датчика. Один из датчиков электрически связан, а другой имеет максимальную электромагнитную связь с излучающей рамкой. Фазочувствительная электронная схема обеспечивает регистрацию активной и реактивной составляющих вторичного магнитного поля. Для оптимизации возбуждения электромагнитного поля в объектах, залегающих на различной глубине несущая рама имеет раздвижную конструкцию. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 V 3/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771419/25 (22) 16.10.89 (46) 07.07.92. Бюл. N. 25 (71) Институт геофизики Уральского отделения АН СССР (72) Г, В,Астрахан цев, B.А, Больщиков, И.Э.Гаврилова и P.Â,Óëèòèí (53) 550.83(088.8) (56) 1. Вешев А.В. и др. Электромагнитное профилирование. — Л.: Недра, 1980. с.121-123.

2. Патент ФРГ N. 3432847, кл. С 01 V 3/11,:1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАССИРОВАНИЯ, ЗАГЛУБЛЕННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ: (57) Использование: для обнаружения подземных трубопроводов и других инженерИзобретение относится к электромагнитным методам исследований и может быть использовано для обнаружения подземных трубопроводов, других инженерных коммуникаций и металлических объектов, залегающих в верхнем слое земли мощностью несколько метров.

Известно устройство для обнаружения электропроводных объектов в земле (электрораэведочная аппаратура ДЭМП), которое содержит излучатель поля с генератором и приемный датчик с измерительным прибором, Приемный датчик может быть размещен в двух ортогональных положениях, что позволяет регистрировать вертикальную и горизонтальную составляющие магнитного . поля (1).

Недостатком этого устройства является, низкая точность измерений при выявлении электропроводных объектов, залегающих на небольшой глубине, так как при необхо„„ Ж„„1746227 А l ных коммуникаций электромагнитными методами. Сущность изобретения: устройство содержит несущую раму., на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, а на другом — два приемных датчика. Один из датчиков электрически связан, а другой имеет максимальную электромагнитную связь с излучающей рамкой. Фазочувствительная электронная схема обеспечивает регистрацию активной и реактивной" составляющих вторичного магнитного поля. Для оптимизации возбуждения.электромагнитного поля в объектах, залегающих на различной глубине несущая рама имеет раздвижную конструкцию. 3 ил, димых в этом случае малых расстояниях между излучающей антенной и.приемным датчиком незначительные погрешности в ориентировке датчиков приводят к существенньlM ошибкам измерений составляющих ф магнитного поля. 0ь

Наиболее близким к изобретению является устройство. содержащее несущую раму, на одном конце которой установлен . передатчик с излучающей антенной, а на другом конце рамы установлен настроен, в ный на частоту передатчика приемник с анI тенной, В этом устройстве приемный датчик ъ магнитного поля может поворачиваться, что позволяет определять малую и большую оси эллипса поляризации магнитного поля (2).

Однако большая ось эллипса поляризации в основном каоактеризует магнитное .

f поле самого иэлуча.еля и мало зависит от электропроводности среды. Поэтому известным устройством практически невозмож1746227 но определить аномальный эффект в реальной составляющей электромагнитного поля. Кроме того, использование несущей рамы постоянной длины не позволяет выбирать оптимальные условия возбуждения первичного поля при изменении глубины залегания искомого электропроводного . объекта (например. трубопровода).

Цель изобретения —. уменьшение погрешностей и повышение чувствительности при выявлении заглубленных трубопрово-. дов и инженерных коммуникаций, Поставленная цель достигается путем формирования на выходе измерительного прибора сигналов, пропорциональных значениям активной и реактивной составляющих вторичного магнитного поля по отношению к фазе первичного поля, Устройство содержит жесткую несущую раму, на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, подключенный к генератору переменного тока заданной частоты. На другом конце несущей рамы размещены два ортогональных датчика магнитного поля. один из которых электрически развязан. а другой имеет максимальную электромагнитную связь с излучателем поля. Сигналы с приемных датчиков поступают на усилители, расщепитель фазы, фазовый корректор, синхронные детекторы, которые закреплены на несущей раме. За счет жесткой конструкции в целом, надеж.— ной электрической развязки между излучателем и приемным датчиком, применения опорной рамки появляется воэможность осуществлять высокоточные фазочувствительные измерения вторичного магнитного поля, Несущая рама состоит из двух частей, подвижной и неподвижной, причем подвижная часть установлена с возможностью телескопического перемещения относительно неподвижной части, Это позволяет регулировать расстояние между излучателем электромагнитного полл и приемным датчиком магнитного поля в зависимости от глубины залегания выявляемого трубопровода.

На фиг. 1 показаны несущая рама с размещенными на ней излучающей и приемными рамками и функциональная схема измерительной части устройства; на фиг. 2 — конструкция раздвижной несущей рамы; на фиг; 3 — фазовые соотношения напряжений в измерительной части устройства.

Несущая рама 1 содер>кит излучающую рамку 2, генератор 3 переменного тока, приемную рамку 4, имеющую максимальную электромагнитную связь с излучателем поля. и приеМйую рамку 5, электрически развязанную с излучающей рамкой, усилители 6 и 10, расщепитель 11 фазы (0,90 ), фазовый корректор 7, синхронные детекторы 8 и 12, индикаторы 9 и 13, Раздвижная несущая рама состоит из двух частей: неподвижной 14, на

5 конце которой размещена излучающая рамка, и подвижной 15, на конце которой установлены приемные датчики магнитного поля. На боковой поверхности неподви>кной части несущей рамы имеется стопорный

10 винт 16.

Устройство работает следующим образом, Переменный ток заданной частоты от генератора 3 подается на излучающую рам15 ку 2. B среде создается электромагнитное поле, возбуждающее вихревые токи в электропроводных обьектах. Приемный магнитный датчик 5 чувствителен только к электромагнитному полю этих токов. Сигна- .

20 лы с электрически развязанного магнитного датчика 5 после усилителя 6 поступают на регулируемую фазосдвигающую цепь (корректор) 7, а затем на синхронные детекторы

8 и 12. Приемный магнитный дат ик 4, име25 ющий максимальную электромагнитную связь с излучающей рамкой 2. воспринимает первичное магнитное поле излучателя;

Электрические сигналы с магнитного датчика 4 после усилителя 10 подаются на расще30 питель 11 фазы, а затем на синхронные детекторы 8 и 12, На выходе блока 8 выделяется мнимая часть сигнала,. пропорциональная реактивной составляющей. а на выходе блока 12 — реальная часть сигнала.

35 пропорциональная активной составляющей вторичного магнитн зго поля. С выходов синхронных детекторов сигналы поступают на входы индикаторных приборов 9 и 13;

Оптимальные условия выявления эа40 глубленных электропроводных объектов обеспечиваются при расстоянии между излучающей и приемной рамками, близком к глубине залегания искомого объекта. Для регулирования укаэанного расстояния несу45 щая рама состоит из двух частей; неподвижной 14 и подвижной 15, причем подвижная часть телескопически перемещается относительно неподвижной части. После уста.новки излучающей и приемной рамок на

50 заданное расстояние подви>кная часть рамы закрепляется стопорным винтом 16, Таким образом, применение в устройстве жесткой конструкции несущей рамы, ортогональных приемного и опорного

55 магнитных датчиков при компактном и жестком закреплении на несущей раме излучателя, обоих датчиков и радиоэлектронных блоков с их источниками питания, снижает паразитные связи, позволяет осуществить высокоточные фазочувствительные измере1746227 ния, что приводит к понижению погрешности и повышени«о чувствительности измерений при трассировании заглубленных трубопроводов.

Формула изобретения

Устройство для трассирования заглубленных трубопроводов, содержащее жесткую несущую раму, на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, подключенный к генератору переменного тока заданной частоты, на другом конце несущей рамы установлен первый датчик магнитного поля, имеющий минимальную электромагнитную связь с излучающей рамкой, электрически с ней не связанный, подключенный к первому усилителю, а также последовательно соединенные первый синхронный детектор и первый индикатор, о тл и ч а «о щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешностей и повышения чувствительности, оно содержит второй датчик магнитного поля, фазовый корректор. расщепитель фазы, второй усилитель, второй синхронный детектор и второй индикатор, причем второй приемник магнитного поля

5 на том же конце несущей рамы, что и первый приемник магнитного поля, ортогонально ему, выход первого усилителя соединен со входом фазового корректора, выход которого соединен с опорными входами первого и

10 второго синхронных детекторов, выход второго датчика магнитного поля соединен со входом второго усилителя, выход которого через расщепитель фазы соединен с входами синхронных детекторов, выход второго

15 синхронного детектора соединен со входом второго индикатора. при этом несущая рама состоит из двух частей. подвижной и неподвижной. причем подвижная часть установлена с возможностью телескопического

20 перемещения относительно неподвижной части.

1746227

Риг. Г

Оу

Составитель P.Óëèòèí

Редактор И.Шмакова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 2388 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101