Устройство для определения расположения протяженного проводника, обтекаемого переменным током

Устройство для определения расположения протяженного проводника, обтекаемого переменным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150877 (21) 2519078/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 08.0180

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О.8277

I к„2

1 V 3/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

К 550.83 (088.8) (72) Авторы изобретения в.и. Гордиенко, В.п. Убогий и е.В. ярошевский (71) Заявитель Физико-механический институт АН украинской ССР (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ

ПРОТЯЖЕННОГО ПРОВОДНИКА, ОБТЕКАЕМОГО

ПЕРЕМЕННЕМ ТОКОМ

Изобретение относится к технике поиска металлических масс электромагнитными методами и может быть применено для определения трасс прокладки и измерения глубины залегания протяженных проводников (кабелей, трубопроводов и т.п.), обтекаемых переменным током.

Известно устройство для определения глубины залегания протяженного проводника и определения трассы прокладки, содержащее переносную приемную катушку, ось которой устанавливают перпендикулярно к границе раздела воздух-среда, а катушку пе- 15 ремещают вдоль прямой, параллельной границе раздела и лежащей в плоскости, перпендикулярной оси проводника (1) .

Недостатками известного. устройст- 20 ва являются низкая точность измерений, обусловленная погрешностями ориентации приемной катушки при ее переносе, а также невозможность непрерывных измерений глубины залегания проводника.

Известно устройство, определяющее расположение проводника по направлению вектора напряженности магнитного поля, создаваемого протяженным про- ЗО водником. В устройстве используются две (или более) поворотные приемные катушки, расположенные на фиксированных расстояниях друг от друга вдоль прямой, параллель н< поверхности почвы и расположенной в перпендикулярной к оси проводника плоскости (2) .

Недостатком этого устройства яв— ляются большие погрешности измерений, обусловленные механическими операциями, связанными с изменением ориентации осей чувствительности приемных катушек .

Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство, позволяющее фиксировать характерные точки кривой изменения напряженности магнитного поля протяженного проводника вдоль прямой, параллельной границе раздела воздухсреда и расположенной в перпендикулярной к оси проводника плоскости.

Для поиска трассы прокладки проводника вдоль указанной прямой переносят приемную катушку, ось которой перпендикулярна к границе раздела воэдухсреда, а для измерения глубины залегания — вдоль этой же прямой переносят приемную катушку с осью чувст708277 витE:JisHocти, наклоненной к границе

p;.|.säàëà (3) .

Недостатками известного устройства являются сравнительно невысокая точность измерений из-эа погрешностей ориентации приемных катушек при их переносе, невозможность непрерывного измерения глубины залегания и определения трассы прокладки протяженного проводника, обусловленная необходимостью механического переноса приемных катушек, а также сложность и низкая проиэводительцость процесса иэ— мереиия., Пель изобретения — повышение точности измерений и обеспечение непрерывного определения трассы и глубины залегания протяженного проводника при движении вдоль его трассы.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство для определения расположения протяженного проводника, обтекаемого переменным током, содержащее приемные катушки поиска трассы проводника и приемные катушки с наклоненными к земле осями, дополнительно содержит нуль-органы, индикатор трассы, индикатор глубины залегания и дешифратор, причем для каждого разряда измеряемых глубин необходима одна приемная катушка поиска трассы и одна приемная катушка с наклоненной к поверхности земли осью. Выходы всех приемных катушек подсоединены к входам нуль-органов, причем выходы нуль-органов, соедипе:.-:ных с приемными катушками поиска трассы, одновременно подключены к входам индикатора трассы и к первым входам дешифратора, вторые входы которого соединены с выходами тех нуль-органов, ко входам которых подключены наклоненные к земле приемные катушки, а выходы дешифратора соединены с входами индикатора измерения глубины, Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

На носителе 1 закреплены приемные катушки 2-7 для поиска трассы проводника, оси чувствительности которых перпендикулярны поверхности земли, и приемные катушки 8-13 с наклоненными к поверхности земли осями чувствительности. Выходы катушек подключены к нуль-органам 14-25, выходы нуль-органов — к дешифратору 26.

Выходы нуль-органов 1 4-19 подключены также к индикатору 27 трассы проводника, а выходы дешифратора — к индикатору 28 глубины залегания протяженного проводника.

Принцип действия устройства следующий °

При протекании по протяженному проводнику приемного тока звуковой частоты в в ертикальных и наклоненных приемных катушках индуцируются ЭДС, действующие значения которых равны

k.Л х Вирт ? .к и -" + х (1) ьin (g c(), (2)

k 3 (4) получим:

45 В „= О (5)

При этом справедливо равенство х- tg9= h, (6) в котором tg М = const. Приняв Ч = 45

l получим, 5G х (7)

Выходной сигнал нуль-органа, включенного на выход приемной катушки, для которой справедливы равенства (4) — (6), поступает на один из входов

Я дешифратора 26. На дешифратор одновременно поступает выходной сигнал нуль-органа, включенного на выход той вертикальной приемной катушки поиска трассы, ось которой совпадает с прямой, проходящей через центр катушки перпендикулярно оси проводника (на черте,е катушка 5 и нуль-орган

17) . При этом выходным сигналом дешифратора 26 засвечивается индикатор

28 глубины залегания, показывающий нокл

I де Е р рт

В н, „— ЭЛС, нав одимые соответственно в вертикальных и наклоненных катушках;

10 — коэффициент, зависящий от электродинамических и конструктивных параметров приемных катушек; — действ ующее з нач ение тока, 15 протекающего через протяженный проводник; х — горизонтальное расстояние между вертикальной приемной катушк ой и трасс ой проводника; глубина залеГания протяженного проводника;

0L — угол наклона к поверхности земли, перпендикулярной оси проводника и про25 ходящей через центр наклоненной приемной катушки;

Ч вЂ” угол наклона оси приемной катушки к поверхности земли „

30 При нахождении одной из вертикальных катушек поиска трассы точно над осью (трассой) . проводника х = О, и действующее значение ЭДС на ее выходе будет равно:

35 Е Верт = О. (3)

При этом выходным сигналом нуль— органа, включенного на выход этой катушки „засвечивается индикатор трассы протяженного проводника, указывающий место его прокладки.

В случае выполнения для одной из наклоненных к поверхности земли приемных катушек условия.

Ч= а(.

708277 глубину залегания протяженного проводника. Для обеспечения непрерывного определения всех значений глубины залегания и трассы прокладки протяженного проводника, перекрываемого носителем приемных катушек, можно применить возвратно-поступательное перемещение носителя вдоль его продольной оси на расстояния, не превышающие длины отрезка, равного расстоянию между двумя соседними катушками поиска трассы протяженнorо проводника. Количество приемных катушек зависит от диапазона измерения глубины и определения трассы прокладки и от требуемой точности измерений..

Изобретение с успехом может быть .применено как устройство для-.определения трассы прокладки и измерения глубины залегания протяженного проводника, обтекаемого переменным током, непосредственно во время движения носителя, а также в системах автоматического вождения движущихся аппаратов по токоведущему кабелю.

Формула изобретения

Устройство для определения расположения протяженного проводника, обтекаемого переменным током, содержащее приемные катушки поиска трассы проводника и приемные катушки, оси которых наклонены к поверхности земли,отли чающее сятем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения непрерывности определения трассы и глубины залега5 ния протяженного проводника при движении вдоль его трассы, оно дополнительно содержит нуль-органы, индикатор трассы, индикатор глубины зале- гания и дешифратор, причем выходы

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по электрическим измерениям линий магистральной и зоновой систем связи. N ., Связь, 1973.

2. Патент ФРГ Р 1064164, кл. 21 g 30/10, опублик. 1961.

3. Бахмутский:> В,Ф., Зуенко Г.И.

Индук ционные к абелеиск ат ели . M ., Связь, 1970 (прототип) .

НИИПИ Зак;;3 8479, 40 ираж 649 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4