Устройство для определения местоположения скрытых металлопроводов

Устройство для определения местоположения скрытых металлопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сецнапистическнк

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<11>859981 (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву— (22) Заявлено 191279 (21) 2854511/18-25 с присоединением заявки М? (23) Приоритет—

Опубликовано 3008,81. Бюллетень Й9 32

Дата опубликования описания 300881 (51)М. Кл.з

G 01 V 3/ll

Государственный комитет

СССР но деаам изобретений и открытий (53) УДК 550.837 (088.8) (71) з аявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ

СКРЫТЫХ METAËËOÏÐOÂÎÄOÂ

Изобретение относится к поисковой геофизике и может быть использовано для поиска скрытого металлопровода.

Известно устройство для измерения глубины залегания металлопроводов и направления их трассы, содержащее генератор переменного тока, возбуждающую и приемные катушки, а также измерительный блок (1).

Такое устройство позволяет определять глубину залегания металлопровода по отдельным точкам.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для определения местоположения проводящего тела, содержащее генератор переменного напряжения, возбуждающую катушку, подключенную к генератору, две индукци- 2О онные приемные катушки, усилитель, подключенный к приемным катушкам, датчик скорости с регулятором скорости движения, сравнивающее устройство, источник опорного сигнала, выделители;25 экстремумов, ключи, счетчик импульсов, дешифратор, преобразователь напряжение — частота, отсчетное уСтройство, триггеры, схему ИЛИ, расширитель импульсов и индикаторы знаков угла, которые позволяют определить местоположение и глубину залегания протяженного проводника при пересе" чении его трассы движущимися транспортными редствами без его остановки (2) .

Недостатком такого устройства является возможность определения глубины залегания проводящего тела только по отдельным точкам.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем непрерывного измерения глубины и направления залегания металлопровода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения местоположения скрытых металлопроводов, содержащее генератор переменного напряжения, возбуждающую катушку, подключенную к генератору, цве индукционные приемные катушки, усиЛитель, подключенный к приемным катушкам, триггер, индикатор и регистратор, введены поворотная платформа, две вертикальные установныекатушки и катушка поиска трассы, закрепленные вместе с приемными катушками на поворотной платформе; двухфазный асинхронный двигатель, датчики возврата и угла поворота платформы, измеритель

859981

30

5$ угла поворота, элемент памяти, дифференциатор, реле установки поворотной платформы, реле включения измерений, амплитудно-фазовый детектор, первый и второй дополнительные усилители, усилитель-детектор, фазонращатель, трансформатор и переключатель с тремя парами контактов, причем одна из приемных катушек расположена горизонтально, а другая — вертикально, установочные катушки включены встречно и расположены так, что плоскость, проходящая через их оси, перпенцикулярна к оси горизонтальной приемной катушки, и подключены через первый дополнительный усилитель и нормально замкнутые контакты реле 15 установки с первой обмоткой двухфазного асинхронного двигателя, ось которого механически связана с осями поворотной платформы, датчиков возврата и угла поворота, вторая обмотка асинхронного двигателя подключена к выходу генератора через фазовращатель, выход генератора подключен через трансформатор, датчик возврата и контакты реле установки поворотной платформы — к входу первой обмотки асинхронного двигателя, катушка поиска трассы через усилитель детектор подключена к реле установки поворотной платформы и входу дифференциатора, выход которого подключен к входу триггера, подключенного выходом к реле включения измерений, измерительный вход амплитудно-фазового детектора подключен через нтоо рой дополнительный усилитель и первую пару контактов переключателя к выходу катушки поиска трассы, опорный вход амплитудно-фазового детектора подключен через фазовращатель к выходу генератора, а его выход— к индикатору, выход усилителя подключен через нормально разомкнутые контакты реле включения измерений и параллельно им нключенную вторую пару контактов переключателя к входу элемента памяти, выход которого подключен через нормально замкнутые контакты этого реле и параллельно им включенную третью пару контактов переключателя к регистратору.

На фиг.l показана блок-схема устройства; на фиг.2 — схема измерений.

Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, возбуждающую катушку 2, горизонтальную приемную катушку 3, нертикальную приемную катушку 4, две вертикальные установочные катушки 5 и б, катушку 7 поиска трассы, усилитель-детектор 8, реле

9 установки поворотной платформы, . контакты 10 и 11 этого реле, первый дополнительный усилитель 12, двухфазный асинхронный двигатель 3 3, фазовращатель 14, поворотную платформу

15, датчик 16 возврата, датчик 17 угла-поворота, дифферейциатор 18 триггер 19, реле 20 включения измерений, контакты 21 и 22 этого реле, усилитель 23, элемент 24 памяти, регистратор 25, второй дополнительный усилитель 26, амплитудно-фазовый детектор 27, индикатор 28, трансформатор

29, измеритель 30 угла поворота, переключатель 31, контакты 32-34 этого переключателя, Устройство работает следующим образом.

При подходе транспортного средства с расположенным на нем устройством для определения местоположения скрытых металлопроводов к пересекаемой трассе электромагнитное поле возбуждающей катушки 2 облучает металлопронод и наводит на нем ток, обуславливающий вторичное электромагнитное поле.

Это поле наводит ЭДС на приемных индукционных катушках 3 и 4, вер тикальных установочных катушках 5 и б, и катушке 7 поиска трассы. Напряжение с выхода катушки г поиска трассы поступает на вход усилителя-детектора 8, а с его выхода — на обмотку реле 9 установки поворотной платформы 9. Реле срабатывает, замыкает контакты 10 и размыкает контакты 11,Если трасса металлопровода не перпендикулярна курсу транспортного средства, то на выходе катушек 5 и 6 появляется разностное напряжение, фаза которого будет равна О, или 7Г в зависимости от того, какая катушка ближе к металлопроноду. Это напряжение усилено первым дополнительным усилителем

12 через замкнутые контакты 10, в обмотку которого поступает напряжениз генератора через фазонращатель

14. Двигатель, вращаясь, поворачивает поворотную платформу 15 так, что вертикальные катушки 5 и 6 устанавливаются на одинаковом расстоянии от металлопронода, т.е. параллельно ему.

Разностный сигнал на их выходе отсутствует и двигатель останавливается.

При своем вращении двигатель поворачивает на тот же угол датчик 16 возврата и датчик 17 угла поворота и измеритель 30 угла поворота показывает угол пересечения трассы металлопровода.

При дальнейшем приближении транспортного средства к трассе напряжение на катушке поиска трассы будет медленно возрастать, а затем быстро убывать и при положении катушки поиска над осью металлопровода будет равно нулю, а затем быстро возрастает.

В момент быстрого падения напряжения на выходе дифференциатора 18 по- является отрицательное напряжение, которое перебрасынает триггер 19 во второе устойчивое состояние, реле 20 включения измерений срабатывает, замыкает свои контакты 21, размыкает контакты 22, подключает к выходу уси859981 лителя 23 элемент 24 памяти и отключает регистратор 25. Усилитель, 23 усиливает выходные напряжения горизонтальной 3 и вертикальной 4 приемных катушек, имеющих общий геометрический центр и отстоящих в горизонтальной плоскости от катушки 7 поиска трассы íà фиксированном расстояЕ (фиг.2). Выходной лителя пропорционален отношению амплитуд напряжений горизонтальной 3 и ц вертикальной 4 приемных катушек.

В момент быстрого возрастания напряжения на катушке 7 поиска трассы на выходе дифференциатора 18 появля ется положительное напряжение, которое возвращает триггер 19 в перноначальное состояние. Реле 20 включения измерений размыкает контакты 21 и замыкает контакты 22, отключив от усилителя 23 элемент 24 памяти и подключив его к регистратору 25.

Таким образом, измерение глубины залегания металлопроводов осуществляется в момент нахождения катушки

7 поиска трассы над металлопронодом.

При этом ЭДС, наводимые вторичным 25 магнитным полем металлопронода в горизонтальной и вертикальной приемных катушках 3 и 4, пропорциональны соответственно синусу и косинусу угла с (фиг.2), а их отношение, опре- 30 деляемое усилителем 23 — тангенсу этого угла, т. е. 4 (E

Для непрерывного измерения глуби.ны залегания металлопровода по всей

его трассе транспортное средство устанавливают вдоль трассы. В этом случае угол поворота поворотной платформы будет составлять О или 180 .

Катушку 7 поиска трассы устанавливают так, чтобы на ее входе был нуль. 40

Для этого переключают переключатель

31 так, чтобы его контакты 32-34 были замкнуты. В этом случае ныход катушки поиска трассы будет постоянно соединен с входом второго дополнительного увеличителя 2б, а выход усилителя 23 через элемент 24 памяти соединен с регистратором 25. .На входе амплитудно-фазового детектора

27, если ось катушки 7 поиска трас- gg сы будет смещена с трассы металлопровода, появляется напряжение. Для движения по трассе перемещением .транспортного средства добиваются

i:óëåâoro напряжения на выходе амплитудно-фазового детектора 27 и сохраняют это положение. Вход элемента 24 памяти постоянно подключен к выходу усилителя 23, а выход его постоянно подключен к регистратору 25. Таким образом, на регистраторе 25 непре- 40 рынно записывается значение глубины залегания металлопронода при движении транспортного средства по его трассе. При этом целесообразно синхронизировать скорость движени." регистрирующего устройства 25 со скоростью движения транспортного средства. При движении параллельно трассе металлопровода необходимо установить транспортное средство на фиксированном расстоянии от трассы металлопровода, изменением направления оси транспортного средства добиться нулевого напряжения на выходе амплитудно-фазового детектора 27 и двигаться, сохраняя это нулевое положение.

Положительный эффект предлагаемого устройства состоит в том, что глубину залегания и угол, под которым пересекается трасса металлопровода, измеряют в процессе движения транспортного средства без его,.остановки, что значительно повышает скорость и точность измерения и рекогносцировки трассы.

Кроме того, устройство позволяет непрерывно определять глубину залегания металлопронода на всем его протяжении с движущегося по его трассе транспортного средства, обеспечивает прокладку подземных магистралей параллельно ранее проложенному металлопроводу.

Формула изобретения

Устройство для определения местоположения скрытых металлопровс.: н, содержащее генератор переменного напряжения, возбуждающую катушку, подключенную к генератору, дне индукционные приемные катушки, усилитель, подключенный к приемным катушкам, триггер, индикатор и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем непрерывного измерения глубины и направления залегания металлопровода, н него дополнительно введены поворотная платформа, дне вертикальные установочные катушки и катушка поиска трассы, закрепленные вместе с приемными катушками на поворотной платформе, двухфазный асинхронный двигатель, датчики возврата и угла поворота платформы, измеритель угла поворота, элемент памяти, дифференциатор, реле установки поворотной платформы, реле включения измерений, амплитудно-фазовый детектор, первый и второй дополнительные усилители, усилитель-детектор, фазонращатель, трансформатор и переключатель с тремя парами контактов, причем одна из приемных катушек расположена горизонтально, а другая — вертикально, установочные катушки включены встречно и расположены так, что плоскость, проходящая через их оси, перпендикулярна к осн горизонтальной приемной катушки, и подключены через первый дополнительный усилитель

859981 и нормально замкнутые контакты реле установки с первой обмоткой двухфазного асинхронного двигателя, ось которога механически связана с осями поворотной платформы, датчиков возврата и угла поворота, вторая обмотка асинхронного двигателя подключена к выходу генератора через фазовращатель, выход генератора подключен через трансформатор, датчик возврата и контакты реле установки поворотной платформы — к входу первой обмотки асинхронного двигателя, катушка поиска трассы через усилитель-детектор подключена к реле установки поворотной платформы и входу дифференциатора, выход которого подключен к входу триггера, подключенного выходом к реле включения измерений, измерительный вход амплитудно-фазового детектора подключен через второй дополнительный усилитель и первую пару контактов переключателя к выходу катушки поиска трассы, опорный вход амплитудно-Фазового детектора подключен через фазовращатель к выходу генератора, а его выход — к индикатору, выход усилителя подключен через нормально разомкнутые контакты реле., включения измерений и параллельно им включенную вторую пару контактов переключателя к входу эле о мента памяти, выход которого подклю" чен через нормально замкнутые контакты этого реле и параллельно им включенную третью пару контактов переключателя к регистратору.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 232405, кл. G 01 V 3/10, 19бб.

2. Авторское свидетельство СССР

9 606150, кл. G 01 V 3/08, 1976 (прототип) .

ВНИИПИ Эакаэ 7542/70

Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4