CS249952B1

CS249952B1 - Connections for searching underground lines from electrically conductive materials

Info

Publication number: CS249952B1
Application number: CS506483A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Flegr; Lubos Forman; Milan Hanus
Original assignee: Jaroslav Flegr; Lubos Forman; Milan Hanus
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Účelem zapojeni je absolutní odrušení měřících zařízení pro vyhledávání podzemních vedení z elektricky vodivých materiálů od vlivu rušivých magnetických polí při současném zvýšení přesnosti lokalizace tras těchto vedení, zvýšení produktivity, bezpečnosti a hygieny práce, Uvedeného účelu se dosáhne pomocí jednoduchého vysílacího řetězce k jehož výstupu jé připojeno induktivním nebo galvanickým způsobem vyhledávané vedení a z přijímacího řetězce zapojeného tak, že vstupní obvody tohoto řetězce ovládají přes prahový spínač obvody optické a akustické indikace polohy hledaného vedení s možností plynulé regulace přesnosti určení polohy hledaného vedení. 'Zapojení může být využito v geodézii, energetice, stavebnictví, dopravě, spojích, vodohospodářství, zemědělství, v inženýrských projektových organizacích a ochraně památek.The purpose of the connection is to completely isolate measuring devices for locating underground lines made of electrically conductive materials from the influence of interfering magnetic fields while simultaneously increasing the accuracy of locating the routes of these lines, increasing productivity, safety and occupational hygiene. The stated purpose is achieved by means of a simple transmitting chain to whose output the line being searched is connected inductively or galvanically, and by a receiving chain connected in such a way that the input circuits of this chain control the optical and acoustic indication circuits of the position of the line being searched via a threshold switch with the possibility of continuously regulating the accuracy of determining the position of the line being searched. The connection can be used in geodesy, energy, construction, transport, communications, water management, agriculture, in engineering design organizations and the protection of monuments.

Description

Tento vynález se týká zapojení pro vyhledávání podzemních vedení z elektricky vodivých materiálů jako jsou kabely, kovová potrubí, zemnicí vodiče a podobně.The present invention relates to a wiring for locating underground lines of electrically conductive materials such as cables, metal pipes, ground conductors and the like.

Tato vyhledávání se dosud provádějí pomocí aparatur systému vysílač - přijímač, bud pracující se sinusovým, nebo s amplitudově modulovaným signálem. Měřicí přijímače těchto aparatur jsou řešeny jako klasické přijímače s akustickou a optickou indikací intenzity magnetického pole signálu vysílaného do hledaného vodiče vysílací částí aparatury.Up to now, these searches have been carried out by means of a transmitter-receiver system, either operating with a sine wave or with an amplitude modulated signal. Measuring receivers of these devices are designed as classical receivers with acoustic and optical indication of the magnetic field strength of the signal transmitted to the searched conductor by the transmitting part of the apparatus.

Nevýhodou těchto zařízení je skutečnost, že v případě vyhledávání podzemních vedení se nepříznivě projevují rušivé vlivy zdrojů silných magnetických polí a to zvláště v hustě obydlených územích, průmyslových a zemědělských závodech, kde se podzemní vedení nejvíce vyskytují a kde vliv nežádoucích magnetických polí je právě velmi vysoký a nepříznivý.The disadvantage of these devices is the fact that when searching for underground lines, the disturbing effects of sources of strong magnetic fields are unfavorable, especially in densely populated areas, industrial and agricultural plants, where the underground lines are most frequent and where the influence of undesirable magnetic fields is very high. and unfavorable.

Podstata zapojení pro vyhledávání podzemních vedení z elektricky vodivých materiálů spočívá podle vynálezu v tom, že se skládá z vysílacího řetězce a z přijímacího řetězce. Vysílací řetězec obsahuje generátor střídavého napětí, který je přes regulátor výkonu a výkonový zesilovač připojen na výstupní transformátor se stupňovou regulací výstupní impedance, přičemž výstupní vinutí tohoto výstupního transformátoru je přes přepínač výstupní impedance zapojeno na přístupnou část vyhledávaného vedení, nebo na vysílací cívku vysílacího řetězce.According to the invention, the essence of the circuitry for locating underground lines from electrically conductive materials consists of a transmission chain and a reception chain. The transmission chain comprises an AC generator that is connected via a power regulator and power amplifier to an output transformer with stepped output impedance control, the output winding of the output transformer being connected via an output impedance switch to an accessible portion of the search line, or to the transmission coil of the transmission chain.

Přijímací řetězec se skládá z hledači cívky, která je připojena na vstup laděného zesilovače., naladěného na stejný kmitočet jako generátor vysílacího řetězce. Laděný zesilovač je přes regulátor prahového napětí zapojen na vstup prahového spínače jehož součásti je indikátor přijímaného signálu.The reception string consists of a coil finder that is connected to the input of a tuned amplifier tuned to the same frequency as the transmitter string generator. The tuned amplifier is connected via the threshold voltage regulator to the threshold switch input whose component is an indicator of the received signal.

Součástí prahového spínače jsou dva výstupy zapojené ve vzájemně opačném spínacím režimu. Výstupy prahového spínače jsou připojeny ke vstupům druhého přepínače zapojeného tak, aby vždy jeden z výstupů prahového spínače byl připojen na vstup prvního spínacího obvodu ručkového indikátoru a druhý výstup prahového spínače byl přes přepínač připojen na vstup druhého spínacího obvodu zvukového indikátoru.The threshold switch includes two outputs connected in mutually opposite switching mode. The threshold switch outputs are connected to the inputs of the second switch wired so that one of the threshold switch outputs is always connected to the input of the first hand-held switch circuit and the second threshold switch output is connected to the second switch-on of the sound indicator.

Zvukový indikátor tvoří generátor a je přes druhý spínací obvod připojen ke vstupu nízkofrekvenčního zesilovače na jehož výstupu je zapojen reproduktor a konektor pro případné připojení sluchátek. ‘The audio indicator forms a generator and is connected via a second switching circuit to the input of a low-frequency amplifier, the output of which is connected to a loudspeaker and connector for possible connection of headphones. ‘

Tímto uspořádáním se totiž dosáhne podstatné výhody v tom směru, že rušivá magnetická pole, která činí potíže při jiných metodách, nevyžadují žádnou kompenzaci a kvalitu optické ani akustické indikace přitom vůbec neovlivni.Indeed, this arrangement provides a significant advantage in that the interfering magnetic fields, which present difficulty in other methods, do not require any compensation and do not affect the quality of the optical or acoustic indication at all.

Určování polohy podzemních vedení tímto způsobem výrazně odstraňuje namáhavost práce, snižuje psychickou únavu a podstatně snižuje možnost úrazu při práci. V porovnání s ostatními metodami umožňuje toto uspořádání navíc plynulou regulaci přesnosti určení polohy hledaného vedení.Positioning of underground lines in this way significantly eliminates the stress of work, reduces mental fatigue and significantly reduces the possibility of injury at work. Compared to other methods, this arrangement also allows for a smooth regulation of the positioning accuracy of the line being sought.

Celé zapojení se skládá z vysílacího řetězce a přijímacího řetězce. Vysílací řetězec obsahuje generátor _1 střídavého napětí naladěný na některý kmitočet v pásmu 20 Hz až 200 kHz, např. 10 kHz. za generátorem j_ střídavého napětí je regulátor 2_ výkonu a za ním je připojen výkonový zesilovač 2 ³ výstupním transformátorem £ se stupňovou regulací výstupní impedance.The entire circuit consists of a transmission chain and a reception chain. The transmission chain comprises an AC voltage generator 1 tuned to a frequency in the 20 Hz to 200 kHz band, e.g. 10 kHz. generator for j AC voltage regulator 2_ power and followed by a power amplifier connected to an output transformer 2 £ ³ with stepped regulation of the output impedance.

Přes přepínač 5^ výstupní impedance se k výstupu vysílacího řetězce připojí hledané vedení 6_ nebo vysílací cívka T_.Through the output impedance switch 5, the line 6 or the transmission coil T is connected to the output of the transmission chain.

Přijímací řetězec začíná hledači cívkou 8_ a skládá se z laděného zesilovače 9_, který je naladěn na kmitočet generátoru _1 střídavého napětí vysílacího řetězce, za ním následuje regulátor 10 prahového napětí, prahový spínač 11 s indikátorem 12 přijímaného signálu a s dvo· jící výstupů zapojených ve vzájemně opačném spínacím režimu, připojených na vstupy A a B přepínače 131The reception string starts with the search coil 8 and consists of a tuned amplifier 9, which is tuned to the frequency of the AC transmit string generator 1, followed by a threshold voltage regulator 10, a threshold switch 11 with a received signal indicator 12 and two outputs connected to each other. the reverse switching mode connected to inputs A and B of switch 131

Přepínač I ) je zapojen tak, aby vždy jeden z dvojice výstupů prahového spínače 11 ovládal pres přepínač I3 první spínací obvod 14 ručkového indikátoru 15 a druhý z dvojice výstupů prahového spínače 11 ovládal přes přepínač 13 druhý spínací obvod 17 zvukového indikátoru.The switch 10 is connected so that one of the pair of threshold switch outputs 11 controls the first switching circuit 14 of the hand indicator 15 via the switch 13 and the other of the pair of threshold switch outputs 11 controls the second switching circuit 17 of the acoustic indicator.

Zvukový indikátor je tvořen generátorem 16 pracujícím v pásmu akustických kmitočtů 400 Hz až 3 kliž, např. na kmitočtu 1 kHz, který je přes druhý spínací obvod 17 připojen na nízkofrekvenční zesilovač 18, na jehož výstupu je zapojen reproduktor 19 a konektor 20 pro případné připojení sluchátek.The sound indicator consists of a generator 16 operating in the frequency range of 400 Hz to 3 kli, eg at a frequency of 1 kHz, which is connected via a second switching circuit 17 to a low-frequency amplifier 18, which outputs a loudspeaker 19 and connector 20 headphones.

Vyhledávání polohy podzemních vedení se provádí způsobem známým u dosavadních zařízení. Pro vyhledávání vedení z elektricky vodivých materiálů se použije k vybuzení magnetického pole hledaného vedení vysílacího řetězce tvořeného generátorem 1 střídavého napětí, regulátorem 2_ výkonu, výkonovým zesilovačem _3, výstupním transformátorem 4_ s přepínačem 5 výstupní impedance.The location of underground lines is carried out in a manner known in the prior art. In order to search for lines from electrically conductive materials, a transmission line line consisting of an AC generator 1, a power regulator 2, a power amplifier 3, an output transformer 4 with an output impedance switch 5 is used to excite the magnetic field of the transmission line.

K výstupu vysílacího řetězce se některým známým způsobem připojí buá přístupná část vyhledávaného vedení nebo vysílací cívka T_, jejíž magnetické pole indukuje ve vyhledávaném vedení £ proud o kmitočtu generátoru 1_ střídavého napětí vysílacího řetězce, který je příčinou vzniku magnetického pole kolem hledaného vedení 6_.Either the accessible part of the searched line or the transmission coil 7 is connected to the output of the transmission chain in some known manner, the magnetic field of which induces a current at the frequency of the AC generator 7 in the searched line.

Toto magnetické pole indukuje v hledači cívce 8. přijímacího řetězce napětí o kmitočtu generátoru _1 střídavého napětí vysílacího řetězce. Napětí indukované ve vinutí hledači cívky J3 je přiváděné na vstup laděného zesilovače 9_ naladěného na kmitočet generátoru _1 střídavého napětí vysílacího řetězce, kde je zesíleno a signál vysílacího řetězce oddělen od napětí jiných, nežádoucích kmitočtů, rovněž indukovaných ve vinutí hledači cívky íi.This magnetic field induces a voltage at the frequency of the alternating-voltage generator 1 of the transmission chain in the search coil 8 of the reception chain. The voltage induced in the winding of the coil finder 13 is applied to the input of the tuned amplifier 9 tuned to the frequency of the alternating voltage generator 1 of the transmission chain, where it is amplified and the signal of the transmission chain separated from the other unwanted frequencies.

Zesílený signál je pak z laděného zesilovače 9_ přiváděn na regulátor 10 prahového napětí, odkud přichází na vstup prahového spínače 11 a jeho přítomnost je indikována indikátorem 12 přijímaného signálu.The amplified signal is then fed from the tuned amplifier 9 to the threshold voltage regulator 10 from where it arrives at the threshold switch input 11 and its presence is indicated by the received signal indicator 12.

V obvodu prahového spínače 11 se indukované napětí hledané cívky 8. převádí na ovládací pulsy pro první spínací obvod 14 ručkového indikátoru 15 a pro spínací obvod 17 zvukového indikátoru. Přepínač 13 umožňuje indikaci hledaného vedení dvojím způsobem. Je-li přepínač 13 přepnut do polohy prvního vstupu A, je ručkovým indikátorem 15 a zvukovým indikátorem 16, 18, 19, 20 indikována přítomnost signálu hledaného vedení, to jest napětí indukované ve vinutí hledači cívky 8^In the circuit of the threshold switch 11, the induced voltage of the wanted coil 8 is converted into control pulses for the first switching circuit 14 of the hand indicator 15 and for the switching circuit 17 of the audible indicator. The switch 13 enables the indication of the wanted line in two ways. When the switch 13 is set to the first input A position, the presence of the wanted line signal, i.e. the voltage induced in the coil finder winding 8, is indicated by the hand indicator 15 and the sound indicator 16, 18, 19, 20.

Poloha hledaného vedení je signalizována minimem napětí v hledači cívce 8., to jest nulovou výchylkou ručky ručkového indikátoru 15 a zmlknutím zvukového indikátoru 16., 18, 19, 20. Je-li přepínač 13 přepnut do inverzní polohy B, je ručkovým indikátorem 15 a zvukovým indikátorem 16, 18, 19 , 20 indikováno pouze minimum přijímaného signálu, tedy pouze poloha hledaného vedení 6_, přičemž šíři minima, to jest přesnost určení polohy hledaného vedení je možné v obou případech volit pomocí regulátoru 10 prahového napětí.The position of the line being sought is signaled by the minimum voltage in the coil finder 8, i.e. the zero deflection of the needle indicator hand 15 and the sound indicator 16, 18, 19, 20 is silenced. only the minimum of the received signal is indicated by the sound indicator 16, 18, 19, 20, i.e. only the position of the line sought, and the minimum width, i.e. the accuracy of the line search, can be selected in both cases by the threshold voltage regulator 10.

Tento druhý způsob vyhodnocení polohy hledaného vedení je oproti prvnímu způsobu výhodnější v tom, že značným způsobem snižuje únavu měřiče, nedochází zde k předčasnému otupení pozornosti nepřetržitým odposloucháváním signálu.This second method of evaluating the position of the sought line is more advantageous than the first method in that it significantly reduces the fatigue of the meter, there is no premature blunting of attention by continuous tapping of the signal.

Lokalizaci hledaného vedení lze provést s bodovou přesností okamžitě. Takto byly měřeny například kabely v kolejištích několika'železničních stanic s plně elektrifikovanou hlavní trakcí a další vedení ve městech a závodech.Locating the searched line can be done with point accuracy immediately. For example, cables were measured at the rails of several railway stations with fully electrified main traction and other lines in cities and plants.

Vynález je využitelný v geodézii, energetice, stavebnictví, dopravě, spojích, vodohospodářství, zemědělství, projektových organizacích i ochraně památek.The invention is applicable in geodesy, energy, construction, transport, communications, water management, agriculture, project organizations and monument protection.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Underground cable loom-wiring circuitry, characterized in that it consists of a transmission chain comprising an AC generator (1) connected via a power regulator (2) to a power amplifier (3) with an output step transformer (4) by regulating the output impedance to which the accessible part of the sought line (6) or the transmit coil (7) is connected via a switch (5), and a reception chain consisting of a coil finder (8) connected to the input of the tuned amplifier (9) is connected via the threshold voltage regulator (10) to the threshold switch input (11), which includes an indicator (12) of the received signal and a pair of outputs connected in mutually Opposite switching mode connected to the inputs (A) and (B) of the switch (13) so that one of the two outputs of the threshold switch (11) is connected to the first switch via the switch (13) the hand indicator circuit (14) and the other of the pair of threshold switch outputs (11) were connected via a switch (13) to a second switching circuit (17) via which the sound indicator generator (16) is connected to the low frequency amplifier input (18) to the output of which is connected a speaker (19) and a connector (20) for possible use of headphones.