RU1795384C - Устройство дл бесконтактного измерени силы тока в подземном трубопроводе - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электроизмерений и предназначено дл  бесконтактных обследований состо ни  изол ционного покрыти  подземных трубопроводов по плотности защитных токов. Устройство содержит 3 датчика магнитного пол  (ДЧМП) (1, 2, 3), 2 коммутатора (КМ) (4, 9), 1 амплитудный детектор (АД) (5), 3 фильтра нижних частот (ФНЧ) (6,8.13), 1 демодул тор (ДМ) (7), 1 усилитель (УЛ) (10), 1 квадратор (КД) (11), 1 синхронный детектор (СД) (12) 1 логометр (ЛМ) (14), 1 генератор коммутации (ГРК) (15), 1 фазочувствитель- ный вольтметр (ФНВ) (16), 1 индикатор оси (ИКО)(17). 1 з.п.ф-лы. 1 ил. ел

Description

Изобретение относитс  к области электроизмерений и предназначено дл  бесконтактных обследований состо ни  изол ционного покрыти  подземных магистральных трубопроводов по плотности защитных токов.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений путем снижени  аддитивных погрешностей.

На чертеже приведена блок-схема устройства .

Устройство содержит три датчика магнитного пол  1...3, укрепленные на вертикальной штанге, причем датчики 1 и 2 направлены по азимутальной, а датчик 3 - по радиальной составл ющей магнитного пол . Рассто ние между датчиками 1 и 2 равно 2L Выходы этих датчиков подключены ко входам первого коммутатора 4, выход которого через амплитудный детектор 5 со- единен со входом второго фильтра нижних частот 6 и входом демодул тора 7. Выход демодул тора 7 через первый фильтр нижних частот 8 подключен к одному из входов второ/о коммутатора 9, другой вход; которого соединен с выходом фильтра нижних частот 6. Выход коммутатора 9 через последовательно соединенные усилитель 10, квадратор 11, синхронный детектор 12 и третий фильтр нижних частот 13 подключен к первому входу логометра 14, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот 8. Управл ющие входы коммутаторов , демодул тора и синхронного . детектора подключены к генератору коммутации 15.

Устройство содержит также фазочувст- вительный вольтметр 16, входы которого соединены с датчиками 2 и 3, а выход соединен с индикатором оси 17.

Устройство работает следующим образом .

Сначала производитс  поиск оси трубопровода и установка штанги с датчиками над ней по линии,  вл ющейс  продолжением его радиуса. Поиск оси и установка штанги производ тс  по нулевому показанию индикатора оси 17. При этом на сигнальный вход фазочувствительного вольтметра 16 поступает сигнал от радиального датчика 3, а на вход опорного канала - сигнал от азимутального датчика 2. При пересечении штангой оси трубопровода фаза.радиальной компоненты пол  мен етс  на 180 градусов , что регистрируетс  по индикатору оси 17, соединенному с выходом фазочувст- витеЛьного вольтметра 16.

После установки штанги над осью трубопровода производитс  измерение тока. При этом на амплитудный детектор 5 через

коммутатор 4 периодически с частотой коммутации Q поступают сигналы, пропорциональные напр женности магнитного пол  Н1 и Н2 в точках размещени  датчиков 1 и 2.

В спектре выходного напр жени  детектора 5 присутствует сумма амплитуд входных сигналов, а на частоте коммутации - их разность . После фильтрации переменной составл ющей этого напр жени  ФНЧ 6,

напр жение, пропорциональное сумме амплитуд , поступает на один из входов коммутатора 9, на другой вход которого подаетс  демодулированное демодул тором 7 и отфильтрованное ФНЧ 8 напр жение, про5 порциональное разности амплитуд входных сигналов. Периодически, с частотой коммутации Q напр жени  суммы и разности через усилитель 10 поступают на квадратор 11, на выходе которого образуетс  на часто0 те коммутации напр жение, пропорциональное произведению амплитуд входных сигналов, которое, после детектировани  синхронным детектором 12 и фильтрации ФНЧ 13, подаетс  на один из входов лого5 метра 14, на другой вход которого поступает напр жение с выхода ФНЧ 8, а показани  логометра пропорциональны отношению произведени  амплитуд входных сигналов к их разности,

0 Учитыва , что сила тока, протекающего по трубопроводу, св зана с напр женности- ми магнитного пол  Hi. и На в точках размещени  датчиков 1 и 2 следующим соотношением:

5MI Н

1 2  1 2

НТ-НТ 1

показани  логометра 14 будут пропорцио нальны величине

2jrL/Sk2,

где S - коэффициент преобразовани  датчиков 1 и 2,

k - обобщенный коэффициент передачи устройства.

Эта величина с точностью до множител  Sk совпадает с силой тока, определенной по формуле (9) с учетом того, что напр женности магнитного пол  в точках 1 и 2 св заны с током 1 следующими соотношени ми:

H1 2tf(h+L) 2л:(Ь-15 (2) . Таким обраэом;ло показани м логометра можно произвести непосредственный от

счет силы тока в трубопроводе, что позвол ет исключить из процесса измерени  запись промежуточных результатов и вычислени  по формуле (1), как это производитс  в прототипе. Упрощаетс  поиск и установка датчиков на ось.

За счет того, что близкие по уровню сигналы первого и второго датчиков сравниваютс  (вычитаютс ) в одноканальном тракте , значительно уменьшаютс  аддитивные погрешности сравнени , что повышает точность измерений.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  бесконтактного измерени  силы тока в подземном трубопроводе, содержащее три датчика магнитного пол , укрепленные на вертикальной штанге, два из которых размещены на рассто нии 2L друг от друга и направлены по азимутальным составл ющим магнитного пол , создаваемого током трубопровода, а третий направлен по радиальной составл ющей этого пол , амплитудный детектор, усилитель и индикатор оси, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности и точности измерений, в него дополнительно введены первый коммутатор, выход которого подключен к входу амплитудного детектора, второй коммутатор, выход которого через последовательно соединенные усилитель и квадратор подключен к первому входу синхронного детектора , выход которого через третий фильтр нижних частот подключен к первому входу логометра; шкала которого прогрэдуирова- на в единицах силы тока, выход амплитудного детектора одновременно подключен к первому входу демодул тора и через второй фильтр нижних частот к первому входу второго коммутатора, выход демодул тора через первый фильтр нижних частот подключен к второму входу второго коммутатора и второму входу логометра, генератор коммутации подключен куправл ющему входу первого и второго коммутаторов, второму входу демодул тора и второму входу синхронного детектора, выход первого датчика подключен к первому входу первого коммутатора, выход второго датчика подключен одновременно к второму входу первого коммутатора и первому входу блока индикации оси, к второму входу которого подключен третий датчик.
2. 2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что, целью упрощени  поиска оси трубопровода, в него дополнительно введен фазочувствительный вольтметр, вход которого подключен к второму и третьему датчикам , а выход соединен с индикатором оси.