RU1800422C - Устройство дл обнаружени дефектов изол ции подземных трубопроводов - Google Patents

Abstract

Использование: в области измерительной техники дл  оценки изол ционного покрыти  подземных трубопроводов и бесконтактного контрол  работы станций катодной защиты. Сущность изобретени : устройство состоит из четырех индукционных катушек 1-4, четырех усилителей напр жени  5-8, четырех полосовых фильтров 9-12, мультиплексора 13, регулируемого усилител  14, амплитудного детектора 15, аналого-цифрового преобразовател  16, компьютера 17 и диспле  18. В реальном масштабе времени с заданной точностью определ етс  градиент тока катодной защиты трубопровода,  вл ющийс  индикаторным параметром дл  оценки изол ционного покрыти  подземных трубопроводов. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  оценки изол ционного покрыти  подземных трубопроводов и бесконтактного контрол  работы станций катодной защиты.

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение конструкции.

На чертеже изображена схема устройства .

Устройство дл  обнаружени  дефектов изол ции подземных трубопроводов состоит из четырех индукционных катушек 1-4, четырех усилителей напр жени  5-8, четырех полосовых фильтров 9-12, мультиплексора 13, регулируемого усилител  14, амплитудного детектора 15, аналого-цифро- вого преобразовател  16, микрокомпьютера 17 и диспле  18. Амплитудный детектор 15 содержит информационный вход 19 и обнул ющий вход 22, синхронизирующий выход 20 и информационный выход 21, а также дифференциальный усилитель 23, диод 24, конденсатор 25, дифференцирующий элемент 26, электронный ключ 27, разр дный резистор 28 и одновибратор 29. Четыре индукционные катушки 1-4 через четыре-последовательно соединенные усилители напр жени  5-8 и полосовые фильт- ры 9-12 подсоединены ко входам мультиплексора 13, выход которого объединен с входом регулируемого усилител  14. К выходу регулируемого усилител  14 присоединен информационный вход 19 эмплитуд- ного детектора 15, к синхронизирующему выходу 20 и информационному выходу 21 которого подключены соответственно вход запуска и информационный вход аналого- цифрового преобразовател  16. Информационные выходы аналого-цифрового преобразовател  16, включающие выход сигнала конца преобразовани  объединены с входами микрокомпьютера 17. К выходу сигнала конца преобразовани  подключен также вход обнулени  амплитудного детектора 15. К выходам микрокомпьютера 18 подсоединены входы управлени  мультиплексора 13 и регулируемого усилител  14 и вход диспле  19. Первый вход дифференциального усилител  23  вл етс  информационным входом 19 амплитудного детектора 15. Точка соединени  инвертирующего входа дифференциального усилител  23 с катодом диода 24, незаземленной обкладкой конденсатора 25 и входом электронного ключа 27  вл етс  информационным выходом 21 амплитудного детектора 15, к выходу которого присоединены анод диода и вход дифференцирующего элемента 26. К выходу электронного ключа 27 присоединен незаземленный вывод резистора 28. Выход 20

дифференцирующего элемента 26  вл етс  синхронизирующим выходом амплитудного детектора 15, входом обнулени  которого служит вход запуска одновибратора 29, к

выходу которого присоединен вход управлени  электронного ключа 27.

Данное устройство обладает всеми функциональными возможност ми прототипа, т.е. обеспечивает измерение глубины гзале0 гани  трубопровода, локальной величины тока li и h в двух област х на рассто нии d между ними и градиент тока и работает следующим образом.

Переменные сигналы Ui-L)4, наведен5 ные в четырех индукционных катушках 1-4, до их объединени  усиливаютс  усилител ми напр жени  5-8 и пропускаютс  через полосовые фильтры 9-12. Общий сигнал с выхода мультиплексора 13 в виде вырезок

0 длительностью равной или большей периоду сигналов , подвергаетс  автоматическому усилению до значений пор дка нескольких Вольт с помощью регулируемого усилител  14, а затем подаетс  на вход

5 амплитудного детектора 15. В моменты достижени  каждой вырезкой амплитудного значени  Eim-E4m сигналов на выходе усилител  14 на синхронизирующем выходе 20 по вл етс  короткий положительный им0 пульс, служащий импульсом запуска аналого-цифрового преобразовател  16. В моменты запуска последнего на его информационный вход 19 поочередно подаютс  посто нные напр жени , равные амплитуд5 ным значени м сигналов - вырезок . Преобразованные к цифровому виду значени  Eim-E4m запоминаютс  в пам ти микропроцессора 17. В моменты окончани  преобразовани  значений Eim-E4m в циф0 ровой код, на выходе сигнала конца преобразовани  каждый раз по вл етс  короткий импульс, запускающий одновибратор 29. На выходе одновибратора 20 формируетс 

3 ,. импульс длительностью r0 jT + tnpeo6p

(Т - период информационных сигналов, мс, Тпреобр - врем  преобразовани  амплитудного значени  сигнала в цифровой код, tnpeo6p составл ет пор дка сотен мик0 росекунд). Каждым импульсом с выхода одновибратора 29 напр жение на информационном выходе амплитудного детектора 15 сбрасываетс  до величины U0. Более детально принцип работы амплитуд5 ного детектора 15 по сн етс  на фиг. 2, где эпюра 30 - это вырезка i-ro сигнала;

31 - форма сигнала на выходе дифференциального усилител  23;

32 - форма напр жени  на конденсаторе 25 ( мВ, );

33 - импульс на выходе дифференцирующего элемента 26;

34 - импульс на выходе конца преобразовани  аналого-цифрового преобразовател  15;

35 - импульс на выходе одновибрато- ра29.

В компьютер заложена резидентна  PROM программа дл  выполнени  вычислений , формировани  сигналов дл  отображени  информации на жидкокристаллическом дисплее 18. Микрокомпьютер примен етс  также дл  контрол  аналоговой части прибора . Он управл ет работой мультиплексора 13 и устанавливают в усилителе 14 коэффициент усилени  общего аналогового сигнала дл  получени  наибольшей возможной точности измерений. Другими словами компьютер 17 выполн ет те же функции, что и в прототипе.

Замена в прототипе узла, состо щего из преобразовател  переменного напр жени  в посто нное, демультиплексора, четырех конденсаторов и мультиплексора амплитудным детектором упростила конструкцию устройства . Кроме того это позволило сократить врем  хранени  посто нных напр жений , пропорциональных амплитудным значени м сигналов на приемных индукционных катушках с дес тков мс до сотен мкс, за счет чего существенно снизилась составл юща  погрешности измерени , обусловленна  разр дом запоминающих конденсаторов через входные сопротивлени  подключенных к ним элементов. Следовательно, отличительные особенности за вл емого устройства обеспечивают достижение поставленной цели.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  обнаружени  дефектов изол ции подземных трубопроводов, содержащее четыре индукционных катушки , четыре усилител  напр жени , четыре полосовых фильтра, мультиплексор, регулируемый усилитель, аналого-цифровой преобразователь , микрокомпьютер и дисплей, причем к каждой индукционной катушке

   подключены последовательно соединенные усилитель и полосовой фильтр, выход каждого полосового фильтра подключен к соответствующему аналоговому входу

   мультиплексора, выход последнего подключен к входу регулируемого усилител , информационные выходы и выход сигнала конца преобразовани  аналого-цифрового преобразовател  подключены к входу микрокомпьютера , к выходам которого подключены входы управлени  мультиплексора, регулируемого усилител  и вход диспле , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  конструкции , дополнительно содержит амплитуд- ный детектор, информационный вход которого подключен к выходу регулируемого усилител , к синхронизирующему и инфо- рмационному выходам амплитудного

   детектора подключены соответственно вход запуска и информационный вход аналого- цифрового преобразовател , к выходу сигнала конца преобразовани  которого подключен вход обнулени  амплитудного

   детектора.
2. 2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что амплитудный детектор содержит дифференциальный усилитель напр жени ,диод, конденсатор,

   дифференцирующий элемент, электронный ключ, разр дный резистор и одновибратор, при этом пр мой вход диффере циального усилител   вл етс  информационным входом амплитудного детектора, точка соединени  -инвертирующеговхода дифференциального усилител  с катодом диода, незаземленной обкладкой конденсатора и входом электронного ключа  вл етс  информационным выходом амплитудного

   детектора, к выходу электронного ключа подсоединен незаземленный вывод разр дного резистора, к выходу дифференциального усилител  подсоединен анод диода и вход дифференцирующего элемента, выход

   которого  вл етс  синхронизирующим выходом амплитудного детектора, вход одно- вибратора  вл етс  входом обнулени  амплитудного детектора.