RU1809297C - Устройство дл измерени пространственного положени трубопроводов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет измер ть радиусы , кривизны и положение трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскост х при стабильном поддержании заданной точности измерений на прот женных участках об- следуемых трубопроводов. Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений. При перемещении устройства по внутренней полости трубопровода сигналы, поступающие от датчика пути, формируют команду на опрос датчиков угла наклона в горизонтальной и вертикальной плоскост х с заданной частотой посредством блока автоматики. Через систему вторичных преобразователей и микропроцессор сигналы в цифровом коде поступают на магнитный регистратор длительной пам ти, Блок электронной коррекции осуществл ет автоматическую подстройку гидрополукомпаса в процессе его работы посредством компараторов и элементов И. 1 з. п. ф-лы. 2 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  положени  магистральных трубопроводов в процессе строительства и эксплуатации .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и увеличение длины-измер емых участков обследуемых трубопроводов.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 -схема узла коррекции гиро- полукомпаса.

Устройство содержит систему первичных преобразователей 1, гировертикаль 2 дл  измерени  углов отклонени  оси трубопровода в вертикальной плоскости, гиро- полукомпас 3 - дл  измерени  углов

отклонени  в горизонтальной плоскости, одометр 4 - датчик пути дл  измерени  пройденного пути на базе колесного генератора с бесконтактным прерывателем сигналов , Дл  обработки сигналов, поступающих от угломерных датчиков , используетс  сис- . тема вторичных преобразователей 5 в со- став.е: устройства согласующие 6 и 7 - дл  усилени  и согласовани  уровн  выходных сигналов, коммутатор аналоговых сигналов 8, аналого-цифровой преобразователь 9, преобразующий сигналы в цифровой код, и микропроцессорный контролер 10. Напр жение дл  запитки датчиков и преобразователей , а также регистратора 11 подаетс  от. блока питани  12, в составе которого имеет

со

ю ю -ч

с  блок автоматики 13госуществл ющий автоматическое включение и выключение устройства , а также защиту аккумул торов от глубокого разр да.

Узел коррекции гирополукомпаса 14 состоит из трех компараторов 1$, 15 и 17, потенциометров - задатчиков уровней переключени  компараторов 18, 19 и 20, инвертора 21, триггеров 22 и 23, трех схем И 24,25 и 26 и реле 27 и 28.

Устройство дл  измерени  углов наклона прот женных объектов в горизонтальной и вертикальной плоскост х работает следующим образом.

Устройство загружаетс  посредством камеры запуска s трубопровод в выключенном состо ний. После закрыти  крышки камеры запуска и подачи давлени  устройство начинает перемещатьс  по трубопроводу. При этом колвее одометра 4, опира сь посредством пружины из стенку трубопроводе , начинает ерэщатье  и за счет бесконтактной пвры-магнит-геркон генерирует импульсы, которые поступают на блок автоштмш 13. При поступлении заданного количества ишудьевв блок автоматики 13 включает set® аппаратуру устройства и подает км у ье а бшк вштомвтачвекой подстройки трогшдукомпвее 14. который уетаиашшшаат эайвииый начальный уроВыходные е гма ы троевршкалм 2 и гмро- полукэмпаёв 3 уси йвштб  с немощью ео- ответстэудащйк сог аеушщик устройств 6 и 7 и nocTynator на коммутатор аналоговых сигналов 8 и далее на аив ого-цмфровой пр8о§рэзоват@йь 9, который преобразует аналоговые сигналы s цифровой код. Микропроцессорный контроллер 10 по импульсам , поступающим от одометра 4,- опрашивает все измерительные каналы и запоминает полученную информацию в буферном запоминающем устройстве. При заполнении буферной пам ти контроллер

включает магнитный регистратор 11 и записывает информацию на магнитную ленту. Таким образом, магнитный регистратор 11 работает в экономичном старт-стопном режиме, что позвол ет проводить обследование участков трубопроводов значительной прот женности. -При разр де аккумул торных батарей, близком к предельному или при возникновении неисправностей в цеп х питани , блок автоматики 13 автоматически выключает аппаратуру.

Повышение точности и прот женности обследовани  измерительных преобразователей достигаетс  за счет применени  устройст-в коррекции. В гировертикали используетс  электроконтактный уроенемер , смещение которого замыкает контакты и включает двигатели коррекции. В гиропо- лукомпасе применена схема автоматической подстройки,- в основу которой

положена взаимосв зь отклонений главной оси гироскопа с уровнем выходного сигнала . При включении питани  выходы компараторов 15, 16 и 17 устанавливаютс  в состо ни , определ емые уровнем выходного сигнала гирополукомпаса 3, где компараторы 15 и 17 отвечают соответственно верхнему и нижнему уровню заданного диапазона изменени , а компаратор 16-нулевому отклонению. Если при этом уровень

сигнала находитс  между заданным верхним и нижним порогами срабатывани , на выходах компаратора 15 и 17 устанавливаетс  высокий уровень логической единицы, Если при этом уровень сигнала превышает

начальный уровень срабатывани , на выходе компараторе 16 также устанавливаетс 

высокий уровень. По фронту импульса, поступающего через инвертор 21 из блоха автоматики на тактовые входы С, триггеров

11 и 23, последние устанавливаютс  в состо ни , определ емые уровнем выходных сигналов компараторов. Поскольку на выходах компараторов 15 и 16 установлен высокий уровень, триггер 22 устанавливаетс  по входу Д в единичное состо ние и через элемент 25 включает реле 27-, которое, в свою очередь, включает своими контактами К1 двигатель коррекции. Уровень выходного сигнала гирополукомпаса 3 начинает измвн тьс  в сторону заданного начального уровн . Когда уровень выходного сигнала срави етс .с начальным уровнем, переключитс  компаратор 16 м включит двигатель коррекции.

Если при включении питани -уровень выходного сигнала гирополукомпаса 3 устанавливаетс  ниже начального уровн , триггер 23 включит реле 28, и, через контакты К2 соответствующий двигатель коррекции.

в процессе работы устройство, при выходе сигнала гирополукомпаса 3 за пределы заданного диапазона измерени , снова включитс  соответствующий двигатель коррекции и установитс  начальный уровень

выходного сигнала гирополукомпаса 3.

На выходе элемента 24 формируетс  сигнал, поступающий в регистратор и соответствующий моментам коррекции гирополукомпаса . .

Таким образом, узел коррекции 14 позвол ет выставить заданный начальный уровень вцходного сигнала гирополукрмпа-, са в момент включени  питани  и поддерживать в заданном диапазоне изменение

выходного сигнала в процессе работы устройства , что значительно повышает точность и разрешающую способность измерени  углов отклонени  в горизонтальной плоскости, а также дает возможность использовать датчики типа гирополукомпаса дл  измерени  положени  трубопроводов по внутритрубной технологии в течение длительного времени.

Формула, изобретени 

i. Устройство дл  измерени  пространственного положени  трубопроводов, содержащее платформу с размещенными на ней датчиками угла наклона-в горизонтальной и вертикальной плоскост х, датчик пройденного рассто ни , систему вторичных преобразователей, входы которой соединены с выходами датчиков, и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерений, оно снабжено корпусом с надетыми на его поверхность эластичными манжетами, предназначенными дл  базировани  в трубопроводе, датчик угла наклона в вертикальной плоскости выполнен в виде гировертикали, датчик угла наклона в гормзбнтальнрй плоскости выполнен в виде гирополукомпаса, система вторичных преобразователей выполнена в виде двух согласующих усилителей,-соединенного с ними коммутатора, аналого-циф- рового преобразовател , подключенного к его выходу микроконтроллера; устройство также снабжено узлом коррекции гирополукомпаса ,-первый вход которого соединен с выходом первого согласующего усилител , а выход - с входом гирополукомпаса,. блоком автоматики, вход которого соединен с

выходом датчика пути, а выход с вторым входом блока коррекции гирополукомпаса, платформа выполнена с независимой ма тниковой подвеской и расположена в корпу- се;

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что узел коррекции гирополукомпаса выполнен в виде трех компараторов, трех подстроечных резисторов, двух О-тригге-Г

ров, инвертора, схемы И, двух буферных элементов, двух реле и двигатели коррекции , инвертирующие входы второго и третьего компараторов, неинвертирующий вход первого компаратора через подстроенные

резисторы подключены к источнику питани , инвертирующий вход первого компаратора объединен с нёинвертирующими входами второго и третьего компараторов и  вл етс  первым входом узла коррекции гирополукомпаса , выход второго компаратора соединен с R-входом первого D-триггера, D-входом второго D-триггера И входом инвертора , выход которого соединен с S-вхо- дом второго D-триггера, С-входы

D-триггеров объединены и  вл ютс  вторым входом узла коррекции,-выход первого компаратора соединен с S- и D-входами первого Огтриггера, выход третьего компаратора соединен с R-входом второго D-триггера,

пр мой выход которого соединен с входом второго буферного элемента и первым вх р- дом схемы И, второй вход-которой объединен с входом первого буферного элемента и соединен с инверсным выходом первого Dr

триггера, выходы буферных элементов соединены с обмотками первого и второго реле, контакты которых включены в цепь управлени  двигателем коррекции гирополукомпаса . . ; . ....