RU2180447C2

RU2180447C2 - Device determining service lines

Info

Publication number: RU2180447C2
Application number: RU99123136A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Харламов; И.А. Креймер
Original assignee: Харламов Валерий Дмитриевич
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2002-03-10

Abstract

FIELD: search for current-conducting objects, specifically, electric cables and pipe-lines. SUBSTANCE: device incorporates differential variable-induction pickups connected to input of operational amplifier, detector, electric-to-acoustic signal converter, balance resistors and voltage-to-frequency converter. Outputs of differential pickups are connected via balance resistors to inverting input of operational amplifier which output is connected to input of voltage-to-frequency converter via voltage amplifier and detector connected in series. Output of voltage-to-frequency converter is loaded to converter. EFFECT: raised functional efficiency of device. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике поиска электропроводящих объектов, в частности подземных электрокабелей и трубопроводов. The invention relates to techniques for the search for electrically conductive objects, in particular underground electrical cables and pipelines.

Известно устройство для определения расположения кабеля, обтекаемого током (аналог, а.с. СССР 602901, опубл. в БИ 14, 1978), содержащее три делительных устройства, индикатор фазы, алгебраический сумматор, переключатель рода работы, входные усилители, две пары приемных катушек, причем оси катушек, принадлежащих одной паре, пересекаются под прямым углом, а оси катушек, принадлежащих различным парам катушек, расположены параллельно поверхности земли, причем выходы вертикальной и горизонтальной катушек каждой пары подключены соответственно к входу делимого и делителя одного и того же делительного устройства, а выходы обоих делительных устройств через переключатель входов алгебраического сумматора подключены к входу третьего делительного устройства, к входу делимого которого через переключатель рода работы включены выход первого делительного устройства и источник опорного сигнала, а к выходам ортогонально установленным катушкам подключен индикатор фазы, выход которого подключен к управляющему входу алгебраического сумматора. A device for determining the location of the cable streamlined by current (analogue, AS USSR 602901, published in BI 14, 1978), containing three dividing devices, phase indicator, algebraic adder, type of work switch, input amplifiers, two pairs of receiving coils moreover, the axes of the coils belonging to one pair intersect at right angles, and the axes of the coils belonging to different pairs of coils are parallel to the surface of the earth, and the outputs of the vertical and horizontal coils of each pair are connected respectively to the input dividend and divisor of the same divider device, and the outputs of both divider devices through the input switch of the algebraic adder are connected to the input of the third divider device, the output of the first divider device and the reference signal source are connected to the input of the dividend device through the kind of work switch, and the outputs are orthogonally set a phase indicator is connected to the coils, the output of which is connected to the control input of the algebraic adder.

Известно также устройство для обнаружения и трассирования металлических коммуникаций (а.с. СССР 1092453, опубл. в БИ 19, 1984), содержащее две пары катушек измерения глубины залегания, причем оси всех приемных катушек параллельны и расположены в одной плоскости, попарно симметрично относительно общей оси и соединены встречно-попарно, подключены к двум усилителям канала измерения глубины залегания, две приемные катушки поиска трассы с подключенными к ним двумя усилителями, схему амплитудно-фазового сравнения сигналов, индикатор трассы, одновибратор, блок управления, два линейных детектора, аналого-цифровой преобразователь, множительно-делительный блок и индикатор глубины, причем выходы усилителей каналов поиска трассы соединены с первым и вторым входами схемы амплитудно-фазового сравнения сигналов, выход которой подключен к индикатору трассы и через одновибратор к первому входу блока управления, раздельные выходы которого подсоединены к управляющему входу АЦП, первому входу множительно-делительного блока и к входу управления индикатора глубины, а выходы усилителей каналов измерения глубины залегания подключены через линейные детекторы к первому и второму входам АЦП, выход которого соединен со вторым входом множительно-делительного блока, первый выход которого подключен ко второму входу блока управления, а второй выход через дешифратор подсоединен к индикатору глубины. It is also known a device for detecting and tracing metal communications (AS USSR 1092453, published in BI 19, 1984), containing two pairs of coils for measuring the depth, and the axes of all receiving coils are parallel and located in the same plane, pairwise symmetrical with respect to the common axes and are connected in opposite pairs, connected to two amplifiers of the channel for measuring the depth, two receiving coils for searching for a route with two amplifiers connected to them, an amplitude-phase comparison of signals, a route indicator, a single-vibration an ator, a control unit, two linear detectors, an analog-to-digital converter, a dividing-dividing unit and a depth indicator, the outputs of the amplifiers of the path search channels being connected to the first and second inputs of the amplitude-phase signal comparison circuit, the output of which is connected to the path indicator and through a one-shot to the first input of the control unit, the separate outputs of which are connected to the control input of the ADC, the first input of the multiplier dividing unit and to the control input of the depth indicator, and the outputs of the channel amplifiers Depth measurements are connected through linear detectors to the first and second inputs of the ADC, the output of which is connected to the second input of the multiplier-dividing unit, the first output of which is connected to the second input of the control unit, and the second output is connected to the depth indicator through the decoder.

Недостатком рассмотренных аналогов является низкая чувствительность и ограниченная глубина обнаружения электропроводящих объектов и трасс. The disadvantage of the considered analogues is the low sensitivity and the limited detection depth of electrically conductive objects and paths.

Известен также прибор для обнаружения труб и кабелей МФЕ 90 (прототип, рекламный листок разработки фирмы "Seba dynatronic" D-8611 BAUNACH/ FRG, INDUSTIESTR. 6 TEL 095 44/831. Tx 662721), содержащий пару индукционных датчиков включенных ко входу операционного усилителя, усилитель напряжения, детектор, усилитель низкой частоты (УНЧ), преобразователь электрических сигналов в акустические и оптические, соединенные последовательно Выход преобразователя подключен к динамику и оптическому индикатору. Also known is a device for detecting pipes and cables MFE 90 (prototype, leaflet developed by Seba dynatronic D-8611 BAUNACH / FRG, INDUSTIESTR. 6 TEL 095 44/831. Tx 662721), containing a pair of induction sensors connected to the input of the operational amplifier , voltage amplifier, detector, low-frequency amplifier (VLF), a converter of electrical signals into acoustic and optical, connected in series The output of the converter is connected to a speaker and an optical indicator.

Недостатком устройства является наличие погрешности измерения, обусловленной неоднородностью электромагнитного поля, и как следствие появление ложного сигнала на выходе индукционных датчиков. The disadvantage of this device is the presence of measurement error due to the heterogeneity of the electromagnetic field, and as a result, the appearance of a false signal at the output of the induction sensors.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение погрешности поисковой установки. The objective of the proposed technical solution is to reduce the error of the search installation.

Задача решается дополнительным включением в устройство балансировочного резистора, преобразователя аналог-частота и подсоединением выходов дифференциальных датчиков через балансировочные резисторы к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого через последовательно включенные усилитель напряжения, детектор и УНЧ, подключен к входу преобразователя напряжение-частота, а выход преобразователя напряжение-частота нагружен на электроакустический преобразователь. The problem is solved by the additional inclusion of a balancing resistor, an analog-frequency converter into the device and connecting the outputs of differential sensors through balancing resistors to the inverting input of the operational amplifier, the output of which is connected to the voltage-frequency converter input and the converter output through series-connected voltage amplifier, detector and ULF voltage-frequency is loaded on the electro-acoustic transducer.

Существенным отличием является включение в устройство балансировочного резистора и преобразователя аналог-частота, а также подключение выходов дифференциальных датчиков через балансировочные резисторы к инвертирующему входу операционного усилителя. Предлагаемое схемное решение позволяет повысить адаптацию поисковой установки к конкретному распределению электромагнитных полей на месте поиска трасс, что обеспечивает повышение помехоустойчивости и точности определения местоположения трасс. Использование в устройстве преобразователя напряжение-частота также повышает точность определения местоположения искомых объектов. A significant difference is the inclusion of a balancing resistor and an analog-frequency converter in the device, as well as connecting the outputs of differential sensors through balancing resistors to the inverting input of the operational amplifier. The proposed circuit solution allows to increase the adaptation of the search installation to a specific distribution of electromagnetic fields at the location of the search paths, which improves the noise immunity and accuracy of determining the location of the tracks. The use of a voltage-frequency converter in the device also improves the accuracy of determining the location of the desired objects.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для определения коммуникаций, где введены следующие обозначения:
1- дифференциальный индукционный датчик электромагнитного поля; 2 - балансировочные резисторы; 3 - операционный усилитель; 4 - усилитель напряжения; 5 - детектор; 6 - преобразователь напряжение-частота; 7 - индикатор (акустический излучатель).The drawing shows a functional diagram of a device for determining communications, where the following notation is introduced:
1- differential induction sensor of an electromagnetic field; 2 - balancing resistors; 3 - operational amplifier; 4 - voltage amplifier; 5 - detector; 6 - voltage-frequency converter; 7 - indicator (acoustic emitter).

Устройство работает следующим образом. В дифференциальном индукционном датчике электромагнитного поля наводится ЭДС, вызванная полезным сигналом и помехой. ЭДС сигнала и помехи с выхода дифференциального индукционного датчика поступает на вход балансных резисторов 2. С помощью балансировочных резисторов 2 производят компенсацию ЭДС помехи в месте поиска. Отфильтрованный от помехи сигнал поступает на вход операционного усилителя 3, обеспечивающего согласование передачи полезного сигнала на вход усилителя напряжения 4. Усиленный сигнал поступает на детектор 5. С выхода детектора сигнал поступает на вход преобразователя напряжение-частота 6, на выходе которого частота звукового сигнала изменяется пропорционально амплитуде сигнала на входе. С выхода преобразователя напряжение-частота сигнал поступает на индикатор (акустический излучатель). Место расположения искомых трасс определяется по максимуму (минимуму) тона сигнала индикатора (акустического излучателя). The device operates as follows. In the differential induction sensor of the electromagnetic field, an EMF is induced, caused by a useful signal and interference. The EMF signal and interference from the output of the differential induction sensor is fed to the input of the balanced resistors 2. Using the balancing resistors 2, the EMF is compensated for the interference at the search location. The signal filtered out of the interference is fed to the input of the operational amplifier 3, which ensures the transmission of the useful signal to the input of the voltage amplifier 4. The amplified signal is sent to the detector 5. From the output of the detector, the signal is fed to the input of the voltage-frequency converter 6, at the output of which the frequency of the sound signal changes proportionally signal amplitude at the input. From the output of the voltage-frequency converter, the signal goes to the indicator (acoustic emitter). The location of the desired paths is determined by the maximum (minimum) of the tone of the indicator signal (acoustic emitter).

Применение предлагаемого технического решения повышает помехоустойчивость и чувствительность устройства, а также глубину и точность определения проводящих объектов. The application of the proposed technical solution increases the noise immunity and sensitivity of the device, as well as the depth and accuracy of the determination of conductive objects.

Claims

A device for determining communications, comprising a differential induction sensor connected to the input of the operational amplifier, a voltage amplifier, a detector, an electrical to acoustic signal converter, connected in series, characterized in that the device further includes balancing resistors and a voltage-frequency converter, the outputs of the differential sensor connected through balancing resistors to the inverting input of the operational amplifier, the output of which through the last The voltage amplifier and detector connected in series are connected to the input of the voltage-frequency converter, the output of which is loaded on the converter of electrical signals into acoustic ones.