RU2315335C1 - Acoustic range finding method - Google Patents

Acoustic range finding method Download PDF

Info

Publication number
RU2315335C1
RU2315335C1 RU2006109105/28A RU2006109105A RU2315335C1 RU 2315335 C1 RU2315335 C1 RU 2315335C1 RU 2006109105/28 A RU2006109105/28 A RU 2006109105/28A RU 2006109105 A RU2006109105 A RU 2006109105A RU 2315335 C1 RU2315335 C1 RU 2315335C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiving
signal
response signal
pipe
emitting sensor
Prior art date
Application number
RU2006109105/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Солдатов
Сергей Александрович Цехановский
Виктор Степанович Макаров
Тамара Васильевна Ушакова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2006109105/28A priority Critical patent/RU2315335C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315335C1 publication Critical patent/RU2315335C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

FIELD: acoustic ranging finding and acoustic control, possible use for measuring distances to objects which move through internal pipe spaces without violating integrity of a pipeline.
SUBSTANCE: method includes sending a probing signal by first receiving-emitting sensor, receiving that signal by second receiving-emitting sensor, positioned on moving in-pipe device, dispatching of response signal from it, receipt of response signal by first receiving-emitting sensor and detection of distance between two receiving-emitting sensors by measuring time of bidirectional passage of probing signal and response signal. Injection of probing ultrasound signal and receipt of response signal is performed outside the pipe.
EFFECT: increased efficiency.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области звукодальнометрии и акустического управления и может быть использовано для измерения расстояний до объектов, изменяющих направление отраженного сигнала или имеющих малую отражающую поверхность.The invention relates to the field of sound ranging and acoustic control and can be used to measure distances to objects that change the direction of the reflected signal or have a small reflective surface.

Известен способ измерения расстояния между двумя точками по методу однонаправленного измерения (Горбатов А.А., Рудашевский Г.Е. Акустические методы измерения расстояний и управления. - М.: Энергоиздат, 1981. - С.7-9), содержащий подачу ультразвукового сигнала от излучателя ультразвукового сигнала, установленного в одной точке, прием ультразвукового сигнала приемником, установленным в другой точке, и измерение расстояния между двумя точками по времени прохождения ультразвукового сигнала от одной точки до другой.A known method of measuring the distance between two points by the method of unidirectional measurement (Gorbatov A.A., Rudashevsky G.E. Acoustic methods for measuring distances and control. - M .: Energoizdat, 1981. - P.7-9), containing the supply of an ultrasonic signal from an emitter of an ultrasonic signal installed at one point, receiving an ultrasonic signal by a receiver installed at another point, and measuring the distance between two points by the time the ultrasonic signal travels from one point to another.

Известен способ измерения расстояния между двумя точками по методу «эхолокации» (Горбатов А.А., Радашевский Г.Е. Акустические методы измерения расстояний и управления. - М.: Энергоиздат, 1981. - С.7-9), содержащий подачу ультразвукового сигнала от приемо-излучающего акустического блока, установленного в одной точке, прием отраженного ультразвукового сигнала от объекта, находящегося в другой точке, и измерение расстояния между двумя точками по времени прохождения излученного и отраженного ультразвукового сигнала.A known method of measuring the distance between two points by the method of "echolocation" (Gorbatov A.A., Radashevsky G.E. Acoustic methods for measuring distances and control. - M .: Energoizdat, 1981. - S. 7-9), containing ultrasonic a signal from a receiving-emitting acoustic unit installed at one point, receiving a reflected ultrasonic signal from an object located at another point, and measuring the distance between two points along the travel time of the emitted and reflected ultrasound signal.

Известен способ определения местоположения внутритрубного снаряда (патент JP № 6323837), выбранный в качестве прототипа, содержащий подачу ультразвукового сигнала приемо-излучающим датчиком, установленным внутри трубы в фиксированном месте, прием этого сигнала приемо-излучающим датчиком, расположенном на внутритрубном устройстве, подачу ответного сигнала, его прием и измерение расстояния между двумя приемо-излучающими датчиками по времени двунаправленного прохождения излученного и ответного ультразвукового сигнала.A known method for determining the location of an in-tube projectile (JP patent No. 6323837), selected as a prototype, comprising supplying an ultrasonic signal with a receiving-emitting sensor installed inside the pipe in a fixed place, receiving this signal with a receiving-emitting sensor located on the in-tube device, supplying a response signal , its reception and measurement of the distance between two receiving-emitting sensors by the time of bidirectional propagation of the emitted and response ultrasonic signal.

Известные способы не могут быть применены для измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах без нарушения целостности трубопровода.Known methods cannot be applied to measure distances to objects moving in the pipe spaces without violating the integrity of the pipeline.

Недостатками известных способов являются ограниченные функциональные возможности.The disadvantages of the known methods are limited functionality.

В изобретении решается задача создания способа звукодальнометрии, позволяющего производить измерение расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах без нарушения целостности трубопровода.The invention solves the problem of creating a method of sound ranging, allowing the measurement of distances to objects moving in the pipe spaces without violating the integrity of the pipeline.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе акустической дальнометрии, так же как в прототипе, включающем подачу зондирующего ультразвукового сигнала первым приемо-излучающим датчиком, прием этого сигнала вторым приемо-излучающим датчиком, расположенном на перемещаемом внутритрубном устройстве, подачу от него ответного сигнала, прием ответного сигнала и определение расстояния между двумя приемо-излучающими датчиками по времени двунаправленного прохождения зондирующего и ответного ультразвуковых сигналов.The problem is solved due to the fact that in the method of acoustic ranging, as well as in the prototype, which includes the supply of a probing ultrasonic signal by a first receiving-emitting sensor, the reception of this signal by a second receiving-emitting sensor located on a movable in-tube device, the supply of a response signal from it , receiving a response signal and determining the distance between two receiving-emitting sensors by the time of bidirectional passage of the probing and response ultrasonic signals.

Согласно изобретению подачу зондирующего ультразвукового сигнала и прием ответного сигнала производят с внешней стороны трубы.According to the invention, a probing ultrasonic signal is supplied and a response signal is received from the outside of the pipe.

За счет подачи зондирующего ультразвукового сигнала и приема ответного сигнала с внешней стороны трубы обеспечена возможность определения расстояния до объекта, перемещающегося во внутритрубном пространстве без нарушения целостности трубопровода.By supplying a sounding ultrasonic signal and receiving a response signal from the outside of the pipe, it is possible to determine the distance to an object moving in the pipe interior without violating the integrity of the pipeline.

Представлен чертеж, иллюстрирующий предлагаемый способ.Presented is a drawing illustrating the proposed method.

В таблице показаны результаты измерения расстояния от внутритрубного объекта до приемо-излучающего датчика, расположенного снаружи трубы.The table shows the results of measuring the distance from the in-tube object to the receiving-emitting sensor located outside the pipe.

Figure 00000002
Figure 00000002

Устройство акустической дальнометрии, реализующее предлагаемый способ (см. чертеж) содержит акустический дальномер 1 с приемо-излучающим датчиком, установленным на внешней стороне трубы 2, и устройство генерирования активного ответа 3 со своим приемо-излучающим датчиком, установленное на объекте 4, перемещающаемом, во внутритрубном пространстве.An acoustic ranging device that implements the proposed method (see the drawing) comprises an acoustic range finder 1 with a receiving-emitting sensor mounted on the outside of the pipe 2, and an active response generating device 3 with its receiving-emitting sensor installed on the object 4 moving in in-tube space.

Исполнение акустического дальномера 1 и устройство генерирования активного ответа 3 являются стандартными.The performance of the acoustic rangefinder 1 and the device for generating an active response 3 are standard.

Акустический дальномер 1 с приемо-излучающим датчиком осуществляет подачу зондирующего ультразвукового сигнала на внутритрубный объект 4, перемещаемый внутри трубы 2, и прием ответного ультразвукового сигнала от устройства генерирования активного ответа 3, располагаемого на внутритрубном объекте 4.An acoustic range finder 1 with a receiving-emitting sensor delivers a sounding ultrasonic signal to the in-tube object 4, moved inside the pipe 2, and receiving a response ultrasonic signal from the active response generating device 3 located on the in-tube object 4.

Устройство генерирования активного ответа 3 обеспечивает прием зондирующего ультразвукового сигнала от акустического дальномера 1 и подачу ответного сигнала в сторону акустического дальномера 1.The device for generating an active response 3 provides the reception of a probe ultrasonic signal from the acoustic range finder 1 and the supply of a response signal to the side of the acoustic range finder 1.

Акустический дальномер 1 производит определение расстояния от места расположения дальномера 1 до объекта, расположенного внутри трубы, по времени двунаправленного прохождения ультразвукового сигнала до объекта и обратно.The acoustic range finder 1 determines the distance from the location of the range finder 1 to the object located inside the tube, by the time of the bi-directional passage of the ultrasonic signal to the object and vice versa.

Испытания способа акустической дальнометрии проводили на лабораторном стенде. Длина трубы составляла 4,2 метра, диаметр трубы 0,3 метра. Труба была установлена вертикально и была заполнена водой. Устройство генерирования активного ответа располагали на имитаторе внутритрубного объекта. Имитатор был выполнен в виде цилиндра диаметром 0,28 метра и длиной 0,3 метра. Перемещение имитатора внутри трубы осуществляли с помощью веревки, на которой были нанесены деления с шагом 0,05 метра. На верхнем конце трубы был установлен блок, позволяющий с помощью веревки поднимать и опускать имитатор внутритрубного объекта.Tests of the acoustic ranging method were carried out at a laboratory bench. The length of the pipe was 4.2 meters; the diameter of the pipe was 0.3 meters. The pipe was installed vertically and was filled with water. The device for generating an active response was placed on a simulator of an in-tube object. The simulator was made in the form of a cylinder with a diameter of 0.28 meters and a length of 0.3 meters. Movement of the simulator inside the pipe was carried out using a rope on which the markings were applied in increments of 0.05 meters. A block was installed at the upper end of the pipe, which allows the rope simulator to raise and lower the in-pipe object simulator.

Результаты стендовых испытаний способа акустической дальнометрии, приведенные в таблице, доказывают возможность измерения расстояния этим способом и позволяют получить высокую точность измерения. Погрешность измерения расстояния не превышает 0,05 метра в диапазоне от 0,5 до 3,9 метров.The results of bench tests of the acoustic ranging method, given in the table, prove the possibility of measuring distance by this method and allow to obtain high measurement accuracy. The error of distance measurement does not exceed 0.05 meters in the range from 0.5 to 3.9 meters.

Claims (1)

Способ акустической дальнометрии, включающий подачу зондирующего сигнала первым приемоизлучающим датчиком, прием этого сигнала вторым приемоизлучающим датчиком, расположенным на перемещаемом внутритрубном устройстве, подачу от него ответного сигнала, прием ответного сигнала первым приемоизлучающим датчиком и определение расстояния между двумя приемоизлучающими датчиками путем измерения времени двунаправленного прохождения зондирующего сигнала и ответного сигнала, отличающийся тем, что подачу зондирующего ультразвукового сигнала и прием ответного сигнала производят с внешней стороны трубы.An acoustic ranging method, including supplying a sounding signal by a first receiving-emitting sensor, receiving this signal by a second receiving-emitting sensor located on a movable in-tube device, supplying a response signal therefrom, receiving a response signal by a first receiving-emitting sensor, and determining a distance between two receiving-emitting sensors by measuring the time of bi-directional passage of the sounding signal and response signal, characterized in that the supply of a probing ultrasonic signal la and the reception of a response signal is produced from the outside of the pipe.
RU2006109105/28A 2006-03-22 2006-03-22 Acoustic range finding method RU2315335C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109105/28A RU2315335C1 (en) 2006-03-22 2006-03-22 Acoustic range finding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109105/28A RU2315335C1 (en) 2006-03-22 2006-03-22 Acoustic range finding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2315335C1 true RU2315335C1 (en) 2008-01-20

Family

ID=39108782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109105/28A RU2315335C1 (en) 2006-03-22 2006-03-22 Acoustic range finding method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315335C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691779C1 (en) * 2018-07-20 2019-06-18 Общество с ограниченной ответственностью "НПА Вира Реалтайм" (ООО "НПА Вира Реалтайм") Pulse-acoustic method of determining the location of an in-pipe cleaning tool in a main pipeline

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691779C1 (en) * 2018-07-20 2019-06-18 Общество с ограниченной ответственностью "НПА Вира Реалтайм" (ООО "НПА Вира Реалтайм") Pulse-acoustic method of determining the location of an in-pipe cleaning tool in a main pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104812302B (en) A kind of length-measuring appliance for measuring individual height
KR101714542B1 (en) Method for measuring sea waves by means of ultrasonic waves, as well as sea wave measuring system
CN110243320A (en) A kind of Tunnel Lining Cracks depth non-contact measurement method and device
CN107064301A (en) A kind of non-contact non-destructive testing method based on vibration measurement with laser
KR101195438B1 (en) Ultrasonic flowmeter and method of measuring flux by ultrasonic waves
CN103988072B (en) Method for measuring elastic properties using ultrasound
CN103454643B (en) Method for accurately measuring constant sound pressure FSK ultrasonic wave transition time
RU2350983C2 (en) Method for determination of object submersion depth
CN102829830B (en) Method and the device of ultrasonic propagation velocity is detected in detecting for ultrasonic flow
RU2315335C1 (en) Acoustic range finding method
RU2392641C1 (en) Acoustic range finding method
US20110126628A1 (en) Non-destructive ultrasound inspection with coupling check
JP6221624B2 (en) Fluid type discrimination device and fluid type discrimination method
CN105467395B (en) A kind of overlength distance ultrasonic meter
CN104272066A (en) Method for measuring the fill level of a fluid
US20150212220A1 (en) Acoustic piston track
JP2011530072A (en) Method and apparatus for determining fluid flow rate
RU71450U1 (en) ACOUSTIC RANGE METER
CN102103147B (en) Ultrasonic autocorrelation transverse flow velocity measuring method
RU2545065C2 (en) Method to measure acoustic speed in water
RU2606205C1 (en) Pig-flaw detector
RU86759U1 (en) ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE
RU87543U1 (en) ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE
ATE525019T1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR NON-INVASIVE READING OF DATA FROM A PASSIVE STRAIN SENSOR WITH INTERNAL CALIBRATION STRUCTURE
CN103217196A (en) Ultrasonic flow sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080323