RU2506645C1 - Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу - Google Patents
Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506645C1 RU2506645C1 RU2012125532/08A RU2012125532A RU2506645C1 RU 2506645 C1 RU2506645 C1 RU 2506645C1 RU 2012125532/08 A RU2012125532/08 A RU 2012125532/08A RU 2012125532 A RU2012125532 A RU 2012125532A RU 2506645 C1 RU2506645 C1 RU 2506645C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- generator
- circuit
- transmitting unit
- information signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системам передачи электрических сигналов и предназначено для бесконтактной организации связи по трубопроводному каналу. Технический результат заключается в том, что создана возможность применять устройство на металлических трубопроводах независимо от способа их прокладки, повышены КПД, помехоустойчивость и эксплуатационная надежность. Сущность изобретения заключается в том, что устройство передает сигналы по трубопроводу без гальванической связи передающего блока непосредственно с проводниками физической цепи труба-земля (бесконтактно). Устройство включает в себя трубопровод и передающий блок, в состав которого входит генератор информационного сигнала и излучатель, представляющий собой подковообразный магнитопровод, на котором расположены катушка индуктивности и конденсатор, образующие параллельный колебательный контур, и катушка трансформаторной связи, подключенная к выходу генератора. При этом трубопровод размещается между полюсами излучателя. 2 ил.
Description
Изобретение относится к системам передач электрических сигналов, характеризуемых частотой переменного тока, и предназначено для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу из металлических материалов.
Известно устройство дистанционного контроля работоспособности станций катодной защиты (СК3), принятое за аналог, включающее трубопровод, передающий и приемный блоки, причем передающий блок содержит электрод заземления и генератор, а приемный блок - электрод заземления и избирательный усилитель (п-т РФ №2006953, МПК5 G08C 19/02, 1994 г.).
В качестве источника информационного сигнала выступает генератор инфранизкой частоты, включающийся при неисправности СКЗ или обрыве дренажных кабелей станции. Сигнальный провод генератора подключен к минусовой клемме СК3, общий провод - к автономному заземлителю. Приемная часть устройства содержит фильтры инфранизкой частоты, соединенные с трубопроводом, усилитель и заземлитель.
Устройство позволяет за счет использования в качестве носителя информационного сигнала автономного от СК3 генератора инфранизкой частоты пульсаций однополупериодного выпрямленного напряжения отрицательной полярности значительно повысить дальность и качество передачи сигналов контроля.
Недостатком данного изобретения является то, что для обеспечения номинальной нагрузки и увеличения дальности передачи информационного сигнала автономного генератора устройства при подключении к цепи труба-земля, его заземлитель устанавливается на значительном расстоянии от оси трубопровода и его охранной зоны. Это существенно увеличивает риск нарушения дренажной цепи заземлителя при сельскохозяйственных и ремонтных работах, а значит и нарушение работоспособности устройства в целом. Кроме того, работа устройства на трассе в технологическом коридоре многониточной прокладки трубопроводов требует установки дополнительных автономных заземлителей для ослабления эффекта экранирования, что дополнительно повышает уязвимость физической целостности дренажной цепи.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу, включающее трубопровод, передающий блок, в состав которого входят электрод заземления, генератор информационного сигнала и колебательный контур, и приемный блок, в состав которого входят электрод заземления, избирательный усилитель и колебательный контур, причем каждый из колебательных контуров состоит из катушки индуктивности и цилиндрического конденсатора, одной обкладкой которого служит металлическая стенка трубопровода, а другой обкладкой - электропроводящий материал, нанесенный на изоляцию трубопровода в местах передачи и приема информационного сигнала. Колебательные контуры передающего и приемного блоков имеют резонансную частоту, равную частоте информационного сигнала (п-т РФ №2170952, МПК7 G08C 19/08, 1997 г.).
Существенным недостатком прототипа является гальваническое подключение передающего блока к цепи труба-земля, что приводит:
- к невозможности применения устройства связи на трубопроводах проложенных наземным и надземным способом, а также проложенных подземно в каналах и коллекторах;
- к непостоянству нагрузочных характеристик устройства связи по причине гетерогенности грунта, приводящей к существенному снижению качества колебательного контура и увеличению потерь за счет частотной расстройки при переходе электромагнитной энергии из передающего блока в трубопроводный канал;
- к отрицательному влиянию потенциала поляризации трубопровода, блуждающих токов от мощных электроустановок с рабочим заземлением, пульсаций токов промышленной частоты 50 Гц и токов от СК3-100 Гц, присутствующих в цепи труба-земля, на генератор информационного сигнала и колебательный контур;
- к потере значительной части электромагнитной энергии информационных сигналов на переходном сопротивлении электрода заземления;
Резюмируя недостатки аналога и прототипа предлагаемого изобретения, можно констатировать, что указанные устройства, гальванически подключенные к цепи труба-земля, имеют ограниченное применение в зависимости от способа прокладки трубопроводов, обладают низким КПД при передаче информационного сигнала, являются эксплуатационно ненадежными из-за гетерогенности грунта, подверженности отрицательному влиянию потенциала поляризации, блуждающих токов, помех на промышленных частотах и уязвимости физической целостности цепей автономных заземлителей.
Задачей настоящего изобретения является устранение распределенного проводника «земля» из трубопроводного канала связи, что приводит к возможности применения устройства на металлических трубопроводах независимо от способа прокладки, повышению КПД, помехоустойчивости и эксплуатационной надежности передающих блоков информационных сигналов.
Поставленную задачу решают благодаря тому, что в устройстве для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу, включающем трубопровод, являющийся каналом связи, и передающий блок, содержащий генератор информационного сигнала и излучатель, согласно изобретения, излучатель конструктивно выполнен в виде подковообразного магнитопровода из электротехнической стали 0.3-Н-1-ЭТ-А-3408, на котором расположены катушка индуктивности и конденсатор, образующие параллельный колебательный контур, настроенный на резонансную частоту информационного сигнала и катушка трансформаторной связи, подключенная к выходу генератора, минимизирующая отрицательное взаимовлияние генератора и контура, при этом трубопровод располагается между полюсами магнитопровода для обеспечения максимальной индукционной связи.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 - конструкция излучателя, его связь с генератором и положение относительно трубопровода.
Передающий блок устройства состоит (фиг.1) из генератора информационного сигнала 1, соединенного с излучателем 2, который индукционно связан с трубопроводом 3. В свою очередь излучатель содержит (фиг.2) катушку трансформаторной связи 4, непосредственно соединенную с генератором 1, и колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности 5 и конденсатора 6, причем катушка трансформаторной связи 4 и катушка индуктивности 5 собраны на подковообразном магнитопроводе 7, между полюсами которого располагается трубопровод 3.
Устройство подключается к трубопроводу и работает следующим образом.
Генератор информационного сигнала 1 (фиг.2) подключается непосредственно к катушке трансформаторной связи 4, которая наводит ЭДС резонанса в колебательном контуре излучателя 2 (фиг.1) на частоте информационного сигнала, усиливая выходную электрическую мощность генератора в Q раз, где Q - добротность колебательного контура, состоящего из катушки индуктивности 5 и конденсатора 6. Усиленная за счет резонанса выходная мощность генератора преобразуется в энергию переменного магнитного поля и объемно сосредотачивается в подковообразном магнитопроводе 7, расположенном относительно оси трубопровода 3 согласно фиг.2, при этом силовые линии магнитного поля оптимально пересекают трубопровод 3, бесконтактно индуцируя и передавая информационный сигнал той же частоты по трубопроводному каналу.
Таким образом, сущность изобретения состоит в том, что заявляемое устройство, в отличие от прототипа, позволяет передавать сигналы по трубопроводу без гальванической связи передающего блока непосредственно с проводниками физической цепи труба-земля (бесконтактно), что позволяет устранить распределенный проводник «земля» из трубопроводного канала связи и приводит к возможности применения устройства на металлических трубопроводах независимо от способа прокладки, повышению КПД, помехоустойчивости и эксплуатационной надежности передающих блоков информационных сигналов.
Внедрение устройства позволит значительно повысить эффективность работы передающих блоков средств связи, использующих трубопроводный канал, вне зависимости от способа прокладки трубопровода.
Литература
1. Патент РФ №2006953 от 03.06.1991 г., МПК5 G08C 19/02. Устройство дистанционного контроля работоспособности станций катодной защиты.
2. Патент РФ №2170952 от 17.03.1997 г., МПК7 G08C 19/08. Устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу.
Claims (1)
- Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу, включающее трубопровод, являющийся каналом связи, передающий блок, содержащий генератор информационного сигнала и колебательный контур, имеющий резонансную частоту, равную частоте информационного сигнала, отличающееся тем, что передающий блок связан бесконтактно с трубопроводом, помещенным между полюсами излучателя, представляющего собой подковообразный магнитопровод, на котором расположены катушка индуктивности и конденсатор, образующие параллельный колебательный контур, и катушка трансформаторной связи, подключенная к выходу генератора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125532/08A RU2506645C1 (ru) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125532/08A RU2506645C1 (ru) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012125532A RU2012125532A (ru) | 2013-12-27 |
RU2506645C1 true RU2506645C1 (ru) | 2014-02-10 |
Family
ID=49785822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012125532/08A RU2506645C1 (ru) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2506645C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0125433A1 (en) * | 1983-03-21 | 1984-11-21 | Valmet Oy | Means for transferring pick-up data |
RU2006953C1 (ru) * | 1991-06-03 | 1994-01-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Устройство дистанционного контроля работоспособности станций катодной защиты |
RU97104106A (ru) * | 1997-03-17 | 1999-04-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу |
RU2170952C2 (ru) * | 1997-03-17 | 2001-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ" | Устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу |
WO2001080442A2 (de) * | 2000-04-18 | 2001-10-25 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Anordnung zur kontaktlosen übertragung elektrischer signale bzw. energie |
EP1125266B1 (en) * | 1998-10-30 | 2002-12-11 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Container with sensor |
US6523383B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-02-25 | The Timken Company | Monitoring and controlling system with connectorless quick-change components |
-
2012
- 2012-06-20 RU RU2012125532/08A patent/RU2506645C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0125433A1 (en) * | 1983-03-21 | 1984-11-21 | Valmet Oy | Means for transferring pick-up data |
RU2006953C1 (ru) * | 1991-06-03 | 1994-01-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Устройство дистанционного контроля работоспособности станций катодной защиты |
RU97104106A (ru) * | 1997-03-17 | 1999-04-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу |
RU2170952C2 (ru) * | 1997-03-17 | 2001-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ" | Устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу |
EP1125266B1 (en) * | 1998-10-30 | 2002-12-11 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Container with sensor |
WO2001080442A2 (de) * | 2000-04-18 | 2001-10-25 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Anordnung zur kontaktlosen übertragung elektrischer signale bzw. energie |
US6523383B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-02-25 | The Timken Company | Monitoring and controlling system with connectorless quick-change components |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012125532A (ru) | 2013-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102498407A (zh) | 电磁场传感器以及接收器 | |
US10158253B2 (en) | Wireless power relay device and wireless power transmission system | |
US6492898B1 (en) | Data transmission system for pipelines | |
RU2018136763A (ru) | Системы и способы для беспроводной передачи энергии | |
JP2011234605A (ja) | ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送システム | |
PE20181459A1 (es) | Un aparato para la deteccion en linea de senales de resonancia magnetica desde un material objetivo en un lodo mineral | |
RU2506645C1 (ru) | Устройство для бесконтактной передачи сигналов по трубопроводному каналу | |
CN103718416A (zh) | 通用电压转换器和感应式电力耦合 | |
RU2611603C1 (ru) | Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами | |
US11139686B2 (en) | System and method for wireless transmission of power | |
CN103095381A (zh) | 地下生命呼叫系统 | |
KR20130056978A (ko) | 전력 케이블용 지능형 접속 장치 | |
US20220059285A1 (en) | System for an inductive energy transmission from a primary-conductor system to a vehicle having a secondary winding | |
RU2170952C2 (ru) | Устройство связи для дистанционного контроля по трубопроводному каналу | |
Sharma | Application of wireless power transfer for home appliances using inductive resonance coupling | |
US6847298B2 (en) | Data transmission | |
KR102143852B1 (ko) | 배전 선로 제어 장치 | |
CN101777802B (zh) | 夹式电源 | |
CA3034072A1 (en) | Method and device for wireless charging of electrical energy storage in a fixed or mobile consumer | |
US10340736B2 (en) | Wireless power transmission device and wireless power charging system including the same | |
JP5989285B1 (ja) | 電力伝送装置、高周波電源及び高周波整流回路 | |
Tan et al. | Research on Middle-Distance Wireless Power Transmission Systems Based on Electromagnetic Metamaterial | |
KR20160038315A (ko) | 무선 전력 송신 장치 | |
RU2557758C1 (ru) | Способ передачи сигналов по трубопроводному каналу | |
Wakte et al. | Wireless transmission of electrical energy by using inductive coupling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170621 |