RU2757973C1

RU2757973C1 - Passive marker

Info

Publication number: RU2757973C1
Application number: RU2021102298A
Authority: RU
Inventors: Сергей Константинович Бояринцев; Константин Геннадьевич Коротаев; Петр Леонидович Емельянов
Original assignee: Акционерное общество "РС-Лизинг"
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2021-10-25

Abstract

FIELD: search systems.

SUBSTANCE: invention relates to the field of search systems for determining the location of underground communications. The effect in the claimed solution is achieved by applying the principle of rolling friction, which is significantly less than sliding friction, for this, a body with a spherical cavity is provided in the passive marker, inside which an LC circuit tuned to the required resonant frequency is placed, installed inside a spherical holder with an offset to the axis the winding of the LC-loop by the center of gravity, while the holder is installed with the possibility of rotation inside the housing due to balls evenly distributed over its surface, held by the separator.

EFFECT: reducing the friction of the outer surface of the LC-contour holder relative to the inner surface of the marker body.

1 cl, 1 dwg

Description

Устройство относится к пассивным маркерам, которые могут использоваться в качестве ответчика в поисковых системах, в частности с целью определения местоположения подземных коммуникаций.The device refers to passive markers that can be used as a responder in search engines, in particular for the purpose of determining the location of underground communications.

Положение подземного маркера, отмечающего подземную линию, может быть обнаружено при помощи локатора, передающего электромагнитный сигнал определенной частоты, который возбуждает в маркере ответный резонансный сигнал.The location of a subterranean marker marking a subterranean line can be detected using a locator that transmits an electromagnetic signal of a certain frequency, which excites a resonant response in the marker.

Для максимального отклика маркера необходимо, чтобы его обмотка LC-контура располагалась параллельно поверхности земли. Для этого применяют различные устройства самоориентации контура в маркере.For maximum marker response, the LC coil must be parallel to the ground. For this, various devices for self-orientation of the contour in the marker are used.

Известен пассивный маркер для использования при определении скрытой структуры (патент US №6380857 от 30.04.2002 г.), содержащий: корпус со сферической полостью; внутренний элемент, расположенный внутри полости корпуса, причем внутренний элемент выполнен с возможностью вращения внутри полости корпуса; настроенную схему, содержащую индуктивность и емкость, причем настроенная схема обеспечивает электромагнитный отклик вдоль оси, когда подвергается воздействию электромагнитного поля на выбранной частоте, причем настроенная схема соединена с внутренним элементом для того, чтобы вращаться вместе с внутренним элементом; груз, соединенный с внутренним элементом и эксцентрично расположенный в сферической полости. Груз содержит шарик, расположенный в гнезде внутреннего элемента, причем часть шарика контактирует с корпусом, когда внутренний элемент находится в стабильной ориентации.Known passive marker for use in determining the hidden structure (US patent No. 6380857 dated April 30, 2002), containing: a housing with a spherical cavity; an inner member located inside the body cavity, the inner member being rotatable within the body cavity; a tuned circuit containing inductance and capacitance, the tuned circuit providing an axial electromagnetic response when exposed to an electromagnetic field at a selected frequency, the tuned circuit being coupled to the inner member to rotate with the inner member; a weight connected to an inner member and eccentrically located in a spherical cavity. The weight contains a ball located in the seat of the inner element, with a portion of the ball in contact with the body when the inner element is in a stable orientation.

Недостатком известной конструкции является то, что поворачиваемости внутреннего элемента с контуром относительно внутренней поверхности корпуса маркера мешает трение скольжения, сила которого зависит от массы внутреннего элемента с обмоткой и грузом. Поэтому для того, что бы внутренний элемент с контуром провернулся под собственной силой тяжести требуется его большая масса и очень гладкая поверхность.The disadvantage of the known design is that the rotation of the inner element with a contour relative to the inner surface of the marker body is hindered by sliding friction, the force of which depends on the mass of the inner element with a winding and a load. Therefore, in order for the internal element with a contour to rotate under its own gravity, its large mass and a very smooth surface are required.

Технический результат, достигаемый при использовании пассивного маркера заключается в уменьшении трения наружной поверхности держателя LC-контура относительно внутренней поверхности корпуса маркера, за счет применения принципа трения качения, которое значительно меньше трения скольжения, что обеспечивает гарантированную проворачиваемость держателя LC-контура при более легком весе держателя LC-контура и соответственно параллельность LC-контура к земле даже при малых углах поворота корпуса маркера.The technical result achieved when using a passive marker is to reduce the friction of the outer surface of the LC-contour holder relative to the inner surface of the marker body, due to the application of the principle of rolling friction, which is significantly less than sliding friction, which ensures guaranteed turnability of the LC-contour holder with a lighter weight of the holder LC-contour and, accordingly, parallelism of the LC-contour to the ground, even at small angles of rotation of the marker body.

Указанный технический результат достигается тем, что пассивный маркер содержит корпус со сферической полостью, внутри которого размещен настроенный на требуемую резонансную частоту LC-контур, установленный внутри сферического держателя со смещенным к оси обмотки LC-контура центром тяжести, при этом держатель установлен с возможностью вращения внутри корпуса за счет равномерно распределенных по его поверхности шариков, удерживаемых сепаратором.The specified technical result is achieved by the fact that the passive marker contains a housing with a spherical cavity, inside of which an LC circuit tuned to the required resonant frequency is placed, installed inside a spherical holder with a center of gravity shifted to the axis of the LC loop winding, while the holder is installed with the possibility of rotation inside body due to balls evenly distributed over its surface, held by a separator.

Между сферическим держателем LC-контура и сферической поверхностью полости корпуса располагаются шарики, пространственное положение которых задается легким сепаратором, расположенным между держателем и корпусом. За счет того, что массы шариков и сепаратора малы, сила трения скольжения между шариками и сепаратором, сепаратором и корпусом, снижена.Balls are located between the spherical holder of the LC-contour and the spherical surface of the body cavity, the spatial position of which is set by a light separator located between the holder and the body. Due to the fact that the masses of the balls and the cage are small, the sliding friction force between the balls and the cage, cage and body is reduced.

Пассивный маркер содержит корпус в виде двух герметично соединенных полусфер 1 и 1а, шарики 2, установленные в корпус сферического сепаратора 3 и 3а, корпус держателя LC-контура 4 и 4а, плату с электрической схемой 5, каркас LC-контура 6 с обмоткой LC-контура 7.The passive marker contains a body in the form of two hermetically connected hemispheres 1 and 1a, balls 2 installed in the body of a spherical separator 3 and 3a, an LC-contour holder body 4 and 4a, a board with an electrical circuit 5, an LC-loop frame 6 with an LC-winding circuit 7.

LC-контур установлен и закреплен в корпусе держателя 4а, который в собранном виде вместе с деталью 4 образуют шар со смещенным центром тяжести для ориентирования оси контура перпендикулярно поверхности земли.The LC-contour is installed and fixed in the holder body 4a, which, when assembled, together with part 4, form a ball with a displaced center of gravity to orient the contour axis perpendicular to the earth's surface.

LC-контур, содержащий индуктивность и емкость, настроен на требуемую резонансную частоту и выполнен в виде обмотки 7, намотанной на каркас 6 и соединенной с платой 5.An LC circuit containing inductance and capacitance is tuned to the required resonant frequency and is made in the form of a winding 7 wound on a frame 6 and connected to a board 5.

Держатель LC-контура размещен внутри облегченного сепаратора, состоящего из скрепленных между собой деталей 3 и 3а. В отверстиях сепаратора, равномерно распределенных по сферической поверхности, установлено шесть шариков 2, выполненных из диэлектрического материала, например, пластика РОМ.The holder of the LC-circuit is located inside a lightweight separator, consisting of parts 3 and 3a fastened together. In the holes of the separator, evenly distributed over the spherical surface, there are six balls 2 made of a dielectric material, for example, POM plastic.

Всю сборку устанавливают в корпус 1 и 1а, который располагают рядом с подземными коммуникациями.The entire assembly is installed in buildings 1 and 1a, which are located next to underground utilities.

При повороте корпуса 1 маркера держатель 4 за счет смещенного к оси контура центра тяжести поворачивается относительно корпуса 1, при этом ось контура ориентируется вертикально. Держатель 4 поворачивается за счет равномерно распределенных по его поверхности шариков 2. Настроенный LC-контур обеспечивает электромагнитный отклик вдоль оси при воздействии электромагнитного поля выбранной частоты.When turning the body 1 of the marker, the holder 4, due to the center of gravity offset to the axis of the contour, rotates relative to the body 1, while the axis of the contour is oriented vertically. The holder 4 rotates due to balls 2 evenly distributed over its surface. The tuned LC circuit provides an electromagnetic response along the axis when exposed to an electromagnetic field of the selected frequency.

При прохождении через LC-контур электромагнитных сигналов происходит возбуждение контура на определенной резонансной частоте, что фиксируется локатором. Корпус 1 маркера может иметь различный цвет в зависимости от настроенной резонансной частоты контура.When electromagnetic signals pass through the LC circuit, the circuit is excited at a certain resonant frequency, which is fixed by the locator. Marker body 1 can have a different color depending on the tuned resonant frequency of the circuit.

Claims

A passive marker containing a housing with a spherical cavity, inside which an LC circuit tuned to the required resonant frequency is placed, installed inside a spherical holder with a center of gravity shifted to the axis of the LC-loop winding, characterized in that the holder is rotatable inside the housing due to uniform balls distributed over its surface, held by a separator.