SU1700655A2

SU1700655A2 - Magnetic aerial - induction cable finder

Info

Publication number: SU1700655A2
Application number: SU894764740A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Лукьянов
Original assignee: Уфимское моторостроительное производственное объединение
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл отыскани мест повреждени кабел и трасс его прокладки. Цель изобретени - повышение точности обнаружени мест повреждени и трасс прокладки кабелей, а также расширение функциональных возможностей путем обнаружени мест пробо жил кабел на его оболочку. Напр жение с магниточувствительного элемента 2 синхронно с возбуждением тока в обмотке 3 под- ключаетс коммутатором 8 через интеграторы 11 и 12 то к одному входу дифференциального усилител 14, то к другому Показани индикатора б с отклонением в ту или другую сторону от среднего положени позвол ет фиксировать место пробо жил кабел на оболочку 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to locate damage points to a cable and its routing routes. The purpose of the invention is to improve the accuracy of detecting damage sites and cable routing, as well as expanding the functionality by detecting cable breakout points on its sheath. The voltage from the magnetically sensitive element 2 synchronously with the excitation of the current in the winding 3 is connected by the switch 8 through the integrators 11 and 12 to one input of the differential amplifier 14, then to another. Indicator b with a deviation to one side or the other from the middle position allows you to fix Place the cable down to the sheath 1 Il.

Description

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для отыскания мест повреждения кабеля и трасс прокладки кабельных линий, является усовершенствованием изобретения по основному авт.св. № 666597.The device relates to measuring equipment and can be used to find places of damage to the cable and routes of laying cable lines, is an improvement of the invention according to the main ed. No. 666597.

Цель изобретения - повышение точности обнаружения мест повреждения и трасс прокладки кабелей.The purpose of the invention is to increase the accuracy of detection of damage points and cable routing.

На чертеже представлена структурная электрическая схема магнитной антенны индукционного кабелеискателя.The drawing shows a structural electrical circuit of a magnetic antenna of an induction cable detector.

Магнитная антенна - индукционный кабелеискатель содержит магнитный сердечник 1, магниточувствительный элемент 2, обмотку 3 возбуждения, активный фильтр 4, головные телефоны 5, индикатор 6 и постоянный магнит 7.Magnetic antenna - induction cable detector contains a magnetic core 1, magnetically sensitive element 2, field winding 3, active filter 4, headphones 5, indicator 6 and permanent magnet 7.

Активный фильтр 4 содержит коммутатор 8, усилители 9 и 10, интеграторы 11 и 12. дифференциальные усилители 13 и 14, генератор 15 импульсов, элемент 16 задержки, генератор· 17 тока и усилитель 18 тока.The active filter 4 contains a switch 8, amplifiers 9 and 10, integrators 11 and 12. differential amplifiers 13 and 14, a pulse generator 15, a delay element 16, a current generator · 17 and a current amplifier 18.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рабочая точка магниточувствительного элемента 2 на ампер-вольт-тесловой характеристике при действии постоянного магнита 7 и при протекании стабилизированного тока от генератора 17 тока активного фильтра 4 устанавливается на определенную ветвь в соответствии с функцией Цчэо = f(Bo)lconst· Падение напряжения на магниточувствительном элементе является функцией f от значения индукции Во в зазоре при стабилизированной величине тока через него Iconst и магнитном потоке от постоянного магнита 7.The operating point of the magnetosensitive element 2 on the ampere-volt-tesl characteristic under the action of a permanent magnet 7 and when the stabilized current flows from the active filter current generator 17 is set to a specific branch in accordance with the function Cceo = f (Bo) lconst · Voltage drop on the magnetically sensitive element is a function of f on the value of the induction B0 in the gap with a stabilized current of Iconst through it and a magnetic flux from a permanent magnet 7.

При работе генератора 15 и усилителя 18 активного фильтра 4 через обмотку 3 возбуждения протекает импульсный ток, модулирующий магнитное поле в зазоре . магнитного сердечника 1 пропорционально приращению индукции Δ Вм от действия тока модуляции. Индукция в зазоре изменяется от Во + Δ Вм до Во - Δ Вм.During operation of the generator 15 and the amplifier 18 of the active filter 4, a pulsed current flows through the field winding 3, modulating the magnetic field in the gap. magnetic core 1 is proportional to the increment of induction Δ Vm from the action of the modulation current. The induction in the gap varies from B0 + Δ Vm to B0 - Δ Vm.

Изменение параметров магниточувствительного элемента при этом и_Чэ ± Δ 11чэ= = f(B₀ t ΔΒμ)Ι = const.The change in the parameters of the magnetically sensitive element in this case and _Ch e ± Δ 11che = f (B ₀ t ΔΒμ) const = const.

При расположении устройства над трассой кабеля, на который подан ток возбуждения над кабелем, создается магнитное поле с индукцией Вк.When the device is located above the cable path, to which the excitation current is applied above the cable, a magnetic field is created with induction Bk.

Поле кабеля с индукцией Вк воспринимается устройством как добавка, дополнительное приращение или уменьшение индукции магнитного сердечника 1 на величину ΔΒκ, на которую воздействует также поле модуляции от обмотки 3.The cable field with the induction Vk is perceived by the device as an additive, an additional increment or decrease in the induction of the magnetic core 1 by ΔΒκ, which is also affected by the modulation field from the winding 3.

Таким образом полное изменение параметров магниточувствительного элемента 2 от воздействия всех составляющих магнитного поляThus, a complete change in the parameters of the magnetically sensitive element 2 from the action of all components of the magnetic field

Uqaoi Δ Um3mA Цчэк ⁼ = f( Во ± Δ Вм ± Δ Bk)lcons ’ где и_Чэо - падение напряжения на магниточувствительном элементе от индукции Во магнитной системы;Uqaoi Δ Um3mA Tschek ⁼ = f (Vo ± Δ Vm ± Δ Bk) lcons' where and _H eo is the voltage drop across the magnetically sensitive element from the induction of the Vo magnetic system;

АСчэм ^_ приращение падения напряжения на магниточувствительном элементе от приращения индукции, создаваемого катушкой модуляции;Achem ^_ increment of the voltage drop on the magnetically sensitive element from the increment of induction created by the modulation coil;

Δ и_чэк~ приращение падения напряжения на магниточувствительном элементе от приращения индукции, создаваемой полем кабеля (током возбуждения кабеля).Δ and _che k ~ increment of the voltage drop across the magnetically sensitive element from the increment of induction created by the cable field (cable excitation current).

Одновременно в активном фильтре 4 сигнал с выхода генератора 15 через элемент 16 задержки подается на управляющий вход коммутатора 8.At the same time in the active filter 4, the signal from the output of the generator 15 through the delay element 16 is fed to the control input of the switch 8.

С выводов магниточувствительного элемента 2 снимается сигнал, пропорциональный индукции суммарного поля модуляции, который коммутатором 8 коммутируется поочередно на вход усилителя 9 и на вход усилителя 10, с выхода которых сигнал подается ьч интеграторы 11 и 12, интегрируется и подается на оба входа дифференциального усилителя 14.The signal proportional to the induction of the total modulation field is removed from the terminals of the magnetosensitive element 2, which is switched by a switch 8 alternately to the input of the amplifier 9 and to the input of the amplifier 10, from the output of which the signal is supplied to the integrators 11 and 12, is integrated and fed to both inputs of the differential amplifier 14.

В отсутствие тока возбуждения кабеля и соответственно магнитного поля кабеля на магниточувствительный элемент 2, установленный в зазоре магнитной системы, кроме поля подмагничиваются с индукцией Во, действует переменное магнитное поле модуляции с индукцией ΔΒμ. Симметричные разнополярные импульсы поля модуляции, регистрируемые магниточувствительным элементом 2 в виде падения напряжения ΔΙΛβμ, синхронно коммутируются коммутатором 8 на каналы усилителей 9 и 10, интеграторов 11 и 12 и два входа дифференциального усилителя 14. Ввиду симметричности входных сигналов, регистрируемых магниточувствительным элементом 2, и одинакового коэффициента преобразования сигнала по обоим каналам на выходе дифференциального усилителя 14 будет нулевой сигнал, регистрируемый индикатором 6.In the absence of the cable excitation current and, accordingly, the magnetic field of the cable, the magnetically sensitive element 2 installed in the gap of the magnetic system, in addition to the field is magnetized with the induction B0, an alternating magnetic modulation field with induction ΔΒμ is applied. Symmetric bipolar pulses of the modulation field recorded by the magnetosensitive element 2 in the form of a voltage drop ΔΙΛβμ are synchronously switched by switch 8 to the channels of amplifiers 9 and 10, integrators 11 and 12 and two inputs of differential amplifier 14. Due to the symmetry of the input signals recorded by magnetosensitive element 2, and the same the signal conversion coefficient for both channels at the output of the differential amplifier 14 will be a zero signal recorded by the indicator 6.

При возбуждении кабельной линии од-нополярным полуволновым сигналом вокруг кабеля наводится однонаправленное пульсирующее магнитное поле, которое, складываясь с магнитным полем магнитного сердечника 1 или вычитаясь в зависимо сти от расположения, модулирует магнитное поле в зазоре концентраторов, увеличивая или уменьшая при этом сопротивление магниточувствительного элемента 2 и соответственно увеличивая или уменьшая падение напряжения Ди_Чэкнанем.When a cable line is excited by a unipolar half-wave signal, a unidirectional pulsating magnetic field is induced around the cable, which, folding with the magnetic field of the magnetic core 1 or subtracting depending on the location, modulates the magnetic field in the gap of the concentrators, increasing or decreasing the resistance of the magnetically sensitive element 2 and accordingly increasing or decreasing the voltage drop Di _H eknanem.

Напряжение Аи_Чэк синхронно коммутируется коммутатором 8, усиливается по каналам усилителями 9 и 10, интегрируется интеграторами 11 и 12 и усиливается дифференциальным усилителем 14, сигнал на выходе которого индицируется индикатором 6. Причем показания индикатора 6 с отклонениями в ту или другую сторону от нулевого положения свидетельствуют о перемене знака сигнала возбуждения кабельной линии, что позволяет при определенном способе возбуждения фиксировать место пробоя в кабеле на оболочку.The voltage Ai _Ch ek is synchronously switched by switch 8, amplified by channels by amplifiers 9 and 10, integrated by integrators 11 and 12 and amplified by differential amplifier 14, the output of which is indicated by indicator 6. Moreover, the readings of indicator 6 with deviations to one side or the other from the zero position indicate a change in the sign of the excitation signal of the cable line, which allows for a certain method of excitation to fix the breakdown place in the cable to the sheath.

Звуковая сигнализация положения кабельной трассы и места повреждения осуществляется посредством головных телефонов 5 на выходе дифференциального усилителя 13, вход которого соединен с выходами канальных усилителей 9 и 10.Sound signaling of the position of the cable route and the place of damage is carried out by means of headphones 5 at the output of the differential amplifier 13, the input of which is connected to the outputs of the channel amplifiers 9 and 10.

Дифференциальный усилитель 13 усиливает модулированную повышенной частотой составляющую сигнала возбуждения. Сила звука на выходе зависит как от величины тока возбуждения, так и от положения магнитного сердечника 1 над трассой кабеля, что позволяет однозначно судить по максимуму сигнала о прохождении кабельной трассы и фиксировать при перемене поляр ности отклонение стрелки прибора, т.е. место пробоя в кабеле на оболочку.The differential amplifier 13 amplifies the modulated high frequency component of the excitation signal. The sound intensity at the output depends both on the magnitude of the excitation current and on the position of the magnetic core 1 above the cable path, which makes it possible to unambiguously judge by the maximum signal about the passage of the cable path and record the deviation of the arrow of the device when changing the polarity, i.e. the breakdown place in the cable to the sheath.

Claims

Claim

Magnetic antenna - induction cable detector No. 666597, characterized in that, in order to increase the accuracy of detecting places of damage to cable laying paths and detecting breakdown places of cable cores on its sheath, an excitation winding is installed on the pole tips of the magnetic core in the concentrator zone, a pulse generator, a current generator and a delay element are introduced, and the active filter contains a switch, first and second amplifiers and integrators, first and second differential amplifiers, and the output of the pulse generator is connected to the excitation winding and through the delay element and with the first and second control inputs of the switch, the information inputs of which are connected through the current generator to the magnetically sensitive element, the first and second information outputs of the switch through the first and second amplifiers are connected to the inputs of the integrators and the first differential amplifier, the output of which is the first output of the active filter for connecting the head telephones, the outputs of the integrators are connected to the inputs of the second differential amplifier, the output of which is the second output of the active filter for connection indicator.