SU741219A1 - Устройство дл определени местоположени прот женного проводника с переменным током - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике · [поиска скрытых металлических масс, в частности протяженных проводников (кабелей, трубопроводов и т. п.) электромагнитными методами. .

Известно устройство для определения глубины залегания провода, в котором для определения трассы и измерения глубины залегания используется перенос приемной индукционной катушки, ось которой перпендикулярна поверхности, вдоль прямой, параллельной поверхности земли и расположенной в плоскости, перпендикулярной оси провода [1].

Недостаток устройства - низкая точность измерений и невозможность непрерывного определения трассы л глубины залегания провода.

Известно устройство, основанное на определении направления вектора напряженности магнитного поля протяженного проводника, обтекаемого переменным током, в котором используются две или более поворотные катушки, *5 укрепленные на фиксированном расстоянии друг от друга вдоль прямой, параллельной поверхности почвы и расположенной в плоскости, перпендикулярной оси протяженного проводника 12]. 30

Недостаток известного устройства необходимость точной ориентировки приемных катушек, что обусловливает значительные погрешности измерений, и невозможность непрерывного измерения глубины залегания проводника с током.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, основанное на фиксации характерных точек кривой изменения напряженности магнитного поля проводника вдоль прямой, параллельной поверхности земли и перпендикулярной оси проводника, содержащее катушки поиска трассы протяжённого проводника и приемные катушки, оси которых наклонены к поверхности земли [3)-»

Недостаток этого устройства - сравнительно невысокая точность измерений. из-за ошибок ориентации осей катушек, при их переносе, а также невозможность выполнения непрерывного определения трассы и глубины эалега-. ния протяженного проводника , обтекаемого переменным током, из-за необходимости механического переноса катушек в плоскости перпендикулярной оси проводника.

Целью изобретения является повы- ¹ шение точности измерения и обеспече- .

ния непрерывности определения трассы прокладки и глубины залегания протяженного проводника, обтекаемого переменным током.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит с коммутатор сигналов приемных катушек, коммутатор сигналов катушек поиска трассы проводника, схему управления коммутатором приемных катушек, схему управления коммутатором катушек поиска трассы проводника, делитель частоты, генератор импульсов, первый и второй индикаторы фазы, дешифратор канала измерения глубины, дешифратор канала поиска трассы проводника, индикатор трассы и индикатор глубины залегания, 15 причем выходы приемных катушек подсоединены к сигнальным входам коммутатора сигналов катушек, а выходы катушек поиска трассы проводника подсоединены к сигнальным входам коммутато- 20 ра сигналов катушек поиска трассы,оба выхода коммутатора сигналов прием ных кат.ушек подключены к входам первого индикатора фазы, а оба выхода .коммутатора сигналов катушек поиска трассы проводника - ко входам вто.ро-¹ го индикатора фазы, входы управления коммутатора сигналов приемных катушек и коммутатора сигналов катушек поиска трассы подсоединены соответственно к выходам схемы управления коммутатором приемных катушек и схемы управления коммутатором катушек поиска трассы протяженного проводника, вход управления схемы управления; коммутатором приемных катушек подсоединен к выходу генератора импульсов, вход управления схемы управления ком^ мутатором катушек поиска трассы - к выходу делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы схемы управления •коммутатором катушек поиска трассы и выход второго индикатора фазы подсоединены к входам дешифратора канала поиска трассы протяженного проводника, выходы которого одновременно подключены к индикатору трассы проводника й к входам дешифратора канала измерения глубины, к другим входам которого подсоединены выход первого инди- , катора фазы и выходы схемы управления коммутатором приемных катушек, а выходы дешифратора канала измерения глубины подключены ко входам индикатора 'глубины залегания.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит носитель 1, на котором неподвижно закреплены индукционные катушки, катушки 2-7 поиска трассы протяженного проводника, оси чувствительности которых перпендикулярны поверхности земли, приемные катушки 8-13, оси чувствительности которых наклонены ’ ли, коммутатор 14 сигналов· катушек к поверхности зем65 поиска трассы проводника, коммутатор 15 сигналов наклоненных приемных катушек, первый 16 и второй 17 индикаторы фазы, генератор 18 импульсов, делитель 19 частоты, схема 20 управления коммутатором приемных катушек, схема 21 управления коммутатором катушек поиска трассы проводника, дешифратор 22 канала поиска трассы проводника, дешифратор 23 канала измерения глубины залегания, индикатор 24 трассы протяженного проводника, индикатор 25 глубины залегания.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве на носителе 1 неподвижно закреплены через определенные, фиксированные расстояния катушки поиска трассы и наклоненные к поверхности земли приемные катушки. Удобнее всего применять угол наклона равным 45°.

Генератор импульсов 18 управляет работой схемы управления коммутатором приемных катушек 20 таким образом, что на входы индикатора 16 фазы через, коммутатор сигналов наклоненных приёмных катушек 15 в каждом такте работы устройства подсоединяются выходы двух близрасположенных приемных катушек вдоль носителя 1. в свою очередь, выходные импульсы генератора 18 через делитель 19 частоты управляют работой схемы управления коммутатором катушек поиска трассы протяженного проводника 21 таким ’ образом, что на выходы второго индикатора 17 фазы через коммутатор сигналов/ катушек поиска трассы 14 в каждом такте работы устройства поступают сигналы двух катушек поиска трассы, находящихся наиболее близко -друг от друга на носителе. Коэффициент деления частоты делителя 19 выбран так, чтобы на время подключения одной пары катушек поиска трассы через коммутатор 14 сигналов катушек поиска трассы ко входу второго индикатора 17 фазы, ко входам первого индикатора 16 фазы схема 20 управления коммутатором приемных катушек’ через коммутатор 15 сигналов приемных катушек последовательно подсоединила все пару приемных катушек, расположенных на носителе рядом.'

Сигналы двух находящихся рядом катушек поиска .трассы протяженного проводника в случае расположения их по одну сторону от трассы проводника синфазны. Если эти катушки (3 и 4) размещены по обе стороны от трассы проводника, то сигналы, наводимые в них, находятся в противофазе. Дешифратор канала поиска трассы проводника 22, работающий попризнаку совпадения во времени сигнала с выхода второго индикатора 17 фазы с сигналом на том выходе схемы 21 управления коммутатором катушек поиска трассы.

’который подсоединяет ко входу индикатора 17 фазы две рядом находящиеся катушки поиска трассы проводника, расположенные по обе стороны от трассы, засвечивает индикатор 24 трассы протяженного проводника. Последний показывая пару катушек, расположенных по обе стороны проводника, определяет тем самым и расстояние между трассой протяженного проводника и концом но-, сителя 1. Выходные сигналы схемы управления коммутатором приемных катушек 20 и выходной сигнал индикатора’ 16 фазы поступают на первую группу входов дешифратора 23 канала измерения глубины, на другую группу входов которого поступают сигналы с дешифратора 22 канала поиска трассы. По. признаку совпадения во времени сигналов на том выходе схемы 20 управления коммутатором приемных катушек, который подсоединил через коммутатор 15 сигналов приемных катушек ко. входу первого индикатора 16 фазы приемных катушек, выходные сигналов которых находятся в противофазе, с сигналом на выходе дешифратора 22 поиска трассы проводника, который индицирует трассу в данный момент времени, дешифратор 23 канала измерения глубины засвечивают индикатор 25 измерения глубины, показывающий глубину залегания проводника.

Точность измерения расстояния до трассы протяженного проводника и глубины его залегания зависит от количества пар приемных катушек и от расстояния между катушками одной пары.

Изобретение может быть применено для определения трассы прокладки и измерения глубины залегания протяженного проводника, обтекаемого переменным током, непосредственного во время-движения носителя, а также * в системах автоматического вождения движущихся аппаратов по токоведущему кабелю.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к технике |поиска скрытых металлических масс, в частности прот женных проводников (кабелей/ трубопроводов и т. п.) электромагнитными методами. ,. Известно устройство дл  определени  глубины залегани  провода, в котором дл  определени  трассы и изме рени  глубины залегани  используетс  перенос приемной индукционной катушки , ось которой перпендикул рна поверхности , вдоль пр мой, параллельной поверхности земли и расположенно в плоскости, перпендикул рной оси провода 11, Недрстаток устройства - низка  точность измерений и невозможность непрерывного определени  трассы л глубины залегани  провода. Известно устрюйство, основанное на определении направлени  вектора напр женности магнитного пол  прот женного проводника, обтекаемого переменным током, в котором используют с  две или более поворотные катушки, укрепленные на фиксированном рассто  нии друг от друга вдоль пр мой, пара лельной поверхности почвы и расположенной в плоскости, перпендикул рной оси прот женного проводника (2. Недостаток известного устройства необходимость точной ориентировки приемных катушек, что обусловливает значительные погрешности измерений, и невозможность непрерывного измерени  глубины залегани  проводника с током. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство , основанное на фиксации характерных точек кривой изменени  напр женности магнитного пол  проводника вдоль пр мой, параллельной поверхности земли и перпендикул рной оси проводника , содержащее катушки поиска трассы прот жённого проводника и приемные катушки, оси которых наклонены к поверхнрсти земли Недостаток этого устройства - сравнительно невысока  точность измерений , из-за ошибок ориентации осей катушек , при их переносе, а также невозможность выполнени  непрерывного определени  трассы и глубины залега-. ни  прот женного проводника, обтекаемого переменным током, из-за необходимости механического переноса катушек в плоскости перпендикул рной оси проводника. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и обеспечени  непрерывности определени  трассы прокладки и глубины залегани  прот же ного проводника, обтекаемого перемен ным током. Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дополнительно содержи коммутатор сигналов приемных катушек коммутатор сигналов катушек поиска трассы проводника, схему управлени  коммутатором приемных катушек, схему управлени  коммутатором катушек поис трассы .проводника, делитель частоты, генератор импульсов, первый и второй индикаторы фазы, дешифратор канала измерени  глубины, дешифратор канала поиска трассы проводника, индикатор трассы и индикатор глубины залегани  причем выходы приемных катушек подсо динены к сигнальным входам коммутато ра сигналов катушек, а выходы катушек поиска трассы проводника подсоединены к сигнальным входам коммутато ра сигналов катушек поиска тр&сйы,об выхода коммутатора сигналов приемных катушек подключены к входам первого индикатора фазы, а оба выхода .коммутатора сигналов катушек поиска трассы проводника - ко входам вто.рого индикатора фазы, входы управлени  коммутатора сигналов приемных катушек и коммутатора сигналов катушек поиска трассы подсоединены соответственно к выходам схемы управлени  коммутатором приемных катушек и схемы управлени  коммутатором катушек поиска трассы прот женного проводника , вход управлени  схемы управлени  коммутатором приемных катушек подсое динен к выходу генератора импульсов, вход управлени  схемы управлени  ком мутатором катушек поиска трассы - к выходу делител  частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы схемы управлени  коммутатором катушек поиска трассы и выход второго индикатора фазы подсоединены к входам дешифратора канал поиска трассы прот женного проводинка ,выходы которого одновременно подк чены к индикатору трассы проводника к входам дешифратора канала измерени  глубины, к другим входам которого подсоединены выход первого индикатора фазы и выходы схемы упр авлени  коммутатором приемных катушек, а выходы дешифратора канала измерени  глубины подключены ко входам индикатора глубины залегани . На чертеже изображена блок-схема устр(рйства. Устройство содержит носитель 1, на котором неподвижно закреплены индукционные катушки, катушки 2-7 поис трассы прот женного проводника, оси чувствительности которых перпендикул рны поверхности земли, приемные катушки 8-13, оси чувствительности которых наклонены к поверхности земли , коммутатор 14 сигналов- катушек поиска трассы проводника, коммутатор 15 сигналов наклоненных приемных катушек, первый 16 и второй 17 индикаторы фазы, генератор 18 импульсов, делитель 19 частоты, схема 20 управлени  коммутатором приемных катушек, схема 21 управлени  коммутатором катушек поиска трассы проводника, дешифратор 22 канала поиска трассы проводника , дешифратор 23 канала измерени  глубины залегани , индикатор 24 трассы прот женного проводника, индикатор 25 глубины залегани . Устройство работает следующим образом . В устройстве на носителе 1 неподвижно закреплены через определенные, фиксированные рассто ни  катушки поиска, трассы и наклоненные к поверхности земли приемные катушки. Удобнее всего примен ть угол наклона равным 45 «. Генератор импульсов 18 управл ет работой схемы управлени  коммутатором приемных катушек 20 таким образом , что на входы индикатора 16 фазы через, коммутатор сигналов наклоненных приёмных катушек 15 в каждом такте работы устройства подсоедин ютс  выходы двух близрасположенных приемных катушек вдоль носител  1. В свою очередь, выходные импульсы генератора 18 через делитель 19 частоты управл ют работой схемы управлени  коммутатором катушек-поиска трассы прот женного проводника 21 таким образом, что на выходы второго инди катора 17 фазы через коммутатор сигналЪв/катушек поиска трассы 14 в каждом такте работы устройства поступают сигналы двух катушек поиска трассы, наход щихс  наиболее близко друг от друга на носителе. Коэффициент делени  частоты делител  19 выбран так, чтобы на врем  подключени  одной пары катушек поиска трассы через коммутатор 14 сигналов катушек поиска трассы ко входу второго индикатора 17 фазы, ко входам первого индикатора 16 фазы схема 20 управлени  коммутатором приемных катушек через коммутатор 15 сигналов приемных катушек -последовательно подсоединила все пару приемных катушек, расположенных на носителе р дом; Сигналы двух наход щихс  р дом катушек поиска .трассы прот женного проводника в случае расположени  их по одну сторону от трассы проводника синфазны. Если эти катушки (3 и 4) размещены по обе стороны от трассы проводника, то сигналы, наводимые в них, наход тс  в прртивофазе. Дешифратор канала поиска трассы проводника 22, работающий попризнаку совпадени  во времени сигнала с выхода второго индикатора 17 фазы с сигналом на том выходе схемы 21 управлени  коммутатором катушек поиска трассы. :который подсоедин ет ко входу индикатора 17 фазы две р дом наход щиес катушки поиска трассы проводника, расположенные по обе стороны от тра сы/ засвечивает индикатор 24 трассы прот женного проводника. Последний показыва  пару катушек, расположенн по обе стороны проводника, определ  тем самым и рассто ние между трассо прот женного проводника и концом но сител  1. Выходные сигналы схемы уп равлени  коммутатором приемных катушек 20 и выходной сигнал индикато ра 16 фазы .поступают на первую груп входов дешифратора 23 канала измере ни  глубины, на другую группу входо которого поступают сигналы с дешифратора 22 канала поиска трассы. По признаку совпадени  во времени сигна лов на том выходе схемы 20 управлени  коммутатором приемных кат5Ш1ек, который подсоединил через коммутатор 15 сигналов приемных катушек ко входу первого индикатора 16 фазы приемных катушек, выходные сигналов которых наход тс  в противофазе, с сигналом на выходе дешифратора 22 поиска трассы проводника, который индицирует трассу в данный момент времени, дешифратор 23 канала измерени  глубины засвечивают индикатор 25 измерени  глубины, показывающий глубину залегани  проводника. Точность измерени  рассто ни  до трассы прот женного проводника и глу бины его залегани  зависит от количества пар приемных катушек и от рассто ни  между катушками одной паИзобретение может быть применено дл  определени  трассы прокладки и измерени  глубины залегани  прот женного проводника, обтекаемого переменным током, непосредственного во врем -движени  носител , а также в системах автоматического вождени  .движущихс  аппаратов по токоведущему кабелю. Формула изобретени  Устройство дл  определени  место положени  прот женного проводника с переменным током, содержащее катушки поиска трассы проводника и приемные катушки, оси чувствительности которых наклонены к поверхности земли, отлич ающее с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  и обеспечени  непрерывности определени  трассы прокладки и глубины залегани  прот женного проводника, оно дополнительно содержит коммутатор , сигналов приемных катушек, коммутатор сигналов поиска трассы проводника, схему управлени  коммутатором приемных катушек, схему управлени  коммутатором катушек поиска трассы проводника , делитель частоты, генератор импульсов, первый и второй индикаторы фазы, дешифратор канала измерени  глубины, дешифратор канала аоиска трассы проводника, индикатор трассы и индикатор глубины залегани , причем выходы приемных катушек под|сбёдинены к сигнальным входам коммутатора сигналов приемных катушек, а выходы катушек поиска трассы проводника подсоединены к сигнальньм входам коммутатора сигналов катушек поиска трассы, оба выхода коммутатора сигналов приемных катушек подключены к входам первого индикатора фазы, а оба выхода коммутатора сигналов катушек поиска трассы проводника - ко входам второго индикатора фазы, входы управлени  коммутатора сигналов: приемных катушек и коммутатора сигналов катушек поиска трассы подсоединены соответственно к выходам схемы управлени  коммутатором приемных катушек и схемы управлени  коммутатором катушек поиска трассы прот женного проводника, вход управлени  схемы управлени  коммутатором -приемных катушек подсоединен к выходу генератора импульсов, вход управлени  схемы управлени  коммутатором катушек поиска трассы - к выходу делител  частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов/ выходы схемы управлени  коммутатором катушек поиска трассы и выход второго индикатора фазы подсоеди- . нены к входам дешифратора канала поиска трассы прот женного проводника , выходы которого одновременно подключены к индикатору трассы проводника и к входам дешифратора канала измерени  глубины, к другим входам которого подсоединены выход первого индикатора фазы и выходы схемы управлени  коммутатором приемных катушек, а выходы дешифратора канала измерени  глубины подключены к входам индикатора глубины залегани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Руководство по электрическим измерени м линий магистральной и зоновой систем св зи. М., Св зь, 1973.
2. 2.Патент ФРГ 1064164, кл. 21 а 30/10, 1960.
3. 3.Бахмутский В.Ф., Зуенко В.Г. Индукционные кабелеискатели. М., Св зь, 1970 (прототип).

   ОсЫ){Л сдника