Устройство для бесконтактного обнаружения дефектов в изоляционном покрытии подземного токопровода

 

Изобретение относится к электромагнитному контролю изоляционных покрытий подземных токопроводов. Цель изобретения - повышение эффективности обнаружения дефектов в изоляции - достигается за счет использования двух вертикальных датчиков ориентации по Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для бесконтактного электромагнитного контроля изоляционного покрытия подземного токопровода. Цель изобретения - повышение эффективности и достоверности обнаружения дефектов в изоляции за счет того, что нарушение изоляции определяется сразу, если в результате измерений в одной точке над токопроводом обнаруживается магнитное трассе токопроводов, которые по воляют производить установку оси измерительного датчика в вертикальной плоскости , проходящей через ось токопровода, и двух датчиков контроля параллельности осей токопровода и измерительного датчика. комбинация датчиков ориентации обеспечивает установку измерительного датчика на измерение продольной компоненты магнитного полл, обуслозт ннон током утечки через дефект г изоляции токапровода. Шарнирное устройство позволяет выполнять повороты жесткой конструкции с датчиками в плоскости, перпендикулярнон токонроводу, Фиксируя установленную параллельность осей измерительного датчика и токопгоьода. При этом измерения производятся з динамике при различных расстояниях от места повреждения изоляции на токопроводз. Это дает возможность строиться от методических погрешностей и повышает достоверность обнаружения дефекта. 2 ил. о SS С поле, созданное током утечки, а возможность индикации поля тока утечки на фене методических погрешностей от неточной установки измерительного датчика повышается за счет того, что устройство обеспечивает измерение на нескольких расстояниях от тока утечки. Поставленная цель достигается тем, что в известное стройство, содержащее жесткую несущую конструкцию с укрепленными на ней горизонталь я со 00 00 Ј иЈь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С 01 Р 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4733997/21 (22) 14.06.89 (46) 15.12.91. Бюл. Р 46 (71) Физико-механический инсти,гут им. Г.В. Карпенко (72) Л.П. Дикмарова, Е. Г. Зарицкий и Л.Я. Иизюк (53) 621.317;337(088.8) ! (56) Стрижевский И.В. и др. Защита металлических сооружений от подземной коррозии. Справочник, И.: Недра, 1981, с. 258, 271.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 243733, кл. С 01 R 27/16, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО

ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФГКТОВ В ИЗОЛЯЦИОНН011

ПОКРЫТИИ ПОДЗЕИНОГО Т01 ОПРОВОДА (57) Изобретение относится к. электромагнитному контролю изоляционных покрытий подземных токопроводов. Цель изобретения — повышение эффективности обнаружения дефектов в изоляции — достигается за счет использования двух вертикальных датчиков ориентации по

Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для бесконтактного электромагнитного контроля изоляционного покрытия подзем- ного токопровода.

Цель изобретения — повышение эф фективности и достоверности обнаружения дефектов в изоляции за счет того, что .нарушение изоляции определяется сразу, если в результате измерений в одной точке над токопроводом обнаруживается магнитное

ÄÄSUÄÄ 1698844 Д1 трассе токопроводов, ко -орые позволяют производить установку оси измерительного датчика в вертикальной плоскости, проходящей через ось токопровода, и двух датчиков контроля параллельности осеч токопровода и измерительного датчика. Т;;кая комбчна í датчиков ориентации обеспечивает установку измерительного датчика на измерение продоль".- ой компоненты магнитного пол ", обусловл;.:.иной током утечки через,:дефект ". изоляции токапровода. 111арннрное устройство позволяет выполнять повороты жесткой конструкции с датчиками в плоскости, перпендикулярной токопроводу, фиксируя установленную параллельность осей измерительного датчика и токо.-(роьода.

При этом измерения производятся в динамите при различных расстояниях от места повреждения изоляции на токопроводе. Это дает возможность отстроиться от методических погрешностей и повышает достоверность обнаружения дефекта. 2 ил. поле, созданное током утечки, а воз— можность индикации поля тока утечки на фоне методических погрешностей от неточной установки измерительного датчика повышается за счет того, что устройство обе"..печивает измерение на нескольких расстояниях от тока утечки. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее жесткую несущую конструкцию с укрепленными на ней горизонталь1698844 ным измерительным датчиком магнитного поля и двумя расположенными по обе стороны от него датчиками ориентации по трассе„ а также шарниры лля поворотов измерительного датчи5 ка, переключатель, два идентичных измерительных усилителя, блок вычитания сигналов и индикаторов, введены дополнительно два идентичных датчика

10 контроля параллельности осей иэмер тельного датчика и токопровода. и этом устройство выполняется такйм образом, что оси чувствительности датчиков ориентации по трассе

15 вертикальны и находятся в плоскости, проходящей через ось чувствительности измерительного датчика. Центры датчиков контроля параллельности осей расположены по обе стороны от из мерительного датчика на его оси, а их

20 оси чувствительности ортогональны плоскости, в которой находятся оси измерительного датчика и датчиков о зиентации по трассе. При этом датчики ориентации по трассе с помощью переключателя поочередно подключаются через усилитель к индикатору и обеспечивают установку конструкции в двух точках на трассе, ориентируя вдоль нее измерительный датчик. Для обеспе( чения же параллельности измерительного датчика оси токопровода дополниР тельно вводятся два идентичных датчика контроля параллельности осей. При этом дпя индикации искажения поля транзитного тока ортогональным ему полем тока утечки принципиальное значение имеет точная установка иэме( рительного датчика параллельно оси токопровода для измерения продоль- 40 ной компоненты поля тока утечки. Поэтому дидхЪеренциальный метод контроля, в отличие от прототипа, в предлагаемом устройстве использован для контроля установки измерительного датчика "5 параллельно оси токопровода. Датчики контроля параллельности с помощью переключателя через идентичные измерительные усилители подключаются к, блоку вычитания сигналов для сопо- 50 ставления сигналов этих датчиков и фиксации. параллельности оси измерительного датчика оси токопровода при равных расстояниях от нее центров датчиков контроля параллельности осей.

Один иэ шарниров выполнен так, что позволяет производить наклоны конструкции вдоль трассы в вертикальной плоскости и снабжен устройством фиксации, включаемым при равноудаленности центров датчиков контроля параллельности

I осей от оси токопровода (при параллельности осей измерительного датчика и токопровода) . Второй шарнир обеспечивает возможность поворота конструкции с датчиками вдоль плоскости, перпендикулярной оси токопровода, таким образом, что сохраняется фиксированная в первом шарнире параллельность осей измерительного датчика и токопровода и тем самым обеспечивается возможность сопоставления сигналов измерительного датчика при различных расстояниях его от места повреждения изоляции токопровода.

Используемая в устройстве совокупность датчиков ориентации, позволяющая производить установку измерительного датчика параллельно оси токопровода и измерять тем самым продольную компоненту поля, дает возможность по наличию этой компоненты обнаруживать дефекты изоляции, исключает необходимость измерений в двух точках и не требует проведения расчетных работ.

Реализуемые же в данном устройстве возможйости проведения измерений

t1 1t в динамике при различных расстояниях измерительного датчика от источника информационного сигнала позволяют отстраниться от методических погрешностей за счет неточности установки измерительного датчика в магнитном поле транзитного тока, намного превышающем ортогональное ему магнитное поле тока утечки, создающее полезный сигнал. По изменению сигнала, при наклонах измерительного датчика, связанному с изменением расстояния от тока утечки, можно судить о наличии утечки и определять также с какой из сторон токопровода она происходит.

При отсутствии утечки изменение показаний индикатора на выходе измерительного канала при разных положениях датчика оказывается незначительным, оставаясь в пределах пороговой чувствительности аппаратуры. Это снижает вероятность ложной индикации дефектов и повышает достоверность, их обнаружения.

На фиг ° 1 изображена конструктивно-кинематическая схема устройства с датчиками над токопроводом; на фиг. 2 — блок-схема вторичного прибора.

Устройство содержит два идентичных магнитных датчика 1 и 2 ориента5 16 ции по трассе, два идентичных магнитных датчика 3 и 4 контроля параллель—

НосТН осей и измерительный датчик 5.

Датчики жес.тко закреплены на прямоугольной раме 6. При этом датчики 3 и 4 расположены в плоскости рамы, а их центры лежат на оси чувствительности измерительного датчика 5. Оси же чувствительности измерительного датчика и датчиков трассы взаимно ортогонал :нь1. Рама 6 прикреплена к направляющей штанге 7 с помощью шарниров 8, обеспечивающих ее повороты в плоскости, ортогональной штанге 7. Г!танга 7 с помощью шарнира с

Аиксатором 9 прикреплена к основанию

10, которое с помощью штырей 11 закрепляется на поверхности земли над токопроводом 12 с транзитным током (I> ) 13, создающим магнитное поле (Н) 14. и током утечки (I ) 15 с магттитным полем (bö) 16, обусловлен— ным нарушением изоляции 17.

На блок-схеме вторичного прибора (фиг. 2) показан переключатель 18, с помощью которбго система датчиков

1-5 подключается к идентичным измерительным усилителям 19, блоку 20 вычитания сигналов к индикатору 21.

Устройство работает следу-ющим образомм, ВНачале с помощью вертикальных датчиков 1 и 2 трассы определяют положение трассы токопровода. Для этого датчики 1 трассы, а потом 2 с помощью переключателя 18 при его положениях 1 и 2 подключают через один измерительный усилитель 19 и блок 20 вычитания сигналов, работающий в этом случае как выпрямитель, к индикатору 21. По минимальному,показаттию индикатора 21 при подключе. нии каждого из датчиков 1 и 2 определяют положение проекции оси 00 токопровода на дневную поверхность и в точках над трассой с помощью штырей

11 закрепляют основание 10 над токопроводом. После этого сравниваются сигналы датчиков 3 и 4 контроля параллельности осей токопровода и измерительного датчика. Для этого переключатель 18 переводят в положение

3, при котором сигналы датчиков 3

f и 4 через идентичные измерительные усилители 19 подаются на блок 20- вычитания сигналов. Наклонами рамы 6 в вертикальной плоскости с помощью шарнира 9 добиваются нулевого показания индикатора 21; что будет при

98844

6 установке датчиков 3 и 4 на одинако—

1 вих расстояниях Р от оси ToKoIIpoBo да 00, Таким образом устанавливается параллельность оси измерительного датчика 5 с осью 00 токопровода и по- ло><ение шарнира 9 фиксируется. При горизотттальттом расположении токопровода направляющая штанга и продольная сторона рами с измерительным датчиком будут горизонтальны. Затем переключатель 18 переводится в положе/ ние 4 и сигнал измерительного датчика через один измерительный усилитель 19,. блок 20 вычитания, который

or. ÿòü используется как детектор, подается на индикатор 21. По наличию отклонения индикатора делается предварительное заключение о нарушении изоляции на исследуемом участке. Для о проверки и отстройки от методических помех, обусловленных погрешностями ориентации измерительного датчика, измерение повторяют, производя повороты рамы с измерительным датчиком в плоскости, ортогональной оси токопровода с помощью шарниров 7. При этом по значительному изменению сигнала связанному с .изменением расстояния от тока утечки I, определяют наличие утечки, а также делают вывод о том, с какой стороны токопровода она имеет место. Незначительное же изменение сигнала, лежащее в пределах пороговой чувствительности устройства, свидетельствует о том, что утечка отсутствует.

Формула из об ре те ния

Уст ройс тво для бе ск о итак тного обнаружения дефектов в изоляционном покрытии подземного токопровода, содержащее жесткую несущую конструкцию с укрепленными на ней горизонтальным измерительным датчиком магнитного поля и двумя расположенными по обе стороны от него датчиками ориентации по. трассе токопровода, а также шарниры для поворотов измерительного датчика, переключатель, два идентичных измерительных усилителя, блок вычитания сигналов и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения "-.ффективности и достоверности обнаружения дефектов в изоляции, оси датчиков ориентации по трассе вертикальнь:, находятся в плоскости, проходящей через ос» чувствительности измерительного датчика, и дополнительно введены два идентичных осей датчика ко р нт оля п.а р алле льн о сти и измерительно го датчика токопровода и по обе стоасположенными по о с осями, рас оследнего и пер пендикул ярнь роны от посл д ьной плоскости, п роходями вертикальной атчиось измерительного д щей через ось из на этой оси, ами лежащими н ка, и центра я параллельы атчиков контроля п сигналы датч о.аются на в в» читающуи ности осеи под ов обеспечиа один из шарниров о ес схему, а од наклонов конструк вает т возможность накло

1 98844

8 сы в вертик, и относи тельно трассы в и стройство . ти и снабже" ной плоскости аленности датчиков и ксации равноуд осей от токоаллельности контроля то ой же шарнир обеспечивапровода, второ а кочструкции возможно ь поворота ко перпендику ет плоскости> атчик а>Н таким и токопровоД в лярной ос сированная

О что сокр ллельность о аняется за ик осей е паралл а. пе рвом шарнир атчика и токопровод изме рительного д

1698844

Составитель В. Драчев

Техред А,Кравчук Коррс rop Л. Патай

Редактор Н. Иитев

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 439$ Тирал Подписное

ВНИИПИ осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5