Устройство для передачи электромагнитной энергии по трубопроводу

 

Использование: автоматизация процесса управления на магистральных трубопроводах. Сущность изобретения: устройство содержит генератор, отрезок фидера, токовый проводник которого гальванически соединен с трубопроводом, а внешний проводник соединен с противовесами. Генератор изолирован от земли. Противовесы расположены под углом к оси трубопровода. 1 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к автоматизации процессов управления на магистральных трубопроводах.

Известно устройство для передачи электромагнитной энергии по газопроводу как каналу связи в системе телемеханики, содержащее узкополосный генератор инфранизкочастотного диапазона, подключенный одним выводом к трубопроводу, а другим - к заземляющей шине.

Устройство формирует токовые и бестоковые посылки в линию труба-земля (трубопровод изолирован от земли специальным покрытием), где земля служит обратным проводником. При попадании электрического импульса в линию труба-земля происходит перераспределение его энергии и распространение данного сигнала в оба направления от места подключения (если генератор подключен не в начале трассы). Это приводит к значительным потерям энергии. Кроме того, данное устройство может работать только на двухпроводную линию в импульсном режиме, в которой обратный проводник вносит значительное затухание сигнала. При этом частота (0,8-20 Гц), на которой работает устройство не позволяет передавать никакой информации, кроме простейших команд на системы управления технологическими процессами, удаленными на расстояние не более 8-10 км, что резко сужает область его использования.

Имеется большое количество аналогов, в основу которых положены устройства, обеспечивающие распространение электромагнитных волн по различным направляющим: одно- и двухпроводным кабелям, коаксиальным щелевым кабелям, силовым кабелям, тросам, рельсовым путям. Все эти устройства содержат генераторы и приспособления для возбуждения электромагнитного сигнала в линии связи, представляющие в своем большинстве излучающие антенны различной конструкции. Но все они при работе на трубопровод имеют основной существенный недостаток - низкий коэффициент полезного действия возбуждаемого сигнала.

Целью изобретения является уменьшение потерь электромагнитной энергии при использовании в качестве линии связи линейной части трубопровода при генерировании на его поверхности направленных электромагнитных волн.

Поставленная цель достигается тем, что токовый проводник отрезка фидера гальванически соединен с трубопроводом, генератор изолирован от земли, а внешний проводник отрезка фидера соединен с введенными противовесами, размещенными под углом к оси трубопровода.

Сущность изобретения заключается в том, что для направленного распространения электромагнитных волн вдоль трубопровода с минимальными потерями энергии осуществляют гальваническую связь генератора с трубопроводом посредством отрезка фидера, генератор, при этом изолируют от земли, а внешний проводник отрезка фидера соединяют с противовесами, обеспечивающими однонаправленное распространение электромагнитной волны, что позволяет сформировать поверхностную электромагнитную волну и использовать трубопровод в качестве однопроводной линейной направляющей.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что генератор установлен на изолирующую от земли подкладку, проводник отрезка фидера гальванически соединен с трубопроводом, а внешний проводник отрезка фидера соединен с введенными противовесами, которые размещены под углом к оси трубопровода.

Предложенное устройство позволяет уменьшить потери электромагнитной энергии при использовании в качестве однопроводной линейной направляющей трубопровода; увеличить дальность связи в 8-10 раз; не требует разработки новой каналообразующей аппаратуры, а ориентировано на использование уже имеющейся по штату.

На чертеже изображено предложенное устройство.

Генератор высокочастотных сигналов 2 установлен на изолятор 5 в непосредственной близости от трубопровода 1. Выход генератора 2 соединен гальванически с телом трубопровода 1 посредством токового проводника отрезка фидера 3, а внешний проводник данного фидера 3 соединен с противовесами 6, которые размещены под углом к оси трубопровода 1 и ориентированы в сторону, противоположную направлению распространения электромагнитных волн по трубопроводу. После этого включает генератор и возбуждают поверхностную электромагнитную волну, выделяя канал в работу.

Устройство испытано на продуктопроводе длиною 38 км в районе Заполярья. В ходе испытаний между начальным и конечным пунктом трассы был установлен симплексный трубопроводный канал связи.

Таким образом подтверждена работоспособность устройства, его надежность, простота, низкие материальные и временные затраты.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ ПО ТРУБОПРОВОДУ, содержащее генератор, подключенный отрезком фидера к трубопроводу, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь, генератор изолирован от земли, токовый проводник отрезка фидера гальванически соединен с трубопроводом, а внешний проводник отрезка фидера соединен с введенными противовесами, размешенными под углом к оси трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1