Устройство обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи

Авторы патента:

Заболоцкий Александр Михайлович (RU)

Газизов Тальгат Рашитович (RU)

Орлов Павел Евгеньевич (RU)

G01N27/87 - с помощью зондов

Владельцы патента RU 2456588:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам обнаружения импульсных сигналов в многопроводных линиях передачи. Устройство обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи содержит блок управления, предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов, соединенный с подключаемой линией, приемный блок, блок обработки, предназначенный для обработки сигналов, подключаемую линию, внешние проводники, образующие с подключаемой линией такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые импульсами моды распространяются в структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности импульса. При этом генератор импульсов не имеет связи с блоком управления, приемный блок принимает сигналы с конца, по крайней мере, одного из внешних проводников. Технический результат заключается в возможности производить обнаружение импульсов в многопроводных линиях передачи, длительность которых меньше минимальной разности мод результирующей структуры. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно - к устройствам обнаружения импульсных сигналов в многопроводных линиях передачи.

Наиболее близким по техническому решению является устройство обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи (патент РФ на изобретение №2386964), применяемое для обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи, выбранное за прототип, содержащее блок управления, предназначенный для координации работ всех узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов, предназначенный для генерации зондирующих сигналов, приемный блок, предназначенный для приема сигналов с входа/выхода подключаемой линии, блок обработки, предназначенный для обработки сигналов, принятых с входа/выхода подключаемой линии, подключаемую линию между генератором импульсов и приемным блоком, отличающееся тем, что в результирующей структуре, образованной подключаемой линией и внешними проводниками в неоднородном диэлектрическом заполнении, зондирующий сигнал возбуждает моды, распространяющиеся в результирующей структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности зондирующего сигнала.

Недостатком этого устройства является его применение только в целях обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1.

Устройство обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи, содержащее блок управления 1, предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов 2, соединенный с подключаемой линией, приемный блок 3, блок обработки 4, предназначенный для обработки сигналов, подключаемую линию 5, внешние проводники 6, образующие с подключаемой линией такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые импульсами моды распространяются в структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности импульса, отличается тем, что генератор импульсов не имеет связи с блоком управления, приемный блок принимает сигналы с конца, по крайней мере, одного из внешних проводников.

Техническим результатом является создание устройства, позволяющего производить обнаружение импульсов в многопроводных линиях передачи, длительность которых меньше минимальной разности мод результирующей структуры. Такое обнаружение не требует подключения приемного блока к двум проводникам подключаемой линии.

Поставленная задача решена за счет того, что при распространении импульса в многопроводной структуре с неоднородным диэлектрическим заполнением, из N проводников (не считая опорного), он может подвергаться модальным искажениям в виде разложения на N импульсов меньшей амплитуды из-за различия погонных задержек мод в линии. Таким образом, если проводники подключаемой линии имеют различные электрические и магнитные связи с внешними проводниками (что приводит к различию задержек мод), то информацию об импульсных сигналах, распространяющихся в подключаемой линии, можно получить по форме сигнала во внешних проводниках.

Краткое описание чертежей, в котором приводится перечень фигур с кратким пояснением того, что изображено на каждой из них, приведено ниже.

На фиг.2 показана структурная схема связанной линии.

На фиг.3 показаны формы сигнала на входе подключаемой линии и на конце внешних проводников при различной ширине спектра воздействующего сигнала.

Принцип работы устройства обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи пояснен на примере компьютерного моделирования распространения импульса в отрезке связанных линий. Структурная схема приведена на фиг.2. Значения резисторов R_акт соответствуют волновому сопротивлению линии (100 Ом), значения сопротивлений R_пас соответствуют режиму холостого хода. В качестве сигнала воздействия выбран гауссов импульс с шириной спектра 0-2,3 ГГц; 0-20 ГГц. Результаты моделирования приведены на фиг.3.

По результатам моделирования видно, что, при ширине спектра воздействующего сигнала 0-2,3 ГГц в начале подключаемой линии (U_вх), сигнал на конце внешних проводников (U_вых) отсутствует. Это объясняется тем, что длительность импульса, распространяющегося в подключаемой линии, больше, чем минимальная разность задержек мод результирующей структуры. При ширине спектра воздействующего сигнала 0-20 ГГц на конце внешних проводников появляется два импульса разной полярности. Таким образом, по форме сигналов на конце внешних проводников можно обнаруживать импульсы в подключаемой линии без гальванической связи с ней.

Устройство обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи, содержащее блок управления, предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов, соединенный с подключаемой линией, приемный блок, блок обработки, предназначенный для обработки сигналов, подключаемую линию, внешние проводники, образующие с подключаемой линией такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые импульсами моды распространяются в структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности импульса, отличающееся тем, что генератор импульсов не имеет связи с блоком управления, приемный блок принимает сигналы с конца, по крайней мере, одного из внешних проводников.

Устройство для исследования технического состояния ферромагнитных труб // 2410538

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля труб, например трубопроводов различного назначения и обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах. .

Устройство обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи // 2386964

Изобретение относится к измерительной технике. .

Внутритрубный снаряд-дефектоскоп с изменяемой скоростью движения // 2361198

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля дефектов стенок магистральных трубопроводов. .

Способ неразрушающего испытания труб и устройство для его осуществления // 2342653

Изобретение относится к способу неразрушающего испытания труб из ферромагнитной стали посредством магнитного потока рассеяния, в котором перемещающаяся в продольном направлении и дополнительно выборочно вращающаяся труба намагничивается полем равной напряженности, образовавшийся магнитный поток бесконтактно подается на трубу и имеющиеся в приповерхностной зоне наружной и внутренней поверхностей трубы нарушения сплошности вызывают магнитные потоки рассеяния, которые выходят за пределы поверхности трубы и фиксируются датчиками.

Способ магнитной дефектоскопии и измерительное устройство для его осуществления // 2319955

Дефектоскоп // 2315293

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано, например, при контроле колес подвижного железнодорожного состава, железнодорожных рельсов, строительных металлоконструкций.

Способ для измерения ферромагнитной фазы аустенитных сталей // 2166191

Индукционное зондовое устройство // 2165091

Способ обнаружения дефектов в длинномерных объектах // 2157990

Способ контроля коррозионного состояния обсадных колонн скважин // 2507394

Изобретение относится к эксплуатации нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при контроле коррозионного состояния обсадных колонн (ОК) и насосно-компрессорных труб (НКТ) скважин. Техническим результатом является контроль коррозионного состояния ОК и НКТ скважин прямым методом исследования. Способ заключается в перемещении вдоль контролируемого участка обсадной колонны измерительного скважинного зонда и регистрации его показаний на различных глубинах обсадной колонны, по значениям которых проводят контроль коррозионного состояния обсадных колонн. В качестве перемещаемого вдоль контролируемого участка измерительного скважинного зонда применяют толщиномер. При этом регистрацию показаний толщиномера на различных глубинах обсадной колонны проводят в различные моменты времени в процессе развития коррозионного состояния обсадной колонны с последующим сравнением значений показаний, полученных в различные моменты времени. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Прибор для проверки магнитного сцепления // 2537051

Изобретение относится к физике ферромагнетиков и может быть использовано при исследовании магнитной восприимчивости ферромагнетиков в широком диапазоне намагниченности, включая область глубокого насыщения, в частности, при исследовании эффекта динамического аномального намагничивания под действием магнитной вязкости ферромагнетиков. Технический результат состоит в проверке магнитного трения двух разноименных магнитных полюсов, перемещаемых друг относительно друга без изменения расстояния между этими полюсами. Прибор для проверки магнитного трения содержит электромагнит с плоско-параллельными торцами магнитных полюсов, подключенный к регулируемому источнику постоянного тока. В его магнитный зазор помещен край ферромагнитного кольца из исследуемого ферроматериала, приводимого во вращательное движение от синхронного двигателя переменного тока, связанного с генератором переменного тока с регулируемой частотой, между которыми введен измеритель мощности электрических колебаний, информация от которого о потребляемой мощности синхронным двигателем переменного тока поступает на дополнительный вход блока управления и обработки информации. Плоско-параллельные торцы электромагнита снабжены плоскими насадками из исследуемого ферроматериала, например, их приклеиванием. 4 ил.

Устройство контроля уровня кондуктивных эмиссий // 2587535

Использование: для контроля уровня кондуктивных эмиссий в линиях передачи. Сущность изобретения заключается в том, что устройство контроля уровня кондуктивных эмиссий в линии передачи содержит блок управления, предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, приемный блок, блок обработки, предназначенный для обработки сигналов, контролируемую линию передачи, внешние проводники, образующие с контролируемой линией передачи такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые моды распространяются в структуре с неравными задержками, приемный блок принимает сигналы с обоих концов всех внешних проводников. Технический результат: обеспечение возможности контроля уровня кондуктивных эмиссий с увеличенной чувствительностью. 3 ил.

Устройство для внутренней дефектоскопии стенок трубопроводов // 2619826

Использование: для неразрушающего контроля внутренней поверхности труб. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для внутренней дефектоскопии стенок трубопроводов содержит корпус, опирающийся на внутреннюю поверхность трубы подпружиненными опорными элементами, выполненными в виде колес с мотор-генератором, размещенных снаружи и внутри корпуса, систему поиска дефектов, компьютерную систему, систему регулирования движения, систему определения координат, систему электропитания с аккумуляторной батареей, в котором каждое колесо с мотор-генератором поджато к внутренней поверхности торсионным блоком, кроме того, в корпусе расположен оптический блок анализа дефектов, связанный с датчиками, вставленными внутрь вращающегося на подшипниках диска, с выступами на внешней поверхности, где попарно под углом друг к другу в открытых к поверхности диска каналах установлены светодиод и фотодиод, в торцах корпуса на подшипниках установлены диски с выступами, в радиальных каналах которых размещены частотные датчики, состоящие из катушки и ферритового сердечника, соединенные с блоком анализа частоты, внутри торца корпуса закреплена видеокамера с подсветкой из светодиодов. Технический результат: обеспечение возможности контроля трубопроводов из различных материалов. 1 ил.

Система и способ для инспектирования подводных трубопроводов // 2635751

Группа изобретений включает систему и способ для инспектирования подводного трубопровода. Способ содержит шаги: обнаружение дефектов вдоль подводного трубопровода с использованием погружаемого под воду модуля, использующего способ магнитной томографии, (модуль МТМ), в непосредственной близости от подводного трубопровода; и определение положения погружаемого под воду модуля МТМ и тем самым определение местоположения дефекта. Способ дополнительно содержит определение положения погружаемого под воду модуля МТМ относительно надводного судна; и определение абсолютного положения надводного судна. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл.

Способ и устройство для тестирования с использованием потоков рассеяния // 2644026

Группа изобретений относится к области дефектоскопического контроля ферромагнитного материала с применением потоков рассеяния. Сущность изобретений заключается в том, что используют детекторное устройство, каждый датчик которого имеет в первом направлении ширину в интервале от 20% контрольного расстояния до 10 мм, анализ сигналов от датчиков содержит этапы, на которых осуществляют операцию картирования, на которой сигнальную информацию, представляющую сигнал от датчика, связывают, для каждого такого сигнала, с пространственной информацией, представляющей локализацию места возникновения указанного сигнала, чтобы сформировать позиционно-зависимые сигнальные данные; операцию формирования матрицы, на которой позиционно-зависимые сигнальные данные или производные от них сигнальные данные сохраняют в полях базисной матрицы, соотнесенных с истинной локализацией, и по меньшей мере одну операцию оценивания, на которой позиционно-зависимые сигнальные данные по меньшей мере из двух полей базисной матрицы, примыкающих одно к другому в направлении оценивания, связывают одни с другими с использованием по меньшей мере одного алгоритма оценивания. Технический результат – повышение точности и надежности контроля детектирования различных типов дефектов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.