Устройство для определения глубины залегания металлических подводных трубопроводов
Союз Соеетскиа
Социалистические
Республик
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
sisoos
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 24.VI.1969 (№ 1342281/26-25) с присоединвнием заявки №вЂ”
Прио р,итет—
Опубликовано 19.Х.1971. Бюллетень № 31
Дата опубликования о писания 29.XII.1971
МПК G Olv 3/00
Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров
CCCP
УДК 550.838 (088.8) Авторы изобретения
Л. Н, Латышев, А. И. Беспалов и А. А. Кольцов
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Изобретение относится к устройствам для определения глубины залегания металлических подводных трубопроводов.
Известные устройства для определения глубины залегания металлических трубопроводов, основанные на возбуждении электромагнитного поля вокруг тру бопровода путем непосредственного подсоединения генератора, имеют нелинейную шкалу, что ограничивает область их применения глубинами порядка
2,5 — 3 м.
Предложенное устройство, содержащее генератар переменного тока, измерительное устройство и две .взаимно перпендикулярные ,рамки для ориентации измерительного устройства над трубопроводом, отличается от известных тем, что измерительное устройство выполнено из двух подвижных .рамок с различными произведениями площади на число витков. Выходы рамок соединены встречно-последовательно с усилителем разбаланса и,фазочувствительным выпрямителем, нагруженным на .реверсивный двигатель, перемещающий одну из рамок измерительного устройства.
Это позволяет повысить точность измерений и получить линейную зависимость между глубиной залегания и отсчетом по шкале, и, следовательно, использовать предложенное устройство в случае значительной глу1бины залегания подводных и подземных трубопроводов.
На чертеже схематично изображено предложенное устройство, содержащее измеритеЛь5 ные рамки 1 — 4, градуированный стержень 5, изготовленный из немагнитного материала, усилитель 6, фазочувствительный выпрямитель 7, реверсивный двигатель 8, нуль-орган 9, трубопровод 10, генератор 11 переменного тоlo ка, заземлители 12, 13.
Измерительные рамки представляют собой катушки, изготовленные из изолированного медного провода. Произведение площади на число витков взыз рамки 2 в m раз меньше, 15 чем произведение s>e> рамки 1.
Измерительная рамка 2 жестко закреплена на стержне 5, а рамка 1 установлена подвижно. Оси обеих рамок перпендикулярны оси стержня. Измерительные рамки 3 и 4 жестко
20 связаны со стержнем 5; причем ось рамки 3 перпендикулярна оси стержня и осям рамок 1 и 2, а ось рамки 4 параллельна оси стержня 5.
Выводы рамок 3 и 4 соединены с нуль-органом 9.
25 Выводы рамок 1 и 2 соединены с усилителем б, сигнал с которого поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 7, нагруженного на реверсивный двигатель 8. Опорный сигнал на фазочувствительный усилитель по30 дается с рамки 2. Вал реверсивного двигателя
318003 жестко связан с подвижной рамкой I. В качестве генератора переменного тока 11 может использоваться промышленная сеть. .Устройство, работает следующим образом.
iso трубопроводу 10 с помощью генератора
1! пропускается переменный ток, вокруг тру.бопровода создается электромагнитное поле.
Для того чтобы на величину электромагнитного поля не влияли токи, протекающие между заземлителями, последние устанавливаются симметрично относительно оси трубопровода на расстоянии, в 15 — 20 раз превышающем расстояние h от измерительной рамки 2,до оси тр уб onð овода.
:Измерительные рамки 1, 2, установленные на немагнитном стержне 5, ориентируются так, чтобы ось стержня находилась точно над осью трубопровода и магнитный поток был перпендикулярен плоскостям рамок. Ор иентировка осуществляется с помощью рамок 3 и 4 по равенству нулю э,д.с., индуцированных в этих рамках.
Магнитный поток, про одя через измерительные рамки 1 и 2, индуцирует в каждой рамке э.д.с. Е и Е2, величины которых в ориентированном положении над осью трубопровода определяются выражениями: р1, Ei= f / +(Е2 /2 2з2 цI h где h — расстояние от нижней рамки до оси трубопровода; 1 — расстояние между рамками 1 и 2; f — частота тока в трубопроводе; 78, t8g — числа витков измерительных рамок1и2; s>, sz — действующие площади измерительных рамок; р,— магнитная проницаемость окружающей среды. 8 процессе измерений измерительная рамка 1 с помощью реверсивного двигателя 8 перемещается по стержню 5 (изменяется расстояние t между, рамками 1 и 2) до тех пор, пока 5 не сравняются э.д.с. Е> и Е, а их,разность, подаваемая на вход усилителя, не сведется к нулю. Учитывая, что simi=ms w при равенсгве э.д.с. Ei и Е2, и1 рl з2 21 1. +г з2г 2 Преобразуя последнее выражение, найдем, что расстояние h однозначно определяется .р асстоянием 1 15 t= (ш — 1) h. Для определения глубины залегания трубопровода под дном водоема одновременно производится промер глубины. Зная глубину рек h, в месте расположения 20 трубопровода, находят глубину залегания Л его под дном водоема =1 — hp если центр изммврительной рамки 4 лежит в плоскости зеркала воды. Предмет изобретения Устройство для определения глубины залегания металлических подводных трубопрово30 дов, содержащее генератор переменного тока, измерительное устройство и две взаимно перпендикулярные рамки для ориентации измерительного устройства над трубопроводом, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения точно35 сти и получения линейной зависимости между глубиной залегания и отсчетом по шкале, измерительное устройство выполнено из двух подвижных рамок с;различными произведениями площади на число витков, выходы кото40 рых соединены встречно последовательно с усилителем разбаланса и фазочувствительным выпрямителем, нагруженным на реверсивный двигатель, перемещающий одну из рамок измерительного устройства. 318603 Редактор Т. Орловская Заказ 7б37 Изд..139l Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, )К-35, Раутнская наб., д. 4/5 Областная жпография Костромского управления по печати Составитель Л. Баидакова Техред Л. Богданова Корректоры О Волкова и О. Тюрина
