Способ измерения глубины залегания металлических подводных трубопроводов

 

ОПИСАНИЕ 338875

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссае1схиз

Социалистических

Республии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17Л11.1969 (№ 1315110/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15,V.1972. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 1бХ1.1972

М. Кл. GOlv 3/00

Комитет по пелам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 550,838 (088.8) Авторы изобретения

Л. H. Латышев, А, И. Беспалов и А. А. Кольцов

gQ C

ПИБЙ 1!-

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Н,=

15 (4) Изобретение относится .к способам определения положения и глубины залегания металлических подводных трубопроводов при их установке и эксплуатации, Известный способ определения местоположения и глубины залегания труб под землей, заключающийся в измерении напряженности магнитного поля, создаваемого током, протекающим по трубопроводу, в двух точках, находящихся на вертикали над трубопроводом, неточен.

Предложенный способ отличается от известного тем, что измеряют сумму и разность напря>кенностей в двух точках, находящихся над трубопроводом, и по их отношению определяют глубину залегания трубопровода. Это дает возможность с более высокой точностью определить глубину залегания подводных трубопроводов.

На чертеже изобра>кена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит измерительные рамки

1 — 4, стержень 5 из немагнитного материала, нуль-орган б, переключатель 7, милливольтметр 8, генератор .переменного тока 9.

По трубопроводу 10 с помощью генератора 9 пропускают переменный ток 1. Вокруг трубопровода создается электромагнитное поле, напря>кенность которого H в точке, расположенной на расстоянии /г; от оси трубопровода, равна

Для того, чтобы на величину электромагнитного поля не влияли токи, протекающие между заземлителям и, последние отнесены от оси трубопровода на расстояние 15 — 20 м.

10 Если измерить сумму напряженностей поля в двух точках а и Ь, находящихся над трубопроводом, расстояние между которыми равно 1, а затем разность напряженностей в этих точках

Н,— Н,=

20 2-,.й 2к (й+ t) то, найдя отношение т суммы напряженностей к их разности, получим однозначную зависимость между т и расстоянием lг от

25 центра трубопровода до точки b: а о

Н â€” H 2h

+b = +а 1

Из уравнения (4) можно определить рас30 стояние от точки 6 до оси трубопровода;

338875

h = (т — 1)—

Ер: Еа — Е1: 2тфи Я РНь 2 RiSI

Е, =2л/в; pH;S;, 30

В выражении (5) связь между и и т линейная, что говорит о возможности измерения глубины в широком диапазоне, так как чувствительность при изменении h остается постоянной, Напряженность электромагнитного поля можно измерять с,помощью магнитомодуляционных датчиков, датчиков Холла и индукционных,преобразователей (и змерительных рамок). В описываемом устройстве используются измерительные рамки как наиболее распространенные для измерения на низких частотах. Э. д. с. Е;, наведенная в рамке прад действием напряженности Н;, определяется ка.к где / — частота переменного тока 1;

te; — число витков измерительной рамки; п — магнитная проницаемость окружающей среды;

S; — действующая площадь рамки.

При измерении глубины залегания подводного трубопровода рам ки 8 и 4 ориентируются таким образом, чтобы э.д.с. в рамках, измеряемые нуль-органом б, были равны нулю.

Это возможно только,в том случае, когда общий центр измерительных рамок 8 и 4 находится точно над осью трубопровода, а оси рамок 8 и 4 ле кат в одной плоскости с осью трубопровода.

Затем определяют расстояние h от оси трубопровода до центра измерительной рамки 2.

Переключатель 7 ставят в положение с, рамки 1 и 2 соединяют согласно- последовательно, и электронный милливольтметр 8 измеряет сумму э.д.с. измерительных рамок 1 и 2 (Е1 и Е соответственно), пропорциональную сумме напряженностей в точках а и b, Е Ец + Е, = 2 ./ы $ рН + 2 fRiSipH . (7)

Переключатель 7 ставят,в положение d, рам ки 1 и 2 соединяют последовательновстречно. Электронный милливольтметр в этом случае измеряет разность э.д.с. Е> и Е1, пропорциональную разности напряженностей

Нв и На.

Рамки 1 и 2, расположенные на известном ра сстоянии друг от друга, выполняют таким образом, что|бы произ ведения и 81 и MgS2 были равны.

Если взять отношение т этих двух отсчета в милливольтметра Ес и Ер

Е Е,+E, H + Н 2h

Ер Š— El Hb — Ha то получим зависимость, аналогичную выражению (4).

Поворот рамок в горизонтальной плоскости и отклонение их от вертикального положения не вызовут погрешности, так как пропорционально изменяемся только действующие плоЕ, щади рамок, а отношение т= остается

Ер неизменным.

Для определения глубины залегания трубопровода под дном .реки одновременно замеряют глубину водоема, например, с:помощью эхолота ти па ИРЭЛ (или ПЭЛ).

Зная глубину реки h в месте расположения трубопровода, находят глубину залегания Л его под дном водоема

A=h — h если центр измерительной рам ки 2 лежит в плоскости зеркала воды.

Описанный, способ может быть использован также для измерения глубины залегания трубопроводов, имеющих резервную нить, при этом в измерения вносят, поправку, учитывающую влияние параллельной нити трубопровода.

Предмет изобретения

Способ измерения глубины залегания металлических подводных трубопроводов,;при котором определяют напряженность электромагнитного поля, создаваемого переменным током,,протекающим по трубопроводу, .в двух точках, находящимся по вертикали над трубопроводом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют сумму и разность напряженностей электромагнитного поля в указанных точках и,по их отношению определяют глубину залегания трубопровода.

338875

Составитель Л. Байдакова

Техред Е. Борисова

Корректор Т. Китаева

Редактор Т. Орловская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1679/18 Изд. К 750 Тираж 448 Подписное

UHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5