Устройство для определения глубины залегания проводника

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

355590 ьвоюз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27Л.1970 (М 1399089/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 16.Х1.1972

М. Кл. G Olv 3/00

Комитет ло делам ивобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 550.838(088,8) Авторы изобретения

Г. А. Архангельский, Ю. П. Бедный, Г. И. Сидоренко и В. Ф. Иванов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ

ЗАЛЕГАНИЯ ПРОВОДНИКА

Изобретение относится к устройствам для определения глубины залегания проводника, по которому протекает переменный ток. Устройства применяются при строительстве и эксплуатации кабельных магистралей, а также металлических и неметаллических трубопроводов, содержащих проводящий элемент.

Известно устройство для определения глубины залегания проводника, например подземных и подводных кабелей, состоящее из двух катушек индуктивности, расположенных на различном расстоянии по вертикали от кабеля и одинаковым образом ориентированных, переменного делителя напряжения, симметричного трансформатора, усилителя и нуль-индикатора.

Основной недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет осуществлять непрерывный контроль и определение глубины залегания кабеля, поэтому можно пропустить недостаточно заглубленные участки кабеля. Недостаточное заглубление, как правило, приводит к частым повреждениям кабеля и нестабильности его параметров изза колебаний температуры грунта на глубине прокладки.

Недостатками известного устройства являются также необходимость применения третьей катушки индуктивности с усилителем для установки устройства над кабелем; необходимость предварительного выравнивания фаз наведенных напряжений перед каждым измерением глубины залегания кабеля.

Целью изобретения является повышение

5 скорости определения глубины залегания кабеля и исключение пропусков участков, на которых кабель недостаточно заглублен в грунте, Предложенное устройство отличается от из10 вестного тем, что в качестве измерительного узча применен стрелочный прибор магнитоэлектрической системы — логометр с двумя рамками, соединенными через детекторы с выходами усилителей, входы которых ïoë,15 ключены к выходам катушек нндуктивности.

Одна из катушек индуктивностп, расположенная ближе к кабелю, используется для отыскания и контроля трассы кабеля по максимуму звука в телефоне, присоединенном к

20 выходу соответствующего усилителя или смесителю преобразователя частоты, гетеродин которого применяется также и для калибровки усилителей.

Предложенное устройство позволяет кон25 TpoJIHpoBBTb IJI) áHHY Ilpoli lé lill каосля при движении кабелеукладчика.

На фиг. 1 показано расположение катушек индуктнвности относительно кабеля прп определении его глубины залегания, на фиг. 2

30 приведена блок-схема устройства, 355590 (4) 45

Устройство состоит из катушек индуктивности 1 и 2, жестко закрепленных на штоке на расстоянии а друг от друга и на расстоянии 1 и 1 соответственно от кабеля и одинаково ориентированных, усилителей 4 и 5, выпрямителей б и 7, логометра 8, преобразователя частоты 9, состоящего из гетеродина 10 и смесителя 11, головных телефонов 12.

На расстоянии 1ь равном глубине, на которой проложен кабель (фиг. 1), напряженность магнитного поля равна:

H„=

2 :1, где I — ток, протекающий по кабелю 8.

На расстоянии l> от кабеля 8 напряженность магнитного поля равна:

Н,= (2) Из выражения (1) и (2) получим: (3)

Hi после подстачовки 1 = 4+ а а

l-= =и

1 — 1

На

Как видно из формулы (4), расстояние до кабеля зависит только от отношения напряН, женностей — при a=const.

Н2

Если катушки индуктивности 1 и 2 идентичны и одинаково ориентированы относительно кабеля 8, тогда между напряжениями

U< и U>, наведенными в катушках, и расстояниями их от кабеля существует обратно пропорциональная зависимость.

В итоге формула (4) примет вид:

1,= (5) — — 1

Таким образом, расстояние до кабеля 8

U„ пропорционально отношению напряжений —, U2 которое в предлагаемом устройстве измеряется логометром после усиления и преобразования.

Для обнаружения подземных и подводных кабелей к ним подводится напряжение звуковой частоты, например 10 кгц. Эта частота выбрана с целью уменьшения влияния токов помех, 5

В предлагаемом устройстве катушки индуктивности 1 и 2 настроены на частоту сигнала

10 кгц. При расположении катушек индуктивности 1 и 2 над трассой кабеля, к которому подведено напряжение частотой 10 кгц, в них соответственно наводятся напряжения U> и Ug.

Напряжения U и U поступают на усилители 4 и 5, а затем на детекторы б и 7, Выпрямленные напряжения подаются на соответствующие обмотки логометра 8. Шкала логометра отградуирована в сантиметрах.

Глубина залегания кабеля измеряется по шкале логометра при расположении катушек

1 и 2 над трассой кабеля, причем в этом случае показания логометра минимальны. При перемещении катушек влево или вправо от трассы кабеля показания логометра увеличиваются, потому что величина напряжения, наведенная в нижней катушке 1, убывает при этом быстрее, чем в верхней катушке 2.

Отсчет глубины залегания кабеля и определение его трассы производятся при минимальном показании стрелки логометра.

Отыскание и контроль трассы кабеля осуществляются одновременно по максимуму звука в головных телефонах. Для этой цели используется нижняя, расположенная ближе к кабелю, катушка индуктивности 1 с усилителем 4. Для преобразования частоты сигнала 10 кгц, к которой человек малочувствителен, в устройстве предусмотрен преобразователь частоты 9, состоящий из гетеродина 10 и смесителя 11.

При подаче на смеситель частоты сигнала

10 кгц и частоты гетеродина 9 кгц в головных телефонах 12 выделяется разностная частота

1 кгц. Гетеродин 10 применяется также для калибровки усилителей, которая производится перед началом измерений на трассе кабеля.

Предмет изобретения

Устройство для определения глубины залегания проводника, содержащее две катушки индуктивности, расположенные на различном расстоянии по вертикали и одинаковым образом ориентированные, и измерительный узел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса измерений, измерительный узел выполнен в виде логометра, рамки которого связаны через детекторы с выходами двух усилителей, входы которых соединены с катушками индуктивности, 355590

2 г

Фиь 1

Фиг. 2

Редактор Т. Орловская

Заказ 3665/10 Изд. № 1520 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Карпушии

Техред А. Камышникова

Корректоры: М. Коробова и Л. Корогод