Устройство для бесконтактного измерения токов в подземных магистральных трубопроводах

 

. C:a

1 я патен- ис,1 g - г (=-- чь„-ная

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<и>785768

Ж

I с .,,.,,/б-К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 270378 Р1) 2595893Л8-21 с присоединением заявки ¹â€”

{23) Приоритет

Опубликовано 071280 Бюллетень йо 45

Дата опубликования описания 07,1280 (51)М. Кл.

G 01 R 19/00

Гоеударетаенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (S3} УДКб 21. 317. 7 (088. 8) {72) Авторы изобретения

Г. К. Ягола и К. К. Григорович

{71) Заявитель (5 4 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ БЕ СКОН ТАКТНО ГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ В ПОДЗЕМНЫХ

МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при оценке состояния изоляционного покрытия трубопроводов путем воспроизведения диаграммы распределения токов вдоль контролируемой ма гис трал и.

Известно устройство для бесконтактного измерения токов в подземных магистральных трубопроводах, выполненное на основе двух датчиков Холла, расположенных на телескопической штанге в горизонтальной плоскости (1).

Это устройство позволяет фикси- 15 ровать вертикальную составляющую вектора напряженности постоянного магнитного поля, но при этом необходимо обеспечить неподвижное состояние датчиков относительно трубопровода. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для бесконтактного измерения токов в подземных магистральных трубопроводах, содержащее, в частности, ферроэондовый датчик, установленный ( на трубопроводом в горизонтальном положении, последовательно включенные усилитель, амплитудный детектор и стрелочный индикатор (2) . 30

Это устройство позволяет контролировать полный вектор напряженности переменного магнитного поля, однако, ему свойственна неточность измере-ний при перемещении устройства вдоль трубопровода, поскольку при движении, вследствие неоднородности рельефа местности, изменяется расстояние между датчиком и трубопроводом, Целью изобретения является снижение рельефной погрешности измерения тока при перемещении устройства вдоль трубопровода, Достигается это тем, что в устройство для бесконтактного измерения токов в подземных магистральных тру-, бопроводах, содержащее ферроэондовый датчик, установленный над трубопроводом в горизонтальном положении, последовательно включенные усилитель, амплитудный детектор и стрелочный индикатор, введен дополнительный феррозондовый датчик, причем оба датчика расположены в плоскости, перпендикулярной к трубопроводу, и жестко между собой связаны, ось дополнительного датчика направлена вдоль прямой, являющейся продолжением радиуса трубопровода, а обмотки датчиков соеди785768

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения токов в подземных магистральных трубопроводах, содержащее ферроэондовый датчик, установленный над

5О трубопроводом н горизонтальном пояЪженин последовательно включенные

1 усилитель, амплитудный детектор и стрелочный индикатор, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью снижен ния рельефной погрешности измерения при перемещении вдоль трубопровода, в него введен дополнительный ферроэондовый датчик, причем оба датчика расположены в плоскости, перпендикулярной трубопроводу, и жестко между

4О собой связаны, ось дополнительного датчика направлена вдоль прямой, являющейся продолжением радиуса трубопровода а обмотки датчиков соединеI ны последовательно и подключены ко

65 входу усилителя, иены последовательно и подключены к входу усилителя, На фиг,l представлена функциональная схема предлагаемого устройства для беско,нтактного измерения токов н подземных магистральных трубопроводах," на фиг.2 — расположение феррозондо. вых датчиков относительно трубопровода и исходном положении, а также при удалении от трубопровода и приближении к нему, Н состав устройства (см, фиг.l) входят соединенные штангой феррозондовые датчики l и 2, усилитель 3, амплитудный детектор 4 и стрелочиый индикатор 5, Работа устройства происходит следующим образом.

Генератор низкой частоты своими выходными клеммами подключается к трубопроводу и специальному заземлению. При этом ток замыкается по цепи: генератор-заземлитель-грунт-по-, врежденный участок в изоляции трубопровода-трубопровод-генератор, Оператор с данныи устройством перемещается вдоль трубопровода и по стрелочному индикатору 5 наблюдает за изменением напряженности магнитного поля, созданного протекавшим по трубопроводу током, B месте повреждения изоляции будет резкое изменение (скачок) тока по сравнению с соседними участками трубопровода, где понреждейий нет, Это приведет соответственно к изменению напряженности поля в .месте дефекта, что будет зафиксировано индикатором 5.

Датчик 1 реагирует на полный вектор напряженности магнитного поля, созданного током, протекающим по трубопроводу. Датчик 2 воспринимает радиальную составляющую поля того же тока, ранную нулю в исходном положении 1 устройства (см.фиг,2)., При колебании высоты датчиков 1 и 2 относительно трубопровода вверх и вниз от исходного положения (положения П и !!l} сигналы датчиков изменяются. Сигнал датчика 1 изменяется по гиперболичес|<ому закону, причем с удалением датчика от трубопровода уменьшается. Сигнал датчика 2 изменяет свою полярность при отклонении датчика в раз же стороны (вверх-вниз) .от исходного положения.

Измерительные обмотки датчиков 1 и 2 соединены между собой таким образом, что при удалении датчиков от трубопровода сигналы их складываются, а при приближении датчиков к трубопроводу сигнал датчика 2 вычитается иэ сигнала да чика 1. В результате суммарный сигнал, поступающий на вход усилителя 3, практически. не меняется при колебании высоты датчиков 1 и 2 относительно трубопровода в оПределен ном диапазоне перепада высот, т,е, в устройстве осуществляется автоматическая коррекция входного сигнала усилителя 3 н зависимости оò изменения расстояния между дат -хинами и трубопроводом, В сняэи с этим ьсе изменения, значения входного сигнала будут определяться однозначно изменением силы тока в трубопроводе. Длина штанги между датчиками 1 и 2, от которой, как видно иэ фиг.2, зависят углы и ф, вычисляется расчетным путем с учетом диаметра трубопровода, глуби @ на его залегания и высоты датчиков над поверх костью 3 емли, Определяющим при этом является условие компенсации изменений сигнала датчика 1 сигналом датчика 2 с допустимой погрешностью.

Применение предложенного устройства при обследовании состояния изоля ционных покрытий подземных магистральных трубопроводов позволяет получать бесконтактным методом непрерывную кар- тину распределения изменений токов вдоль трубопроводон, Значительная часть токов стекает н грунт через

)$ дефекты н н золяционном покрытии, Поэтому, имея распределение изменений (скачкон) токов, можно четко обнаружить нсе имеющиеся повреждения в изоляционном покрытии, а по велиЗ() чине скачков можно судить о размерах дефектов, Практическая эксплуатация предложенного устройства предусматривает движение вдоль трубопровода таким образом, чтобы первый датчик располагался над его осью, Для этого необходимо постоянно контролиронать положение оси трубопровода при движении, Подобный контроль может выполнять помошник оператора существующих трассоискателей.

785768

К

fCunurrrerpd 3

Составитель Л, Морозов

Редактор Е, Гончар Техред A.Ùåïàíñêàÿ

Корректор В. Синицкая

Заказ 8834/48 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 р Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä; ул. Проектная, 4

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1, Виноградова Ю,A„ и др. Применение .бесконтактиых измерителей тока при коррозийных исследованиях на трубопроводах, Серия: Коррозия и защита в нефтегазовой промпаленности, — М.: ВНИИОЭНГ, 1976, с.26-27, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 243733, кл, G 01 R 27/16, 1967,