УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ИЗ МАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА ВНУТРИ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1997 года по МПК F17D5/00 

Описание патента на изобретение RU2097649C1

Изобретение относится к средствам контроля за прохождением внутри трубопроводов очистных снарядов, снарядов-дефектоскопов и иных объектов, выполненных из магнитных материалов.

Известно устройство [1] для сигнализации прохождения объекта, в частности скребка, по трубопроводу, содержащее постоянный магнит, вращающий его микроэлектродвигатель, источник питания и пускатель, снабженный последовательно соединенными магнитоуправляемым контактом, измерителем средней частоты вращения магнитов и блоком управления, включенными в цепь микроэлектродвигателя.

Устройство сложно и ограничено в применении, т.к. требуется размещение его на очистном снаряде, причем в капсуле, обеспечивающей герметичность для элементов электрической схемы.

Известен сигнализатор [2] для контроля прохождения объекта в трубопроводе, содержащий электронный генератор, электромагнитный индикатор, автономный источник электропитания, инерционный генератор импульсов. Сигнализатор устанавливается на очистном снаряде, движущемся в трубопроводе, а над трубопроводом устанавливаются датчики, принимающие электромагнитное излучение объекта. Недостатком этого устройства является необходимость установки его на очистном объекте, что требует специальных мер по защите электронных узлов от среды продукта, транспортируемого по трубе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство [3] для сигнализации прохождения объекта, движущегося по трубопроводу, которое содержит источник света в виде импульсного генератора, расположенный на объекте, первичный преобразователь, расположенный в грунте вблизи трубопроводов и подключенный к выходу преобразователя электронный приемник. Последний выполнен в виде последовательно соединенных усилителя, счетчика импульсов, дешифратора двоичного кода и цифрового индикатора.

Недостатком данного устройства является необходимость располагать генератор в герметичной капсуле, защищающей схему прибора от продуктов транспортировки, а также необходимость применения автономного источника питания для генератора импульсов.

Задачей изобретения является создание устройства для обнаружения прохождения пассивного, т.е. неизлучающего какой-либо сигнал объекта из магнитного материала.

В соответствии с поставленной задачей предлагаемое устройство для обнаружения прохождения объекта внутри трубопровода содержит источник переменного сигнала и последовательно соединенные преобразователь, усилитель, блок обработки этого сигнала и индикатор. Устройство отличается от прототипа тем, что в нем источник переменного сигнала снабжен подключенной к его выходу катушкой индуктивности, охватывающей трубопровод, приемный преобразователь выполнен в виду двух катушек индуктивности, охватывающих трубопровод по разным сторонам от указанной катушки индуктивности источника переменного сигнала и подключенных к входу усилителя встречно-последовательно, блок обработки сигнала выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра, синхронного детектора, вход синхронизации которого подключен к выходу указанного источника переменного сигнала, пороговой схемы и временного селектора.

Предпочтительно катушки индуктивности приемного преобразователя сигнала выполнены идентичными и расположены на равных расстояниях от катушки индуктивности источника переменного сигнала. Это повышает помехоустойчивость устройства и надежность обнаружения искомого объекта. При этом предпочтительно в предлагаемом устройстве катушки индуктивности приемного преобразователя сигнала расположены относительно катушки индуктивности источника сигнала на расстоянии, равном или превышающем длину искомого объекта продольно трубопроводу. Это позволяет повысить надежность идентификации прохождения искомого объекта в трубопроводе.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для обнаружения прохождения объекта из магнитного материала в соответствии с изобретением; на фиг. 2 временные эпюры сигналов на выходе отдельных блоков устройства, приведенного на фиг. 1.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит источник 1 переменного сигнала (генератор) с подключенной к нему катушкой индуктивности 2, охватывающей трубопровод 3, а также приемный преобразователь в виде включенных встречно-последовательно катушек 4 и 5, охватывающих трубопровод 3, и подключенные к выходу приемного преобразователя последовательно соединенные усилитель 6, полосовой фильтр 7, синхронный детектор 8, пороговую схему 8, временной селектор 10 и индикатор 11, при этом вход синхронизации синхронного детектора 8 подключен к источнику 1 переменного сигнала.

Далее поясняется работа предлагаемого устройства. Источник 1 переменного сигнала с помощью катушки 2 создает внутри трубопровода электромагнитное поле, что приводит к появлению переменного напряжения на выходах катушек 4 и 5. Так как эти катушки выполнены одинаково и расположены на одинаковых расстояниях от излучающей катушки 2, они имеют одинаковые коэффициенты взаимной индукции с этой катушкой: К45. Сигналы на выходах катушек 4 и 5 будут равны по амплитуде и фазе, а т.к. катушки включены встречно-последовательно, сигнал, поступающий на вход усилителя 6, будет равен нулю. При вхождении корпуса 12 очистного устройства 13, выполненного из магнитного материала, в пространство между катушками 4 и 2 коэффициент взаимной индукции К4 возрастает, а коэффициент К5 останется прежним. Равенство амплитуд на выходах катушек 4 и 5 нарушится и на вход усилителя 6 поступит разностный сигнал. Его амплитуда сначала будет увеличиваться за счет роста К4, затем, когда корпус 12 войдет в пространство между катушками 2 и 5, будет уменьшаться за счет роста К5, затем он снова будет расти за счет уменьшения К4 и, когда очистное устройство покинет пространство между катушками 4 и 5, упадет до нуля. В итоге сигнал на выходе усилителя 6 будет иметь форму, показанную на фиг. 2а. Полосовой фильтр 7 выделяет сигнал с частотой генератора, отфильтровывая возможные помехи, а детектор 8 огибающую сигнала. Сигнал на выходе детектора 8 показан на фиг. 2б. Далее он поступает на вход порогового устройства 9, которое преобразует его в два прямоугольных импульса (фиг. 2в), интервал Δt t между которыми анализируется временным селектором 10. Если его значение попадает в некоторый интервал (tmin; tmax), то селектор 10 идентифицирует данный сигнал как от очистного устройства 13 и выдает сигнал на индикатор. Границы указанного интервала определяются диапазоном возможных скоростей очистного устройства 13.

Катушки 4 и 5 приемного преобразователя необязательно выполнять в точности одинаковыми и размещать на одинаковом расстоянии от излучающей катушки 2. Если разностное напряжение на выходе усилителя 6 при отсутствии корпуса 12 между катушками 4 и 5 будет меньше порогового напряжения схемы 9, работоспособность устройства сохраняется.

Предлагаемое устройство характеризуется повышенной надежностью, поскольку все элементы электрической схемы размещаются вне трубопровода. Вследствие этого также облегчается обслуживание и ремонт устройства.

Источники.

1. Авторское свидетельство СССР 1214985, МКИ F 17 D 5/00, 1984, опублик. 1986.

2. Авторское свидетельство СССР 1456689, МКИ F 17 D 5/06, 1987, опублик. 1989.

3. Авторское свидетельство СССР 1672104, МКИ F 17 D 5/00, 1989, опублик. 1991.

Похожие патенты RU2097649C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ИЛИ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОЧИСТНОГО СНАРЯДА ВНУТРИ ГАЗОПРОВОДА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 1995
  • Толмачев В.Е.
  • Жуков В.Л.
  • Журавлев В.И.
  • Алексеев В.А.
  • Донченко В.А.
  • Шапарев В.Я.
  • Шапарев Э.В.
RU2083917C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ОЧИСТНОГО ОБЪЕКТА В ТРУБОПРОВОДЕ 1992
  • Алексеев В.А.
  • Донченко В.А.
  • Сакенко А.Г.
  • Шапорев В.Я.
RU2030678C1
ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ 2002
  • Дыбовский В.Г.
  • Старинщиков Ю.В.
RU2233460C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 1990
  • Дунаевский Г.Е.
  • Инхиреев А.Л.
RU2034276C1
САМОФАЗИРУЮЩАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА 1993
  • Чуйков В.Д.
  • Литвинов С.Г.
RU2090959C1
Устройство для обнаружения и трассирования металлических коммуникаций 1982
  • Неведомский Александр Васильевич
  • Семенов Вячеслав Семенович
  • Алейников Семен Абрамович
  • Ларин Валентин Васильевич
SU1092453A1
ШИРОКОПОЛОСНАЯ ПЕТЛЕВАЯ АНТЕННА 2002
  • Бульбин Ю.В.
  • Буянов Ю.И.
  • Винокуров А.А.
  • Сушко В.П.
  • Чуйков В.Д.
RU2212081C1
Высокочастотный дроссель 1975
  • Семенов Анатолий Васильевич
SU748525A1
Высокочастотный дроссель 1984
  • Семенов Анатолий Васильевич
SU1191957A1
Способ получения стимулятора роста и развития растений 1991
  • Пасько Ольга Анатольевна
  • Семенов Анатолий Васильевич
SU1819557A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 097 649 C1

Реферат патента 1997 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ИЗ МАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА ВНУТРИ ТРУБОПРОВОДА

Использование: средства контроля за прохождением внутри трубопроводов очистных снарядов-дефектоскопов и иных объектов, выполненных из магнитных материалов. Сущность изобретения: устройство содержит источник переменного сигнала (генератор) с подключенной к нему катушкой индуктивности, охватывающей трубопровод, а также приемный преобразователь в виде включенных встречно-последовательно катушек, охватывающих трубопровод, и подключенные к выходу приемного преобразователя последовательно соединенные усилитель, полосовой фильтр, синхронный детектор, пороговую схему, временный селектор и индикатор, при этом вход синхронизации синхронного детектора подключен к источнику переменного сигнала. Предпочтительно катушки индуктивности приемного преобразователя сигнала выполнены идентичными и расположены на равных расстояниях от катушки индуктивности источника переменного сигнала. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 097 649 C1

1. Устройство для обнаружения прохождения объекта из магнитного материала внутри трубопровода, содержащее источник переменного сигнала и последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, блок обработки указанного сигнала и индикатор, отличающееся тем, что в нем источник переменного сигнала снабжен подключенной к его выходу катушкой индуктивности, охватывающей трубопровод, приемный преобразователь выполнен в виде двух катушек индуктивности, охватывающих трубопровод по разным сторонам от указанной катушки индуктивности источника переменного сигнала и подключенные к входу усилителя встречно-последовательно, а блок обработки сигнала выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра, синхронного детектора, вход синхронизации которого подключен к выходу указанного источника переменного сигнала, пороговой схемы и временного селектора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катушки индуктивности приемного преобразователя сигнала выполнены идентичными и расположены на равных расстояниях от катушки индуктивности источника сигнала. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в нем катушки индуктивности приемного преобразователя сигнала расположены относительно катушки индуктивности источника этого сигнала на расстоянии, равном или превышающем длину искомого объекта в трубопроводе.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2097649C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
SU, авторское свидетельство, 1214985, кл
Печь для сжигания твердых и жидких нечистот 1920
  • Евсеев А.П.
SU17A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
SU, авторское свидетельство, 1456689, кл
Печь для сжигания твердых и жидких нечистот 1920
  • Евсеев А.П.
SU17A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
SU, авторское свидетельство, 1672104, кл
Печь для сжигания твердых и жидких нечистот 1920
  • Евсеев А.П.
SU17A1

RU 2 097 649 C1

Авторы

Алексеев В.А.

Донченко В.А.

Жуков В.Л.

Журавлев В.И.

Шапарев В.Я.

Шапарев Э.В.

Дедешко В.Н.

Даты

1997-11-27Публикация

1995-11-01Подача