СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2013 года по МПК G01V1/00 G01N29/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению расположения трубопроводов, находящихся в грунте.

Известен способ обнаружения и распознания неоднородностей в поверхностном слое грунта (варианты) и виброщуп для его реализации по изобретению RU №2275657, МПК G01V 1/155, 27.04.2006, заключающийся в том, что присутствие неоднородности определяется по изменению амплитуды колебаний виброисточника в зависимости от частоты подаваемого на него сигнала. Резонансная частота колебаний виброисточника определяется различными факторами, в том числе плотностью и упругостью грунта под ним.

Недостатком данного способа является низкая избирательность определения расположения трубопроводов, связанная с регистрацией колебаний не самого искомого объекта, а регистрацией колебаний грунта в точке возбуждения.

Наиболее близким к предлагаемому способу является комплексный способ обнаружения неметаллических трубопроводов и повреждений на них по изобретению RU №2328020, МПК G01V 3/08, 20.04.2007, заключающийся в том, что в трубопроводе генерируют звуковые колебания, вызывающие механические колебания металлической арматуры трубы в магнитном поле Земли. Измеряют электрическую Е и магнитную Н составляющие возникающего электромагнитного излучения, температуру грунта и уровень шумов, издаваемых средой, транспортируемой по трубе.

Недостатком прототипа является сложность определения расположения трубопроводов, связанная с наличием множества контролируемых параметров, а также невозможность поиска металлических трубопроводов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание простого способа, обеспечивающего высокую достоверность и избирательность определения расположения как неметаллических, так и металлических трубопроводов.

Технический результат достигается тем, что в способе определения расположения трубопровода, по которому перемещают транспортируемую среду и который имеет запорно-регулирующую арматуру, при этом трубопровод размещен в грунте, заключающемся в том, что в трубопроводе осуществляют генерирование звуковых колебаний с резонансной частотой посредством динамического излучателя и регистрацию сигнала динамического излучателя посредством чувствительного элемента, согласно предлагаемому изобретению трубопровод освобождают от транспортируемой среды, снимают запорно-регулирующую арматуру, на месте которой устанавливают динамический излучатель, над началом трубопровода устанавливают чувствительный элемент, посредством динамического излучателя в трубопроводе осуществляют генерирование звуковых колебаний с резонансной частотой, находящейся в диапазоне от 800 до 3100 Гц, производят посредством чувствительного элемента регистрацию резонансной частоты трубопровода в диапазоне от 800 до 3100 Гц, после чего осуществляют поиск трубопровода путем перемещения чувствительного элемента над грунтом в сторону сохранения максимальной амплитуды колебаний грунта на этой резонансной частоте, при этом о расположении трубопровода судят по наличию максимумов амплитуд колебаний грунта на этой резонансной частоте.

В целях повышения достоверности определения расположения трубопровода поиск повторяют на других резонансных частотах, находящихся в диапазоне от 800 до 3100 Гц. Для этого посредством динамического излучателя осуществляют поочередно генерирование нескольких резонансных частот трубопровода, находящихся в диапазоне от 800 до 3100 Гц.

Таким образом, технический результат достигается тем, что в искомом трубопроводе генерируют звуковые колебания, а согласно предлагаемому изобретению трубопровод опустошают от транспортируемой среды, снимают запорно-регулирующую арматуру, на месте которой устанавливают динамический излучатель, генерирующий поочередно несколько резонансных частот трубопровода, находящихся в диапазоне от 800 до 3100 Гц, при этом о расположении трубопровода судят по наличию максимумов амплитуд колебаний грунта на этих резонансных частотах, которые регистрируют чувствительным элементом, перемещаемым над поверхностью грунта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство, реализующее предлагаемый способ определения расположения трубопровода.

Устройство включает в себя систему возбуждения и систему регистрации. Система возбуждения состоит из персонального компьютера 1, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 2, усилителя 3 сигнала динамического излучателя 4, который устанавливают через колодец 5 на месте размещения запорно-регулирующей арматуры в трубопроводе 6. Система регистрации состоит из чувствительного элемента 7, в качестве которого может быть использован микрофон или пьезоэлектрический датчик, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8 и персонального компьютера 1.

Способ реализуется следующим образом.

Трубопровод 6 освобождают (опустошают) от транспортируемой среды. В колодце 5 снимают запорно-регулирующую арматуру, присоединенную к трубопроводу 6, и на ее месте устанавливают динамический излучатель 4, который осуществляет генерирование звуковых колебаний в трубопроводе 6. Чувствительный элемент 7 устанавливают над началом трубопровода 6.

На персональном компьютере 1 производят поиск резонансной частоты трубопровода 6 в диапазоне от 800 до 3100 Гц. Преобразование выходного сигнала персонального компьютера 1 в аналоговую форму производится ЦАП 2, а усиление сигнала, поступающего на динамический излучатель 4, - усилителем 3. После регистрации резонансной частоты трубопровода 6 чувствительный элемент 7 перемещают над грунтом в сторону сохранения максимальной амплитуды колебаний грунта на заданной частоте. Регистрация сигнала персональным компьютером 1 производится АЦП 8. Для повышения достоверности определения расположения трубопровода поиск повторяют на других резонансных частотах, находящихся в диапазоне от 800 до 3100 Гц.

Предлагаемый способ позволяет упростить определение расположения трубопроводов. В связи с тем что возбуждается резонансная частота искомого объекта, повышается избирательность контроля. Предлагаемый способ обеспечивает высокую достоверность обнаружения как неметаллических, так и металлических трубопроводов.

Изобретение относится к области геоакустики и может быть использовано для определения расположения трубопровода, находящегося в грунте и имеющего запорно-регулирующую аппаратуру. Сущность: трубопровод освобождают от транспортируемой среды. Снимают запорно-регулирующую аппаратуру и устанавливают на ее месте динамический излучатель. Над началом трубопровода устанавливают чувствительный элемент. Посредством динамического излучателя в трубопроводе генерируют звуковые колебания с резонансной частотой, находящейся в диапазоне 800-3100 Гц. Посредством чувствительного элемента регистрируют резонансную частоту трубопровода в диапазоне 800-3100 Гц. Осуществляют поиск трубопровода путем перемещения чувствительного элемента над грунтом в сторону сохранения максимальной амплитуды колебаний грунта на этой резонансной частоте. О расположении трубопровода судят по наличию максимумов амплитуд колебаний грунта на этой резонансной частоте. Технический результат: создание простого способа, обеспечивающего высокую достоверность и избирательность определения расположения как неметаллических, так и металлических трубопроводов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения расположения трубопровода, по которому перемещают транспортируемую среду и который имеет запорно-регулирующая арматуру, при этом трубопровод размещен в грунте, заключающийся в том, что в трубопроводе осуществляют генерирование звуковых колебаний с резонансной частотой посредством динамического излучателя и регистрацию сигнала динамического излучателя посредством чувствительного элемента, отличающийся тем, что трубопровод освобождают от транспортируемой среды, снимают запорно-регулирующую арматуру, на месте которой устанавливают динамический излучатель, над началом трубопровода устанавливают чувствительный элемент, посредством динамического излучателя в трубопроводе осуществляют генерирование звуковых колебаний с резонансной частотой, находящейся в диапазоне от 800 до 3100 Гц, производят посредством чувствительного элемента регистрацию резонансной частоты трубопровода в диапазоне от 800 до 3100 Гц, после чего осуществляют поиск трубопровода путем перемещения чувствительного элемента над грунтом в сторону сохранения максимальной амплитуды колебаний грунта на этой резонансной частоте, при этом о расположении трубопровода судят по наличию максимумов амплитуд колебаний грунта на этой резонансной частоте.

2. Способ определения расположения трубопровода по п.1, отличающийся тем, что поиск трубопровода повторяют на других резонансных частотах, находящихся в диапазоне от 800 до 3100 Гц, при этом посредством динамического излучателя осуществляют поочередно генерирование нескольких резонансных частот трубопровода, находящихся в диапазоне от 800 до 3100 Гц.