Устройство для определения мест повреждений изоляции подземных трубопроводов Советский патент 1986 года по МПК G01R31/08 

ние которого меняется в зависимости от расстояния до поверхностиземли в постоянное выходное сопротивлегше усилителя. Это необходимо для обеспечения наилучшей работы дифференциального 6 усилителя в режиме подавления синфазных сигналов. Введение ДУ 6 позволяет производить поисковые работы при наличии индустриальных помех. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретег ния - повышение точности определения мест изоляции за счет одновременного повьшения чувствительности и помехоустойчивости. Устройство содержит емкостные датчики 1, 2, приемник 7, генератор высокочастотных сигналов (на схеме не показан). Совместное применение дополнительно введенных согласуюпщх 3, 4 и дифференциального 6 усилителей, а также блока симметризации 5 позволило в значительной степени улучшить надежность в определении места повреждения изоляции трубопроводов. Каждый из согласующих усилителей содержит полевой транзисс @ тор 8, LC-контур, состоящий из катуш Л С ки индуктивности 9, конденсатора 10, резисторы 11-14. Согласующий усилитель осуществляет трансформацию вы;сокого переменного выходного сопротивления емкостных датчиков, значе

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляционного покрытия подземных металлических сооружений. Цель изобретения - повышение точности определения мест повреждения изоляции за счет одновременного повы шения чувствительности и помехоустой чивости приема сигналов. На .чертеже приведена схема приёмной части устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 емкостные датчики, первый 3и второй 4 согласующие усилители, блок 5 симметризации, дифференциальный усилитель 6 и приемник 7. Емкостные датчики 1 и 2 закреплены на штанге с фиксированньм расстоя нием мажду ними и подключены соответ ственно к входам первого 3 и второго 4Согласующих усилителей. Выходы сог ласующих усилителей 3 и 4 подключены к cooTBeTCTByioiDjJM входам блока 5 сим метризации, выходы которого подключе ны к входам дифференциального усилителя 6. Выход последнего подключен к входу npHeNfflHKa 7. . из согласуюп их усилителей 3 и 4 содерлшт полевой транзистор 8 с р -П -переходом, в стоковую цепь .которого включен резонансный LC-контур, СОСТОЯ1ЦИЙ из катушки .9 индуктив ности, конденсатора 10. Затвор полевого транзистора 8 через конденсатор 11 соединен с соответствуюш тм емкост ным датчиком, а через резистор 12 с делителем напряжения на резисторах 13 и 14, включенного в истоковую ;цепь полевого транзистора 8, образуя цепь следящей обратной связи. Устройство работает следующим образом. Генератор высокочастотных сигналов (не показан) подключен к трубопроводу и создает в нем переменный электрический ток частотой 1000 Гц. Оператор с приемником передвигается над обследуемым трубопроводом так, ЧТО емкостные датчики 1 и 2 расположены один за другим по ходу движения. За счет емкостной связи между емкостными датчикам - 1 и 2 и поверхностью земли на входы согласующих селективных усилителей 3 и 4 поступают сигналы от создаваемых током растекания с трубопровода на поверхности земли потенциалов. Большое входное сопротивление согласующих селективньпс усилителей 3 и 4 и их размещение внутри емкостных электродов позволяет получить высокий коэффициент передачи входного сигнала. Если изоляция трубопровода не имеет повреждений, то -на вход дифференциального усилителя 6 через блок 5 симметризацш-f поступают почти равные сигналы и на выходе дифференциального усилителя присутствует небольшой разностньй сигнал, определяемый неравномерностью покрытия изоляции трубопровода. При приближении к месту повреждения изоляции увеличивается потенциал, снимаемый с Тговерхности земли первым по ходу движения датчикому и увеличивается разностньй сигнал на выходе дифференциального усилителя 6, достигая максимального значения при расположении первого по ходу дви лсения емкостного датчика над местом повреждения. Затем.наступает резкое, уменьшение сигнала с выхода дифференциального усилителя .6 и при размеще-г НИИ емкостных датчиков.1 и 2 на равных расстояниях от места повреждения сигнал уменьшается до нуля, а при прохождении второго емкостного датчика над местом повреждения вновь происходит увеличение сигнала. Для уточнения найденного места поврелсдения изоляции емкостные датчики устанавливаются перпендикулярно оси трубопровода так, что один из них находится над трубопроводом и место повреждения изоляции определяют по максимальному сигналу на индикаторе. Совместное применение согласующего 3 , 4 и дифференциального 6 усилителей, а также блока 5 симметризации позволяет в зна чительной степени .улучшить надежность в определении места повреждения изоляции трубопроводов. При этом согласующий усилитель осуществляет трансформацию высокого переменного выходного сопротивления емкостных датчиков, значение которого меняется в зависимости от расстоя ния до поверхности земли в постоянное выходное сопротивление усилителя Это необходимо для обеспечения наилучшей работы дифференциального усилителя в режиме подавления синфазных сигналов, при котором необходимо под держивать постоянство амплитудно-фазовых характеристик синфазных сигналов на входах дифференциального усилителя. Высокое входное сопротивление согласующего усилителя на частоте принимаемого сигн.ала . 1000 Гц обес печивается применением следящей обратной связи. Колебательный LC-контур включен в цепь стока полевого транзистора 8 и частота его настройки на 40-75 Гц выше частоты принимаемого .сигнала. Резисторы 13 и 4 образуют делитель сигнала обратной связи, который через резистор 12 поступает в цепь зат вора полевого транзистора, в значительной степени увеличивая входное сопротивление усилителя. Выходной сигнал усилителя имеет :максимальное значение при частоте настройки контура 1025 Гц. Выбирая частоту настройки контура в диапазоне 1025 - 1075 Гц, можно получить наилучшую селективность согласующего 3силителя; п р.11 бхы11ьш.оы.. входном .ххщро-: тйвлении, что позволяет значительно повысить надежность в определении мест повреяодения изоляции трубопроводов за счет отстройки от мешающих сигналов (Помех от силовых кабелей, радиотрансляционных линий и т.д.). .Переменное входное сопротивление позволяет обеспечить наилучшие условия для приема полезного сигнала заданной частоты (1000 Гц), для которой 1 584 коэффициент передачи сигнала максимальный, так как входное сопротивление на этой частоте имеет наибольшее значение с одновременным значительным уменьшением коэффициента передачи для частот вьшге или ниже принимаемой, для которых входное сопротивле- ние усилителя имеет значительно меньшее значение. Дифференциальный усилитель 6 позволяет наиболее полно использовать возможности метода Пирсона, по которому входным полезным сигналом является разность сигналов, получаемых от обоих емкостных электродов, на фоне значительного синфазного сигнала, источником которого являются токи растекания с трубопроводом. Введение дифференциального усилителя 6 позволяет проводить поисковые работы при наличии индустриальных помех, а равенство мешающих сигналов для их полного подавления устанавливается путем переориентации емкостных датчиков относительно источника помех и поверхности земли так, .чтобы получить на выходе приемника минимальный мешающий сигнал. Устройство позволяет проводить поисковые работы на значительном удалении от места подключения генератора, причем смещение от оси трубопровода вверх или в сторону не ухудшает точности в определении места повреждения, кроме того, позволяет проводить отстройку от помех электрического происхождения и уменьшить влияние механических помех на процесс поиска. Формула изобретения Устройство для определения мест повреждения изоляции подземных трубороводов, содержащее два емкостных атчика, закрепленных на штоках с иксированным расстоянием между ними, приемник и генератор высокочастотных сигналов, подключенный к контролируеому трубопроводу, о тл ич а юе е с я тем, что, с целью повьш1еия точности определения мест поврежения изоляции, приемник дополнитель-, о снабжен первым и вторым согласуюими усилителями, дифференциальным силителем и блоком симметризации, ходы которого подключены к соответтвуюшим выходам пер.вого и второго

51265658

согласующих усилителей, а выходы со- тур, а затвор через резистор соедиединены с соответствутощими входами нен с делителем напряжения, включендифференциального усилителя, выход ным в истоковую цепь полевого транкоторого подключен к входу приемни- зистора, образуя цепь следящей

ка, причем каждый из согласующих уси-5 обратной связи, и через конденсалителей включает полевой транзистор тор соединен с выходом соответстс р -п -переходом, в стоковую часть вующего емкостного датчи которого включен резонансный LC-кон- ка.