Способ обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов и устройство для его реализации Советский патент 1986 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляционного покрытия подземных трубопроводов и кабелей.

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля за счет качания частоты задающего генератора передачика. На фиг. 1 приведена схема передат- Ю

чика; на фиг. 2 - схема приемника, на фиг. 3 - эпюры напряжений в приемнике .

Передатчик устройства (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый вход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 задающих генераторов качающейся частоты. Выходы задающих генераторов 2 и 3 качающейся частоты подключены к соот- 20 ветствующим сигнальнь 4 входам переключателя 4 диапазонов, выход которого через аттенюатор 5, усилитель 6 мощности и регулятор 7 выходного найряжения подключен к контролируемому трубопроводу. Второй выход генератора 1 тактовых импульсов подключен к входу запуска триггера 8, прямой и инверсньй выходы которого подключены соответственно к первому и второму управляющим входам переключа теля 4 диапазонов. Приемник устройства (фиг.2) содер жит датчик 9 тока, выход которого через аттенюатор 10 подключен к сигнальному входу переключателя 11 диапазонов. Выходы последнего подключены и входам первого 12 и второго 13 резонансных усилителей, выходы ко торых соединены между собой и подключены к входу звукового сигнализатора 14 и через амплитудньй детектор 15 подключены к входу блока 16 индикации. Определение места повреждения изо- 45 сти Jlяции трубопровода осуществляют следующим образом. Подключают передатчик к контролируемому трубопроводу и заземлению. При этом по контролируемому трубопроводу распространяется электрический сигнал переменного тока, частоту которого изменяют в заданных пределах Оператор перемещается вдоль трассы трубопровода с приемником электрического сигнала. Датчик 9 тока (фиг.2), представляюш;ий собой, например, два штьфя, удерживаемых оператором в руках, периодически (через несколько шагов) втыкаемых в грунт на расстоянии 0,5-1 м один от другого, выдает на вход приемника электрический сигнал, пропорциональньй величине падения напряжения на участке грунта между штырями, возникающего при протекании тока утечки через дефектный участок изоляции с трубопровода к

порциональна площади дефекта при / фиксированном расстоянии между штырями и постоянном сопротивлении грунта и измеряется с помощью приемника на фиксированной частоте.

Устройство работает следующим образом.

Гененатор 1 тактовых импульсов, выполненный, например, на одноперезаземлению. Величина тока утечки проходном транзисторе, генерирует короткие импульсы запуска триггера 8 с тактовой частотой в несколько герц и синхронизированное с ним пилообразное напряжение, которое подается на входы первого 2 и второго 3 задающих генераторов качающейся частоты (ГКЧ). Первый ГКЧ 2 генерирует синусоидальньй сигнал, частота которого плавно меняется в течение каждого такта в диапазоне от 900 (f ) до 1100 (fg,) Гц, второй ГКЧ 3 работает аналогично в диапазоне частот от 9000 (f) до. 11000 (f) Гц. Сигналы обоих ГКЧ подаются на вхо переключателя 4 диапазонов, представляющего собой два последовательных электронных ключа, выходы которых подключены к входу аттенюатора , а на управляющие входы ключей поступают тактовые импульсы с выходов триггера 8. Поскольку ключи включаются попеременно, на вход услителя 6 мощночерез аттенюатор 5 попеременно поступают синусоидальные сигналы с ГКЧ 2 и 3, т.е. обеспечивается автоматическое переключение рабочих диапазонов с частотой тактовых импульсов. Согласование выхода услителя 6 мощности с нагрузкой осуществляется , ступенчатым изменением коэффициента трансформации выходного трансформатора с помощью регулятора 7 выходного напряжения. Режиму согласования соответствует максимум тока в первичной обмотке выходного трансформатора. Электрический сигнал переменного тока, изменяющийся во времени идентично выходному сигналу генератора переменного тока, поступает на вход аттенюатора 10, который позволяет предохранить входные усилительные каскады приемника от перегрузки при большак уровнях входного сигнала и, таким : образом, исключает возможность пбявления интермодуляционных иска жений и ложных срабатываний индикации. Сигнал с аттенюатора 10 через переключатель 11 диапазонов подается на один из резонансныхусилителей 12 иди 13. Частота резонанса первого резонансного усилителя 12 fpej. выбирается равной средней частоте (1000Г в пределах полосы качания ГКЧ-1 (фиг.За). Частота резонанса второго усилителя 13 fр - равной средней частоте (10 кГц) в пределах полосы качания ГКЧ 2 (фиг.36). В результате периодического качания частоты гененатора на выходе одного из резонансных усилителей (в зависимости от положения переключателя 11 диапазонов) возникает тонально (в пpeдeлах полосы пропускания усилителя) и мплитудно модулированньш сигнал (фиг.3в,г), повторяющийся через такт ( ). Этот сигнал, воспринимаемьй ,на слух как вау-вау легко выделяется на фоне сигнала-помехи с фиксированной частотой. Сигнал с выхода резонансного усилителя детектируется амплитудным детектором 15 (фиг.3д,е), при необходимости интегрируется (фиг.З д,е) и подается на блок 16 индикации, например стрелочный индикатор. Предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматическую настройку приемника на частоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, что значительно повышает достоверность и производительность контроля состояния изоляции подземных трубопроводов. Формула изобретени 1. Способ обнаружения дефектов изодяции подземных трубопроводов, c стоящий в том, что пропускают через трубопровод переменный ток низкой частоты и регистрируют ток утечки через дефект изоляции с помощью приемника электрических сигналов, перемещаемого вдоль трассы трубопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, частоту переменного тока плавно качают в заданных диапазонах с установленной периодичностью, а регистрацию тока утечки через дефект осуществляют на фиксированных частотах внутри каждого диапазона. 2. Устройство для обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов, содержащее передатчик, включающий первый и второй задающие генераторы, входы которых соединены с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выходы - с соответствукнцим сигнальным входом переключателя диапазонов, усилитель мощности, вход которого через аттенюатор соединен с выходом переключателя диапазонов, а выход усилителя мощности через регулятор выходного напряжения соединен с контролируемым трубопроводом, и приемник, включающий датчик тока, переключатель диапазонов с соответствующими выходами которого соединены первый и второй резонансный усилитель, амплитудный детектор, к выходу которого подключен блок индик.ации, звуковой сигнализатор, о тличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля, в перед-атчик дополнительно введен триггер, вход запуска которого подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а прямой и инверсный входы триггера соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами переключателя диапазонов, причем в качестве первого и второго задающих генераторов использованы генераторы качающейся частоты, а в приемнике аттенюатор включен между выходом датчика тока и входом переключателя диапазонов, а выходы первого и второго резонансных усилителей соединены между собой и подключены к входам амплитудного детектора и звукового.сигнализатора.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляционного покрытия .подземных трубопроводов и кабелей. Целью является повышение достовер.ности контроля. Способ состоит в том, что через трубопровод пропускают переменный ток низкой частоты, частоту переменного тока плавно качают в заданных диапазонах с установлен-, ной. периодичностью, регистрируют ток утечки через дефект изоляции на фиксированных частотах внутри каждого диапазона. Устройство, реализующее способ, содержит передатчик, включающий задающие генераторы, генератор тактовых импульсов, переключатель диапазонов, усилитель мощности, регулятор выходного напряжения, аттенюатор, приемник, включающий датчик тока, переключатель диапа онов, резонансные усилители, амо плитудный детектор, блок индикации, звуковой сигнализатор. Введение в (Л передатчик триггера, а также использование в качестве задающих генераторов, генераторов качающейся частоты позволяет осуществить автоматическую настройку пpиe Tникa на час- to | тоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, что значительно повысит производительность контроля to to состояния изоляции подземных трубопроводов. 3 ил. 00 00