Устройство для бесконтактного обнаружения дефектов в изоляционном покрытии подземного токопровода Советский патент 1991 года по МПК G01R31/02 

ным измерительным датчиком магнитного поля и двумя расположенными по обе стороны от него датчиками ориентации по трассе, а также шарниры для поворотов измерительного датчика, переключатель, два идентичных измерительных усилителяs блок вычитания сигналов и индикаторов, введены дополнительно два идентичных датчика контроля параллельности осей измерительного датчика и токопровода. IljpH этом устройство выполняется таким образом, что оси чувствительности датчиков ориентации по трассе вертикальны и находятся в плоскости, проходящей через ось чувствительности измерительного датчика. Центры датчиков контроля параллельности осей расположены по обе стороны от из мерительного датчика на его оси, а их оси чувствительности ортогональны плоскости, в которой находятся оси измерительного датчика и датчиков ориентации по трассе. При этом дат- чики ориентации по трассе с помощью переключателя поочередно подключаются через усилитель к индикатору и обеспечивают установку конструкции в двух точках на трассе, ориентируя вдоль нее измерительный датчик. Для обеспе чения же параллельности измерительного датчика оси токопровода дополнительно вводятся два идентичных датчика контроля параллельности осей. При этом для индикации искажения поля транзитного тока ортогональным ему полем тока утечки принципиальное значение имеет точная установка измерительного датчика параллельно оси

токопровода для измерения продольной компоненты поля тока утечки. Поэтому дифференциальный метод контроля, в отличие от прототипа, в предлагаемом устройстве использован для контроля установки измерительного датчика

параллельно оси токопровода. Датчики контроля параллельности с помощью переключателя через идентичные измерительные усилители подключаются ft блоку вычитания сигналов для сопо- 50 ставления сигналов этих датчиков и фиксации параллельности оси измерительного датчика оси токопровода при равных расстояниях от нее центров датчиков контроля параллельности осей. 55 Один из шарниров выполнен так, что позволяет производить наклоны конструкции вдоль трассы в вертикальной плоскости и снабжен устройством фиксации,

П « 5

0

0

5

0 5 включаемым при равноудаленности центров датчиков контроля параллельности осей от оси токопровода (при параллельности осей измерительного датчика и токопровода). Второй шарнир обеспечивает возможность поворота конструкции с датчиками вдоль плоскости, перпендикулярной оси токопровода, таким образом, что сохраняется фиксированная в первом шарнире параллельность осей измерительного датчика и токопровода и тем самым обеспечивается возможность сопоставления сигналов измерительного датчика при различных расстояниях его от места повреждения изоляции токопровода.

Используемая в устройстве совокупность датчиков ориентации, позволяющая производить установку измерительного датчика параллельно оси токопровода и измерять тем самым продольную компоненту поля, дает возможность по наличию этой компоненты обнаруживать дефекты изоляции, исключает необходимость измерений в двух точках и не требует проведения расчетных работ.

Реализуемые же в данном устройстве возможности проведения измерений в динамике при различных расстояниях измерительного датчика от источника информационного сигнала позволяют отстраниться от методических погрешностей за счет неточности установки измерительного датчика в магнитном поле транзитного тока, намного превышающем ортогональное ему магнитное поле тока утечки, создающее полезный сигнал. По изменению сигнала, при наклонах измерительного датчика, связанному с изменением расстояния от тока утечки, можно судить о наличии утечки и определять также с какой из сторон токопровода она происходит. При отсутствии утечки изменение показаний индикатора на выходе измерительного канала при разных положениях датчика оказывается незначительным, оставаясь в пределах пороговой чувствительности аппаратуры. Это снижает вероятность ложной индикации дефектов и повышает достоверность, их обнаружения .

На фиг. 1 изображена конструктивно-кинематическая схема устройства с датчиками над токопроводом; на фиг. 2 - блок-схема вторичного прибора.

Устройство содержит два идентичных магнитных датчика 1 и 2 ориента5

ции по трассе, два идентичных магнитных датчика 3 и 4 контроля параллельности осей и измерительный датчик 5. Датчики жестко закреплены на прямоугольной раме 6. При этом датчики 3 и 4 расположены в плоскости рамы, а их центры лежат на оси чувствительности измерительного датчика 5. Оси же чувствительности измерительного датчика и датчиков трассы взаимно ортогональны. Рама 6 прикреплена к направляющей штанге 7 с помощью шарниров 8, обеспечивающих ее повороты в плоскости, ортогональной штанге 7, (Чтанга 7 с помощью шарнира с фиксатором 9 прикреплена к основанию 10, которое с помощью штырей 11 закрепляется на поверхности земли над токопроводом 12 с транзитным током (1Тр) 13, создающим магнитное поле (Н) 14, и током утечки (1ь, ) 15с магнитным полем (Ъц) 16, обусловленным нарушением изоляции 17.

На блок-схеме вторичного прибора (фиг. 2) показан переключатель 18, с помощью которого система датчиков 1-5 подключается к идентичным измерительным усилителям 19, блоку 20 вычитания сигналов к индикатору 21.

Устройство работает следующим образом.

Вначале с помощью вертикальных датчиков 1 и 2 трассы определяют положение трассы токопровода. Для этог датчики 1 трассы, а потом 2 с помощью переключателя 18 при его положениях 1 и 2 подключают через один измерительный усилитель 19 и блок 20 вычитания сигналов, работающий в этом случае как выпрямитель, к индикатору 21. По минимальному .показанию индикатора 21 при подключ е- нии каждого из датчиков 1 и 2 определяют положение проекции оси 00 токо- провода на дневную поверхность и в точках над трассой с помощью штырей 11 закрепляют основание 10 над токопроводом. После этого сравниваются сигналы датчиков 3 и 4 контроля параллельности осей токопровода и измерительного датчика. Для этого переключатель 18 переводят в положение 3 , при котором сигналы датчикоь 3 и 4 через идентичные измерительные усилители 19 подавотся на блок 20 вычитания сигналов. Наклонами рамы 6 в вертикальной плоскости с помощью шарнира 9 добиваются нулевого пока- зания индикатора 21, что будет при

Я8446

установке датчиков 3 и 4 на одинаковых расстояниях R от оси токопровода 00. Таким образом устанавливается параллельность оси измерительного 5 датчика 5 с осью 00 токопровода и положение шарнира 9 Фиксируется. При горизонтальном расположении токопровода направляющая штанга и продольная сторона рамы с измерительным дат- 10 чиком будут горизонтальны. Затем переключатель 18 переводится в положение 4 и сигнал измерительного датчика через один измерительный усилитель 19, блок 20 вычитания, который 15 опять используется как детектор, подается на индикатор 21, По наличию отклонения индикатора делается пред-

варительное заключение о нарушении изоляции на исследуемом9участке. Для проверки и отстройки от методических помех,, обусловленных погрешностями ориентации измерительного датчика, измерение повторяют, производя повороты рамы с измерительным датчиком в плоскости, ортогональной оси токопровода с помощью шарниров 7. При этом по значительному изменению сигнала, связанному с изменением расстояния от тока утечки Та, определяют

наличие утечки, а также делают вывод о том, с какой стороны токгпровода она имеет место. Незначительное же изменение сигнала, лежащее в пределах пороговой чувствительности устройства, свидетельствует о том, что утечка отсутствует. Формула изобретения

Устройство для бесконтактного об«наружения дефектов в изоляционном покрытии подземного токопровода, содержащее жесткую несущую конструкцию с укрепленными на ней горизонтальным измерительным датчиком магнитного по-

ля и двумя расположенными по обе стороны от него датчиками ориентации по. трассе токопровода, а также шарниры для поворотов измерительного датчи- ка, переключатель, два идентичных

измерительных усилителя, блок вычитания сигналов и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и достоверности обнаружения дефектов в изоля-

ции, оси датчиков ориентации по трассе вертикальны, находятся в плоскости, проходящей через ось чувствительности измерительного датчика, и дополнительно введены два идентичных

датчика контроля параллельности осей токопровода и измерительного датчика с осями, расположенными по обе стороны от последнего и перпендикулярны- ми вертикальной плоскости, проходящей через ось измерительного датчика, и центрами, лежащими на этой оси, сигналы датчиков контроля параллельности осей подаются на вычитающую .схему, а один из шарниров обеспечивает возможность наклонов конструкции относительно трассы в вертикальной плоскости и снабжен устройством фиксации равноудаленности датчиков контроля параллельности осей от токопровода, второй же шарнир обеспечивает возможность поворота конструкции с датчиками в плоскости, перпендикулярной оси токопровода, таким образом что сохраняется зайиксированная в первом шарнире параллельность осей измерительного датчика и токопровода.

Изобретение относится к электромагнитному контролю изоляционных покрытий подземных токопроводов. Цель изобретения - повышение эффективности обнаружения дефектов в изоляции - достигается за счет использования двух вертикальных датчиков ориентации по Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для бесконтактного электромагнитного контроля изоляционного покрытия подземного токопровода. Цель изобретения - повышение эффективности и достоверности обнаружения дефектов в изоляции за счет того, что нарушение изоляции определяется сразу, если в результате измерений в одной точке над токо- проводом обнаруживается магнитное трассе токопроводов, которые по воля- ют производить установку оси измерительного датчика в вертикальной плоскости, проходящей через ось токопро- вода, и двух датчиков контроля параллельности осей токопровода и измерительного датчика. комбинация датчиков ориентации обеспечивает установку измерительного датчика на измерение продольной компоненты магнитного полл, обуслозт ннон током утечки через дефект г изоляции тока- провода. Шарнирное устройство позволяет выполнять повороты жесткой конструкции с датчиками в плоскости, пер- пендикулярнон токонроводу, Фиксируя установленную параллельность осей измерительного датчика и токопгоьода. При этом измерения производятся з динамике при различных расстояниях от места повреждения изоляции на то- копроводз. Это дает возможность строиться от методических погрешностей и повышает достоверность обнаружения дефекта. 2 ил. о SS С поле, созданное током утечки, а возможность индикации поля тока утечки на фене методических погрешностей от неточной установки измерительного датчика повышается за счет того, что устройство обеспечивает измерение на нескольких расстояниях от тока утечки. Поставленная цель достигается тем, что в известное стройство, содержащее жесткую несущую конструкцию с укрепленными на ней горизонталь я со 00 00 Ј иЈь

Фиг 1

о V

/1 аноду

Фиг. 2