Способ обнаружения утечки водопровода Советский патент 1992 года по МПК G01M3/18 

Изобретение относится к методам контроля герметичности и может быть использовано для определения мест утечки водопровода.

Цель изобретения - повышение достоверности путем снижения влияния переувлажненности грунта и контактных шумов потенциометра, а также повышение чувствительности за счет большого увеличения измеряемого параметра.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 -зависимость вероятности обнаружения течи от соотношения измеренного г и порогового т/лор отношений спектральных плотностей мощности токз для глубины залегания водопровода 1,6 м.

Источник 1 токз создает ток в измерительной цепи, состоящей, кроме него, из трансформатора 2 и погруженных в грунт электродов 3 и 4.

Поперечное сеченио водопровода 5, размещенного в канале б, должно полностью укладываться в межэлектродном промежутке грунта 7. Электроды 3 и 4 вводятся в грунт 7 на расстоянии d друг от друга J поперек трассы водопровода 5. которое f должно быть не меньше глубины h залега- ™ ния водопровода 5.

Флуктуации тока в измерительной цепи, обусловленные процессами деградации резистора грунта 7, вызывают флуктуации тока во вторичной обмотке трансформатора 2. которые усиливаются малошумящим С предусилителем 8, затем регулируемым уси- СП лителем 9. Регулировка усилителя 9 обеспе- vj чивает нормальный режим работы фильтра 10 и квадратичного детектора 11. При изме- Q рении спектральной плотности мощности „ на обеих частотах устанавливается соответ- Jf ствующая полоса пропускания перестраиваемого узкополосного фильтра 10. Затем осуществляется квадратичное детектирование интегратором 12. Время интегрирования определяется наименьшей из частот, на которой измеряется спектральнпя плотность мощности, и составляет 1,5-2 мин. Индикатор 13 индицирует результаты измерений.

Параметр t равен отношению измеряемых спектральных плотностей мощности Sfi и Sf2 тока на частотах fi и fv

ц SM/SU.

(1)

Af - полоса пропускания измерительного устройстпз. При ти 50 си A f -7. Гц погрешность измеАР , „ рения ,1 , L учетом этого выражение

(5) преобразуем к виду

Изобретение относится к методам контроля герметичности и позволяет повысить достоверность обнаружения утечки водопровода. В грунт вводят два электрода тик, чтобы поперечное сечение водопровода укладывалось в межэлектродном промежутке. Пропускают через грунт электрический ток и измеряют спектральную плотность мощности тока на частотах 1 и 10 Гц. При превышении отношения измеренных спектральных плотностей порогового значения судят о наличии утечки. 2 ил.

При организации контроля состояния водопровода предварительно измеряют эталонное значение параметра т/эт . Для этого измерения спектральной плотности мощности производят при разнесении электродов вдоль трассы трубопровода на расстояние много большее рабочего. Расстояние выбирают из условия, что присутствующая между электродами аномалия, обусловленная утечкой, будет создавать погрешность в определении г/эт , равную погрешности метода измерения.

Выражение (1) преобразуем к виду

17

Sf1 -At Рц Sr2 -A Pf2

(2)

где Af - полосы пропускания измерительного устройства.

Продифференцировав уравнение (2), определим погрешность

, АР П Pfi Pf2

(3)

где Р и Pf2 - измеренные мощности на частотах 1 и 10 Гц соответственно;

А Р- погрешность измерения мощности.

Погрешность в определении т/Эт , внесенная аномалией, обусловленной малой утечкой,не превосходит

б

d2

(4)

где d - рабочее расстояние между электродами 3 и 4;

D - расстояние между электродами при определении Зт .

Приравнивая правые части выражений (3) и (4), получим.

D d/ AP/Pi +AP/P2 .(5)

Согласно теории

,

(6)

где т.и - измерения;

.

(7)

10 Относительная погрешность Аопреде- ления эталонного значения определяется по формуле

« д)2+#

(8)

и она равна с учетом параметров измерительной установки

20Д У(0.1)2(0,1)2 0,14. (9)

Учитывая (9), определим пороговое значение Т/пор

1,147731.

(10)

В процессе измерения производят перемещение электродов 3 и 4 вдоль трассы. Необходимо, чтобы расстояние между ними

сохранялось постоянным. Постоянной дол- жна также оставаться глубина погружения электродов в грунт (для этого делается метка) и напряжение источника 1 питания. Для достоверности обнаружения малых

течей шаг измерений должен быть примерно равен 2d - удвоенному рабочему расстоянию между электродами 3 и А. Величина тока устанавливается такой, чтобы мощность шума на частоте 1 Гц в отсутствии

утечки была равна мощности шума измерительного устройства при замкнутом входе.

Формула изобретения

Способ обнаружения утечки водопровода, включающий введение в грунт электродов вблизи водопровода, пропускание электрического гока через грунт и изме-ре- ние параметров тока, отличающийся

тем, что, с целью повышения достоверности и чувствительности, о качестве измеряемых параметров используют спектральную плотность мощности тока на частотах fi-1 Гц и Г2-10 Гц, а о наличии утечки судят

по превышению отношения J/ измеренных спектральных плотностей мощности порогового значения, превышающего в 1,14 раза эталонное отношение ;/Эт.

/7//// /

77777777Я7Л77П7П

1

0,5

qa

0.9I

Фи г. 2.

7/////I//

Фи&.1

a

i.

Ј/ю/