УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ ПРОВОДНИКА Советский патент 1972 года по МПК G01V3/11 

Изобретение относится к устройствам для онределения глубины залегания проводника, по которому протекает неременный ток. Устройства применяются при строительстве и эксплуатации кабельных магистралей, а также металлических и неметаллических трубопроводов, содержащих проводящий элемент.

Известно устройство для определения глубины залегания проводника, например подземных и подводных кабелей, состоящее из двух катушек индуктивности, расположенных на различном расстоянии ио вертикали от кабеля и одинаковым образом ориентированных, переменного делителя напряжения, симметричного трансформатора, усилителя и нуль-индикатора.

Основной недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет осуществлять непрерывный контроль и определение глубины залегания кабеля, поэтому можно пропустить недостаточно заглубленные участки кабеля. Недостаточное заглубление, как правило, приводит к частым повреждениям кабеля и нестабильности его параметров изза колебаний температуры грунта на глубине прокладки.

Недостатками известного устройства являются также необходимость применения третьей катущки индуктивности с усилителем для установки устройства над кабелем; необходимость предварительного выравнивания фаз наведенных напряжений перед каждым измерением глубины залегания кабеля.

Целью изобретения является повыщение

скорости определения глубины залегания кабеля и исключение пропусков участков, на которых кабель недостаточно заглублен в грунте.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в качестве измерительного узла применен стрелочный прибор магнитоэлектрической системы - логометр с двумя рамками, соединенными через детекторы с выходами усилителей, входы которых подключены к выходам катушек индуктивности. Одна из катущек индуктивности, расноложенная ближе к кабелю, используется для отыскания и контроля трассы кабеля по .максимуму звука в телефоне, присоединенном к

выходу соответствующего усилителя или смесителю преобразователя частоты, гетеродин которого применяется также и для калибровки усилителей. .Предложенное устройство позволяет контролировать глубину прокладки кабеля при движении кабелеукладчика.

На фиг. 1 ноказано расположение катущек индуктивности относительно кабеля при определении его глубины залегания, на фиг. 2

Устройство состоит из катушек индуктивности 7 и 2, жестко закрепленных на штоке на расстоянии а друг от друга и на расстоянии /1 и /2 соответственно от кабеля и одинаково ориентированных, усилителей 4 и 5, выпрямителей б и 7, логометра 8, преобразователя частоты 9, состоящего из гетеродина 10 и смесителя 11, головных телефонов 12.

На расстоянии /i, равном глубине, на которой проложен кабель (фиг. 1), напряженность магнитного ноля равна:

()

где / - ток, протекающий по кабелю 3.

На расстоянии k от кабеля 3 напряженность магнитного поля равна:

Н,-. 27с/а

Из выражения (1) и (2) получим: / - -./

«- -- 94

HI

после подстановки /2 /i +

/ -

(4) /,Я,

Как видно из формулы (4), расстояние до кабеля зависит только от отношения напря„ HI,

женностеи -- при a const.

HZ

Если катушки индуктивности 1 и 2 идентичны и одинаково ориентированы относительно кабеля 3, тогда между напряжениями f/i и f/2, наведенными в катушках, и расстояниями их от кабеля сушествует обратно пропорциональная зависимость.

В итоге формула (4) нримет вид:

/г (5)

и.

- 1

Таким образом, расстояние до кабеля в

„ f/i пропорционально отношению напряжении--,

i/2

которое в предлагаемом устройстве измеряется логометром после усиления и преобразования.

Для обнаружения подземных и подводных кабелей к ним подводится напряжение звуковой частоты, например 10 кгц. Эта частота выбрана с целью уменьшения влияния токов помех.

В предлагаемом устройстве катушки индуктивности / и 2 настроены на частоту сигнала 10 кгц. При расположении катушек индуктивности 1 и 2 над трассой кабеля, к которому подведено напряжение частотой 10 кгц, в них соответственно наводятся напряжения Ui и Uz.

Напряжения Ui и U поступают на усилители - и 5, а затем на детекторы 6 тл 7. Выпрямленные напряжения подаются на соответствующие обмотки логометра 8. Шкала логометра отградуирована в сантиметрах.

Глубина залегания кабеля измеряется по шкале логометра при расположении катушек

/ и 2 над трассой кабеля, причем в этом случае показания логометра минимальны. При перемещении катушек влево или вправо от трассы кабеля показания логометра увеличиваются, потому что величина напряжения,

наведенная в нижней катушке 1, убывает при этом быстрее, чем в верхней катушке 2.

Отсчет глубины залегания кабеля и определение его трассы производятся при минимальном показании стрелки логометра.

Отыскание и контроль трассы кабеля осуществляются одновременно по максимуму звука в головных телефонах. Для этой цели используется нижняя, расположенная ближе к кабелю, катушка индуктивности 1 с усилителем 4. Для преобразования частоты сигнала 10 кгц, ,к которой человек малочувствителен, в зстройстве предусмотрен преобразователь частоты 9, состоящий из гетеродина 10 и смесителя 11.

При подаче на смеситель частоты сигнала 10 кгц и частоты гетеродина 9 кгц в головных телефонах 12 выделяется разностная частота 1 кгц. Гетеродин 10 применяется также для калибровки усилителей, которая производится перед началом измерений на трассе кабеля.

Предмет изобретения

Устройство для определения глубины залегания проводника, содержащее две катушки индуктивности, расположенные на различном расстоянии по вертикали и одинаковым образом ориентированные, и измерительный узел,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса измерений, измерительный узел выполнен в виде логометра, рамки которого связаны через детекторы с выходами двух усилителей, входы которых соединены с катушками индуктивности.