Устройство для определения расположения кабеля, обтекаемого переменным током Советский патент 1978 года по МПК G01V3/10 

Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит две пары приемных катушек с осями, расположенными-р плоскости, перпендикулявной к оси кабеля, обтекаемого переменным током, причем оси катушек, принадлежащих одной паре, пересекаются под прямым углом а оси двух приемных катушек, принадлежащих различным парам, расположены вдоль прямой, параллельной поверзшрсти земли, три делительных устройства, индикатор фазы алгебраический сумматор, переключатель входов алгебраического сумматора, переключатель рода работы. Выходы Бе{ тикальг, ней и горизонгальной катушек в аждой па ре пода;яючены соответственно ко входу делимого, и делителя одного и того же делительного устройства, првчем .выходы обоих делительных устройств через переключатель входов алгебраического суммато ра и бшгебравческий сумматор подключены ко входу делителя третьего делигельного устройства, ко входу делимого которого через переключатель рода работь включётл выход {lepaoro делительного устройства и источник опорного сигнала. Вертикальные катушки обеих пар .подключены к раадельным входам индикатора фазы, выход которого подключен к управляющему входу переключателя входов алгебраического сумматора. На ,фиг. 1 изображена блетс хема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема расположения кабеля между двумя парами катушек; на фиг, 3 - схема расположения кабеля по одну сторону от обеих пар катушек. « Устройство содержит вертикальную 1 и горизонтальную 2 катушки первой пары катушек, вертикальную 3 и горквонтальнуто 4 катушки второй пары катушек, делительные.у с тройства 5-7, индикатор фазы. 8, переключатель входов алгебраического сумматора 9, алгебраический сумматор 10 переключатель рода работы 11, источник: опорного сигнала 12, Принцип действия устройства основан нч следующих закономерносагях. Если в плоскости, перпендикулярной оси кабеля, на фиксированном расстоянии друг от друга расположить две пары взаимно перпендикулярных идентичных индукционных Катушек 1-4 {фиг. 2), причем оси обеих горизонтальных, катушек расположить вдоль одной прямой, параллельной поверхности земли, то при пр)текании по кабелю переменного тока в катушках-индуцируют ся ЭДС, действующее значение которых соответствекно Ej,t j, и Е определяют ся формулами E,«pal,)stn«, (1) (I,ti)cosc /, (2) Hb P2U,), (3) Ei,Fa(I,.). Ct), где I - действующие значение тока в кабеле; Т 2, Расстояния .от точек пересечения осей взаимно перпендикулярных катушек первой и второй пары катушек д о оси кабеля; Е (Х.гО и Fj, (l, ) коэффициенты, зависящие от геометрических размере© и электромагнитных параметре соответствующих пар катушек, а также от I и соответственно от Г и смысл оббзкаченвй Г , г-,, t лК. и Л, объясняется фиг. 2, .На осндааши формул 11) - (4) находим Е4 , 6,. На фйг 2 видно, что 4-i , где t,| и Eg - расстояния от точек пересе чения осей катушек, принадлежащих соответст аенно первой и вторс парам катушек, доПЛОСКОСТИ, проходящей вдоль оси кабеля и перпендикулярной оси горизонтальных катушек;К - расстояние о оси кабеля до оси горизонтальных катушек (глубина залегания) В случае расположения кабеля между парами катушек (фиг. 2) I- ti - Сг/(9) где 6 - paccfoяниe между осями вертикальных катушек. jia основании формул (5) - 19) имеем 1гЧг 0) ,. Ё Ьц Если кабель располсякен по одну сторону от обеих пар катушек (фиг, З), то t - е t с - «ч - 2./ тогда li- EJ Ч Е, На основании формул (5) и (7) находим ti h .из) Подставляя значение h. из формулы 110) в выражение ИЗ), получаем -. fiTs: ьг ЕЧ Для случая, когда справедлива зависимсють (9) , и |3.-ik Ел Р.. Ег Ьц для случая, когда справедлива завнснмос (11), Причем, при -li -bL кабель на( справа отобеи пар катушек, при -| «абель расположен слева. В о6с« Ъпучаях С - р расстояние от кабеля вдоль оси горизонтальных катуше до то ки пересечения осей катушек, принадлежа шик цервой паре, В предлагаемом устройстве {фиг,- 1) сигналы катушек 1 и 2 подаются на входы делимого и делителя делительного yci ройства. 5, Выходной сигнал его равен bbixs э g, где Kg - коэффициент преобразования делительного устройства б, Аналогичво, выходной сигнал делительного устройства 6, на входы делймсяО и делителя которого поступгаот сигнадал соответствевно катушек 3 и 4, равен ««-г: (17) btue- б 1 - коэффициент преобразования делитетВэНОго устройства 6, Этот сигнал через переключатель входов алгебр нческ«м сумматора поступает на второй ьход алгебраическогосумматс а Ю, В это же время выходные сигналы вертикаль ных катушек 1 и 3 поступают на индикатор В фазы, выход которого управляет переключателем входов алегбраического сумматсфа 9, :АлгебраическЕй сумматор в случае сдвига фаз, равного приблизитель но. 18О станежится в режим сложения I сигналов и 4ык g Ьыи « Р сдвиге фаз около О - в режим вычитания сигналов Tlg,, 5 . Выходной сигнал сумматора

i

.) ,

и,

к

&Ы)(|

Ei,

где К.« - коэффициент преобразования сумматора, который задается на вход делителя третьего делительного устройства,

В случае определения К ко входу делимого делительного устройства 7 через переключатель 11 рода работы , подается сигнал с выхода источника опорного сигнала, Выходнсй сигнал делительного усг|ройства 7 в случае измерения- h равен.

Формула изобретения

Устройство для определения распсхложени кабеля, обтекаемого переменным током, содержащее приемные к-втушкн, входные усилители, входы-которых соединены с приемными катушками, отличающееся тем, что, с целью повышения гочносги результатов измерений и расширения функциональных возможностей, оно допалкктельА- выходнсй сигнал источника где ЕПП опорного сигнала, ft. к,. K.J.K Учитывая уравнение (10), получаем h,, (21) 41 е Таким образом, выходной сигнал делитедьнэт устройства 7. прям о пропориисюа лен расстоянию от оси кабеля до оси горизонтальных катушек. При опредепенпи 6 выходной сигнал делительного устройства 5 подается на вход переключателя входов алгебраического сумматора 9 и в случае измерения t через переключатель 11 рода работы ко входу делимого делительного устройства 7, выходной сигнал которого равен Е .ii + 5i| ha eJ Учитывая уравнение 114) I получаем Ki-K-e Предлагаемо© изобретение позволяет овысить точность результатов измерений, аспространить область гфименьния устойства аа случаи, когда невозможно расолсжвть приемные катушки точно над абеЛеМ а также расширить его функциоальны§ ВОЗМОЖНОСТИ, заключающиеся в пределении ке только глубины залегания абеля, но и его расположения в коорди- атнсй системе, свазаннс с приемными атушками, что позволяет исключить случаи сжреждения действующих кабелей связи прн араллельной механизированней прокладке овых кабельных грасс и автоматизировать аботы по параллельной прокладке кабелей вязи. Применение предлагаемого устройсгва собенно эффективно при подводном располо,еНИИ кабелей.

но содержит две пары приемных катушек с осями расположенными в плоскости, перпендикулйрной к оси кабеля, обтекаемого переменным током, причем оси катушек, принадлежащих одной паре, пересекаются под прямым углом, а оси двух приемных катушек, принадлежащих различным парам, расположены вдоль прямой, параллельнсй поверхности земли, три делительных устройства, индикатор фазы, алгебраический сумматор, переключатель входе алгебраического сумматора, переключатель рода работы, причем выходы вертикальной и горизонтальней катуш ек каждс пары подключены соотве1чзтвенно ко входу делимого и делителяодного и того же делительного устройства, а выходы обоих делительных устрсЛств через переключатель входов алгебраического сумматора и {1лгебраический

8

сумматор подключены ко входу делителя третьего делительноро устройства, ко входу делимого которого через переключатель рода работы включены выход первого делительного устройства и источник опорного сигнала, к выходам перпендикулярных катушек обеих пар приемных катушек подклю. чен индикатор фазы, выход которого подсоединен к управляющему входу переключав теля входов алгебраического сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Авторское свидетельство СССР

№ 355590, кл. G-01 V З/ОО, 1972/

2,Авторское свидетельство СССР

№ 3180ОЗГкл; 9- 01 V З/ОО, 1971.

3. Патент ФРГ № 1064164, кл. 21 9 30/1O 1964.