Устройство для определения трассы прокладки протяженного проводника Советский патент 1978 года по МПК G01V3/08 

ности каждого .магнитоприе1мника параллельны высоте треугольника, опущенной с его вершины на отрезок, соединяющий магнитоприемники, выходы усилителей через выделители экстремумов подключены одновременно к входам первого и второго ключей через схему ИЛИ ко входу третьего триггера, выход которого одновременно подсоединен ко входу управления третьего ключа и ко входу расширителя импульсов, к выходам первого и второго ключей подсоединены входы первого и второго триггерое, выходы которых соединены с индикаторами знаков угла и одновременно с управляющими входами соответственно второго и первого ключей, а к выходу датчика скорости подключен вход преобразователя «напряжение-частота, выход которого через ключ подсоединен к счетчику импульсов, выходы последнего через дешифратор подключены ко входам отсчетного устройства, а выход расширителя импульсов одновременно подключен ко входам установки на нуль первого, второго и третьего триггеров и счетчика импульсов. На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема определения трассы прокладки протяженного проводника; на фиг. 3 - график временной зависимости ЭДС приемников поля. Устройство для определения трассы прокладки протяженного проводника содержит генератор 1 периодических колебаний; излучатель 2 электромагнитного поля; приемники поля 3, 4, усилители 5, 6, выделители экстремумов 7, 8, датчик скорости 9 (преобразователь «скоростьнапряжение ; преобразователь 10 «напряжение-частота, регулятор 11 скорости движения, сравнивающее устройство 12, источник опорного сигнала 13, ключ 14, счетчик импульсов 15, дешифратор 16, счетное устройство 17, триггер 18, схему ИЛИ 19, расширитель 20 импульсов, ключи 21, 22, триггеры 23, 24, индикатор 25 знака угла «-f и индикатор 26 знака угла «-. Устройство работает следующим образом. Дипольный излучатель 2 электромагнитного поля, подключенньш к выходу генератора периодических колебаний, облучает линейный проводник 5 (фиг. 2). Момент тока излучателя перпендикулярен направлению движения поисковой установки, содержащей два жестко закрепленных на носителе приемника 3, 4 поля, разнесенных на расстояние L друг от друга в горизонтальной плоскости перпендикулярно и симметрично прямой, проходящей через центр излучателя параллельно направлению движения. Вторичное поле протяженного проводника 5 индуцирует в приемниках 3, 4 сигналы. Как известно, вторичное электромагнитное поле протяжен)1ого проводника характеризуется наличием азимутальной составляющей вектора напряженности магнитного поля. Экстремумы ЭДС, наводимой в приемнике поля этой составляющей при выбранной ориентации осей чувствительности магниточувствительных приемников 3, 4 соответствуют моменту нахождения приемника поля точно над протяженным проводником. В случае расположеПИЯ оси линейного проводника перпендикулярно направ.чению движения поисковой установки, экстре.му.мы ЭДС в каждом из приемников 3, 4 появятся одновременно, т. е. сдвиг между ними равен нулю (а О, фиг. 3,а), что соответствует равенству нулю угла между трас сой прокладки и прямой, соединяющей приемные элементы (/j 0). В случае, если направление оси протяженного проводника не перпендикулярно направлению движения поисковой установки, экстремумы ЭДС в приемниках 3, 4 появятся в разное время, т. е. между ними возникает сдвиг (а 0). На фиг. 3,6 кривые построены для случая, когда а 0, Д 0 (знак выбирается произвольно). При постЪянной скорости движения поисковой установки (V-const) и постоянном во времени расстоянии L между приемниками 3 и 4 время tj между появлением экстремумов аномального сигнала в приемниках 3, 4 будет равно TTcb ;7Ltg/. (1) гдеУ - скорость движения поисковой установки;L - расстояние между приемниками поля; з-К/о-коэффициенты передачи датчика скорости 9 и преобразователя «напряжение-частота 10. В предлагаемом устройстве датчик скорости 9 измеряет скорость движения поисковой установки. При этом выполняется равенство (2) где Ua,sy - выходной сигнал датчика скорости 9. К выходу датчика скорости 9 подключены вход преобразователя 10 и один из входов сравнивающего устройства 12, к другому входу которого подключен вход источника 13. Выход сравнивающего устройства 12 подсоединен ко входу управления регулятора Ц, который управляет скоростью движения поисковой установки до тех пор, пока не выполнится равенствои...., Кэ V Uo.., V const,(3) где Uon - выходной сигнал источника опорного сигнала. При пересечении приемниками поля трассы скрытого протяженного проводника их выходные ЭДС усиливаются усилителями 5, 6 и через выделители экстремумов, схему ИЛИ 19 подаются на счетный вход триггера 18, открывающего на время ti нахождения проводника между приемниками 3, 4 ключ 14. При этом с выхода преобразователя 10 на вход счетчика 15 через ключ 14, поступают импульсы. После прохождения второго приемника над трассой протяженного проводника триггер 18 прекращает подачу импульсов с выхода преобразователя «напряжение-частота 10 на вход счет чика импульсов 15, при этом количество импульсов п. прошедшее на счетчик импульсов 15 при выполнении условия, (3) будет равно П f-t, Kg-KioV-ti Kg Kio L-tg/S,( где f - частота импульсов на выходе пребразователя 10, т. е. п пропорционально тангенсу угла между направлением трассы линейного проводника и прямой, соединяющей приемники 3 и 4. Количество импульсов, накопленное в счетчике 15, дешифрируется дешифратором 16, а значение угла jl регистрируется счетным устройством 17. Одновременно выходные сигналы приемников; 3 и 4 через усилители 5, 6 и выделители экстремумов 7, 8 подаются на входы ключей 21, 22, которые .через триггеры 23, 24 подсоединены ко входам индикаторов 25 и 26, а выходы триггеров 23, 24 одновременно подсоединены соответственно к управляющим входам ключей 22 и 21. Первый во времени выходной сигнал приемников поля (например, приемника 3, как изображено на фиг. 3,6) через ключ 21, триггер 23 засвечивает индикатор знака угла « + 25, а передним фронтом этого же импульса с выхода 23 через ключ 22 запирается вход триггера 24, запрещая при этом засветку индикатора знака угла «- 26 при пересечении трассы протяженного проводника приемником 3. После прихода второго импульса от приемника 4 (фиг. 3,6) задним фронтом импульса триггера 18 запускается расширитель импульсов 20, который через некоторое время сбрасывает на нуль показания счетчика импульсов 15 и переводит в нулевое положение триггеры 23, 24и 18 до следующего цикла измерения. Предложенное устройство позволяет определить трассы прокладки скрытых протяженных проводников непосредственно во время движения поисковой установки, без изменения во времени ориентации приемников поля, без остановки поисковой установки, что обеспечивает резкое повышение производительности труда. ,. Изобретение обладает повышенным быстродействием, обеспечивает высокую точность измерений, исключает необходимость выполнения ряда механических операций и связанные с ними дополнительные погрешности. Предложенное устройство может быть особенно эффективным в случае поиска подводных металлических трубопроводов. Формула изобретения Устройство для определения трассы прокладки протяженного проводника, со.чержащее генератор периодического напряжения, из.пучатель электромагнитного поля, пару магпиточуиствительных приемных элементов, усилители, датчик скорости, регулятор скорости двпжеиия, сравниваюпаее устройство, источник опорного сигнала, отличающееся тем, что, с це.чыо повышения быстродействия устройства и точности измерений, оно дополнительно содержит выделители экстремумов, ключи, счетчик импульсов, дешифратор, преобразователь «iiarifHiжение-частота, отсчетное устройство, триггеры, схему ИЛИ, расширитель импульсов, индикаторы знаков угла, причем излучатель электромагнитного иоля и магнитоприемники расположены в горизонтальной плоскости так, что образуют равнобедренный треугольник с вершиной в точке расположения излучателя, оси чувствительности каждого магнитоприемника параллельны высоте треугольника, опущенной с его вершины на отрезок, соединяющий магнитоприемники, а выходы усилителей через выделители экстремумов подключены одновременно ко входам jiepBoro и второго ключей и через схему ИЛИ ко входу третьего триггера, выход которого одновременно подсоединен ко входу управления третьего ключа и ко входу );к-ширителя импульсов, к выходам первого и irioрого ключей подсоединены входы первою и второго триггеров, выходы которых соединены с индикаторами знаков угла и одновременно с управляющими входами соответственно второго и третьего ключей, а к выходу датчика скорости подключен вход преобразовате.1я «наиряжение-частота, выход котооого через ключ подсоединен к счетчику имк.льсов, выходы которого через дешифратор подключсп ко входам отсчетного устройства, а выход расширителя импульсов одновременно подк.почеп ковходам установки на нуль первого, второго и третьего триггеров и счетчика ихии-.пьсов. Источники инфо|)мацип, принятые во isiniмание при экспертизе: 1..Авторское свидетельство СССГ ЛЬ 171843, кл. G 01 V 3/00, 1963. 2.Авторское свидете.пзство С.ССР ,М 318003, G 01 V 3/00, 1971. 3. Бахмутский В. Ф. и др. Индукционные кабелеискатели, М., «Связь, 1970, с. .

IKD ЧЕЖЗ

JV

А