Устройство для определения местоположения протяженного проводника с переменным током Советский патент 1980 года по МПК G01V3/06 

Изобретение относится к технике |поиска скрытых металлических масс, в частности протяженных проводников (кабелей/ трубопроводов и т. п.) электромагнитными методами. ,. Известно устройство для определения глубины залегания провода, в котором для определения трассы и изме рения глубины залегания используется перенос приемной индукционной катушки, ось которой перпендикулярна поверхности, вдоль прямой, параллельной поверхности земли и расположенно в плоскости, перпендикулярной оси провода 11, Недрстаток устройства - низкая точность измерений и невозможность непрерывного определения трассы л глубины залегания провода. Известно устрюйство, основанное на определении направления вектора напряженности магнитного поля протяженного проводника, обтекаемого переменным током, в котором используют ся две или более поворотные катушки, укрепленные на фиксированном расстоя нии друг от друга вдоль прямой, пара лельной поверхности почвы и расположенной в плоскости, перпендикулярной оси протяженного проводника (2. Недостаток известного устройства необходимость точной ориентировки приемных катушек, что обусловливает значительные погрешности измерений, и невозможность непрерывного измерения глубины залегания проводника с током. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, основанное на фиксации характерных точек кривой изменения напряженности магнитного поля проводника вдоль прямой, параллельной поверхности земли и перпендикулярной оси проводника, содержащее катушки поиска трассы протяжённого проводника и приемные катушки, оси которых наклонены к поверхнрсти земли Недостаток этого устройства - сравнительно невысокая точность измерений, из-за ошибок ориентации осей катушек, при их переносе, а также невозможность выполнения непрерывного определения трассы и глубины залега-. ния протяженного проводника, обтекаемого переменным током, из-за необходимости механического переноса катушек в плоскости перпендикулярной оси проводника. Целью изобретения является повышение точности измерения и обеспечения непрерывности определения трассы прокладки и глубины залегания протяже ного проводника, обтекаемого перемен ным током. Поставленная цель достигается тем что устройство дополнительно содержи коммутатор сигналов приемных катушек коммутатор сигналов катушек поиска трассы проводника, схему управления коммутатором приемных катушек, схему управления коммутатором катушек поис трассы .проводника, делитель частоты, генератор импульсов, первый и второй индикаторы фазы, дешифратор канала измерения глубины, дешифратор канала поиска трассы проводника, индикатор трассы и индикатор глубины залегания причем выходы приемных катушек подсо динены к сигнальным входам коммутато ра сигналов катушек, а выходы катушек поиска трассы проводника подсоединены к сигнальным входам коммутато ра сигналов катушек поиска тр&сйы,об выхода коммутатора сигналов приемных катушек подключены к входам первого индикатора фазы, а оба выхода .коммутатора сигналов катушек поиска трассы проводника - ко входам вто.рого индикатора фазы, входы управления коммутатора сигналов приемных катушек и коммутатора сигналов катушек поиска трассы подсоединены соответственно к выходам схемы управления коммутатором приемных катушек и схемы управления коммутатором катушек поиска трассы протяженного проводника, вход управления схемы управления коммутатором приемных катушек подсое динен к выходу генератора импульсов, вход управления схемы управления ком мутатором катушек поиска трассы - к выходу делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы схемы управления коммутатором катушек поиска трассы и выход второго индикатора фазы подсоединены к входам дешифратора канал поиска трассы протяженного проводинка,выходы которого одновременно подк чены к индикатору трассы проводника к входам дешифратора канала измерения глубины, к другим входам которого подсоединены выход первого индикатора фазы и выходы схемы упр авления коммутатором приемных катушек, а выходы дешифратора канала измерения глубины подключены ко входам индикатора глубины залегания. На чертеже изображена блок-схема устр(рйства. Устройство содержит носитель 1, на котором неподвижно закреплены индукционные катушки, катушки 2-7 поис трассы протяженного проводника, оси чувствительности которых перпендикулярны поверхности земли, приемные катушки 8-13, оси чувствительности которых наклонены к поверхности земли, коммутатор 14 сигналов- катушек поиска трассы проводника, коммутатор 15 сигналов наклоненных приемных катушек, первый 16 и второй 17 индикаторы фазы, генератор 18 импульсов, делитель 19 частоты, схема 20 управления коммутатором приемных катушек, схема 21 управления коммутатором катушек поиска трассы проводника, дешифратор 22 канала поиска трассы проводника, дешифратор 23 канала измерения глубины залегания, индикатор 24 трассы протяженного проводника, индикатор 25 глубины залегания. Устройство работает следующим образом. В устройстве на носителе 1 неподвижно закреплены через определенные, фиксированные расстояния катушки поиска, трассы и наклоненные к поверхности земли приемные катушки. Удобнее всего применять угол наклона равным 45 «. Генератор импульсов 18 управляет работой схемы управления коммутатором приемных катушек 20 таким образом, что на входы индикатора 16 фазы через, коммутатор сигналов наклоненных приёмных катушек 15 в каждом такте работы устройства подсоединяются выходы двух близрасположенных приемных катушек вдоль носителя 1. В свою очередь, выходные импульсы генератора 18 через делитель 19 частоты управляют работой схемы управления коммутатором катушек-поиска трассы протяженного проводника 21 таким образом, что на выходы второго инди катора 17 фазы через коммутатор сигналЪв/катушек поиска трассы 14 в каждом такте работы устройства поступают сигналы двух катушек поиска трассы, находящихся наиболее близко друг от друга на носителе. Коэффициент деления частоты делителя 19 выбран так, чтобы на время подключения одной пары катушек поиска трассы через коммутатор 14 сигналов катушек поиска трассы ко входу второго индикатора 17 фазы, ко входам первого индикатора 16 фазы схема 20 управления коммутатором приемных катушек через коммутатор 15 сигналов приемных катушек -последовательно подсоединила все пару приемных катушек, расположенных на носителе рядом; Сигналы двух находящихся рядом катушек поиска .трассы протяженного проводника в случае расположения их по одну сторону от трассы проводника синфазны. Если эти катушки (3 и 4) размещены по обе стороны от трассы проводника, то сигналы, наводимые в них, находятся в прртивофазе. Дешифратор канала поиска трассы проводника 22, работающий попризнаку совпадения во времени сигнала с выхода второго индикатора 17 фазы с сигналом на том выходе схемы 21 управления коммутатором катушек поиска трассы. :который подсоединяет ко входу индикатора 17 фазы две рядом находящиес катушки поиска трассы проводника, расположенные по обе стороны от тра сы/ засвечивает индикатор 24 трассы протяженного проводника. Последний показывая пару катушек, расположенн по обе стороны проводника, определя тем самым и расстояние между трассо протяженного проводника и концом но сителя 1. Выходные сигналы схемы уп равления коммутатором приемных катушек 20 и выходной сигнал индикато ра 16 фазы .поступают на первую груп входов дешифратора 23 канала измере ния глубины, на другую группу входо которого поступают сигналы с дешифратора 22 канала поиска трассы. По признаку совпадения во времени сигна лов на том выходе схемы 20 управления коммутатором приемных кат5Ш1ек, который подсоединил через коммутатор 15 сигналов приемных катушек ко входу первого индикатора 16 фазы приемных катушек, выходные сигналов которых находятся в противофазе, с сигналом на выходе дешифратора 22 поиска трассы проводника, который индицирует трассу в данный момент времени, дешифратор 23 канала измерения глубины засвечивают индикатор 25 измерения глубины, показывающий глубину залегания проводника. Точность измерения расстояния до трассы протяженного проводника и глу бины его залегания зависит от количества пар приемных катушек и от расстояния между катушками одной паИзобретение может быть применено для определения трассы прокладки и измерения глубины залегания протяженного проводника, обтекаемого переменным током, непосредственного во время-движения носителя, а также в системах автоматического вождения .движущихся аппаратов по токоведущему кабелю. Формула изобретения Устройство для определения место положения протяженного проводника с переменным током, содержащее катушки поиска трассы проводника и приемные катушки, оси чувствительности которых наклонены к поверхности земли, отлич ающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения и обеспечения непрерывности определения трассы прокладки и глубины залегания протяженного проводника, оно дополнительно содержит коммутатор ,сигналов приемных катушек, коммутатор сигналов поиска трассы проводника, схему управления коммутатором приемных катушек, схему управления коммутатором катушек поиска трассы проводника, делитель частоты, генератор импульсов, первый и второй индикаторы фазы, дешифратор канала измерения глубины, дешифратор канала аоиска трассы проводника, индикатор трассы и индикатор глубины залегания, причем выходы приемных катушек под|сбёдинены к сигнальным входам коммутатора сигналов приемных катушек, а выходы катушек поиска трассы проводника подсоединены к сигнальньм входам коммутатора сигналов катушек поиска трассы, оба выхода коммутатора сигналов приемных катушек подключены к входам первого индикатора фазы, а оба выхода коммутатора сигналов катушек поиска трассы проводника - ко входам второго индикатора фазы, входы управления коммутатора сигналов: приемных катушек и коммутатора сигналов катушек поиска трассы подсоединены соответственно к выходам схемы управления коммутатором приемных катушек и схемы управления коммутатором катушек поиска трассы протяженного проводника, вход управления схемы управления коммутатором -приемных катушек подсоединен к выходу генератора импульсов, вход управления схемы управления коммутатором катушек поиска трассы - к выходу делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов/ выходы схемы управления коммутатором катушек поиска трассы и выход второго индикатора фазы подсоеди- . нены к входам дешифратора канала поиска трассы протяженного проводника, выходы которого одновременно подключены к индикатору трассы проводника и к входам дешифратора канала измерения глубины, к другим входам которого подсоединены выход первого индикатора фазы и выходы схемы управления коммутатором приемных катушек, а выходы дешифратора канала измерения глубины подключены к входам индикатора глубины залегания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Руководство по электрическим измерениям линий магистральной и зоновой систем связи. М., Связь, 1973. 2.Патент ФРГ 1064164, кл. 21 а 30/10, 1960. 3.Бахмутский В.Ф., Зуенко В.Г. Индукционные кабелеискатели. М., Связь, 1970 (прототип).

ОсЫ){Л сдника