Глибиномір

Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний для пошуку місць розміщення схованих під землею кабелів та труб. Він дозволяє знаходити діючі силові кабелі і труби з катодним захистом та металеві недіючі комунікації, які мають надійний контакт з грунтом. Найбільш близьким по технічній суті до заявленого е пристрій, що містить ближній і дальній до грунту магнітоприймачі, віднімаючий пристрій, два керовані підсилювачі змінної напруги, джерело опорної напруги, елемент порівняння, два перетворювачі змінної напруги в постійну і вихідний індикатор, причому вихід ближнього магнітоприймача підключений до першого входу віднімаючого пристрою, другий вхід якого з'єднаний з виходом дальнього магнітоприймача і входом першого керованого підсилювача змінної напруги, вихід віднімаючого пристрою об'єднаний із входом другого керованого підсилювача змінної напруги, до виходів першого і другого керованих підсилювачів змінної напруги підключені входи відповідно першого і другого перетворювачів змінної напруги в постійну, до виходу першого перетворювача змінної напруги в постійну приєднаний вихідний індикатор, до виходу другого перетворювача змінної напруги в постійну підключений перший вхід елемента порівняння, другий вхід котрого з'єднаний з джерелом опорної напруги, а до виходу елемента порівняння під'єднані входи управління першого і другого керованих підсилювачів змінної напруги. До недоліків цього пристрою слід віднести високу похибку вимірювання глибини і незручність у роботі з ним. Це обумовлене тим, що відсутній шукач вісі і для роботи з ним потрібен ще один прилад. При допомозі двох приладів практично не вдається встановити глибиномір на вісь, що поперше незручно, а по-друге знижується точність вимірювання. Крім цього у пристрої не передбачена можливість наскрізної оперативної калібровки всього вимірювального тракту, що особливо важливо при наявності двох ідентичних каналів. З часом і при зміні температури коефіцієнти передачі каналів починають відрізнятися і точність вимірювання також зменшується, і, нарешті, необхідність забезпечення ідентичності двох каналів також викликає труднощі при настройці пристрою. Задачею винаходу є підвищення оперативності при настройці і експлуатації приладу, а також точності визначення глибини залягання підземних кабелів і трубопроводів. Для вирішення цієї задачі в глибиномір, що складається з ближнього і дальнього магнітоприймачів, віднімаючого пристрою, першого і другого підсилювачів змінної напруги, першого і другого перетворювачів змінної напруги в постійну і індикатора глибини, причому незаземлений вивід дальнього магнітоприймача під'єднаний до з'єднаних між собою входу першого підсилювача змінної напруги і першого входу віднімаючого пристрою, другий вхід якого з'єднаний з незаземленим виводом ближнього магнітоприймача, а вихід - з входом другого підсилювача змінної напруги, до виходу першого підсилювача підключений вхід першого перетворювача змінної напруги в постійну, а до виходу другого підсилювача змінної напруги - вхід другого перетворювача змінної напруги в постійну, додатково введені дві індуктивні катушки, генератор синусоїдальної напруги, включатель, резистор, аналого-цифровий перетворювач, перетворювач напруга-частота і звуковий індикатор, при цьому вихід генератора через включатель з'єднаний з незаземленим виводом першої індуктивної катушки безпосередньо, а з незаземленим виводом другої індуктивної катушки - через резистор, до аналогового входу аналогоцифрового перетворювача під'єднаний вихід першого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід другого перетворювача змінної напруги в постійну з'єднаний з входом опорної напруги аналого-цифрового перетворювача і входом перетворювача напруга-частота, а до виходів аналого-цифрового перетворювача напругачастота під'єднані відповідно індикатор глибини і звуковий індикатор. Суть винаходу пояснюється з допомогою креслення на фіг.1. Глибиномір складається з ближнього і дальнього магнітоприймачів 1 і 2, двох індуктивних катушок 3 і 4, генератора сину* соїдальної напруги 5, резистора 6, вмикача 7, віднімаючого пристрою 8, підсилювачів змінної напруги 9 і 10, перетворювачів змінної напруги в постійну 11 і 12, аналого-цифрового перетворювача 13, перетворювача напруга-частота 14, індикатора глибини 15 і звукового індикатора 16, Незаземлені виводи ближнього і дальнього магнітоприймачів 1 і 2 приєднані до входів віднімаючого пристрою 8. До незаземленого виводу дальнього магнітоприймача 2 підключені також послідовно з'єднані підсилювач 9 і перетворювач змінної напруги в постійну 11. Незаземлений вивід індуктивної катушки 3 приєднаний через вмикач 7 до виходу генератора 5 безпосередньо, а незаземлений вивід катушки 4 через резистор 6. До виходу віднімаючого пристрою 8 під'єднані послідовно з'єднані підсилювач 10 і перетворювач змінної напруги в постійну 12. Вихід перетворювача змінної напруги в постійну 11 з'єднаний із входом аналого-цифрового перетворювача 13, вхід опорної напруги якого об'єднаний із входом перетворювача напругачастота 14 і підключений до входу перетворювача змінної напруги в постійну 12, а до виходів аналогоцифрового перетворювача 13 і перетворювача напруга-частота 14 підключені відповідно індикатор глибини 15 і звуковий індикатор 16. Пристрій забезпечує знаходження вісі підземного трубопровода (кабеля) і вимірює глибину його залягання і працює наступним чином. Нехай індуктивні магнітоприймачі 1 і 2 розміщені над трубопроводом на віддалі d між собою і розташовані паралельно в площині, перпендикулярній вісі трубопровода (див. фіг.2, де 1 і 2 - ближній і дальній магнітоприймачі, Г - грунт, Т - трубопровід). При протіканні на закопаній в землі трубі змінного струму наприклад, струму катодного захисту, кругом неї виникає магнітне поле, силові лінії якого представляють собою концентричні кола в площині, перпендикулярній вісі трубопровода. Напруженості магнітного поля на віддалях і від вісі труби визначаються із співвідношень віддаль від вісі труби до ближнього магнітоприймача), тобто в магнітоприймачах 1 і 2 виникають електрорушійні сили і пропорційні і Змінні напруги і з виходів магнітоприймачів 1 і 2 подаються на входи віднімального пристрою 8 на виході якого утворюється різницева напруга де - безрозмірний постійний коефіцієнт. Напруги і підсилюються з допомогою полосових підсилювачів 9 і 10 настроєних на частоту струму в трубопроводі. З виходів підсилювачів 9 і 10 на входи перетворювачів змінної напруги в постійну 11 і 12 поступають відфільтровані від завад напруги де і - постійні коефіцієнти передачі підсилювачів 9 і 10. Під дією змінних напруг і на виходах перетворювачів 11 і 12 утворюються постійні напруги В (3) і амплітудних значень - коефіцієнти перетворення і змінних напруг і в постійні напруги, і які подаються відповідно на аналоговий вхід і на вхід опорної напруги аналого-цифрового перетворювача 13. На виході останнього утворюється число де масштабний коефіцієнт вимірювання глибини залягання трубопровода відносно ближнього магнітоприймача 2. Число неперервно реєструється з допомогою індикатора глибини 15. Пошук вісі трубопровода здійснюється по різницевому сигналу наступним чином. Коли магнітоприймачі 1 і 2 розміщені далековід трубопровода, наведені в них електрорушійні сили майже рівні і різницевий сигнал наближенні магнітоприймачів 1 трубопровода і 2 до При вісі зростає і над віссю має максимальне значення що відповідає максимальній частоті сигналу на виході перетворювача 14, а відповідно і звукового сигналу в звуковому індикаторі 16. При визначенні вісі трубопровода по зменшується вплив магнітного поля від можливих паралельних гілок трубопроводів, а відповідно зростає імовірність правильного пошуку трубопровода і визначення глибини його залягання. Введені в глибиномір індуктивні катушки 3 і 4 зв'язані Індуктивне відповідно з магнітоприймачами 2 і1, генератор синусоїдальної напруги 5, резистор 6 і вмикач 7 забезпечують можливість перевірки і калібровки вимірювального тракту в польових умовах в процесі проведення робіт, що підвищує надійність і продуктивність роботи.