Глибиномір

Глибиномір, який складається з ближнього, середнього і дальнього відносно осі комунікації паралельно розміщених на одній штанзі ідентичних магнітоприймачів, першого і другого фазозсувачів, першого, другого і третього віднімачів напруг, першого і другого вибірних підсилювачів, аналого-цифрового перетворювача та цифрового індикатора, в якому другі входи першого і другого віднімачів напруг приєднані до виходу середнього магнітоприймача, до виходів першого і другого віднімачів напруг приєднані входи ВІДПОВІДНИХ вибірних підсилювачів, а до виходу аналого-цифрового перетворювача підключений вхід цифрового індикатора, який відрізняється тим, що додатково містить перший і другий перетворювачі змінної напруги в постійну, причому виходи ближнього і дальнього магнітоприймачів під'єднані до перших входів першого і другого віднімачів напруг через перший і другий фазозсувачі, до виходів першого і другого вибірних підсилювачів підключені входи першого і другого перетворювачів змінної напруги в постійну, виходи яких з'єднані з входами третього віднімача напруг, вихід якого приєднаний до опорного входу аналого-цифрового перетворювача, а інформативний вхід останнього підключений в точку з'єднання одного з входів третього віднімача напруг з виходом другого перетворювача змінної напруги в постійну Винахід відноситься до технічної фізики і може бути використаний для пошуку і визначення координат підземних протяжних струмопровідних комунікацій, зокрема, нафто-, газота продуктопроводів, кабелів електропередач, теплових мереж, телекомунікацій, тощо Відомий ДЛЯ ЦІЄЇ мети пристрій, який складається з трьох магнітоприймачів, індикатора нуля, індикатора рівня, шарніра з шкалою, регулятора підсилення, перемикача, підсилювача, амплітудного детектора та вихідного індикатора [1] Цей пристрій складний в експлуатації і характеризується низькою точністю визначення глибини залягання струмопроводу, обумовленою тим, що вона визначається по шкалі кута нахилу одного з магнітоприймачів при мінімальному показі вихідного індикатора Другим недоліком аналога є низька завадостійкість до сигналів, що випромінюються сусідніми комунікаціями Відомий також пристрій, що складається з першої калібрувальної і вимірювальної котушок, намотаних на першому феритовому осердю, другої калібрувальної і вимірювальної котушок, намотаних на другому феритовому осердю, третьої калібрувальної і вимірювальної котушок, намотаних на третьому феритовому осердю, першого, другого і третього віднімачів сигналів, першого, другого і третього вибірних підсилювачів напруги, мультиплексора, керованого підсилювача напруги, амплітудного детектора, аналогоцифрового перетворювача, мікрокомп'ютера та дисплея [2] Цей аналог здійснює пошук осі та вимірює глибину залягання комунікацій за різницевими значеннями амплітуд електрорушійних сил, наведених у вимірювальних котушках, тобто реалізує диференційний метод вимірювання, який суттєво підвищує завадостійкість при наявності поруч з обстежуваною інших комунікацій До недоліків аналога [2] слід віднести складність технічної реалізації Найбільш близьким по технічній суті є пристрій, що складається з ближнього, середнього (О 00 ю 58262 та дальнього відносно осі комунікації паралельно розміщених на одній штанзі магнітоприймачів, першого, другого і третього віднімачів напруг, першого і другого вибірних підсилювачів, першого, другого і третього постійних резисторів, першого і другого, розміщених на одній осі, ідентичних змінних резисторів, першого і другого фазозсувачів, підсилювача, головних телефонів, шини додатнього потенціалу, аналого-цифрового перетворювача і цифрового індикатора, причому вихід ближнього магнітоприймача з'єднаний з першим виходом першого віднімача напруг, до виходу середнього магнітоприймача підключені об'єднані другий вихід першого віднімача напруг і перший вихід другого віднімача напруг, другий вихід якого з'єднаний з виходом дальнього магнітоприймача, вихід першого віднімача напруг через перший вибірний підсилювач, перший постійний резистор і перший фазозсувач підключений до першого входу третього віднімача напруг, до точки з'єднання першого постійного резистора з входом першого фазозсувача підключений один з крайніх виводів першого змінного резистора, середній вивід якого об'єднаний з другим крайнім виводом і приєднаний до шини нульового потенціалу, вихід другого віднімача напруг через послідовно з'єднаний другий вибірний підсилювач і другий фазозсувач приєднаний до другого входу третього віднімача напруг, до виходу якого підключені послідовно з'єднані підсилювач і головні телефони, між шинами нульового і додатнього потенціалів включені послідовно з'єднані другий змінний резистор і другий та третій ПОСТІЙНІ резистори, середній вивід другого змінного резистора і від'ємний інформативний вхід аналого-цифрового перетворювача приєднані до шини нульового потенціалу, додатній інформативний вхід і від'ємний ВХІД опорної напруги аналого-цифрового перетворювача об'єднані і підключені до точки з'єднання другого змінного резистора з другим постійним резистором, до точки з'єднання другого і третього постійних резисторів підключений додатній вхід опорної напруги аналого-цифрового перетворювача, до виходу якого приєднаний цифровий індикатор [3] (прототип) Застосування в прототипі, як і в аналозі [2], трьох магнітоприймачів і використання, як інформативних, різницевих сигналів, забезпечує високу завадостійкість до сигналів від розташованих на значній відстані джерел електромагнітного поля Недоліком прототипа є те, що для забезпечення заданої точності визначення глибини залягання комунікацій необхідна висока ідентичність і ЛІНІЙНІСТЬ шкал першого і другого змінних резисторів Виконання цієї умови в реальній ситуації представляє певну трудність Задачею винаходу є зменшення інструментальної складової похибки вимірювання глибини залягання підземних комунікацій Для розв'язання цієї задачі в глибиномірі, що містить ближній, середній і дальній відносно осі комунікації паралельно розміщені на одній штанзі ідентичні магнітоприймачі, перший і другий фазозсувач, перший, другий і третій віднімачі напруг, перший і другий вибірні підсилювачі, аналого-цифровий перетворювач та цифровий індикатор, в якому другі входи першого і другого віднімачів напруг приєднані до виходу середнього магнітоприймача, до виходів першого і другого віднімачів напруг приєднані входи ВІДПОВІДНИХ вибірних підсилювачів, а до виходу аналогоцифрового перетворювача підключений вхід цифрового індикатора, додатково введені перший і другий перетворювачі змінної напруги в постійну, причому виходи ближнього і дальнього магнітоприймачів приєднані до перших входів першого і другого віднімачів напруг через перший і другий фазозсувачі, до виходів першого і другого вибірних підсилювачів підключені входи першого і другого перетворювачів змінної напруги в постійну, виходи яких з'єднані з входами третього віднімача напруг, вихід якого приєднаний до опорного входу аналого-цифрового перетворювача, а інформативний вхід останнього підключений в точку з'єднання одного з входів третього віднімача напруг з виходом другого перетворювача змінної напруги в постійну Додатково введені елементи і зв'язки в своїй сукупності не є складовою частиною жодного пристрою для пошуку підземних інженерних комунікацій або для інших цілей, що дає підставу віднести вказані ВІДМІННІ ознаки до категорії суттєвих і вважати, що глибиномір за винаходом відрізняється новизною Суть винаходу пояснюється з допомогою креслень на фігурах 1 і 2 Глибиномір на фіг 1 складається з ближнього 1, середнього 2 і дальнього 3 магнітоприймачів, які паралельно розміщені на одній штанзі (на фіг 1 не показана), першого 4 і другого 5 фазозсувачів, першого 6, другого 7 і третього 12 віднімачів напруг, першого 8 і другого 9 вибірних підсилювачів, першого 10 і другого 11 перетворювачів змінної напруги в постійну, аналого-цифрового перетворювача 13 і цифрового індикатора 14 Вихід ближнього магнітоприймача 1 через перший фазозсувач 4 під'єднаний до першого входу першого віднімача напруг 6, другий вхід якого об'єднаний з аналогічним входом другого віднімача напруг 7 і підключений до виходу середнього магнітоприймача 2 Вихід дальнього магнітоприймача 3 з'єднаний з першим входом другого віднімача напруг 7 через другий фазозсувач 5 До виходів першого 6 і другого 7 віднімачів напруг приєднані входи першого 8 і другого 9 вибірних підсилювачів, виходи яких через перший 10 і другий 11 перетворювачі змінної напруги в постійну підключені до входів третього віднімача напруг 12, вихід якого з'єднаний з опорним входом аналого-цифрового перетворювача 13, інформативний вхід якого приєднаний до виходу другого перетворювача змінної напруги в постійну 11, а вихід перетворювача 13 з'єднаний з входом цифрового індикатора 14 Глибиномір забезпечує завадостійке визначення осі закопаного в грунті 15 струмопроводу 16 (див на фіг 2, де 17 - штанга, на якій закріплені паралельно розміщені ближній 1, 58262 середній 2 і дальній 3 магнітоприймачі) та глибини його залягання h і працює наступним чином При протіканні в струмопровідній комунікації змінного струму l(t) з частотою f, навколо неї виникає магнітне поле, силові лінії якого представляють собою концентричні кола в площині, перпендикулярній осі струмопроводу Напруженість магнітного поля H(t) на відстанях h, h + а та h + 2а, де h - відстань між віссю ближнього магнітоприймача 1 і віссю струмопроводу, а відстань між осями сусідніх магнітоприймачів 1 і 2 та 2 і 3, визначається за формулами l(t) -. H 3 (t) = H 2 ( t ) 27i(h < ) 1 4 7* Фіг I Фіг 2 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна