Устройство для определения глубины залегания кабеля

Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯКАБЕЛЯ ф" Изобретение относится к областиэлектротехники и техники проводнойсвязи и может быть использовано дляпоиска кабелей электромагнитнымиметодами,Устройство предназначено для непрерывного определения глубины залеганиякабеля, обтекаемого переменным током,при передвижении вдоль кабеля,Известны устрОйства для определения расстояния от кабеля, обтекаемогопеременным током, до места измеренияс помощью двух датчиков, расположенных на разных расстояниях от кабеля,например, прибор типа 121 А фирмы%евшего 6.1 есФг 1 с, США (1) .Недостатком прибора 121 А являетсясложность процесса измерения, исключающая возможность непрерывного автоматического определения глубинызалегания кабеля при продвижениивдоль кабеля.Из известных устройств наиболееблизким по технической сущности кпредлагаемому является устройство, вкотором два приемных датчика черезвходной коммутатор и через управляемый делитель подсоединены ко входуусилителя переменного тока, к выходуЗО которого через выходнойкоммутаторподключены управляющая и измерительная цепи отрицательной обратной связи (ООС). К дополнительному выходуизмерительной цепи ООС подключен выходной индикатор. Дополнительный выход управляющей цепи ООС и выход источника опорного сигнала подключенык отдельным входам нуль-органа, выход.которого через запоминающий элемент подключен к управлякмему входууправляемого делителя. Устройствотакже содержит блок синхронного управления коммутаторами 2,данному устройству присущи следующие недостаткиЭДС, индуктированные в датчиках,практически оказываются несинфаэнымииз-за того, что выполнение датчикови их цепей идентичными техническизатруднено. Поэтому на дифференциальном выходе датчиков результирующийсигнал представляет собой не алгебраическую разность мгновенных значенийЭДС, индуктированных в датчиках, .получение которой является необходимымусловием работы устройства, а их геометрическую разность, которая, какизвестно, в зависимости от величиныгдеЕ и Е действукщие значения ЭДС, индуктированных соответственно в ближнем и дальнем датчиках; расстояние до кабеля 60 от ближнего датчика; расстояние между датчиками 1 и 2 укоэффициент пропорциональности, 65 фазового сдвига между этими ЭДС, может быть как более, так и менее их алгебраической разности. Это обстоятельство приводит к погрешности измерэния.Возникающее при работе электронныхкоьмутатдров шумовое напряжение также геометрически складывается с напряжениями полезных сигналов и являетсяисточником дополнительной погрешности, кроме того, коммутация сигналовприводит к комбинационно-частотнымпогрешностям определения глубины залегания кабеля.Наконец, иэ-эа значительной сложности схемы, габариты и вес устройства оказываются неприемлемыми для переносного полевого прибора.Целью изобретения является повыше ние точности определения глубины залегания кабеля.и упрощение устройства,Эта цель достигается тем, что в 20устройство, содержащее разнесенныепо высоте приемные датчики, управляемый делитель, соединенный с усилителем переменного тока, и индикатор,дополнительно введены детектор и дополнительный управляемый делитель.Усилитель переменного тока подсоединен к .входу детектора, выход которогосоединен с управляющими входами обоихуправляемых делителей. Выход другогодатчика через дополнительный управляемый делитель соединен с индикатором.На чертеже изображена структурнаясхема устройства для определения глубины залегания кабеля, обтекаемого переменным током.Как показано на схеме, входныедатчики 1 (ближний) и 2 (дальний) подключены соответственно к сигнальнымвходам идентичных управляемых делителей 3 и 4 напряжения. Усилитель 5 переменного тока и детектор б подключен к управляющим входам 7 и 8 делителей. Выход дополнительного делителя подключен к входу выходного инди" катора 9, по которому отсчитываетсяглубина залегания кабеля.Определение глубины залегания кабеля устройством йрбисходит следующим образом.Припротекании переменного токав кабеле в расположенных вблизи него датчиках индуктируются ЭДС, величины которых обратно пропорциональны расстояниям между кабелем и датчиками:Е =к/и ь+ е =к(и+е, (1) Напряжение П, ближнего датчика 1 ослабляется делителем 3 обратно пропорционально величине входного напряжения, в результате чего на выхо-. де делителя напряжение П . поддерживается постоянным:)алых0 = О,к:соэгде К( 1 - коэффициент передачи делителя 3.Напряжение Б дальнего датчика 2 до подведения к индикатору 9 ослабляется делителем 4, коэффициент передачи которого К . - К , поэтому(3)4 ЬЫХ Е 3Заменив в формуле (3) К его значением, найденным из формулы (2) и, заменяя выходные напряжения датчиков выражениями для индуктированных в них ЭДС, найденными из формулы (1), находим, что на входе индикатора действует напряжение(4)О =Оэьх= 4 е.ых=+Е" фгде М - коэффициент пропорциональности.Как видно из формулы (4), сигнал на входе выходного индикатора пропорционален глубине залегания кабеля. Шкала или отсчетное устройство индикатора может быть проградуировано непосредственно в значениях глубины залегания кабеля.Отсутствие в схеме устройства электронной коммутации сигналов и независимость работы устройства от фазового сдвига между сигналами, индуктированными в датчиках, повышают точность измерения глубины, в особенности при малых уровнях сигналов, индуктированных в датчиках. Иэ формулы (4) следует, что начальный участок шкалы индикатора растянут. Это обстоятельство также способствует повышению точности измерений при относительно малых глубинах залегания кабеля, соответствукщих нормам глубин (0,8 1,2 м) прокладки кабелей связи.Устройство отличается невысокой стоимостью, малыми габаритами и весом.Габариты и особенно вес, а также повышение точности измерений являются определяющими для переносного.прибора, с которым оператору в течение всего рабочего дня приходится продвигаться вдоль трасс кабелей при их прокладке или паспортизации, что существенно влияет на производительность труда оператора.1Формула изобретенияУстройство для определения глубинызалегания кабеля, содержащее разне746370 телей, а другой датчик через второйуправляемый делитель подсоединен киндикатору. Составитель Л.Воскобойниковактор Л.Курасова ТехРеД М, Петко Коррек Р . УКо екто В.Бутяга одййсное ираж 649 комитета СС открытий ушская наб, 3935/34ЦНИИПИпо д13035,ЗаказГосударственелам изобрете1 Москва, ЖогоийР 4 илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектйая, 4 сенные по высоте приемные датчики,один из которых через управляемый делитель соединен с усилителем переменного тока, и индикатор, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерений и упрощения устройства, оно снабжено детектором и дополнительным управляемымделителем, причем детектор подключенмежду выходом усилителя и управляющими входами обоих управляемых делиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ю фВе 6 Р, Ь аЬога 1 ог 1 ев Весегй ф. НочевЬег, 1965, 400-401,2. Авторское свидетельство СССР Р 385251, кл, С 01 Ч 3/00, 1973 (прототип) .