Способ обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов и устройство для его реализации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1191 И 11 01 К 31/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН инГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Контроль за состоянием магистральных трубопроводов: Обзорнаяинформация ВНИИОЭНГ. - М.;, 1978.с, 12-13.Приборы типа "Ферролюкс",РЬБ 10/50, Г 1 Е 66. Каталог приборовфирмы ЯеЬа Вупагопс, ФРГ.(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для определения местповреждения изоляционного покрытияподземных трубопроводов и кабелей.Целью является повышение достовер.ности контроля. Способ состоит в том,что через трубопровод пропускают переменный ток низкой частоты, частоту переменного тока плавно качаютв заданных диапазонах с установлен-.ной,периодичностью, регистрируютток утечки через дефект изоляции нафиксированных частотах внутри каждого диапазона. Устройство, реализующее способ, содержит передатчик,включающий задающие генераторы, генератор тактовых импульсов, переключатель диапазонов, усилитель мощности, регулятор выходного напряжения, аттенюатор, приемник, включающий датчик тока, переключатель диапазонов, резонансные усилители, амплитудный детектор, блок индикации,звуковой сигнализатор. Введение впередатчик триггера, а также использование в качестве задающих генераторов, генераторов качающейся частоты позволяет осуществить автоматическую настройку приемника на час тоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, что значительноповысит производительность контролясостояния изоляции подземньж трубопроводов. 3 ил, 1 1272Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для определения местповреждения изоляционного покрытияподземных трубопроводов и кабелей.Цель изобретения - повышение достоверности контроля эа счет качаниячастоты задающего генератора передачика,На фиг. 1 приведена схема передатчика, на Фиг. 2 - схема приемникамина фиг. 3 - эпюры напряжений в приемнике.Передатчик устройства (Фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый вход которого подключенк входам первого 2 и второго 3 задающих генераторов качающейся частоты.Выходы задающих генераторов 2 и 3качающейся частоты подключены к соответствующим сигнальным входам переключателя 4 диапазонов, выход которого через аттенюатор 5, усилитель 6мощности и регулятор 7 выходного наряжения подключен к контролируемому трубопроводу, Второй выход генератора 1 тактовых импульсов подключен к входу запуска триггера 8, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первому и 30второму управляющим входам переключателя 4 диапазонов.Приемник устройства (фиг.2) содержит датчик 9 тока, выход которогочерез аттенюатор 10 подключен к сигнальному входу переключателя 11 диапазонов. Выходы последнего подключены к входам первого 12 и второго13 резонансных усилителей, выходы ко"торых соединены между собой и подключены к входу звукового сигнализатора 14 и через амплитудный детектор 15 подключены к входу блока 16индикации.Определение места повреждения иэоляции трубопровода осуществляют следующим образом.Подключают передатчик к контролируемому трубопроводу и заземлению.При этом по контролируемому трубо- дпроводу распространяется электрический сигнал переменного тока, частотукоторого изменяют в заданных пределах,Оператор перемещается вдоль трассытрубопровода с приемником электричес-кого сигнала. Датчик 9 тока (Фиг.2),представляющий собой, например, дваштыря, удерживаемых оператором в ру 288 3ках, периодически (через несколькошагов) втыкаемых в грунт на расстоянии 0,5-1 м один от другого, выдает на вход приемника электрическийсигнал, пропорциональный величинепадения напряжения на участке грунтамежду штырями, возникающего при протекании тока утечки через дефектныйучасток изоляции с трубопровода кзаземлению. Величина тока утечки пропорциональна площади дефекта прификсированном расстоянии между штырями и постоянном сопротивлении грунта и измеряется с помощью приемникана фиксированной частоте.Устройство работает следующимобразом.Гененатор 1 тактовых импульсов,выполненный, например, на однопереходном транзисторе, генерирует короткие импульсы запуска триггера 8с тактовой частотой в несколько герци синхронизированное с ним пилообразное напряжение, которое подаетсяна входы первого 2 и второго 3 задающих генераторов качающейся частоты(ГКЧ). Первый ГКЧ 2 генерирует синусоидальный сигнал, частота которогоплавно меняется в течение каждоготакта в диапазоне от 900 (Г ) дои,1100 (Г ) Гц, второй ГКЧ 3 работает аналогично в диапазоне частот от9000 (Е ) до 11000 (Е ) Гц.Нд ЬйСигналы обоих ГКЧ подаются на вхо- .ды переключателя 4 диапазонов, представляющего собой два последовательных электронных ключа, выходы которых подключены к входу аттенюатораа на управляющие входы ключей поступают тактовые импульсы с выходовтриггера 8. Поскольку ключи включаются попеременно, на вход услителя 6 мощности через аттенюатор 5 попеременно поступают синусоидальные сигналы с ГКЧ 2 и 3, т.е. обеспечивается автоматическое переключение рабочих диапазонов с частотой тактовых импульсов.Согласование выхода услителя 6 мощности с нагрузкой осуществляется ступенчатым изменением коэффициента трансформации выходного трансформатора с помощью регулятора 7 выходного напряжения. Режиму согласования соответствует максимум тока в первичной обмотке выкодного трансформатора.3 1272Электрический сигнал переменного тока, изменяющийся во времени идентично выходному сигналу генератора переменного тока, поступает на вход аттенюатора 10, который позволяет предохранить входные усилительные каскады приемника от перегрузки при больших уровнях входного сигнала и, таким, образом, исключает возможность пбявления интермодуляционных иска жений и ложных срабатываний индикации вСигнал с аттенюатора 10 через переключатель 11 диапазонов подается на один из резонансных усилителей 12 15 или 13. Частота резонанса первого резонансного усилителя 12 й, выбиРе Ъ 1 рается равной средней частоте (1000 Гц) в пределах полосы качания ГКЧ(фиг.За). Частота резонанса второго 20 усилителя 13 Ереъя - равной средней частоте (10 кГц) в пределах полосы качания ГКЧ 2 (фиг.Зб). В результате периодического качания частоты гененатора на выходе одного иэ ре зонансных усилителей (в зависимости от положения переключателя 11 диапазонов) возникает тонально (в преде лах полосы пропускания усилителя) и амплитудно модулированйый сигнал 30 (фиг.Зв,г), повторяющийся через такт (Т, ). Этот сигнал, воспринимаемый ,на слух как "вау-вау" легко выделяется на фоне сигнала-помехи с фиксированной частотой.35Сигнал с выхода резонансного усилителя детектируется амплитудным детектором 15 (фиг.Зд,е), при необходимости интегрируется (фиг.3 д,е) и подается на блок 16 индикации, на пример стрелочный индикатор.Предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматическую настройку приемника на частоту передатчика, обеспечить помехозащищенный прием, 45 что значительно повьппает достоверность и производительность контроля состояния изоляции подземных трубопроводов.50Формула изобретения1. Способ обнаружения дефектовизоляции подземных трубопроводов; со288 4стоящий в том, что пропускают черезтрубопровод переменный ток низкойчастоты и регистрируют ток утечкичерез дефект изоляции с помощью приемника электрических сигналов, перемещаемого вдоль трассы трубопровода,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности конетроля, частоту переменного токаплавно качают в заданных диапазонахс установленной периодичностью, арегистрацию тока утечки через дефектосуществляют на фиксированных частотах внутри каждого диапазона,2. Устройство для обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов, содержащее передатчик, включающий первый и второй задающие генераторы, входы которых соединены спервым выходом генератора тактовыхимпульсов, а выходы - с соответствующим сигнальным входом переключателядиапазонов, усилитель мощности, входкоторого через аттенюатор соединен свыходом переключателя диапазонов, авыход усилителя мощности через регулятор выходного напряжения соединенс контролируемым трубопроводом, иприемник, включающий датчик тока,переключатель диапазонов с соответствующими выходами которого соединены первый и второй резонансный усилитель, амплитудный детектор, к выходу которого подключен блок индикации, звуковой сигнализатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля, в передатчик дополнительно введен триггер, вход запуска которогоподключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а прямой иинверсный входы триггера соединенысоответственно с первым и вторым управляющими входами переключателя диапазонов, причем в качестве первогои второго задающих генераторов использованы генераторы качающейсячастоты, а в приемнике аттенюаторвключен между выходом датчика токаи входом переключателя диапазонов,а выходы первого и второго резонанс"ных усилителей соединены между собой и подключены к входам амплитудного детектора и звукового сигналиэатора,1272288 Ропса преумною ярйгс енИЮ,урлвюююм Корректор А, ОбРУчр Составитель Н. Даактор Н. Бобкова Техред Л. Олейник Подписное роектная, 4 рафическое предприятие, г. Ужгород Производственно 6336/46 ВНИИПИ Го по дела 113 О 35, Кос