Устройство для трассирования заглубленных трубопроводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 601 ЧЗ/ ЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ТЕЛ ЬСТ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Институт геофизики Уральского отделения АН СССР(57) Использование: для обнаружения подземных трубопроводов и других инженерИзобретение относится к электромагитным методам исследований и может ыть использовано для обнаружения подемных трубопроводов, других инженерных оммуникаций и металлических объектов, алегающих в верхнем слое земли мощнотью несколько метров,Известно устройство для обнаружения лектропроводных объектов в земле (электораэведочная аппаратура ДЭМП), которое одержит излучатель поля с генератором и риемный датчик с измерительным прибором, Приемный датчик может быть размещен в двух ортогональных положениях, что позволяет регистрировать вертикальную и горизонтальную составляющие магнитного поля 1).Недостатком этого устройства является низкая точность измерений при выявлении электропроводных объектов, залегающи на небольшой глубине, так как при необх Ж, 1746227 А гных коммуникаций электромагнитными методами. Сущность изобретения: устройство содержит несущую раму., на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, а на другом - два приемных датчика. Один из датчиков электрически связан, а другой имеет максимальную электромагнитную связь с излучающей рамкой. Фазочувствительная электронная схема обеспечивает регистрацию активной и реактивной" составляю- щих вторичного магнитного поля. Для оптимизации возбуждения.электромагнитного поля в обьектах, залегающих на различной глубине несущая рама имеет раздвижную конструкцию. 3 ил,димых в этом случае малых расстоянияхмежду излучающей антенной и,приемнымдатчиком незначительные погрешности вориентировке датчиков приводят к существенным ошибкам измерений составляющихмагнитного поля,Наиболее близким к изобретению является устройство. содержащее несущую раму, на одном конце которой установленпередатчик с излучающей антенной, а надругом конце рамы установлен настроенный на частоту передатчика приемник с антенной, В этом устройстве приемный датчикмагнитного поля может поворачиваться, чтопозволяет определять малую и большую осиэллипса поляризации магнитного поля 2,Однако большая ось эллипса поляризации в основном каоактеризует магнитноеполе самого иэлуча;еля и мало зависит отэлектропроводности среды. Поэтому изве-стным устройством практически невозможно определить аномальный эффект в реальной составляющей электромагнитного поля. Кроме того, использование несущей рамы постоянной длины ие позволяет выбирать оптимальные условия возбуждения первичного поля при изменении глубины залегания искомого электропроводного . объекта (например. трубопровода).Цель изобретения - . уменьшение погрешностей и повышение чувствительности при выявлении заглубленных трубопрово-.дов и инженерных коммуникаций,Поставленная цель достигается путем формирования на выходе измерительного прибора сигналов, пропорциональных значениям активной и реактивной составляющих вторичного магнитного поля по отношению к фазе первичного поля, Устройство содержит жесткую несущую раму, на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, подключенный к генератору переменного тока заданной частоты, На другом конце несущей рамы размещены два ортогональных датчика магнитного поля. один из которых электрически развязан. а другой имеет максимальную электромагнитную связь с излучателем поля, Сигналы с приемных датчиков поступают на усилители, расщепитель фазы, фазовый корректор, синхронные детекторы, которые закреплены иа несущей раме. За счет жесткой конструкции в целом, надеж. - ной электрической развязки между излучателем и приемным датчиком, применения опорной рамки появляется воэможность осуществлять высокоточные фазочувствительные измерения вторичного магнитного поля, Несущая рама состоит из двух частей, подвижной и неподвижной, причем подвижная часть установлена с возможностью телескопического перемещения относительно неподвижной части, Это позволяет регулировать расстояние между излучателем электромагнитного полл и приемным датчиком магнитного поля в зависимости от глубины залегания вылвллемого трубопровода,На фиг. 1 показаны несущал рама с размещенными на ней излучающей и приемными рамками и функциональная схема измерительной части устройства; на фиг. 2 - конструкция раздвижной несущей рамы; на фиг, 3 - фазовые соотношения напряжений в измерительной части устройства,Несущая рама 1 содеркит излучающуюрамку 2, генератор 3 переменного тока. приемную рамку 4, имеющую максимальную электромагнитную связь с излучателем поля. иприемиую рамку 5, электрически развязанную с излучающей рамкой, усилители 6 и 10,расщепитель 11 фазы (0,90), фазовый корректор 7, синхронный детекторы 8 и 12, индикаторы 9 и 13, Раздвижная несущая рамасостоит из двух частей; неподвижной 14, иа5 конце которой размещена излучающая рамка, и подвижной 15, на конце которой установлены приемные датчики магнитногополя. На боковой поверхности неподвикной части несущей рамы имеется стопорный10 винт 16.Устройство работает следующим образом,Переменный ток заданной частоты отгенератора 3 подается на излучающую рам 15 ку 2. В среде создается электромагнитноеполе, возбуждающее вихревые токи в электропроводиых обьектах. Приемный магнитный датчик 5 чувствителен только кэлектромагнитному полю этих токов. Сигна- .20 лы с электрически развязанного магнитногодатчика 5 после усилителя 6 поступают иарегулируемую фазосдвигающую цепь (корректор) 7, а затем на синхронные детекторы8 и 12. Приемный магнитный датчик 4, име 25 ющий максимальную электромагнитнуюсвязь с излучающей рамкой 2, воспринимает первичное магнитное поле излучателя;Электрические сигналы с магнитного датчика 4 после усилителя 10 подаются на расще 30 питель 11 фазы, а затем иа синхронныедетекторы 8 и 12, На выходе блока 8 выде.ляется мнимая часть сигнала,. пропорциональная реактивной составляющей. а навыходе блока 12 - реальная часть сигнала,35 пропорциональная активной составляющейвторичного магнитнзго поля, С выходов сии.хронных детекторов сигналы поступают навходы индикаторных приборов 9 и 13;Оптимальные условия выявления эа 40 глубленных электропроводных объектовобеспечиваются при расстоянии между излучающей и приемной рамками, близком кглубине залегания искомого объекта. Длярегулирования укаэанного расстояниянесу 45 щая рама состоит из двух частей; неподвижной 14 и подвижной 15, причем подвижнаячасть телескопически перемещается относительно неподвижной части. После установки излучающей и приемной рамок на50 заданное расстояние подвикная часть рамы закрепляется стопорным винтом 16,Таким образом, применение в устройстве жесткой конструкции несущей рамы, ортогональных приемного и опорного55 магнитных датчиков при компактном и жестком закреплении на несущей раме излучателя, обоих датчиков и радиоэлектронныхблоков с их источниками питания, снижаетпаразитные связи, позволяет осуществитьвысокоточные фазочувствительные измерения, что приводит к понижению погрешности и повышенио чувствительности измерений при трассировании заглубленных трубопроводов,Формула изобретения 5 Устройство для трассирования заглубленных трубопроводов, содержащее жесткую несущую раму, на одном конце которой размещен излучатель электромагнитного поля, подключенный к генератору перемен ного тока заданной частоты, на другом конце несущей рамы установлен первый датчик магнитного поля, имеющий минимальную электромагнитную связь с излучающей рамкой, электрически с ней не связанный, под ключенный к первому усилителю, а также последовательно соединенные первый синхронный детектор и первый индикатор, о тл и ч а о щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешностей и повышения чувстви тельности, оно содержит второй датчик магнитного поля, фазовый корректор. расщепитель фазы, второй усилитель, второй синхронный детектор и второй индикатор, причем второй приемник магнитного поля на том же конце несущей рамы, что и первый приемник магнитного поля, ортогонально ему, выход первого усилителя соединен со входом фазового корректора, выход которого соединен с опорными входами первого и второго синхронных детекторов, выход второго датчика магнитного поля соединен со входом второго усилителя, выход которого через расщепитель фазы соединен с входами синхронных детекторов, выход второго синхронного детектора соединен со входом второго индикатора. при этом несущая рама состоит из двух частей. подвижной и неподвижной. причем подвижная часть установлена с возможностью телескопического перемещения относительно неподвижной части.1746227 рректор Э.Лончаков аков.а кто Заказ 2388 Тираж Подпис ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва; Ж, Раушская наб., 4/бтиям при ГКНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 оставител ехред М,М