Устройство для измерения пространственного положения трубопроводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9297 А 1 9) и 51)5 6 01 В 7/30 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛ ЬСТ АВТОРСКО остике труельского и титута соозовой про- спийском ОсеннийИванцов 705 00 ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ П О ПОЛОЖЕНИЯ Т измерительрять радиусы, сится к изметь испольэовамагистральньстроительств тель но для х тру изобретения сти и увеличен ков обследуем г. 1 показана иг. 2 - схема узявляется и ие длины и ых трубопр блок-схема ла коррекц овыше- мерлеводо в. устройи гироит систему 1, гироверти тклонения о ой плоскост измерения ервичкаль 2 и тру, гиро- углов ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Инженерный центр по диагнбопроводов Научно-исследоватпроектно-конструкторского инсружения объектов нефтяной и гамышленности в при канефтегазовом комплексе(56) Авторское свидетельство СС(57) Изобретение относитсной технике и позволяет из Изобретение отно ной технике и может бь контроля положения бопроводов в процессе плуатации Целью ние точно мых участ На фи ства; на Ф полукомпаса. Устройство содерж ных преобразователей для измерения углов о бопровода в вертикаль полукомпас 3 - длякривизны и положение трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях при стабильном поддержании заданной точности измерений на протяженных участках обследуемых трубопроводов. Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений, При перемещении устройства по внутренней полости трубопровода сигналы, поступающие от датчика пути, формируют команду на опрос датчиков угла наклона в горизонтальной и вертикальной плоскостях с заданной частотой посредством блока автоматики. Через систему вторичных преобразователей и микропроцессор сигналы в цифровом коде поступают на магнитный регистратор длительной памяти, Блок электронной коррекции осуществляет автоматическую подстройку гидрополукомпаса в процессе его работы посредством компараторов и элементов И; 1 з, и. ф-лы. 2 ил. отклонения в горизонтальной плоскости, одометр 4 - датчик пути для измерения пройденного пути на базе колесного генератора с бесконтактным прерывателем сигналов, Для обработки сигналов, поступающих от угломерных датчиков; используется система вторичных преобразователей 5 в составе: устройства согласующие 6 и 7 - для усиления и согласования уровня выходных сигналов, коммутатор аналоговых сигналов 8, аналого-цифровой преобразователь 9, преобразующий сигналы в цифровой код, и микропроцессорный контролер 10, Напряжение для запитки датчиков и преобразователей, а также регистратора 11 подается от, блока питания 12, в составе которого имеется блок автоматики 13,осуществляющий автоматическое включение и выключение устройства, а также защиту аккумуляторов отглубокого разряда,Узел коррекции гирополукомпасэ 14 состоит иэ трех компараторов 15, 16 и 17,.потенциометров - задэтчиков уровней пе. реключения компараторов 18. 19 и 20; инвертора 21, триггеров 22 и 23, трех схем И24,25 и 26 и реле 27 и 28.Устройство для измерения углов наклона протяженных Обьектов в горизонтальнойи вертикальной плоскостях работает следующим Образом,Устройство загружается посредствомкамеры запуска в трубопровод В выключенном сОстолнии, После закрытия крынки камеры запуске и подачи давления,устройствоначинает переме 3 Цаться по трубопроводу.При атом колесо Одометра 4, Опираясь посредствбм Цфжины не стенку трубопрово. да, начинает врааатьсл и зе счетбескбйтактной пары. магниимфкон генефрует импульсы, которые поступают на блокавтоматики 13. При поступлении заданногоКОличестВВ иипульсОВ блок автоматики 13Включает всю аппаратуру устройства и подаат Рищльс В блок еэтомэтической гюд"стОЙКМ Гиройолукомйесе 14, которыйустэнавлйееят задэнидй начальный уроээйь Выходного сиГнела гирополукомнаса ЗюВыходФые сигналы гироаертикэли 2 и ГироЙОВДИОмйэя 3 уснлиезются с помощью соОтаетстеующих согласующих устройств 6 и7 и поступают иа коммутатор аналоговыхсигиэлое 8 и далее не аналого-цифровойпреобразователь 9, который преобразуетаналоговые сигналы В цифровой код. Микропроцэжорный контроллер 16 пО импульСам, поступающим от Одометра 4;ОЩишивает Все измерительные каналы изапоминает полученную информацию в буферном запоминающем устройстве. При заполнении буферной памяти контроллер,. включает магнитный регистратор 11 и записывает информацию на магнитную ленту.. Таким образом, магнитный регистратор 11работает в экономичномстарт-стопном"режиме; что позволяет проводить обследование участков трубопроводов значительной протяженности.При разрядеаккумуляторных батарей, близком к предельному или при возникновении неисправностей в цепях питания, блок автоматики 13автоматически выключает аппаратуру,Повышение точности и протяженностиобследования измерительных и реобразовэтелей достигается за счет применения уст, ройств коррекции. В гировертикалииспользуется электроконтэктный уровне мер, смещение которого замыкает контакты и включает двигатели коррекции, В гирополукомпэсе применена схема автоматической подстройки; в основу которой 5 положена взаимосвязь отклонений главнойоси гироскопа с уровнем выходного сигнала, При включении питания выходы компараторов 15, 16 и 17 устанавливаются в состояния, определяемые уровнем выход-, 10 ного сигнала гирополукомпаса 3, где компзрэторы 15 и 17 отвечают соответственно верхнему и нижнему уровнй заданного диапазона изменения, а компаратор 16 - нулевому отклонению, Если при этом уровень 15 сигнала находится между заданным верхним и нижним порогами срабатывания, на выходах компаратора 15 и 17 устанавливается высокий уровень логической единицы, .Если при этом уровень сигнала превышает 20 начальный уровень срабатывания, на Выходе компаратора 16 также устанавливается высокий уровень, По Фроиту импульса, поступающего через инвертор 21 из блока автоматики нэ тактовые Входы "С" триггеров 25 11 и 23, последние устанавливаются в состояния, определяемые урОВнем выходных Сигналов компарвторов, Поскольку на выходах компарзторое 15 и 16 установлен высокий уровень, триггер 22 устанавливается по вхо Д В еди ич Ое сотояние и чере злмент 25 включает реле 27; которое, в своюочередь, Включает своими контактами К 1 двигатель коррекции. Уровень выходного 35 40 55 сигнала гирополукомпаса 3 начинает изменяться а сторону заданного начального уровня. Когда уровень выходного сигнала сравняется,с начальным уровнем, переключится компарэтбр 16 и включит двигатель коррекции.Если при включении питания уровень выходного сигнала гирополукомпэса 3 устанавливается ниже начального уровня, триггер 23 включитреле 28, и, через контакты К 2 соответствующий двигатель коррекции.В процессе работы устройство, при выходе сигнала гирополукомпаса 3 за пределы заданного диапазона измерения, снова включится соответствующий двигатель коррекции и установится начальный уровень выходного сигнала гирополукомпасэ 3,Нэ выходе элемента 24 формируется сигнал, поступающий в регистратор и соответствующий моментам коррекции гирополукомпасэ.Таким образом,узел коррекции 14 позволяет выставить заданный начальныйуровень выходного сигнала гирополукомпасэ в момент включения питания и поддерживать в заданном диапазоне изменениевыходного сигнала в процессе работы уст1809297 ройства, что значительно повышает точность иразрешающую способность измерения углов отклонения в горизонтальной плоскости, а также дает возможность использовать датчики типа гирополукомпаса для измерения положения трубопроводов по внутритрубной технологии в течение длительного времени. Я Ог блока аътонафики рою ивтрю 1 тор Н доигдтвлнкоррвиции ил,а 1 Формула изобретения 1. Устройство для измерения пространственного положения трубопроводов, содержащее платформу с размещенными на ней датчиками угла наклона-в горизонтальной и вертикальной плоскостях, датчик пройденного расстояния, систему вторичных преобразователей, входы которой соединены с выходами датчиков, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности й производительности измерений; оно снабжено корпу.сом с надетыми на его поверхность эластичными манжетами, предназначенными для базирования в трубопроводе. датчик угла наклона в вертикальной плоскости выполнен и виде гировертикали, датчик угла наклона в горизонтальной плоскости выполнен в виде гирополукомпаса, система вторичных преобразователей выполнена в виде двух согласующих усилителей; соединенного с ними коммутатора, аналого-циф рового преобразователя, подключенного к его выходу микроконтроллера; устройство также снабжено узлом коррекции гирополукомпаса,-первый вход которого соединен с выходом первого согласующего усилителя, а выход - с входом гирополукомпаса,. блоком автоматики, вход которого соединен с выходом датчика пути, а выход с вторым входом блока коррекции гирополукомпаса, платформа выполнена с независимой маятниковой подвеской и расположена в корпу се;2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ще ес я тем, что узел коррекции гирополукомпаса выполнен в виде трех компараторов, трех подстроечных резисторов, двух О-тригге-" 10 ров, инвертора,. схемы И, двух буферныхэлементов, двух реле и двигатели коррек. ции, инвертирующие входы второго и третьего компараторов, неинвертирующий вход, первого компаратора через подстроечные 15 резисторы подключены к источнику питания, инвертирующий вход первого компаратора обьединен с неинвертирующими входами второго и третьего компараторав и является первым входом узла коррекции ги рополукомпаса, выход второгокомпараторасоединен с й-входом первого О-триггера; О-входом второго О-триггера и входом инвертора,выход которого соединен с 8-входом второго О-триггера, С-входы 25 О-триггеров обьединены и являются вторымвходом узла коррекции выход первого компаратора соединен с 3- и О-входами первого О.-тригера, выходтретьего компаоатора соединен с В-входом второго О-триггера, 30 прямой выход которого соединен с входомвторого буФерного элемента и первым входом схемы И, второй вход которой абьединен с входом. первого буферного элемента и соединен с инверсным выходом первого О-.35 триггера, выходы буферных элементов соединены с обмотками первого и второго реле, контакты которых включены в цепь управления двйгателем коррекции гирополукомп 6- са.гРедактор Т.Пиги Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1279 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5