Устройство для определения мест повреждения изоляции подземных металлических трубопроводов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ(71) Заявитель Научно-производственное Республиканское унитарное предприятие Белгазтехника(72) Авторы Кандыбин Владимир Васильевич(73) Патентообладатель Научно-производственное Республиканское унитарное предприятие Белгазтехника(57) Устройство для определения мест повреждения изоляции подземных металлических трубопроводов, содержащее генератор переменного напряжения, подключенный к контролируемому металлическому трубопроводу, два емкостных датчика, которые закреплены на штоках с фиксированным расстоянием между ними и через согласующие усилители подключены ко входам блока симметризации, выходы которого соединены со входами дифференциального усилителя, приемник, отличающееся тем, что содержит сумматор напряжений и блок деления, причем входы сумматора напряжений подключены к выходам согласующих усилителей, а выход сумматора напряжений подключен к первому входу блока деления, второй вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход - ко входу приемника. Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест сквозных повреждений изоляции металлических трубопроводов. Известно устройство для определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов, содержащее генератор переменного напряжения, подключенный к контролируемому металлическому трубопроводу, и приемное устройство, состоящее из двух электродов и приемника, который выделяет сигнал пропорциональный разности напряжений на двух электродах 1. 9506 1 2007.08.30 Недостатки этого устройства заключаются в низкой точности контроля, чувствительности устройства, а также в трудоемкости контроля, т.к. необходимо наличие двух операторов и при движении оператор без прибора должен следить за тем, чтобы расстояние между операторами было строго постоянным (4 м), что трудно выполнимо в полевых условиях. Известно также устройство для определения мест повреждения изоляции подземных трубопроводов, содержащее генератор переменного напряжения, подключенный к контролируемому металлическому трубопроводу, и приемное устройство, состоящее из двух емкостных датчиков, закрепленных на штоках и с фиксированным расстоянием между ними, двух согласующих усилителей, блока симметризации, дифференциального усилителя и приемника 2. Основной недостаток этого устройства в необходимости подстройки усиления приемного тракта, т.к. сигналы, поступающие на емкостные датчики, меняются в зависимости от удаленности от места подключения генератора, состава грунта, наличия повреждений изоляции и от размеров повреждений, то, следовательно, изменяется и разностной сигнал,поступающий на индикаторное устройство приемника, что снижает точность определения мест повреждения изоляции. Задачей изобретения является повышение точности определения мест повреждения изоляции за счет выделения только разностного сигнала, вне зависимости от абсолютных значений сигналов поступающих на вход емкостных датчиков. Поставленная задача достигается тем, что в устройство для определения мест повреждения изоляции подземных металлических трубопроводов, содержащее генератор переменного напряжения, подключенный к контролируемому металлическому трубопроводу,два емкостных датчика, закрепленных на штоках с фиксированным расстоянием между ними и через согласующие усилители подключены ко входам блока симметризации, выходы которого соединены со входами дифференциального усилителя, приемник, введены сумматор напряжений и блок деления. Входы сумматора напряжений подключены к выходам согласующих усилителей, а выход сумматора напряжений подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход блока деления соединен с входом приемника. На чертеже изображена структурная схема устройства. Емкостные датчики 1 и 2 закреплены на штанге (на чертеже не показано) с фиксированным расстоянием между ними и подключены к входам согласующих усилителей 3 и 4,выходы которых подключены через блок симметризации 5 к входам дифференциального усилителя 6. Выходы согласующих усилителей 3 и 4 соединены со входами сумматора напряжений 7. Первый вход блока деления 8 соединен с выходом дифференциального усилителя 7, а второй вход - с выходом сумматора напряжений 6. Выход блока деления 8 подключен к входу приемника 9. Напряжение на выходе блока деления 8 пропорционально напряжению с выхода дифференциального усилителя 7 и обратно пропорционально напряжению с выхода сумматора напряжений 6. Устройство работает следующем образом. Генератор переменного напряжения (не показан) подключен к трубопроводу (на чертеже не показан) и создает в нем переменный электрический ток. Оператор с приемным устройством (на чертеже не показано) передвигается над обследуемым трубопроводом так, что емкостные датчики 1 и 2 расположены параллельно поверхности земли и один за другим по ходу движения. На входы емкостных датчиков 1 и 2 поступают сигналы от создаваемых током растекания с трубопровода на поверхности земли потенциалов. Если изоляция трубопровода не имеет повреждений, на выходе дифференциального усилителя 6 присутствует небольшой разностный сигнал, определяемый неравномерностью покрытия изоляции трубопровода и неравномерностью электропроводимости грунта. 9506 1 2007.08.30 При приближении к месту повреждения изоляции увеличивается сигнал, поступающий на первый по ходу движения емкостной датчик (1 или 2) и, следовательно, увеличивается разностный сигнал с выхода дифференциального усилителя 6, достигая максимального значения при расположении первого по ходу движения емкостного датчика (1 или 2) над местом повреждения. Затем при продолжении движения наступает резкое уменьшение сигнала на выходе дифференциального усилителя 6 и при размещении на равном расстоянии от места повреждения емкостных датчиков 1, 2 наблюдается минимальное значение сигнала, а при прохождении второго емкостного датчика (2 или 1) над местом повреждения вновь происходит увеличение сигнала. Устройство позволяет получить независимость результатов контроля трубопроводов при изменении состояния грунта, высоты емкостных датчиков 1, 2 относительно трубопровода и удаленности от места подключения генератора, т.к. при одновременном изменении сигналов на выходах емкостных датчиков 1 и 2 разностный сигнал на выходе блока деления 8 остается постоянным, что значительно повышает точность определения мест повреждения изоляции подземных металлических трубопроводов. Устройство позволяет,также получить независимость выходного сигнала приемника 9 при изменении направления ориентации емкостных датчиков 1, 2 относительно направления оси трубопровода при условии нахождения центра штанги, на которой закреплены емкостные датчики 1 и 2 над трубопроводом. При отклонении от трассы трубопровода усиливается зависимость выходного сигнала приемника при изменении направления ориентации емкостных датчиков 1, 2 относительно направления оси трубопровода. Это свойство можно использовать для коррекции движения строго над трубопроводом. Источники информации 1. Сборник руководящих материалов по защите городских подземных трубопроводов от коррозии. - Л. Недра, 1987. - С. 389-390. 2. А.с. СССР 1265658, МПК 401 31/08, 1986 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3