Устройство для обнаружения объектов в трубопроводе
Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации магистральных и промысловых трубопроводов, и предназначено для поиска и определения местонахождения остановившихся и контроля прохождения движущихся внутритрубных очистных или диагностических устройств с поверхности земли. Устройство для обнаружения объектов в трубопроводе содержит передатчик, выполненный с возможностью установки на размещаемом в трубопроводе объекте и возможностью создания переменного электромагнитного поля с постоянной частотой f, направленного вдоль оси трубопровода, в котором устанавливается, и приемник, включающий магниточувствительные датчики, измерительная ось первого из которых ориентирована параллельно оси трубопровода при установке в нем, а измерительная ось второго - перпендикулярно оси трубопровода. Выходы каждого их магниточувствительных датчиков через усилители, аналого-цифровые преобразователи соединены с входами узкополосных цифровых фильтров, настроенных на частоту f, выход первого из узкополосных цифровых фильтров, сообщенного с магниточувствительным датчиком, измерительная ось которого ориентирована параллельно оси трубопровода, подключен к входу цифрового амплитудного детектора и первому входу сумматора по модулю 2, выход цифрового амплитудного детектора подключен одному из входов устройства индикации и входу компаратора, выход которого соединен со вторым входом устройства индикации. Выход второго из узкополосных цифровых фильтров соединен со вторым входом сумматора по модулю 2, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации. Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение эффективности обнаружения объекта за счет повышения степени достоверности и точности обнаружения.
Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации магистральных и промысловых трубопроводов, и предназначено для поиска и определения местонахождения остановившихся и контроля прохождения движущихся внутритрубных очистных или диагностических устройств с поверхности земли.
Известно устройство для обнаружения объекта в трубопроводе, которое состоит из передатчика, устанавливаемого на находящемся в трубопроводе объекте и излучающего переменное электромагнитное поле с постоянной частотой f, направленное вдоль оси трубопровода, и размещаемого на поверхности земли над трубопроводом приемника, в котором имеется магниточувствительный датчик, измерительная ось которого ориентирована параллельно оси трубопровода, выход которого соединен с входом предварительного усилителя, узкополосный фильтр, настроенный на частоту f, выход которого в свою очередь подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входом устройства индикации и входом компаратора, выход которого соединен со вторым входом устройства индикации (RU 2110729 С1, 10.05.1998).
Недостатком известного устройства является то, что при малых скоростях движения объекта в трубопроводе определение его точного положения по максимуму огибающей сигнала затруднено, так как максимум сильно растянут и, как правило, искажен под воздействием помех. Ошибка при определении момента прохождения объекта может при этом достигать нескольких десятков периодов частоты f. Еще одним недостатком данного устройства является низкая помехозащищенность, которая может приводить к ложным срабатываниям от внешних электромагнитных помех.
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение эффективности обнаружения объекта за счет повышения степени достоверности и точности обнаружения.
Указанный технический результат достигается за счет того что устройство для обнаружения объектов в трубопроводе, содержит передатчик, выполненный с возможностью установки на размещаемом в трубопроводе объекте и возможностью создания переменного электромагнитного поля с постоянной частотой f, направленного вдоль оси трубопровода, в котором устанавливается, и приемник, включающий магниточувствительные датчики, измерительная ось первого из которых ориентирована параллельно оси трубопровода при установке в нем, а измерительная ось второго - перпендикулярно оси трубопровода, выходы каждого их магниточувствительных датчиков через усилители, аналого-цифровые преобразователи соединены с входами узкополосных цифровых фильтров, настроенных на постоянную частоту f, выход первого из узкополосных цифровых фильтров, сообщенного с магниточувствительным датчиком, измерительная ось которого ориентирована параллельно оси трубопровода, подключен к входу цифрового амплитудного детектора и первому входу сумматора по модулю 2, выход цифрового амплитудного детектора подключен к одному из входов устройства индикации и входу компаратора, выход которого соединен со вторым входом устройства индикации, выход второго из узкополосных цифровых фильтров соединен со вторым входом сумматора по модулю 2, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации.
Полезная модель иллюстрируется фиг.1, на которой изображена общая схема устройства.
Устройство для обнаружения объектов в трубопроводе содержащее передатчик 1, выполненный с возможностью установки на размещаемом в трубопроводе объекте и возможностью создания переменного электромагнитного поля с постоянной частотой f, направленного вдоль оси трубопровода, в котором устанавливается, и приемник 2.
Приемник 2 включает магниточувствительные датчики 3 и 4, измерительная ось первого из которых ориентирована параллельно оси трубопровода при установке в нем, а измерительная ось второго - перпендикулярно оси трубопровода.
Выходы каждого их магниточувствительных датчиков 3 и 4 через усилители 5 и 6 соответственно, аналого-цифровые преобразователи 7 и 8 соединены с входами узкополосных цифровых фильтров 9 и 10, настроенных на частоту f.
Выход первого из узкополосных цифровых фильтров 9, сообщенного с магниточувствительным датчиком 3, измерительная ось которого ориентирована параллельно оси трубопровода, подключен к входу цифрового амплитудного детектора 11 и первому входу сумматора 12 по модулю 2.
Выход цифрового амплитудного детектора 11 подключен к одному из входов устройства индикации 13 и входу компаратора 14, выход которого соединен со вторым входом устройства индикации 13.
Выход второго из узкополосных цифровых фильтров 10 соединен со вторым входом сумматора 12 по модулю 2, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации 13.
Устройство работает следующим образом.
На объекте (внутритрубном очистном или диагностическом устройстве) устанавливают передатчик 1, выполненный с возможностью создания переменного электромагнитного поля с постоянной частотой f.
Приемник, размещаемый на поверхности земли, 2 принимает сигнал. Переменное электромагнитное поле с постоянной частотой f с помощью первого магниточувствительного датчика 3 преобразует проекцию вектора индукции магнитного поля параллельную оси трубопровода в аналоговый электрический сигнал, который усиливается в усилителе 5, проходит аналогово-цифровой преобразователь 7, узкополосный цифровой фильтр 9, цифровой амплитудный детектор 11. Затем формируется огибающая сигнала, ее амплитуда сравнивается с заданным порогом для формирования строба наличия сигнала от объекта, и определятся положения объекта при достижении максимума огибающей и наличии строба.
Дополнительно посредством второго магнитного датчика 4 выполняется преобразование проекции вектора индукции магнитного поля перпендикулярной к оси трубопровода в аналоговый электрический сигнал, который усиливается в усилителе 6, проходит аналогово-цифровой преобразователь 8, узкополосный цифровой фильтр 10.
Разряды обоих отфильтрованных сигналов логически суммируются по модулю 2 в сумматоре 12.
Фильтрация, детектирование и формирование огибающей выполняются способами цифровой обработки сигналов, а определение положения объекта в трубопроводе осуществляется в момент изменения результата логического суммирования по модулю 2.
Полезная модель позволит повысить эффективность обнаружения объекта за счет повышения степени достоверности и точности обнаружения.
Представленная в формуле полезной модели совокупность существенных признаков позволит достичь указанный технический результат за счет повышения точности определения положения объекта по максимуму огибающей с минимальным ее искажением. Величина погрешности при этом снижается. Увеличивается также помехозащищенность.
Устройство для обнаружения объектов в трубопроводе, содержащее передатчик, выполненный с возможностью установки на размещаемом в трубопроводе объекте и возможностью создания переменного электромагнитного поля с постоянной частотой f, направленного вдоль оси трубопровода, в котором устанавливается, и приемник, включающий магниточувствительные датчики, измерительная ось первого из которых ориентирована параллельно оси трубопровода при установке в нем, а измерительная ось второго - перпендикулярно оси трубопровода, выходы каждого из магниточувствительных датчиков через усилители, аналого-цифровые преобразователи соединены с входами узкополосных цифровых фильтров, настроенных на постоянную частоту f, выход первого из узкополосных цифровых фильтров, сообщенного с магниточувствительным датчиком, измерительная ось которого ориентирована параллельно оси трубопровода, подключен к входу цифрового амплитудного детектора и первому входу сумматора по модулю 2, выход цифрового амплитудного детектора подключен к одному из входов устройства индикации и входу компаратора, выход которого соединен со вторым входом устройства индикации, выход второго из узкополосных цифровых фильтров соединен со вторым входом сумматора по модулю 2, выход которого соединен с третьим входом устройства индикации.
