2015-07-04
550
Действие магнитной антенны основано на явлении электромагнитной индукции: при изменении магнитного потока, пересекающего рамку образованную проводником, на концах этого проводника образуется напряжение, которое пропорционально числу силовых магнитных линий, пересекающих рамку.
Сигнал с магнитной антенны максимален, когда ее ось направлена по касательной к направлению магнитных линий в данной точке пространства и минимален при их взаимоперпендикулярном положении.
Используя направленные свойства магнитной антенны и зная особенности расположения силовых магнитных линий вокруг проводника с током, можно определить его плановое положение, глубину нахождения и направление.
Магнитное поле вокруг проводника определяется током, протекающим через него, а не напряжением питающего генератора.
Мощность, потребляемая генератором, определяетсяпроизведением тока и напряжения на нагрузке.
Поэтому для увеличения полезного сигнала генератора и его КПД необходимо в первую очередь снижать сопротивление заземления и обеспечивать малое сопротивление цепи возврата тока генератора (например, заземлением дальнего участка трубопровода).
Так как, при электромагнитной локации подземных коммуникаций используется переменное магнитное поле, то важен вопрос о выборе оптимальной частоты сигнала.
Сигнал тока низкой частоты распространяется на наибольшее расстояние, так как минимальны потери сигнала от тока через емкость трубы относительно земли и потери от взаимоиндукции с соседними коммуникациями.
С другой стороны, сигнал принимаемый антенной, обратно пропорционален частоте магнитного поля. На низкой частоте растут помехи от напряжения промышленной частоты.
С ростом частоты сигнал в трубе затухает быстрее, но легче детектируется.
Недостатком повышенных частот является повышенная индуктивная связь с соседними коммуникациями, затопоявляется возможность подачи сигнала в исследуемый объект без непосредственного электрического контакта за счет электромагнитной связи, посредством специальной излучающей магнитной рамки, которая подключается к выходу генератора сигнала.
Низкие частоты предпочтительнее при измерениях потенциала на поверхности грунта с помощью измерительных штырей.
В каждой конкретной ситуации решение о выборе рабочей частоты принимается экспериментально.
Обнаружение места повреждения изоляции трубопроводов основано на измерении разности потенциалов. Качественно картина растекания тока в местах контакта с землей представлена на рисунке.
Видно, что максимальная плотность тока утечки сосредоточена вблизи места контакта, а линии равного тока расположены вблизи мест контакта практически радиально.
Плотность тока и разность потенциалов на поверхности земли очень быстро уменьшается при удалении от точки контакта.
Если повреждение изоляции вызвано проникновением влаги в наружную ленточную изоляцию, то место растекания потенциала на поверхности земли может не совпадать с местом повреждения внутренней изоляции.
Для измерения потенциала на поверхности земли используются токосъемники различной конструкции. Чем дальше разнесены точки измерения потенциала, тем больше сигнал при том же токе утечки.
Приемник ИПИ- 95 предназначен для частотно-избирательного усиления и согласования входного сопротивления и уровня измеряемых сигналов.
Схема приемника позволяет отображать уровень входного сигнала визуально на стрелочном индикаторе или в виде уровня громкости в головных телефонах.
В зависимости от режима работы на вход приемника подключается магнитная антенна или датчики потенциала поверхности грунта в виде измерительных стержней.
Исследуемый сигнал подается на приемник через разъем «Ант». Схема приемника состоит из входного малошумящего усилителя напряжения с высоким входным сопротивлением. Напряжение с повторителя ослабляется ручкой «Усиление».
В зависимости от режима работы приемника может быть включен только один из усилителей с рабочей частотой 300 или 1000 Гц (переключатель 6).
При нижнем положении переключателя «Полоса» сигналы подаются в обход высокодобротных фильтров и приемник работает в режиме широкой частотной полосы.
Далее усиливаемый сигнал опять объединяется на активном сумматоре переменного тока и подается на усилитель сигнала головных телефонов и гнездо «Тел».
Кнопка «Контроль» переводит стрелочный прибор в режим вольтметра и позволяет оперативно контролировать степень заряженности питающих элементов.
Вся шкала прибора микроамперметра соответствует 5 В (1В в каждом делении). Напряжение на полностью заряженном комплекте гальванических элементов составляет не менее 4,5 В.
Конструктивно приемник представляет собой прямоугольный пластмассовый корпус, состоящий из верхней и нижней П-образных частей.
Отсек для размещения батареи расположен на задней стороне корпуса и закрыт крышкой с винтами. По бокам корпуса закрепляется переносной ремень.
Генератор вырабатывает переменное напряжение зондирующего сигнала рабочих частот повышенной мощности для подачи его на обследуемые объекты при их локации.
Для работы генератора используется энергия источника постоянного тока 12В подходящей мощности (аккумулятор или выпрямитель).
Работой генератора управляет микроконтроллер, который формирует частоту и скважность выходного сигнала, используя встроенный кварцевый генератор в зависимости от выбранного режима.
Встроенный аналого-цифровой преобразователь микроконтроллера используется для измерения и индикации потребляемого тока и питающего напряжения генератора.
Для предохранения схемы генератора от случайного включения на обратную полярность предусмотрена защита.
Питающее напряжение подключается к клеммам «12 В» с соблюдением полярности. Если полярность противоположная, то генератор не включится.
Для оперативного отключения генератора служит двухполюсный выключатель «ВКЛ».
Двухцветный светодиодный индикатор питания (10) является многофункциональным.
При напряжении питания от 9 до 16 В светодиод имеет зеленое свечение.
При напряжении питания менее 11,5 В зеленый светодиод начинает мигать. Это является предупредительным сигналом о недопустимом уровне разряда аккумулятора, если питание осуществляется от кислотной свинцовой аккумуляторной батареи.
