устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе

Формула изобретения

Устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе, включающее приемник и передатчик электромагнитных сигналов, выход последнего соединен с излучающей антенной, сигналы которой улавливает антенна переносного приемника, расположенного над трубопроводом на поверхности грунта, выход которой последовательно соединен с усилителем, дешифратором и устройством контроля и индикации, отличающееся тем, что между усилителем и дешифратором введены последовательно соединенные друг с другом кварцевый генератор, смеситель и усилитель промежуточной частоты, причем выход кварцевого генератора соединен с одним из входов смесителя, другой вход смесителя соединен с усилителем, а выход смесителя соединен со входом дешифратора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации магистральных и промысловых трубопроводов, и предназначено для поиска и определения местонахождения с поверхности грунта застрявших и контроля прохождения движущихся очистных и диагностических устройств (снарядов).

Известен комплекс "Пума-1", предназначенный для определения местонахождения рабочего снаряда в трубопроводе, включающий передатчик и приемник Передатчик устанавливается на тыльной, по ходу движения, стороне снаряда и предназначен для генерирования электромагнитных сигналов и передачи их через стенку трубопровода и грунт для определения местоположения специальных технических объектов внутри трубопровода с помощью приемника (техническое описание и инструкция по эксплуатации комплекса "Пума-1", утвержденное гл. инженером ВНПО "Союзгазавтоматика" и согласованное начальником управления по транспортировке и поставкам газа Ниигазпрома СССР, 51.12.1982 г.)

Недостатками этого комплекса являются ограниченные возможности по чувствительности, стабильности и быстродействию. Так как в качестве задающего частоту генератора используют мультивибратор, частота которого нестабильна, зависит от температуры перекачиваемого продукта, что ухудшает идентификацию поступающих сигналов по частоте и длительности. Частота излучаемого и преобразуемого сигнала 20 Гц, длительность пачки импульса 0,5 с скважность 0,5. Для подтверждения достоверности принимаемого сигнала необходимо проанализировать не менее трех пачек импульсов, по времени это занимает 2,5 с. При движении снаряда в трубопроводе со скоростью 3 м/с (наиболее часто используемая скорость, при перекачке нефтепродуктов), снаряд проходит 7,5 м. Расстояние устойчивого приема сигнала передатчика составляет около 3 м. Таким образом сигнал не может быть проанализирован и считается потерянным. Эти параметры позволяют использовать указанное устройство в узком диапазоне скоростей движения снарядов.

Наиболее близким к заявляемому является устройство, включающее приемник и передатчик электромагнитных сигналов, настроенный на частоту излучения 7-10 Гц, последний монтируется на снаряде в герметичном контейнере и выходом соединен с излучающей антенной, сигналы которой улавливает антенна переносного приемника, расположенного над трубопроводом на поверхности грунта, выход которой через предварительный усилитель и дешифратор соединен с устройством контроля и индикации (патент РФ N 2110729, F 17 D 5/00, Бюл. N13 10.05.98)

Недостатком прототипа является ограниченное быстродействие, определяемое рабочей частотой передатчика, соизмеримой со скоростями движения снарядов в трубопроводе. При максимальных скоростях движения снарядов в трубопроводе увеличивается вероятность потери связи приемника с передатчиком. Увеличение частоты передатчика невозможно, так как при этом увеличивается затухание электромагнитных волн через трубу.

Изобретение решает техническую задачу увеличения быстродействия, повышения надежности распознавания сигналов передатчика и помехоустойчивости приемника, увеличения расстояния устойчивого приема сигнала передатчика.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе, включающем приемник и передатчик электромагнитных сигналов, выход последнего соединен с излучающей антенной, сигналы которой улавливает антенна переносного приемника, расположенного над трубопроводом на поверхности грунта, выход которой последовательно соединен с усилителем, дешифратором, устройством контроля и индикации, согласно изобретению между усилителем и дешифратором введены последовательно соединенные друг с другом кварцевый генератор, смеситель и усилитель промежуточной частоты, причем выход кварцевого генератора соединен с одним из входов смесителя, другой вход смесителя соединен с усилителем, а выход смесителя соединен со входом дешифратора

На фиг. 1 показана схема устройства

Устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе содержит передатчик сигналов 1, монтируемый на снаряде, излучающую антенну 2, сигналы которой принимаются приемной антенной 3, расположенной над трубопроводом на поверхности грунта, выход которой через усилитель 4 соединен с первым входом смесителя 5, на второй вход смесителя подается сигнал с кварцевого генератора 6, выход смесителя 5 через усилитель промежуточной частоты 7 и дешифратор 8 подключен к устройству контроля и индикации 9.

Устройство работает следующим образом: передатчик сигналов 1 через излучающую антенну 2 передает электромагнитные сигналы инфранизких частот, приемная антенна 3 улавливает эти сигналы и, с помощью усилителя 4, приводит к необходимой для дальнейшей обработке амплитуде, затем сигнал подается на смеситель 5, на второй вход которого подается сигнал с кварцевого генератора 6, При этом частота кварцевого генератора в несколько раз выше частоты основного сигнала. Далее смешанный сигнал поступает на усилитель промежуточной частоты 7, настроенный на суммарную частоту и затем через дешифратор 8 на устройство контроля и индикации 9.

Работа предлагаемого устройства основана на гетеродинном методе преобразования сигнала в приемной части устройства, что позволяет преобразовать частоту основного сигнала в более высокочастотный сигнал. Это значительно облегчает дальнейшее преобразование сигнала, а именно: при движении снарядов в трубопроводе с максимальной скоростью, соизмеримой с частотой основного сигнала, в прототипе растет вероятность потери сигнала. В предполагаемом изобретении появляется значительный запас времени по обработке сигналов, для повышения достоверности дешифрации сигнала и отсеивания помех. В прототипе обрабатываются несколько пачек импульсов, а в предполагаемом изобретении достаточно одной пачки, т. к., частота заполнения пачки значительно выше. Кроме того инерционность высокодобротных полосовых фильтров для более высоких частот значительно меньше. Все это в целом позволяет увеличить быстродействие, поднять чувствительность и, соответственно, дальность обнаружения.

Устройство может быть использовано для поиска застрявших снарядов в водопроводных, газопроводных и канализационных трубопроводах. Кроме того, устройство может быть применено для дистанционной беспроводной передачи простых управляющих сигналов из закрытых толстостенных металлических конструкций, например резервуаров или подземных объектов.

Литература

О. Л. Тиктинский. - Воспалительные неспицифические заболевания мочеполовых органов /Медицина/ Ленинградское отделение. -Л., 1984. -C. 193-213.