Аннотация
Проведен анализ принципов построения трассоискателей. Получено, что наибольшее применение получили индукционные трассовые методы, основанные на измерениях вторичных электромагнитных полей, которые создаются токами, наведенными в кабеле независимыми излучающими системами с помощью сторонних источников питания. Для реализации этих методов используются излучающие системы различных типов – рамочные или вибраторные антенны. При построении трассоискателей особое значение имеет взаимное расположение приемной и передающей катушек. Рассмотрены варианты взаимного расположения катушек. Получено, что при построении трассопоискового оборудования широкое применение имеют два базовых метода контроля: метод реакции параметров электромагнитного поля на внутренний или поверхностный импеданс среды при распространении электромагнитного поля соответственно в земле или над ее поверхностью, а также метод реакции входного импеданса приемной рамки на электромагнитные свойства зондируемой среды. Исходя из особенностей этих двух методов, предложен новый гибридный метод индукционного зондирования, который фактически объединяет эти два метода. При реализации этого гибридного метода индукционный зонд (ИЗ), который является индукционным преобразователем магнитного поля в электрический сигнал, содержит приемную ферритовую антенну (ФА) и рамочную антенну (РА), причем РА совмещает функции передающей и приемной антенн. Предложен вариант конструктивного исполнения ИЗ с компланарным размещением ФА относительно РА, который обеспечивает полную геометрическую компенсацию первичного поля.
При работе ИЗ информация регистрируется по одному информационному каналу от РА (текущее значение амплитуды возбуждающего тока) и по двум информационным каналам от ФА (текущие значения амплитуд напряжений соответственно активной и реактивной составляющих выходного сигнала ФА). Реализация такой информационной избыточности существенно повышает информативность, эффективность и достоверность предложенного гибридного метода.
Ключевые слова
Трассоискатель, индукционные трассовые методы зондирования, индукционный зонд, рамочные и ферромагнитные антенны, ферромагнитный сердечник, переизлученное поле, удельная электрическая проводимость и магнитная проницаемость объекта поиска, глубина залегания.
1. Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов. М.: Арбат-Информ, 2004. 138 с.
2. Брякин И.В., Бочкарев И.В. Индукционная установка для дистанционного обнаружения подземных кабельных линий // Материалы IX Международной научно-технической конференции «Энергетика: Управление, качество и эффективность использования энергоресурсов». Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2019. С. 310315.
3. Щербаков Г.Н. Параметрическая локация – новый метод обнаружения скрытых объектов // Специальная техника. 2000. №4.С. 52–58.
4. Никитин О.Р., Кучин С.И. Обнаружение скрытых объектов электромагнитно-акустическим методом // Методы и устройства передачи и обработки информации: межвузовский сборник научных трудов. СПб: Гидрометеоиздат, 2006. Вып. 7. С. 3538.
5. Юров А.А. Технические средства диагностирования силовых кабельных линий 6-10 кВ с определением места повреждения методом колебательного разряда: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02. Новочеркасск, 2010. 179 с.
6. Верзунов С.Н., Бочкарев И.В. Разработка программного компонента трассоискателя на базе устройства сбора данных Л КАРД E502 // Электротехнические системы и комплексы. 2018. № 2(39). С. 42-48.
7. Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. М.: Недра, 1975. 256 с.
8. Брякин И.В. Методы и средства подповерхностного зондирования // Проблемы автоматики и управления. 2006. С. 116–126.
9. Брякин И.В. Индукционная установка для дистанционного зондирования // Проблемы автоматики и управления. 2013. №1 (24). С. 93103.
10. Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля. М.: Издательский дом «Спектр», 2010. 256 с.
11. Брякин И.В. Метод адаптивной редукции // Проблемы автоматики и управления. 2014. №1(26). С. 134143.
12. Брюханов В.А. Методы повышения точности измерений в промышленности. М.: Издательство стандартов, 1991. 345 с.
13. Захаров М.М. Датчики электропроводности. М.: Наука, 1979. 156 с.