Элементарная теория локации подземных кабелей и труб (Часть 2)
Это продолжение статьи, посвященной теории электромагнитной индукции. Первую часть Вы можете прочитать по ссылке "Электромагнитная индукция". В
этой статье излагаются основные принципы, положенные в основу принципа работы всех индукционных трассоискателей.
2 Активные и пассивные сигналы
Активные сигналы - это сигналы, возбуждаемые генератором и введенные в проводник таким образом, чтобы они обнаруживались и прослеживались с помощью приемника (локатора). Сигнал, возбуждаемый генератором также может "перетекать" на близлежащие проводники и таким образом обеспечить локацию всех линий, расположенных в зоне действия генератора.
Пассивные сигналы - "натуральные" сигналы, которые обычно излучают подземные металлические трубы и кабели на частотах 50/60 Гц или радиочастотах низкого частотного диапазона (ДВ).
Несмотря на существование пассивных сигналов, лучшими с точки зрения локации являются активные сигналы, которые специально вводят в линии для их обнаружения и трассировки.
Активный сигнал подается в линию от генератора таким образом, чтобы обеспечить возможность трассировки и локации линии с помощью приемника.
Прямое подключение: Выход генератора сигналов (напряжение переменного тока) подключается непосредственно к трубопроводу или кабелю в одной из доступных точек, например; к клапану, датчику расходомера или концу проводника. Замыкание цепи осуществляется путем подключения к стержню или другой точке заземления
Индукция: Антенна генератора сигналов, питающаяся напряжением переменного тока, создает магнитное поле, силовые линии которого проходят через ее катушку и охватывают линию.
На Рис. 1 антенна генератора сигнала расположена параллельно линии АВ, ее поле охватывает линию и индуцирует в ней сигнал. При этом нет взаимодействия магнитного поля антенны с линией CD, расположенной перпендикулярно антенне, и, следовательно, нет индуцированного сигнала в этой линии.
Расположение катушки антенны в горизонтальной плоскости (Рис. 2) снижает локализацию поля и является полезным для тех практических задач, когда необходимо индуцировать сигнал сразу в нескольких линиях. Однако, при этом сигнал не индуцируется в линии, расположенной непосредственно под катушкой.
Установка индукционного хомута (клещей) на трубе или кабеле.
Этот способ, реализующий принцип индукции, дает подобные результаты, что и прямое подключение, но без электрического контакта с линией. В этом случае, выходной сигнал генератора вводится в заданную линию с помощью тороидального магнитного сердечника с зазорами, который закреплен на линии и охватывает ее. Сердечник содержит обмотку, к которой подводится напряжение переменного тока от генератора. Линия, по существу, становится вторичной обмоткой трансформатора и в ней индуцируется мощный сигнал при соответствующем заземлении линии с обоих сторон от индуктора.
Пассивные сигналы обычно присутствуют в большинстве подземных кабелей и труб. Самые характерные примеры - это силовые кабели под нагрузкой, через которые протекает ток. Менее наглядным является тот факт, что в земле (грунте) существует большое количество токов, которые стекают в землю с металлических труб или защитных оболочек кабелей по пути наименьшего сопротивления.
Ток, протекающий в кабеле, вызывает образование магнитного поля или пассивный сигнал; однако кабель, находящийся под напряжением, но не имеющий нагрузки, не всегда может создать сигнал, достаточный для обнаружения и, соответственно, для локации кабеля. Несмотря на это, утечки, которые, как правило, существуют в системах передачи электроэнергии, приводят к появлению токов в земле, обеспечивая на практике возможность детектирования большинства силовых кабелей (но не всех) пассивным способом.
Энергия радиоволн очень низкой частоты или большой длины волны от расположенных на значительном расстоянии передатчиков всегда при-сутствуют атмосфере земли. Земля (грунт), по существу, обеспечивает замыкание этой энергетической цепи. Подземные металлические линии формируют более предпочтительные пути для прохождения этой энергии и, таким образом, они действуют как антенны, вторично отражая эти сигналы. Эти сигналы имеют достаточную мощность для локализации практически в любой местности. Их величина может быть оценена экспериментальным путем перед тем, как использовать их для целей локации.
2 Активные и пассивные сигналы
Активные сигналы - это сигналы, возбуждаемые генератором и введенные в проводник таким образом, чтобы они обнаруживались и прослеживались с помощью приемника (локатора). Сигнал, возбуждаемый генератором также может "перетекать" на близлежащие проводники и таким образом обеспечить локацию всех линий, расположенных в зоне действия генератора.
Пассивные сигналы - "натуральные" сигналы, которые обычно излучают подземные металлические трубы и кабели на частотах 50/60 Гц или радиочастотах низкого частотного диапазона (ДВ).
Несмотря на существование пассивных сигналов, лучшими с точки зрения локации являются активные сигналы, которые специально вводят в линии для их обнаружения и трассировки.
Активный сигнал подается в линию от генератора таким образом, чтобы обеспечить возможность трассировки и локации линии с помощью приемника.
Прямое подключение: Выход генератора сигналов (напряжение переменного тока) подключается непосредственно к трубопроводу или кабелю в одной из доступных точек, например; к клапану, датчику расходомера или концу проводника. Замыкание цепи осуществляется путем подключения к стержню или другой точке заземления
Индукция: Антенна генератора сигналов, питающаяся напряжением переменного тока, создает магнитное поле, силовые линии которого проходят через ее катушку и охватывают линию.
 |
| Рис. 1 |
На Рис. 1 антенна генератора сигнала расположена параллельно линии АВ, ее поле охватывает линию и индуцирует в ней сигнал. При этом нет взаимодействия магнитного поля антенны с линией CD, расположенной перпендикулярно антенне, и, следовательно, нет индуцированного сигнала в этой линии.
 |
| Рис. 2 |
Расположение катушки антенны в горизонтальной плоскости (Рис. 2) снижает локализацию поля и является полезным для тех практических задач, когда необходимо индуцировать сигнал сразу в нескольких линиях. Однако, при этом сигнал не индуцируется в линии, расположенной непосредственно под катушкой.
 |
| Рис. 3 Индукционные клещи |
Этот способ, реализующий принцип индукции, дает подобные результаты, что и прямое подключение, но без электрического контакта с линией. В этом случае, выходной сигнал генератора вводится в заданную линию с помощью тороидального магнитного сердечника с зазорами, который закреплен на линии и охватывает ее. Сердечник содержит обмотку, к которой подводится напряжение переменного тока от генератора. Линия, по существу, становится вторичной обмоткой трансформатора и в ней индуцируется мощный сигнал при соответствующем заземлении линии с обоих сторон от индуктора.
Пассивные сигналы обычно присутствуют в большинстве подземных кабелей и труб. Самые характерные примеры - это силовые кабели под нагрузкой, через которые протекает ток. Менее наглядным является тот факт, что в земле (грунте) существует большое количество токов, которые стекают в землю с металлических труб или защитных оболочек кабелей по пути наименьшего сопротивления.
 |
| Рис. 4 Природа пассивных сигналов |
 |
| Рис. 5 Сверхдлинные радиоволны |
0 коммент.:
Отправить комментарий
Внимание! Все комментарии проходят обязательное модерирование, обратные ссылки отключены.