МЕТАЛЛОТРУБОКАБЕЛЕИСКАТЕЛЬ

Прилад дозволяє відшукувати підземні кабелі і металеві трубопроводи всіх видів, розташовані на глибині 1,5 2 м , Виявляти (на тих же глибинах) окремі металеві предмети (відрізки труб, кришки люків, листи площею не менше 250 Х 250 мм ), А також визначати місце розташування виявлених об'єктів в плані з помилкою до 20 30 см .

Конструктивно шукач складається з двох основних вузлів індукційної установки з взаємно ортогональними (рознесеними уздовж осі) збудливою і приймальні рамковими антенами і електронного блоку, до якого входить генератор і приймач. Рамкові антени розміщені в жорсткому циліндрі діаметром 260 мм і довжиною 700 мм , Виконаному зі склопластику. Вони мають електростатичний екран у вигляді шару міді нанесеного на зовнішню поверхню пластмасового каркаса. Електронний блок і циліндр встановлені на жорсткому кронштейні, забезпечені плечовими ременями для перенесення. Органи регулювання (перемикачі, потенціометри, а також роз'єми, візуальний індикатор і телефонні гнізда) винесені на верхні панелі генератора і приймача.

У зарубіжних Трубокабелешукач переважне поширення набула установка з вертикальною збудливою і горизонтальної приймальні рамковими антенами. При переміщенні такої установки уздовж профілю, перпендикулярного трасі кабелю або трубопроводу, крива зміни вторинного індукованого сигналу виявляється несиметричною і має два екстремальних значення (максимум і мінімум, а при фазочутливі індикації - два максимуму) різної величини в стороні від траси кабелю (трубопроводу). При цьому для визначення траси необхідно проходити профіль два рази у взаємно протилежних напрямках і проводити вимірювання на місцевості (визначати середину відстані між двома позначками). Даний прилад вільний від цього недоліку: завдяки розташуванню рамкових антен під кутом 45 ⁰ і 135 ⁰ до горизонту він дозволяє отримати максимальні свідчення безпосередньо над трасою об'єкта, а також розділити об'єкти, розташовані паралельно один одному на невеликих відстанях в горизонтальній площині (близько 1 2 м ).

Принципова схема

Електронний блок складається з генератора, навантаженого на збудливу рамкову антену, і підсилювача з приймальною рамковою антеною. Останній включає також компенсаційне пристрій, що служить для тонкої (доводочной) компенсації первинного індукованого сигналу (тобто сигналу, індукованого безпосередньо з збудливою антени до приймальні). Вхід компенсаційного пристрою підключений безпосередньо до генератора. Харчуються обидва блоки від батарей, розміщених в блоці генератора. Блок генератора (рис 1) складається з генератора, що задає (Т 1), узгоджувального каскаду (Т2), двох каскадів (Т3, Т4, Т5) і крайового підсилювача потужності (Т6, Т7). Генератор, що задає, налаштований на частоту 12 кГц зібраний по трехточечной схемою з ємнісний зв'язком. Котушка L 1 коливального контуру намотана на осерді типу ТЧК-55П і має індуктивність близько 25 мгн. Число витків обмотки і відведення підбираються при налаштуванні.

Для зменшення впливу параметрів транзистора Т 1 на частоту генерації застосовано часткове включення контуру в ланцюг колектора. Напруга харчування задає генератора стабілізовано стабілітронів Д 1. Емітерний повторювач, зібраний на транзисторі Т2, усуває вплив змін навантаження на генератор, що задає. Терморезистор R 5 зберігає необхідну стабільність вихідної напруги в робочому діапазоні температур. Трансформатор Тр 1 - узгоджувальний. Предоконечний і вихідний каскади підсилювача виконані на транзисторах Т4-Т7 по двухтактной бестрансформаторних схемою. Збудлива рамкова антена підключена через конденсатор З 9 до транзисторів Т6, Т7. Діоди Д2-Д5 служать для запобігання теплового пробою транзисторів Т 6, Т7 при підвищенні їх температури; для захисту цих транзисторів в разі короткого замикання виходу підсилювача служить запобіжник ПР1 на номінальний струм 0,15 а. З виходу генератора напруга подається на вхід компенсаційного пристрою через дільник напруги і трансформатор Тр 2. Для полегшення електричної компенсації в пристрій може бути введений перемикач полярності Тр 2. Збудлива рамкова антена ВР узгоджена з вихідним опором генератора за допомогою часткового включення. Для збільшення випромінюваної потужності і зменшення нелінійних спотворень збуджуючого сигналу антена ВР налаштовується в резонанс на робочу частоту. Для захисту генератора від неправильного включення батарей встановлений діод Д 6. У живильної батареї використовуються елементи типу "Марс" (373), що забезпечують безперервну роботу шукача протягом приблизно 50 год. При роботі з перервами термін служби елементів збільшується. Прийом шукача (див. Схему на рис 2) складається з компенсаційного пристрою підсилювача і блоку індикаторів.

Основне ослаблення первинного сигналу, індукованого в приймальні рамкової антени ПР, здійснюється за рахунок її розташування ортогонально і симетрично по відношенню до збудливою рамкової антени ВР. Компенсаційне пристрій, підключений разом з антеною ПР до входу підсилювача, служить для доведення залишкового первинного сигналу до рівня, порівнянного з вторинним індукованим сигналом, який з'являється, коли шукач наближається до шуканим металевим предметам. Регулювання амплітуди і фази компенсуючого напруги здійснюється змінними резисторами R 1 і R 4 відповідно. Підсилювач містить шість каскадів: вхідний на транзисторі Т 1, апериодический (Т2) резонансний (Т3), обмежувач (Т4), два апериодических (Т5 і Т6). Зв'язок між транзисторами Т 2, Т 3 і Т5, Т6 безпосередня. У блоці індикаторів застосовані два види індикації: візуальна (по мікроамперметра) і акустична (по звуку в телефонах). Канал візуальної індикації має детектор (діод Д 1), до якого підключений мікроамперметр на 100 мка, канал акустичної індикації складається з підсилювача (транзистор Т7), детектора (діод Д2) і мультивибратора (транзистори Т8, Т9). На базу Т8 подається напруга, продетектированного діодом Д 2. Постійна складова його є напругою зміщення на базі Т8, при зміні якого змінюється частота, що генерується мультивібратором, а отже, і висота звуку в телефонах.

Чутливість підсилювача можна регулювати грубо перемикачем П 1 і плавно змінним резистором R 37, а чутливість каналу акустичної індикації - змінним резистором R 26. Каскад на транзисторі Т4 є обмежувачем результуючого сигналу (вторинного і нескомпенсованого первинного) по мінімуму. Такий обмежувач дозволяє використовувати нескомпенсований первинний сигнал, амплітуда якого порівнянна з амплітудою вторинного сигналу або перевищує її. В результаті будуть ефективно придушуватися нерегулярні перешкоди (наприклад, імпульсні). Крім того, при наявності обмежувача можуть бути ослаблені вимоги до глибини компенсації первинного сигналу. Нарешті, обмежувач дозволяє підвищити чутливість підсилювача до малих змін вторинного сигналу і полегшити настройку компенсаційного пристрою.

конструкція

Прилад складається з корпусу, в якому розташовані збудлива і приймальня рамкові антени під кутом 45 ⁰ до горизонту; кронштейна, на якому розміщений корпус з антенами, а також блоки підсилювача і генератора; блоку генератора з джерелом живлення, блоку підсилювача з компенсаційним пристроєм. Корпус, в якому закріплені збудлива і приймальня рамкові антени, виконаний зі склопластику товщиною 4 мм у вигляді циліндра з внутрішнім діаметром 260 мм і довжиною 700 мм . Для підвищення жорсткості всередині корпусу встановлені два кільця також зі склопластику, розташованих перпендикулярно твірної циліндра. Корпус виготовлений шляхом склеювання склопластику епоксидною смолою. Замість склопластику можуть бути використані інші пласт маси (наприклад, вініпласт).

Всередину циліндра вздовж осі його з обох кінців вставляють збудливу і приймальню рамкові антени і закріплюють їх за допомогою скоб. Антени до скоб і скоси до корпусу прикріплюють гвинтами; після настройки приладу місця кріплення, заливають епоксидною смолою. Рознос антен уздовж осі циліндра (відстань між їх центрами) повинен складати приблизно 450 мм . Каркаси збудливою і приймальні антен циліндричної форми виточені з текстоліту і просякнуті бакелітовим лаком. Середній діаметр намотування антен 225 мм . Кільцева проточка для укладання витків антени має розміри (в поперечному перерізі) 18 Х 18 мм. На її внутрішню поверхню методом електрохімічного осадження наноситься шар міді, службовець статичним екраном. Приймальна антена містить 800 витків дроту ПЕЛ 0,1, збудлива - 400 витків (відвід від 10-го витка) дроту ПЕВ-2 0,6. Із зовнішнього боку витки рамки екрануються мідної або латунної стрічкою. Для зменшення втрат, що вносяться екранами, в 1-2 місцях екрану слід залишати вузькі прорізи (щілини). Кронштейн, на якому розташовані вузли приладу, виконаний з товстої фанери. Його задня стінка має два виступи для закріплення ременів, що охоплюють спину оператора. На цій стіні знаходяться скоби, куди покладений корпус з антенами, притягнутий ременями. Передня стінка кронштейна має шарнір зліва і засувку справа, що дозволяє оператору надіти кронштейн, а потім закрити передню стінку. Ремені для перенесення прикріплені до кронштейну так, що навантаження на плечі оператора від блоків, розташованих на передній стінці кронштейна, і корпусу з антенами, розташованого на задній стінці, розподіляється рівномірно. На бічних стінках кронштейна закріплені кабелі, що йдуть від збудливою до приймальні антени. Генератор приладу зібраний в металевому корпусі. У нижньому відсіку цього корпусу поміщена батарея з 15 елементів типу 373 ( «Марс»). Для можливості доступу в батарейний відсік його нижня кришка зроблена знімною. Вона має гумове ущільнення. Верхня кришка (також знімна і з ущільненням) служить лицьовою панеллю генератора. До неї прикріплена гетинаксовій плата, на якій в основному змонтовані деталі генератора. На верхній кришці генератора розміщені: вимикач Вк 1; гніздовий частина роз'єму для з'єднання генератора з збудливою рамковою антеною і блоком підсилювача; тримач запобіжника Пр1. Підсилювач зібраний в окремому металевому корпусі і змонтований на двох гетінаксових монтажних платах, розташованих паралельно. Плати прикріплені на стійках до верхньої (лицьовій) панелі. Між ними розташований електростатичний екран, виконаний з фольгованого гетинаксу. На платі, розміщеної ближче до лицьової панелі, розташовані деталі перших чотирьох каскадів підсилювача, а на другий платі - інших каскадів. Плати можна відкидати на шарнірах, що дозволяє отримати доступ до всіх деталей. На лицьовій панелі підсилювача розміщені: мікроамперметр; підставу роз'єму; органи управління підсилювачем; гнізда для підключення головних телефонів. Намотувальні дані трансформаторів і дроселя генератора і підсилювача зведені в таблицю. Для захисту монтажу від вологи між передньою панеллю підсилювача і його корпусом поміщені гумові прокладки.

Налаштування.

Прилад налаштовують в наступному порядку: спочатку рамкові антени, потім компенсатор і, нарешті, генератор і підсилювач. Налаштування рамкових антен зводиться до регулювання взаємного розташування їх до отримання мінімального первинного сигналу, що вимірюється десятками мікровольт. Знайдене оптимальне положення антен жорстко фіксують шляхом заливки кріпильних деталей епоксидною смолою. Для отримання необхідної глибини придушення первинного сигналу (близько 100 000 разів) можна використавши невеликі юстувальні рамки або металеві пластинки, розташовані поблизу приймальні рамкової антени. Після настройки їх також заливають епоксидною смолою. Налагодження компенсатора зводиться до подальшого зменшення первинного сигналу на вході підсилювача за допомогою послідовних регулювань змінних резисторів R 1 і R 4. Налаштування генератора і підсилювача не має будь-яких специфічних особливостей і тому тут не описана. При правильному налаштуванні генератор приладу повинен мати наступні параметри: робочу частоту 12 кГц ± 60 гц; нестабільність в діапазоні температур -20 ⁰ - +50 ⁰ С - ± 120 гц; добротність збудливою рамки - близько 30; активну потужність, виділену в збудливою рамці, - не менше 0,8 Вт; нестабільність вихідної напруги в діапазоні температур -20 ⁰ - +50 ⁰ С - не гірше ± 5%. Параметри підсилювача повинні бути наступними: частота настройки 12 кГц ± 120 гц; відносна нестабільність частоти настройки в діапазоні температур -20 ⁰ - +50 ⁰ С - близько ± 2%, а коефіцієнт посилення - близько 2-х раз.