This page has been robot translated, sorry for typos if any. Original content here.

DETECTEUR DE TUBE METALLIQUE

DETECTEUR DE TUBE METALLIQUE

L’appareil vous permet de rechercher des câbles souterrains et des conduites métalliques de toutes sortes, situés à une profondeur de 1,5 à 2 m détecter (à la même profondeur) des objets métalliques individuels (sections de tuyaux, couvercles de trous d'homme, plaques d'au moins 250 X) 250 mm ) et déterminent également la localisation des objets détectés dans le plan avec une erreur pouvant aller jusqu’à 20 fois. 30 cm .

Structurellement, le viseur est constitué de deux composants principaux de l'installation d'induction avec des antennes à boucle d'excitation et de réception mutuellement orthogonales (espacées le long de l'axe) et d'une unité électronique comprenant le générateur et le récepteur. Les antennes cadre sont placées dans un cylindre rigide de diamètre 260 mm et la longueur 700 mm en fibre de verre. Ils ont un écran électrostatique sous la forme d'une couche de cuivre déposée sur la surface extérieure du cadre en plastique. L'unité électronique et le cylindre sont montés sur un support rigide, équipé de bretelles pour le transport. Des corps de réglage (commutateurs, potentiomètres, ainsi que des connecteurs, un indicateur visuel et des prises téléphoniques) sont situés sur les panneaux supérieurs du générateur et du récepteur.

Dans les détecteurs de câbles à tubes étrangers , l’installation avec antennes à boucle de réception excitante et horizontale a gagné en prédominance. Lorsque vous déplacez une telle installation sur un profil perpendiculaire au chemin du câble ou du pipeline, la courbe du signal induit secondaire s'avère asymétrique et présente deux valeurs extrêmes (maximum et minimum et avec indication de phase sensible - deux maximums) de tailles différentes du chemin de câble (pipeline). Dans ce cas, pour déterminer l'itinéraire, il est nécessaire de parcourir le profil deux fois dans des directions opposées et de prendre des mesures au sol (déterminer le milieu de la distance entre deux marques). Cet appareil ne présente pas cet inconvénient: grâce à l’emplacement des antennes cadre à un angle de 45 0 et de 135 0 par rapport à l’horizontale, il vous permet d’obtenir des lectures maximales directement au-dessus du trajet de l’objet, ainsi que de séparer des objets parallèles les uns aux autres à faible distance dans le plan horizontal (environ 2 m )

Schéma de circuit

L'unité électronique est composée d'un générateur chargé sur une antenne à cadre excitant et d'un amplificateur avec une antenne à cadre récepteur. Ce dernier comprend également un dispositif de compensation qui permet d’ajuster (compenser) la compensation du signal induit primaire (c’est-à-dire le signal induit directement de l’antenne excitatrice à celle qui le reçoit). L'entrée du dispositif de compensation est connectée directement au générateur. Les deux unités sont alimentées par des piles situées dans l’unité génératrice. Le bloc générateur (figure 1) comprend un oscillateur maître (T 1 ), une cascade d’appariement (T2), deux étages d’amplificateur (T3, T4, T5) et un amplificateur de puissance terminal (T6, T7). L'oscillateur maître réglé sur une fréquence de 12 kHz est assemblé selon un circuit à trois points à couplage capacitif. La bobine L 1 du circuit oscillant est enroulée sur un noyau de type TCHK-55P et présente une inductance d’ environ 25 mg . Le nombre de tours de l'enroulement et du tap est sélectionné lors de la configuration.

Pour réduire l'influence des paramètres du transistor T 1 sur la fréquence de génération, une inclusion partielle du circuit dans le circuit collecteur est utilisée. La tension d'alimentation de l'oscillateur maître est stabilisée par une diode Zener D 1 . L'émetteur suiveur assemblé sur le transistor T 2 élimine l'effet des changements de charge sur l'oscillateur maître. La thermistance R 5 maintient la stabilité nécessaire de la tension de sortie dans la plage de température de fonctionnement. Transformer Tr 1 - correspondant. Les étages final et de sortie de l'amplificateur sont réalisés sur les transistors T4-T7 en utilisant un circuit sans transformateur push-pull. L'antenne cadre excitatrice est reliée par un condensateur C 9 aux transistors T6, T7. Les diodes D2-D5 sont utilisées pour empêcher la dégradation thermique des transistors T 6 , T7 lorsque la température augmente; pour protéger ces transistors en cas de court-circuit à la sortie de l'amplificateur, on utilise un fusible Pr1 pour un courant nominal de 0,15 a. À partir de la sortie du générateur, une tension est fournie à l'entrée du dispositif de compensation via un diviseur de tension et un transformateur Tr 2 . Pour faciliter la compensation électrique, un commutateur de polarité Tr 2 peut être introduit dans l'appareil. L'antenne à boucle d'excitation BP est adaptée à l'impédance de sortie du générateur au moyen d'un allumage partiel. Pour augmenter la puissance rayonnée et réduire la distorsion non linéaire du signal d'excitation, l'antenne BP est accordée en résonance sur la fréquence de fonctionnement. Pour protéger le générateur de l'inclusion incorrecte des piles installées, la diode D 6 . Les cellules de type Mars (373) sont utilisées dans la batterie d’alimentation, assurant un fonctionnement continu du viseur pendant environ 50 heures. Lorsque vous travaillez par intermittence, la durée de vie des éléments augmente. La réception du viseur (voir le schéma de la Fig. 2) consiste en un dispositif de compensation de l'amplificateur et en un bloc d'indicateurs.

L'atténuation principale du signal primaire induit dans l'antenne de réception PR est due à sa position orthogonale et symétrique par rapport à l'antenne excitante VR. Un dispositif de compensation connecté avec l’antenne PR à l’entrée de l’amplificateur sert à amener le signal primaire résiduel à un niveau comparable au signal induit secondaire qui apparaît lorsque le viseur approche les objets métalliques désirés. L'amplitude et la phase de la tension de compensation sont régulées par des résistances variables R 1 et R 4, respectivement. L'amplificateur contient six étages: entrée sur le transistor T 1 , apériodique (T2) résonant (T3), limiteur (T4), deux apériodiques (T5 et T6). La connexion entre les transistors T 2 , T3 et T5, T6 est directe. Dans le bloc d’indicateurs, deux types d’indication sont utilisés: visuel (par microamètre) et acoustique (par le son dans les téléphones). Le canal d'indication visuelle comporte un détecteur (diode D 1 ) auquel est connecté un microamètre de 100 µA . Le canal d'indication acoustique est constitué d'un amplificateur (transistor T7), d'un détecteur (diode D2) et d'un multivibrateur (transistors T8, T9). La tension détectée par la diode D 2 est appliquée à la base T8. Sa composante constante est la tension de polarisation sur la base du T8, avec un changement dans lequel la fréquence générée par le multivibrateur change, et donc le ton des téléphones.

La sensibilité de l'amplificateur peut être contrôlée approximativement avec le commutateur P 1 et une résistance progressivement variable R 37, et la sensibilité du canal d'indication acoustique avec une résistance variable R 26. La cascade sur le transistor T 4 est un limiteur du signal résultant (secondaire et primaire non compensé ). Un tel limiteur permet l'utilisation d'un signal primaire non compensé , dont l'amplitude est comparable à l'amplitude du signal secondaire ou la dépasse. En conséquence, les interférences irrégulières (par exemple, pulsées) seront efficacement supprimées. De plus, avec un limiteur, les exigences relatives à la profondeur de compensation du signal primaire peuvent être assouplies. Enfin, le limiteur vous permet d’augmenter la sensibilité de l’amplificateur aux petites variations du signal secondaire et de faciliter le réglage du dispositif de compensation.

Construction

Le dispositif consiste en un boîtier dans lequel les antennes à boucle d'excitation et de réception sont situées à un angle de 45 0 par rapport à l'horizon; le support sur lequel se trouve le boîtier avec les antennes, ainsi que les blocs amplificateur et générateur; bloc générateur avec une source d'alimentation, bloc amplificateur avec un dispositif de compensation. Le boîtier dans lequel sont fixées les antennes cadre excitantes et réceptrices est en fibre de verre d’une épaisseur de 4 mm sous la forme d'un cylindre avec un diamètre intérieur 260 mm et la longueur 700 mm . Pour augmenter la rigidité, deux anneaux de fibre de verre, perpendiculaires à la génératrice du cylindre, sont également installés à l'intérieur du corps. Le corps est fabriqué en collant de la fibre de verre avec de la résine époxy. Au lieu de la fibre de verre, vous pouvez utiliser d'autres masses de plastique (par exemple, du plastique vinylique).

Des antennes à boucle excitantes et réceptrices sont insérées des deux côtés à l'intérieur du cylindre, le long de son axe, et sont fixées à l'aide de supports. Les antennes aux supports et les biseaux au corps sont fixés avec des vis; Une fois l’appareil installé, les points de montage sont coulés avec de l’époxy. Espacement d'antenne le long l’axe des cylindres (distance entre leurs centres) doit être approximativement 450 mm . Les cadres des antennes cylindriques excitantes et réceptrices sont usinés en textolite et imprégnés de vernis bakélite. Le diamètre moyen de l'enroulement d'antenne 225 mm . La rainure annulaire pour la pose des spires d'antenne a des dimensions (en coupe transversale) de 18 X 18 mm. Une couche de cuivre, qui sert d'écran statique, est déposée sur sa surface interne par dépôt électrochimique. L'antenne de réception contient 800 tours de fil PEL 0.1, excitant - 400 tours (à partir du 10ème tour) de fil PEV-2 0.6. De l'extérieur, les tours du cadre sont blindées avec du ruban de cuivre ou de laiton. Pour réduire les pertes introduites par les écrans, à un ou deux endroits de l’écran, vous devez laisser des fentes étroites (fentes). Le support sur lequel se trouvent les nœuds de l'appareil est en contreplaqué épais. Sa paroi arrière comporte deux parties saillantes permettant de fixer les courroies recouvrant le dos de l'opérateur. Sur ce mur, il y a des agrafes, où le corps avec des antennes, tirées par des ceintures, est posé. La paroi avant du support comporte une charnière à gauche et un loquet à droite, ce qui permet à l'opérateur de mettre le support en place puis de fermer le mur avant. Les sangles de transport sont attachées au support de sorte que la charge sur les épaules de l’opérateur provenant des cales situées sur la paroi avant du support et du boîtier avec les antennes situées sur la paroi arrière soit répartie de manière uniforme. Sur les parois latérales du support se trouvent des câbles fixes venant de l’ antenne excitatrice à l’antenne réceptrice. Le générateur de l'appareil est assemblé dans un boîtier métallique. Dans le compartiment inférieur de ce boîtier est placée une batterie de 15 éléments de type 373 ("Mars"). Pour accéder au compartiment des piles, le couvercle inférieur est amovible. Il a un joint en caoutchouc. Le capot supérieur (également amovible et avec joint) sert de panneau avant du générateur. Une carte getinax y est fixée, sur laquelle les pièces du générateur sont principalement montées. Sur le capot supérieur du générateur, il y a: un commutateur VK 1 ; la partie prise du connecteur pour connecter le générateur à l’antenne cadre excitante et à l’amplificateur; porte-fusible Pr1. L'amplificateur est assemblé dans un boîtier métallique séparé et monté sur deux cartes de circuit imprimé getinaks situées en parallèle. Les cartes sont montées sur des racks sur le panneau supérieur (avant). Entre eux se trouve un écran électrostatique en getinax revêtu de film. Sur la carte située plus près de la face avant, les détails des quatre premiers étages de l’amplificateur sont situés, et sur la deuxième carte, les étages restants. Les tableaux peuvent être articulés, ce qui vous permet d'accéder à tous les détails. Sur le panneau avant de l’amplificateur sont placés: microamètre; base du connecteur; commandes d'amplificateur; prises casque. Les données de bobinage des transformateurs et de l'inductance du générateur et de l'amplificateur sont résumées dans le tableau. Pour protéger l'installation de l'humidité, des joints en caoutchouc sont placés entre le panneau avant de l'amplificateur et son corps.

Personnalisation.

L’appareil est accordé dans l’ordre suivant: d’abord des antennes-boucles, puis un compensateur et enfin un générateur et un amplificateur. L'accord des antennes à boucle est limité à l'ajustement de leur position relative jusqu'à ce qu'un signal primaire minimum soit mesuré, mesuré en dizaines de microvolts. La position optimale trouvée des antennes est fixée de manière rigide en coulant des fixations avec de la résine époxy. Pour obtenir la profondeur de suppression du signal primaire nécessaire (environ 100 000 fois), vous pouvez utiliser de petits cadres de réglage ou des plaques métalliques situés près de l’antenne cadre réceptrice. Après ajustement, ils sont également remplis d'époxy. L'ajustement du compensateur est réduit à une nouvelle diminution du signal primaire à l'entrée de l'amplificateur à l'aide d'ajustements séquentiels des résistances variables R 1 et R 4. Les réglages du générateur et de l'amplificateur n'ont pas de caractéristiques spécifiques et ne sont donc pas décrits ici. Avec une configuration appropriée, le générateur de l'appareil doit avoir les paramètres suivants: fréquence de fonctionnement 12 kHz ± 60 Hz; instabilité dans la plage de température –20 0 - +50 0 С - ± 120 Hz; le facteur de qualité du cadre excitant est d'environ 30; puissance active allouée dans le cadre excitant, pas moins de 0,8 watts; instabilité de la tension de sortie dans la plage de température -20 0 à +50 0 С - pas pire que ± 5%. Les paramètres de l’amplificateur doivent être les suivants: fréquence d’accord 12 kHz ± 120 Hz; l'instabilité relative de la fréquence d'accord dans la plage de températures de -20 0 à + 50 0 C est d'environ ± 2% et le gain d'environ 2 fois.