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

METALLROHR-DETEKTOR

METALLROHR-DETEKTOR

Mit dem Gerät können Sie nach Erdkabeln und Metallrohrleitungen aller Art suchen, die sich in einer Tiefe von 1,5 m befinden. 2 m Erkennen Sie (in gleicher Tiefe) einzelne Metallgegenstände (Rohrabschnitte, Kanaldeckel, Bleche von mindestens 250 X) 250 mm ) und bestimmen auch die Position der erkannten Objekte im Plan mit einem Fehler von bis zu 20%. 30 cm .

Strukturell besteht der Sucher aus zwei Hauptkomponenten der Induktionsanlage mit zueinander orthogonalen (entlang der Achse beabstandeten) Anregungs- und Empfangsschleifenantennen und einer Elektronikeinheit, die den Generator und den Empfänger enthält. Die Rahmenantennen sind in einem starren Zylinder mit einem Durchmesser angeordnet 260 mm und Länge 700 mm aus Fiberglas. Sie haben eine elektrostatische Abschirmung in Form einer Kupferschicht, die auf der Außenfläche des Kunststoffrahmens abgeschieden ist. Die elektronische Einheit und der Zylinder sind auf einer starren Halterung montiert, die mit Schultergurten zum Tragen ausgestattet ist. Einstellkörper (Schalter, Potentiometer sowie Anschlüsse, eine optische Anzeige und Telefonbuchsen) befinden sich auf den oberen Feldern des Generators und des Empfängers.

Bei Fremdrohrkabeldetektoren hat die Installation mit vertikal erregenden und horizontal empfangenden Rahmenantennen überwiegende Verbreitung gefunden. Wenn Sie eine solche Installation entlang eines Profils senkrecht zum Pfad des Kabels oder der Rohrleitung bewegen, stellt sich heraus, dass der Verlauf des sekundärinduzierten Signals asymmetrisch ist und zwei Extremwerte (Maximum und Minimum und bei phasensensitiver Anzeige - zwei Maxima) unterschiedlicher Größe vom Kabelpfad (Rohrleitung) entfernt sind. In diesem Fall ist es zur Ermittlung der Route erforderlich, das Profil zweimal in entgegengesetzte Richtungen zu fahren und Messungen am Boden durchzuführen (die Mitte des Abstands zwischen zwei Markierungen ermitteln). Dieses Gerät weist diesen Nachteil nicht auf: Durch die Anordnung der Rahmenantennen in einem Winkel von 45 ° und 135 ° zur Horizontalen können Sie maximale Messwerte direkt über dem Pfad des Objekts erhalten und Objekte, die sich in geringen Abständen in der Horizontalen parallel zueinander befinden (ca. 1 2 m )

Schaltplan

Die elektronische Einheit besteht aus einem Generator, der auf eine Erregerrahmenantenne geladen ist, und einem Verstärker mit einer Empfangsrahmenantenne. Letzteres enthält auch eine Kompensationsvorrichtung, die zur Feinabstimmung (Kompensation) der Kompensation des primär induzierten Signals (d. H. Des Signals, das direkt von der Erregerantenne zur Empfangsantenne induziert wird) dient. Der Eingang der Kompensationseinrichtung ist direkt mit dem Generator verbunden. Beide Einheiten werden von Batterien gespeist, die sich in der Generatoreinheit befinden. Der Generatorblock (Fig. 1) besteht aus einem Hauptoszillator (T 1 ), einer Anpassungskaskade (T2), zwei Verstärkerstufen (T3, T4, T5) und einem Endverstärker (T6, T7). Der auf eine Frequenz von 12 kHz abgestimmte Master-Oszillator ist nach einer Dreipunktschaltung mit kapazitiver Kopplung aufgebaut. Die Spule L 1 des Schwingkreises ist auf einen Kern vom Typ TCHK-55P gewickelt und hat eine Induktivität von ca. 25 mg . Die Anzahl der Windungen der Wicklung und des Abgriffs wird während der Einrichtung ausgewählt.

Um den Einfluss der Parameter des Transistors T 1 auf die Erzeugungsfrequenz zu verringern, wird eine teilweise Einbeziehung der Schaltung in die Kollektorschaltung verwendet. Die Versorgungsspannung des Masteroszillators wird durch eine Zenerdiode D 1 stabilisiert. Der auf dem Transistor T2 montierte Emitterfolger beseitigt die Auswirkung von Laständerungen auf den Hauptoszillator. Der Thermistor R 5 sorgt für die notwendige Stabilität der Ausgangsspannung im Betriebstemperaturbereich. Transformator Tr 1 - passend. Die End- und Ausgangsstufen des Verstärkers werden an den Transistoren T4-T7 unter Verwendung einer transformatorlosen Gegentaktschaltung hergestellt. Die Erregerschleifenantenne ist über einen Kondensator C9 mit den Transistoren T6, T7 verbunden. Dioden D2-D5 werden verwendet, um einen thermischen Durchbruch der Transistoren T6, T7 mit zunehmender Temperatur zu verhindern; um diese transistoren bei kurzschluss am ausgang des verstärkers zu schützen, wird eine sicherung pr1 für einen nennstrom von 0,15 a verwendet. Vom Ausgang des Generators wird dem Eingang der Kompensationseinrichtung über einen Spannungsteiler und Transformator Tr 2 Spannung zugeführt. Zur Erleichterung der elektrischen Kompensation kann ein Polaritätsschalter Tr 2 in das Gerät eingeführt werden. Die Erregerschleifenantenne BP wird durch teilweises Einschalten an die Ausgangsimpedanz des Generators angepasst. Um die abgestrahlte Leistung zu erhöhen und die nichtlineare Verzerrung des Anregungssignals zu verringern, ist die BP-Antenne in Resonanz auf die Betriebsfrequenz abgestimmt. Zum Schutz des Generators vor unsachgemäßer Aufnahme der Batterien installierte Diode D 6 . Die Zellen vom Typ Mars (373) werden in der Leistungsbatterie verwendet und gewährleisten einen kontinuierlichen Betrieb des Suchers für ungefähr 50 Stunden. Bei intermittierendem Betrieb erhöht sich die Lebensdauer der Elemente. Der Empfang des Suchers (siehe Abbildung 2) besteht aus einer Kompensationseinrichtung des Verstärkers und einem Indikatorblock.

Die Hauptdämpfung des in der empfangenden PR- Antenne induzierten Primärsignals beruht auf seiner orthogonalen und symmetrischen Position in Bezug auf die anregende VR-Antenne. Eine Kompensationseinrichtung, die zusammen mit der PR- Antenne an den Verstärkereingang angeschlossen ist, dient dazu, das restliche Primärsignal auf einen Pegel zu bringen, der mit dem sekundärinduzierten Signal vergleichbar ist, das erscheint, wenn Der Finder nähert sich den gewünschten Metallgegenständen. Die Amplitude und Phase der Kompensationsspannung werden durch variable Widerstände R 1 bzw. R 4 geregelt. Der Verstärker enthält sechs Stufen: Eingang am Transistor T 1 , aperiodisch (T2) resonant (T3), Begrenzer (T4), zwei aperiodisch (T5 und T6). Die Verbindung zwischen den Transistoren T 2 , T 3 und T 5, T 6 ist direkt. Im Anzeigeblock werden zwei Arten von Anzeigen verwendet: visuelle (durch Mikroammeter) und akustische (durch Ton in Telefonen). Der visuelle Anzeigekanal hat einen Detektor (Diode D 1 ), an den ein 100 μA Mikroammeter angeschlossen ist, der akustische Anzeigekanal besteht aus einem Verstärker (Transistor T7), einem Detektor (Diode D2) und einem Multivibrator (Transistoren T8, T9). Die von der Diode D2 erfasste Spannung wird an die T8-Basis angelegt. Seine konstante Komponente ist die Vorspannung auf der Basis des T8, wobei sich die vom Multivibrator erzeugte Frequenz und damit die Tonhöhe der Telefone ändert.

Die Empfindlichkeit des Verstärkers kann grob mit dem Schalter P 1 und einem stufenlos regelbaren Widerstand R 37 und die Empfindlichkeit des akustischen Anzeigekanals mit einem regelbaren Widerstand R 26 geregelt werden. Die Kaskade am Transistor T 4 begrenzt das entstehende Signal (sekundär und primär unkompensiert ) auf ein Minimum. Ein solcher Begrenzer erlaubt die Verwendung eines nicht kompensierten Primärsignals, dessen Amplitude mit der Amplitude des Sekundärsignals vergleichbar ist oder dieses überschreitet. Infolgedessen wird eine unregelmäßige Störung (z. B. gepulst) wirksam unterdrückt. Zusätzlich können mit einem Limiter die Anforderungen an die Kompensationstiefe des Primärsignals gelockert werden. Schließlich können Sie mit dem Limiter die Empfindlichkeit des Verstärkers für kleine Änderungen des Sekundärsignals erhöhen und die Einstellung der Kompensationseinrichtung erleichtern.

Aufbau

Das Gerät besteht aus einem Gehäuse, in dem sich die Anregungs- und Empfangsschleifenantennen in einem Winkel von 45 ° zum Horizont befinden; die Halterung, auf der sich das Gehäuse mit den Antennen befindet, sowie die Verstärker- und Generatorblöcke; Generatorblock mit einer Stromquelle, Verstärkerblock mit einer Kompensationseinrichtung. Das Gehäuse, in dem die Anregungs- und Empfangsrahmenantennen befestigt sind, besteht aus Glasfaser mit einer Dicke von 4 mm in Form eines Zylinders mit einem Innendurchmesser 260 mm und Länge 700 mm . Um die Steifigkeit zu erhöhen, sind im Inneren des Gehäuses zwei Glasfaserringe senkrecht zur Generatrix des Zylinders angebracht. Der Körper wird durch Kleben von Glasfaser mit Epoxidharz hergestellt. Anstelle von Glasfaser können auch andere plastische Massen (beispielsweise Vinylkunststoff) verwendet werden.

Anregungs- und Empfangsschleifenantennen werden von beiden Enden entlang ihrer Achse in den Zylinder eingeführt und mit Klammern befestigt. Antennen an Halterungen und Abschrägungen an der Karosserie werden mit Schrauben befestigt; Nach dem Aufstellen des Gerätes werden die Befestigungspunkte mit Epoxid ausgegossen. Antennenabstand entlang Die Zylinderachse (der Abstand zwischen ihren Mittelpunkten) sollte ungefähr sein 450 mm . Die Rahmen der aufregenden und empfangenden zylindrischen Antennen sind aus Textolit gefertigt und mit Bakelitlack imprägniert. Der durchschnittliche Durchmesser der Antennenwicklung 225 mm . Die Ringnut zum Verlegen der Antennenwindungen hat Abmessungen (im Querschnitt) von 18 x 18 mm. Auf seiner inneren Oberfläche wird durch elektrochemische Abscheidung eine Kupferschicht abgeschieden, die als statische Abschirmung dient. Die Empfangsantenne enthält 800 Windungen PEL 0.1-Draht, spannend - 400 Windungen (Abgriff ab der 10. Windung) PEV-2 0.6-Draht. Von außen sind die Windungen des Rahmens mit Kupfer- oder Messingband abgeschirmt. Um die durch die Bildschirme verursachten Verluste zu verringern, sollten an 1-2 Stellen des Bildschirms schmale Schlitze (Slots) verbleiben. Die Halterung, an der sich die Geräteknoten befinden, besteht aus dickem Sperrholz. Die Rückwand hat zwei Vorsprünge zum Sichern der Gurte, die den Rücken des Bedieners bedecken. An dieser Wand befinden sich Heftklammern, an denen der Körper mit den von Gürteln gezogenen Antennen abgelegt ist. Die Vorderwand der Halterung hat links ein Scharnier und rechts einen Riegel, mit dem der Bediener die Halterung aufsetzen und dann die Vorderwand schließen kann. Die Tragegurte sind an der Halterung angebracht, so dass die Last auf den Schultern des Bedieners von den Blöcken an der Vorderwand der Halterung und dem Gehäuse mit Antennen an der Rückwand gleichmäßig verteilt wird. An den Seitenwänden der Halterung befinden sich feste Kabel, die von der Erregerantenne zur Empfangsantenne führen. Der Generator des Gerätes ist in einem Metallgehäuse montiert. Im unteren Fach dieses Gehäuses befindet sich eine Batterie mit 15 Elementen des Typs 373 ("Mars"). Für den Zugang zum Batteriefach ist die untere Abdeckung abnehmbar. Es hat eine Gummidichtung. Die obere Abdeckung (auch abnehmbar und mit Dichtung) dient als Frontplatte des Generators. Daran ist eine Getinax-Platine befestigt, auf der hauptsächlich die Generatorteile montiert sind. Auf der oberen Abdeckung des Generators befinden sich: ein Schalter VK 1 ; das Buchsenteil des Verbinders zum Verbinden des Generators mit der Erregerrahmenantenne und der Verstärkereinheit; Sicherungshalter Pr1. Der Verstärker ist in einem separaten Metallgehäuse montiert und auf zwei parallel angeordneten getinaks-Leiterplatten montiert. Die Platinen sind auf Gestellen an der Oberseite (Vorderseite) montiert. Dazwischen befindet sich ein elektrostatischer Bildschirm aus folienbeschichtetem Getinax. Auf der Karte, die sich näher an der Frontplatte befindet, befinden sich die Details der ersten vier Stufen des Verstärkers und auf der zweiten Karte die verbleibenden Stufen. Die Bretter können eingehängt werden, so dass Sie auf alle Details zugreifen können. Auf der Vorderseite des Verstärkers befinden sich: Mikroammeter; Steckersockel; Verstärkersteuerungen; Kopfhöreranschlüsse. Die Wicklungsdaten der Transformatoren und der Induktivität von Generator und Verstärker sind in der Tabelle zusammengefasst. Um die Installation vor Feuchtigkeit zu schützen, werden Gummidichtungen zwischen der Vorderseite des Verstärkers und seinem Gehäuse platziert.

Anpassung.

Das Gerät wird in der folgenden Reihenfolge abgestimmt: Zuerst Schleifenantennen, dann Kompensator und schließlich Generator und Verstärker. Die Abstimmung der Rahmenantennen wird auf die Einstellung ihrer relativen Position reduziert, bis ein minimales Primärsignal gemessen wird, das in zehn Mikrovolt gemessen wird. Die gefundene optimale Position der Antennen wird durch Eingießen von Befestigungselementen mit Epoxidharz starr fixiert. Um die erforderliche Unterdrückungstiefe des Primärsignals zu erreichen (ca. 100.000-fach), können Sie kleine Einstellrahmen oder Metallplatten in der Nähe der Empfangsschleifenantenne verwenden. Nach der Einstellung sind sie auch mit Epoxidharz gefüllt. Die Einstellung des Kompensators wird durch aufeinanderfolgende Einstellungen der variablen Widerstände R 1 und R 4 auf eine weitere Verringerung des Primärsignals am Verstärkereingang reduziert. Die Generator- und Verstärkereinstellungen weisen keine spezifischen Merkmale auf und werden daher hier nicht beschrieben. Bei ordnungsgemäßer Konfiguration muss der Gerätegenerator die folgenden Parameter aufweisen: Betriebsfrequenz 12 kHz ± 60 Hz; Instabilität im Temperaturbereich –20 0 - +50 0 С - ± 120 Hz; der Qualitätsfaktor des aufregenden Rahmens beträgt ungefähr 30; Wirkleistung, die im Erregungsrahmen zugewiesen wird, mindestens 0,8 Watt; Instabilität der Ausgangsspannung im Temperaturbereich -20 0 - +50 0 С - nicht schlechter als ± 5%. Die Parameter des Verstärkers sollten wie folgt sein: Abstimmfrequenz 12 kHz ± 120 Hz; Die relative Instabilität der Abstimmfrequenz im Temperaturbereich von -20 0 - +50 0 C beträgt ungefähr ± 2%, und die Verstärkung beträgt ungefähr das Zweifache.