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METALLROHR-DETEKTOR

METALLROHR-DETEKTOR

Das Gerät ermöglicht das Auffinden von Erdkabeln und Metallrohrleitungen aller Art in einer Tiefe von 1,5 - 2 m , um (in gleicher Tiefe) einzelne Metallgegenstände (Rohrabschnitte, Kanaldeckel, Bleche von mindestens 250 X) zu erfassen 250 mm ) und auch, um die Position der erkannten Objekte im Plan mit einem Fehler von bis zu 20 zu bestimmen 30 cm .

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

In Übersee- Pipe-and-Wire-Detektoren war die Installation mit vertikalen Erreger- und horizontalen Empfangsrahmenantennen weit verbreitet. Wenn eine solche Installation entlang eines Profils senkrecht zum Kabel- oder Rohrleitungsweg bewegt wird, stellt sich die Änderung der Kurve des sekundärinduzierten Signals als asymmetrisch heraus und weist zwei Extremwerte (Maximum und Minimum und bei phasensensitiver Anzeige zwei Maxima) unterschiedlicher Größe außerhalb der Kabelstrecke (Rohrleitung) auf. Gleichzeitig ist es zur Routenermittlung erforderlich, das Profil zweimal in entgegengesetzte Richtungen zu fahren und am Boden zu messen (Mittelabstand zwischen zwei Markierungen ermitteln). Dieses Gerät weist diesen Nachteil nicht auf: Aufgrund des Standorts der Rahmenantennen in einem Winkel von 45 ° und 135 ° zum Horizont können Sie maximale Messwerte direkt über der Objektspur erhalten und Objekte, die parallel zueinander sind, in kleinen Abständen in der horizontalen Ebene (ca. 1 2 m ).

Schematische Darstellung

Die elektronische Einheit besteht aus einem Generator, der auf die Erregerrahmenantenne geladen ist, und einem Verstärker mit einer Empfangsrahmenantenne. Letzteres umfasst auch eine Kompensationsvorrichtung, die zur Feinabstimmung des primären induzierten Signals (d. H. Eines 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. Die Generatoreinheit (Fig. 1) besteht aus einem Masteroszillator (T 1 ), einer Anpassungsstufe (T2), zwei Verstärkerstufen (T3, T4, T5) und einem Endverstärker (T6, T7). Der auf eine Frequenz von 12 kHz abgestimmte Masteroszillator ist nach einem Dreipunktschema mit kapazitiver Kopplung aufgebaut. Die Spule L 1 des Schwingkreises ist auf einen Kern vom Typ ТЧК-55П gewickelt und hat eine Induktivität von ca. 25 mg . Die Anzahl der Windungen des Wickelns und Zurückziehens wird während der Einstellung ausgewählt.

Um den Einfluss der Parameter des Transistors T 1 auf die Erzeugungsfrequenz zu verringern, wurde eine teilweise Verbindung der Schaltung mit der Kollektorschaltung angewendet. Die Versorgungsspannung des Masteroszillators wird durch die Zenerdiode D 1 stabilisiert. Der auf dem Transistor T2 montierte Emitterfolger beseitigt die Auswirkung von Laständerungen auf den Hauptoszillator. Der Thermistor R 5 hält die notwendige Stabilität der Ausgangsspannung im Arbeitstemperaturbereich aufrecht. Transformator Tr 1 - passend. Die Voranschluß- und Ausgangsstufe des Verstärkers sind auf T4-T7-Transistoren in einer Gegentakttransformatorschaltung ausgeführt . Die Erregerschleifenantenne ist über einen Kondensator C9 mit den Transistoren T6, T7 verbunden. Die Dioden D2-D5 dienen dazu, einen thermischen Durchbruch der Transistoren T6, T7 bei einem Temperaturanstieg zu verhindern; Zum Schutz dieser Transistoren bei einem Kurzschluss des Verstärkerausgangs dient die Pr1-Sicherung mit einem Nennstrom von 0,15 a. Vom Ausgang des Generators wird die Spannung über einen Spannungsteiler und einen Transformator Tp2 an den Eingang der Kompensationseinrichtung angelegt. Zur Erleichterung der elektrischen Kompensation kann ein Polaritätsschalter Tp 2 in das Gerät eingegeben werden. Die Erregerschleifenantenne BP wird mittels Teilschaltung an die Ausgangsimpedanz des Generators angepasst. Um die abgestrahlte Leistung zu erhöhen und die nichtlineare Verzerrung des Anregungssignals zu verringern, ist die BP-Antenne auf Resonanz bei der Betriebsfrequenz abgestimmt. Um den Generator vor dem unsachgemäßen Einschluss von Batterien zu schützen, ist eine Diode D 6 eingebaut. In der Batterie des Netzteils werden Mars-Batterien (373) verwendet, um sicherzustellen, dass der Sucher ungefähr 50 Stunden lang in Betrieb bleibt. Während der Arbeit mit Pausen erhöht sich die Lebensdauer der Elemente. Der Empfang des Suchers (siehe Abbildung 2) besteht aus der Kompensationseinrichtung des Verstärkers und dem Anzeigeblock.

Die Hauptdämpfung des Primärsignals, die in der Empfangsrahmenantenne PR induziert wird, beruht auf seiner orthogonalen und symmetrischen Position in Bezug auf die Erregerrahmenantenne BP. Eine Kompensationseinrichtung, die 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 Sucher nähert sich den gewünschten metallischen Objekten. Die Einstellung der Amplitude und Phase der Kompensationsspannung erfolgt durch variable Widerstände R 1 bzw. R 4. Der Verstärker enthält sechs Stufen: den Eingang am Transistor T 1 , aperiodisch (T2) resonant (T3), Limiter (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 angewendet: visuell (mit einem Mikroammeter) und akustisch (mit Ton in Telefonen). Der visuelle Anzeigekanal hat einen Detektor (D1-Diode), an den ein 100- Mikrometer- Mikroammeter angeschlossen ist, der akustische Anzeigekanal besteht aus einem Verstärker (T7-Transistor), einem Detektor (D2-Diode) und einem Multivibrator (T8-, T9-Transistoren). An die Basisspannung T8 liegt die detektierte Diode D2 an. Seine konstante Komponente ist die Vorspannung auf der Basis von T8, mit einer Änderung, bei der sich die vom Multivibrator erzeugte Frequenz und folglich die Tonhöhe der Telefone ändert.

Die Empfindlichkeit des Verstärkers kann mit dem Schalter P 1 und einem stufenlosen Widerstand R 37 grob eingestellt werden, und die Empfindlichkeit des akustischen Anzeigekanals kann mit einem Widerstand R 26 eingestellt werden. Die Kaskade am Transistor T 4 ist das minimale Signal des resultierenden Signals (sekundäres und nicht kompensiertes primäres Signal). Mit einem solchen Limiter können Sie ein nicht kompensiertes Primärsignal verwenden, dessen Amplitude mit der Amplitude des Sekundärsignals vergleichbar oder größer ist. Infolgedessen werden unregelmäßige Störungen (z. B. gepulste Störungen) wirksam unterdrückt. Außerdem können bei Vorhandensein eines Begrenzers die Anforderungen an die Kompensationstiefe des Primärsignals gelockert werden. Schließlich ermöglicht der Begrenzer, die Empfindlichkeit des Verstärkers gegenüber kleinen Änderungen des Sekundärsignals zu erhöhen und die Einstellung der Kompensationseinrichtung zu erleichtern.

Aufbau

Das Gerät besteht aus einem Gehäuse, in dem sich die Anregungs- und Empfangsrahmenantennen in einem Winkel von 45 ° zum Horizont befinden; die Halterung, in der sich das Gehäuse mit den Antennen befindet, sowie die Blöcke des Verstärkers und des Generators; Generatorblock mit Netzteil, Verstärkerblock mit Kompensationsvorrichtung. Das Gehäuse, in dem die Anregungs- und Empfangsrahmenantennen befestigt sind, besteht aus Glasfaserdicke 4 mm in Form eines Zylinders mit einem Innendurchmesser 260 mm und lang 700 mm . Um die Steifigkeit im Inneren der Karosserie zu erhöhen, sind zusätzlich zwei Ringe aus Glasfaser senkrecht zum Generator des Zylinders angeordnet. Der Körper wird durch Kleben von Glasfaser mit Epoxidharz hergestellt. Anstelle von Glasfaser können auch andere Masseschichten (beispielsweise Vinylkunststoff) verwendet werden.

Die Erreger- und Empfangsschleifenantennen werden an beiden Enden entlang ihrer Achse in den Zylinder eingeführt und mit Halterungen gesichert. Antennen an Halterungen und Abschrägungen an der Karosserie werden mit Schrauben befestigt; Gießen Sie nach dem Einstellen der Gerätebefestigungspunkte Epoxidharz ein. Antennenabstand entlang Die Zylinderachsen (der Abstand zwischen ihren Mittelpunkten) sollten ungefähr sein 450 mm . Die zylindrischen Erreger- und Empfangsantennenrahmen sind aus PCB gefertigt und mit Bakelitlack imprägniert. Der durchschnittliche Durchmesser der Wicklungsantenne 225 mm . Die Ringnut zum Stapeln der Antennenspulen hat Abmessungen (im Querschnitt) von 18 x 18 mm. Auf seiner inneren Oberfläche wird durch elektrochemische Abscheidung eine Kupferschicht aufgebracht, die als statische Abschirmung dient. Die Empfangsantenne enthält 800 Windungen des PEL-Kabels 0.1, spannend - 400 Windungen (ab der 10. Windung abklopfen) der PEV-2 0.6. Von außen sind die Rahmenwindungen mit Kupfer- oder Messingband abgeschirmt. Um die Verluste durch die Bildschirme zu verringern, sollten an 1-2 Stellen des Bildschirms schmale Schlitze (Schlitze) gelassen werden. Die Halterung, an der sich die Geräteknoten befinden, besteht aus dickem Sperrholz. Seine Rückwand hat zwei Vorsprünge zum Befestigen der Gurte, die den Rücken des Bedieners bedecken. An dieser Wand sind Klammern angebracht, an denen der Koffer mit Antennen mit Bändern gezogen wird. 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 die Schultern des Bedieners von den Blöcken an der Vorderwand der Halterung und dem Koffer 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. In der unteren Abteilung dieses Gebäudes befindet sich eine Batterie mit 15 Elementen des Typs 373 ("Mars"). Um den Zugang zum Batteriefach zu ermöglichen, ist die untere Abdeckung abnehmbar. Es hat eine Gummidichtung. Die obere Abdeckung (ebenfalls abnehmbar und mit einer Dichtung versehen) dient als Frontplatte des Generators. Es ist an der getinaksovaya-Platine befestigt, die hauptsächlich Teile des Generators montiert. Auf der oberen Abdeckung des Generators befinden sich: Schalter Bk 1 ; eine Buchse zum Verbinden des Generators mit der Erregerschleifenantenne und der Verstärkereinheit; Sicherungshalter Pr1. Der Verstärker ist in einem separaten Metallgehäuse montiert und auf zwei parallel angeordneten getinaksovy-Leiterplatten montiert. Die Platinen sind auf Gestellen an der oberen (vorderen) Platte angebracht. Dazwischen befindet sich ein elektrostatischer Schirm aus Folie getinaksa. Auf der Platine, die sich näher an der Vorderseite befindet, befinden sich die Details der ersten vier Verstärkerstufen und auf der zweiten Platine die übrigen Stufen. Die Bretter können an den Scharnieren geschwenkt werden, so dass alle Teile zugänglich sind. Auf der Vorderseite des Verstärkers befinden sich: Mikroammeter; Steckersockel; Verstärkersteuerungen; Kopfhöreranschlüsse. Die Wicklungsdaten der Transformatoren und die Drossel von Generator und Verstärker sind tabellarisch aufgeführt. Um die Installation vor Feuchtigkeit zu schützen, sind zwischen der Frontplatte des Verstärkers und dem Gehäuse Gummidichtungen angebracht.

Anpassung.

Das Gerät wird in der folgenden Reihenfolge eingerichtet: Zuerst die Rahmenantennen, dann den Kompensator und schließlich den Generator und den Verstärker. Die Abstimmung der Rahmenantennen wird auf die Einstellung ihrer relativen Position reduziert, um das minimale Primärsignal zu erhalten, das in Dutzenden von Mikrovolt gemessen wird. Die optimale Position der Antennen wird durch Befestigen der Befestigungselemente mit Epoxidharz festgelegt. 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 werden sie auch mit Epoxidharz gegossen. Die Einstellung des Kompensators wird durch aufeinanderfolgende Einstellungen der variablen Widerstände R 1 und R 4 auf eine weitere Reduzierung des Primärsignals am Verstärkereingang reduziert. Die Einstellung des Generators und des Verstärkers weist keine Besonderheiten auf und wird daher hier nicht beschrieben. Bei ordnungsgemäßer Konfiguration sollte der Generator des Geräts die folgenden Parameter aufweisen: Betriebsfrequenz 12 kHz ± 60 Hz; Instabilität im Temperaturbereich –20 0 - +50 0 С - ± 120 Hz; Der Q-Faktor des aufregenden Rahmens beträgt ungefähr 30; Wirkleistung im erregenden Rahmen - nicht weniger als 0,8 W; Ausgangsspannungsinstabilität im Temperaturbereich -20 0 - +50 0 С - nicht schlechter als ± 5%. Die Verstärkerparameter sollten wie folgt sein: Abstimmfrequenz 12 kHz ± 120 Hz; Die relative Instabilität der Abstimmfrequenz im Temperaturbereich -20 0 - +50 0 С beträgt ungefähr ± 2%, und der Verstärkungsfaktor beträgt ungefähr das Zweifache.