close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9324

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.06.30
(12)
(51)7 G 01M 3/18,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 17D 5/06
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ВОДОПРОВОДА
(21) Номер заявки: a 20050092
(22) 2005.01.28
(43) 2006.08.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(72) Авторы: Воинов Валерий Васильевич; Козловский Вячеслав Александрович (BY)
BY 9324 C1 2007.06.30
BY (11) 9324
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(56) SU 1610347 A1, 1990.
RU 2194919 C2, 2002.
SU 1652743 A1, 1991.
SU 1763795 A1, 1992.
SU 1442845 A1, 1988.
JP 2001296201 A, 2001.
(57)
Способ обнаружения утечки водопровода, включающий введение в грунт вблизи трассы водопровода электродов, пропускание электрического тока через грунт, измерение
дисперсии флуктуаций напряжения на резисторе нагрузки, включенном последовательно
с электродами, и ее производной, отличающийся тем, что измеряют приращение дисперсии флуктуаций напряжения вдоль трассы водопровода на измерительной базе D в двух
точках, лежащих друг от друга на расстоянии l, намного большем D, а расстояние от первой точки измерения до места утечки определяют по формуле:
l
r1 =
,
P ∆P
1− 2 1
P1∆P2
где Р1, ∆Р1 - дисперсия флуктуаций напряжения и ее приращение на измерительной базе в
первой точке соответственно;
Р2, ∆Р2 - дисперсия флуктуаций напряжения и ее приращение на измерительной базе
во второй точке соответственно.
BY 9324 C1 2007.06.30
Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано для обнаружения мест утечки.
Известен способ обнаружения утечки водопровода [1], включающий введение в грунт
электродов вблизи водопровода, пропускание электрического тока через грунт, измерение
спектральной плотности мощности тока на частотах f1 = 1 Гц и f2 = 10 Гц и суждение о
наличии утечки по превышению отношения η измеренных спектральных плотностей
мощности порогового значения, превышающего в 1,14 раза эталонное отношение ηэт.
Недостатком этого способа является низкая скорость прохождения трассы водопровода, обусловленная малым, порядка десяти метров, шагом измерения. Это значительно увеличивает время обнаружения утечки водопровода.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ
обнаружения утечки водопровода [2], включающий введение в грунт вблизи водопровода
электродов, пропускание электрического тока через грунт, измерение производной разности дисперсий напряжения на резисторе, включенном последовательно с электродами, и
на электродах, суждение о наличии утечки по превышению измеренной производной порогового значения.
Недостаток этого способа заключается в том, что из-за малого шага измерений и их
большой продолжительности скорость прохождения трассы водопровода оказывается
низкой, а время обнаружения течи - большим.
Задачей изобретения является сокращение времени обнаружения течи.
Техническим результатом осуществления изобретения является сокращение времени
обнаружения течи в 15-20 раз.
Задача решается тем, что в способе обнаружения утечки водопровода, включающем
введение в грунт вблизи трассы водопровода электродов, пропускание электрического тока
через грунт, измерение дисперсии флуктуаций напряжения на резисторе нагрузки, включенном последовательно с электродами, и ее производной, измеряют приращение дисперсии флуктуаций напряжения вдоль трассы водопровода на измерительной базе D в двух
точках, лежащих друг от друга на расстоянии l, намного большем D, а расстояние от первой точки измерения до места утечки определяют по формуле:
l
r1 =
,
(∆P1 )P2
1−
P1 (∆P2 )
где Р1, ∆P1 - дисперсия флуктуаций напряжения и ее приращение на измерительной базе в
первой точке соответственно;
Р2, ∆Р2 - дисперсия флуктуаций напряжения и ее приращение во второй точке соответственно.
Сущность изобретения поясняется на фигуре.
Способ осуществляют следующим образом. Для обнаружения места утечки поперек
трассы на расстоянии друг от друга, примерно в 50 раз превышающем глубину залегания
трассы водопровода, устанавливают в грунт электроды 5, 6, к которым подключают источник тока 9. В результате участок трассы водопровода пересекают линии электрического тока. При необходимости увеличения длины участка трассы, пересекаемого линиями
электрического тока, увеличивают количество пар электродов и напряжения источников
тока. В месте утечки водопровода 2 образуется участок с пониженным нестабильным во
времени сопротивлением, вызывающим повышенные флуктуации тока. Эти флуктуации
тока регистрируются как флуктуации напряжения на переменном регистре нагрузки 7,
подключенным последовательно с введенными в грунт измерительными электродами 3, 4
и параллельно измерителю мощности шума 8.
Измерительные электроды располагают поперек трассы на расстоянии, в 2 раза превышающем ее глубину. Дисперсия флуктуаций напряжения на переменном резисторе на2
BY 9324 C1 2007.06.30
грузки 7 регистрируется и индицируется измерителем мощности шума 8. Регулировкой
сопротивления резистора 7 добиваются максимальных показаний измерителя мощности
шума 8.
В общем случае зависимость дисперсии флуктуаций напряжения Р от расстояния r до
места утечки водопровода определяется выражением:
n
r 
(1)
P = P0  0  ,
r
где Р0 - дисперсия флуктуаций напряжения при измерении непосредственно над местом
утечки; r0 - характерный размер затопленного участка; n - постоянное число в пределах 1-3.
Производная (1) вдоль линии трассы равна
n
nP0 r0
dP
(2)
= − n +1 .
dr
r
Из выражений (1) и (2) следует:
r
P
(3)
=− .
dP
n
dr
dP
в двух точках, лежащих на расстоянии l друг от друга
При измерении величин Р и
dr
вдоль трассы водопровода, в первой точке
P1
r
(4)
=− 1,
n
 dP 
 
 dr  1
во второй точке
P2
r
(5)
=− 2.
n
 dP 
 
 dr  2
В выражениях (4), (5) r1, r2 - расстояния от первой и второй точек измерения до места
утечки водопровода соответственно.
Из выражений (4) и (5) следует:
 dP 
P1  
r1
 dr  2
.
=
(6)
r2
 dP 
P2  
 dr 1
Поскольку l = r1 - r2, то легко показать, что
l
(7)
r1 =
.
 dP 
P2  
 dr 1
1−
 dP 
P1  
 dr  2
dP
На практике в измерительных точках определяется не величина
, а близкая к ней
dr
∆P
, где ∆Р = Р2 – Р1 - разность значений дисперсий флуктуаций на измерительвеличина
D
ной базе D порядка трех метров вдоль трассы водопровода.
3
BY 9324 C1 2007.06.30
∆P1
∆P2
 dP 
 dP 
Подстановка вместо величин   и   их измеренных значений
и
в
D
D
 dr 1
 dr  2
формулу (7) дает
l
(8)
r1 =
.
P2 ∆P1
1−
P1∆P2
Таким образом, заявленный способ обеспечивает определение места утечки по результатам четырех измерений.
На участке трассы водопровода протяженностью 1 км операции способа-прототипа
позволяли определить место утечки по результатам 100 измерений . Применение заявленного способа обеспечивает сокращение времени поиска места утечки как минимум
в 20 раз.
Источники информации:
1. А.с. СССР № 1705709, MПK G 01M 3/18 // Бюл. № 2. - 15.01.1992.
2. А.с. СССР № 1610347, MПK G 01M 3/18 // Бюл. № 44. - 30.11.1990.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
81 Кб
Теги
by9324, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа