Структура системы магнитометрической диагностики. Обработка полученных данных. Комплекс магнитометрической диагностики, страница 2

Структурная схема комплекса приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема комплекса.

Комплекс включает в себя четыре основных блока: блок феррозондовых магнитометров, блок индукционных магнитометров, устройство сбора информации и блок аккумуляторов.

Блок феррозондовых магнитометров включает в себя четыре трехкомпонентных магнитометра, генератор возбуждения феррозондовых датчиков магнитометров, два акселерометра с усилителями, оконечные части двух каналов индукционных магнитометров и преобразователь напряжения аккумуляторов в напряжения питания электронных узлов.

Генератор возбуждения обеспечивает током возбуждения все четыре узла феррозондов и напряжением коммутации удвоенной, по отношению к частоте тока возбуждения, частоты все двенадцать измерительных каналов.

Выходные сигналы измерительных каналов поступают на вход АЦП, расположенного в устройстве сбора информации, на входы шести схем вычитания разности и на контрольный разъем, обеспечивающий возможность наблюдения всех двенадцати магнитометрических и шести разностных каналов нештатными средствами в полосе частот до 200 Гц.

В наименованиях магнитометрических сигналов буква обозначает направление оси датчика, индекс – принадлежность к магнитометру: верхнему, нижнему, правому, левому. Систему координат образуют следующие направления: Z – Вертикально вниз, X – по направлению движения, Y – вправо от направления движения.

В разностных сигналах Dif обозначает, что сигнал является разностным, буква – направление осей магнитометрических каналов, между которыми определена разность, индекс – ось, по которой разнесены измерители.

Два горизонтальных акселерометра образуют “электронный уровень”, помогающий оператору перемещать блок феррозондовых магнитометров с минимальными наклонами.

Оконечные части двух информационных каналов индукционных магнитометров вынесены в блок феррозондовых магнитометров с целью минимизации помех при передаче постоянного напряжения на вход АЦП и содержат детекторы переменного напряжения частотой 100 (625) Гц и масштабирующие усилители.

Источник питания включает в себя два преобразователя, которые преобразуют напряжение 12 В блока аккумуляторов в стабилизированные напряжения постоянного тока +5 В, +12 В и минус 15 В.

Кроме преобразователей, напряжение от аккумуляторов подается на АЦП с целью контроля степени разряда аккумуляторов.

Выходными напряжениями преобразователя +12 В и минус 15 В питаются также электронные узлы блока индукционных магнитометров.

Блок индукционных магнитометров включает в себя три индукционных датчика, предназначенных для измерения уровня переменного магнитного поля с частотой 100 Гц или с частотой 625 Гц. Сигналы датчиков фильтруются и усиливаются селективными усилителями, полоса которых изменяется оператором в зависимости от условий работы.

Сигналы двух горизонтальных информационных каналов поступают в блок феррозондовых магнитометров.

Сигнал третьего, вертикального, датчика, предназначенного для отслеживания трассы, поступает на усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, детектируется и управляет преобразователем напряжение – частота. Тон звука в головных телефонах оператора возрастает по мере удаления вертикального индукционного датчика от оси трубопровода.

Устройство сбора информации включает в себя АЦП, контроллер, клавиатуру, индикатор и энергонезависимую память.

Устройство сбора информации обеспечивает:

-  аналого-цифровое преобразование напряжений поступающих от блоков комплекса;

-  регистрацию в энергонезависимой памяти преобразованных напряжений;

-  приём информации от приёмника GPS;

-  регистрацию в энергонезависимой памяти принятой информации от приёмника GPS;

-  выдачу предупреждения на экран индикатора об отсутствии сигналов от спутников GPS;