185723. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés talajszint alatti fémes vezetékek nyomvonalának és mélységének meghatározására
1 185 723 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés talajszint alatt elhelyezkedő fémes vezetékek nyomvonalának és mélységének meghatározására. Az eljárás szerint a fémes vezetékben folyó váltakozóáram által gerjesztett mágneses teret felső és alsó szinten ferritantennákkal érzékeljük, a mágneses tér érzékelt jellemzői alapján a vezeték nyomvonalát behatároljuk és mélységét meghatározzuk, míg a berendezésnek felső és alsó ferritantennával ellátott, váltakozóárammal átjárt fémes vezeték által kellett mágneses térerősséget feszültségjellé átalakító mérőátalakítót, nyomvonal-behatároló egységet és vezetékmélységet meghatározó egységet tartalmazó mérővevője van. A találmány szerinti eljárás és berendezés a talajszint alatti fémes vezetékek feltárását az ismertekhez viszonyítva gyorsabban és nagyobb pontossággal, szubjektív hibától mentesen biztosítja. A sűrűn telepített közművezetékek hálózatának felmérése és nyilvántartása számos problémát okoz, mivel az ismert megoldások alkalmazásával, különösen erősen „zajos” környezetben, vagyis például erősáramú vezetékek, berendezések, mint villamos vontatási hálózatok környezetében a nyomvonal és mélység meghatározása csak viszonylag pontatlanul hajtható végre. Az ismert berendezések kezelése sok esetben nehézkes, nem alakíthatók ki hordozható kivitelben, a mérési eredményt esetleg jelentős szubjektív hiba terhelheti. A fémes vezetékek felderítésének általános módszere az, hogy a vezetékben folyó váítakozóáram által létrehozott mágneses tér függőleges és/vagy vízszintes komponensének változását alkalmas szondával, általában ferritantennás mérőátaiakílóval indikálják. A váltakozóáramot generátorral hozzák létre, amellyel a szükség szerinti amplitúdójú és frekvenciájú váhakozóáramot juttatják a felderítendő vezetékre annak hozzáférhető pontjain keresztül. A bejuttatás történhet induktív módon is. Szokásos módszer az is, hogy csak a generátor egyik sarkát csatlakoztatják a vezetékre, másik sarkát földelik. Az ismertetett módszerrel végzett felderítés alapja az a tény, hogy ha a felkutatandó vezetéket végtelen egyenes vezetőnek tekinthetjük, akkor körülötte koncentrikus mágneses teret tételezhetünk fel. Ilyen téreloszlás esetében a mágneses térerősség függőleges és vízszintes összetevője egyenlő, ha a mérés pontjából a vezeték 45°-os szög alatt látható. Ezzel a vezeték elhelyezkedésének iránya mçghatàrozható, míg a vízszintes összetevő értékének maximuma, illetve a függőleges összetevő értékének nullaszintje alapján elméletileg a nyomvonal helye megállapítható. Mindkét mérés azonban bizonytalan - a maximum mérését komoly szubjektív hiba terhelheti, illetve a nulla érték mérése, különösen zajos környezetben, illuzórikus. A leírt felderítés mikroszámítógépes megvalósítására a Metrotech cég (USA) dolgozott ki készüléket, amelyben rögzített program alapián történik a mérés. A 10 64 655, a 25 28 511, vagy a 20 37 865 számú NSZK szabadalmi leírásokból az ismertetett módszer áramköri megvalósítására kidolgozott berendezések ismerhetők meg. Ezekben egy-egy részprobléma megoldása szerepel, az érzékelés pontosságának, stabilitásának javítására, vagy a generátor energiatakarékos kialakítására (a generátor az egyik javaslat szerint a felkutatandó vezetékről is táplálható). A 955 348 számú NSZK szabadalmi leírásból olyan berendezés ismerhető meg, amely két egymáshoz, viszonyítva mereven rögzített vízszintes síkú tekercset tartalmaz egymás felett a mélység meghatározására, míg a nyomvonal behatárolására külön függőleges antenna szolgál, amely a tekercsekhez viszonyítva szintén mereven rögzítve van. Ez a berendezés használatakor gondos kalibrációt igényel. „Zajos” környezetben különösen a generátor alkalmazása okoz gondokat, mivel nagy, 100...500 W teljesítményű egységekkel próbálnak a vezetékben olyan nagy szintű váltakozóáramot létrehozni, hogy az a vezeték zavarónak tekintett saját áramának hatását elnyomja. Ennek a megoldásnak igen nagy a teljesítményigénye, a hordozható berendezés kifejlesztése nehézkes, és a generátor gondos illesztést kiván mérés időit. További nehézségek forrása, hogy a mérési frekvencia választása általában esetlegesnek tekinthető, az a hálózati frekvencia páratlan számú többszöröse, vagy ahhoz közeli érték (például 1450 Hz a SEBA cég, vagy 1030 Hz az RFT gyár berendezése esetében), amivel nem mindig biztosítható a megfelelően szelektív mérés, viszonylag jelentős lehet a zajszint relativ értéke. Találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése. Felismertem, hogy a nyomvonal behatárolását és a mélység mérését hatásosan e! lehet végezni, ha a méréshez két különböző szinten elhelyezett, egymáshoz képest forgatható ferritaniennákat használunk. További fontos felismerés, hogy generátort éppen a nagyon „zajos” környezetben nem mindig kell alkalmazni, ha a felkutatandó vezetékben elegendően erős váítakozóáram folyik és ezért célszerű megkülönböztetni generátoros és generátor nélküli üzemet, amelyekhez a mérés frekvenciáját megfelelően kell megválasztani. Ez utóbbi felismerés lényege, hogy az alapfrekvencia olyan többszöröseit választom ki mérési frekvenciának, amelynél generátoros üzemben a zavaró jelekhez viszonyítva nagy hasznos jelszint érhető el (ez valamelyik alkalmasan választott páros felharmonikus), míg generátor nélküli üzemben van elegendő szintű jel (ez a váltakozóáramok lefutásának Fourier-felborilásából következően valamelyik páratlan felharmonikus). Találmányom feladata a fenti felismerések hasznosításával olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amellyel a talajszint alatti fémes vezetékek nyomvonalának és mélységének meghatározása nagy pontossággal, gyakorlatilag szubjektív hibától mentesen lehetséges. A kitűzött feladat megoldására eljárást dolgoztam ki, amikoris fémes vezetékek nyomvonalának és mélységének meghatározására a fémes vezetékben folyó váltakozóáram által gerjesztett mágneses teret felső és alsó szinten ferritantennákkal érzékeljük, a mágneses tér érzékelt jellemzői alapján a vezeték nyomvonalát behatároljuk és mélységét meghatározzuk, és a találmány szerint a ferritan-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
