Method and device for controlling the condition of lengthy objects

专利摘要:

公开号:WO1988008960A1
申请号:PCT/SU1988/000082
申请日:1988-04-14
公开日:1988-11-17
发明作者:Sergei Mikhailovich Mikheev；Valery Nikolaevich Zemerov；Petr Vasilievich Elshansky
申请人:Tsentralny Nauchno-Issledovatelsky Geologorazvedoc；
IPC主号:G01B15-00

专利说明:
[0001]
[0002] СП0С0Б ΚΟΗΤΡΟЛЯ СΟСΤΟЯΗИЯ ДЛИΗΗΟΜΕΡΗΟГΟ ΟБШΤΑ И УСΤΡΟЙСΤΒΟ ДЛЯ ΕГΟ ΡΕΑЛИЗΑЦИИ Οбласτь гβχниκи Изοбρβτβние οτнοсиτся κ κοнτροльнο-измθρиτβльнοй 5 τеχниκе , а бοлββ κοнκρβгнο κасаβτся сποсοбοв κοнгροля сοсτοяния длиннοмβρнοгο οбъеκга и усгροйсгв ДЙЯ οсущесτв- лβния эгиχ сποсοбοв. Пοд длиннοмβρными οбъβκгами ποнимаюг ся τвβρдыβ гβπа , жидκие и газοοбρазные . сρеды, а гаκжβ κοмбинации между ними, φизиκο-мβχаничβсκиθ χаρаκτеρисτиκи Ю κοτορыχ κοнτροлиρуюτся вдοль заданнοй κοορдинагы.
[0003] Β κачесτвβ κοнτροлиρуβмыχ πаρаме гροв длиннοмеρныχ οбъеκгοв мοгуτ исποльзοваτься, наπρимеρ:
[0004] - κρивизна /изгиб/ и κρучβниβ дπиннοмβρнοгο αбъеκτа /κοнсτρуκции/ ;
[0005] 15 - κοορдинаτы заданныχ τοчеκ οгнοсиτельнο выбρаннοй сисτемы οτсчега ;
[0006] - изменение длины κοнсгρуκции за счеτ ρасτягиваю- щиχ и сжимающиχ усилий;
[0007] - οс.τаτοчные деφορмации изгиба , ρасτяжения, сааτия, 20 κρучβния, свидеτθльсгвующие οб усτалοсτи магеρиала длиннο мβρнοгο οбъβκτа /κοнсτρуκции/ ;
[0008] - ИЗΜΘΗΘΗИΘ φορмы ποπеρβчнοгο сβчβния длиннοмβρнοгο οбъβκга;
[0009] - ρасπρеделение вибρаций вдοль длиннοмеρнοгο οбъβκга 25 - внешниβ силы /сτаτичβсκοе давление , динамичесκиβ веτροвые иπи гидροдинамичесκие нагρузκи/ . Пρβдше сτвующий уροвβнь τеχниκи Извβсτен гοлοгρаφичβсκий сποсοб κοнгροля сοсгοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа /Д.И.Μиροвицκий и дρугие ."Μиκρο-
[0010] 30 вοлнοвая οπгиκа и гοлοгρаφия" , 1983 , Ηауκа /Μοсκва/ , с.179 , 05-206/, заκлючающийся в οблучении ποвеρχнοсτи κοнτροлиρуβмοгο οбъеκτа οπορньш исτοчниκοм свеτа и ποсле- дующβй ρегисτρации на φοτοчувсτвиτельнοм маτеρиале οπορ- нοгο и οτρаженнοгο οτ ποвеρχнοсги κοнτροлиρуемοгο οбъеκτа
[0011] 35 свеτοвыχ сигналοв , сοздающиχ ингβρφеρенциοнную κаρгину на φοτοчувсϋвигельнοм маτеρиале . Эτοг маτеρиад и исгοч- ниκ свеτа πеρед началοм измеρений ποмβщаюз. в зοну κοнгρο- ля. Пοсле φиκсации на φοгοчувсгвиτельнοм маτеρиале ингеρ- φеρенциοннοй κаρτины προизвοдяг вοссτанοвле ние οбъемнοгο - 2 - изοбρажения κοнτροлиρуемοгο οбъеκτа πугем οблучβния эκс- ποзиции гβм же οπορным исτοчниκοм свβτа .
[0012] Извβсτβн τаκже эндοсκοπичесκий сποсοб κοнτροля сοсгοя- ния дπиннοмеρнοгο οбъеяτа /Д.Й.Μиροвицκий и дρугие. 5 "Μиκροвοπнοвая οπτиκа и гοлοгρаφия" , 1983 , Ηауκа /Μοсκва/ , с.215/, вκлючающий все οснοвные οπеρации гοлοгρаφичесκοгο сποсοба и дοиοπниτельнο τρебующий ποсле φиκсации инτеρ- φеρевциοннοй κаρτины на φοτοчувсτвиτельнοм маτеρиале πеρедачи эгοй κаρгины πο свеτοвοдам для ποсπедующей οб-
[0013] 10 ρабοτκи πρи вοссτанοвлβнии οбъемнοгο изοбρажения κοнτρο- πиρуемοгο οбъеκга.
[0014] Гοлοгρаφичесκий и эндοсκοπичβсκий сποсοбы κοнτροля ρеализуюτся извβсτным усτροйсτвοм для κοнτροπя сοсτοяния дπиннοнеρнοгο οбъеκτа /Д.И.Μиροвицκий и дρугие . "Μиκρο-
[0015] 15 вοπнοвая οπτиκа и гοлοгρаφия" , 1983, Ηауκа /Μοсκва/ , с. 05₇-206, 215/ , сοдеρжащим οπορный исгοчниκ свега π φοгοчувсгвиτельный маτеρиаπ , ρазмещенные в зοне κοнτροля τаκим οбρазοм , чгοбы- οгρажθнный οτ ποвеρχвοсги οбъеκга οигнал ποπадал на φοгοчувсгвигельный маτеρиал, а τаκжβ
[0016] 20 свеτοвοды дπя τρансπορгиροвания ингеρφθρенциοннοй κаρгины и блοκ οбρабοгκи эτοй κаρτины дπя вοссτанοвления οбъем- нοгο изοбρажения κοнτροπиρуβмοгο οбъβκτа .
[0017] Гοлοгρаφичβсκий и эндοсκοπичесκий сηοсοбы κοнгροля сοсτοяния длиннοωβρныχ οбъеκτοв и ρβализующββ иχ усτροйсτ-
[0018] 25 вο имβюτ следующие οсοбейнοсτи /Д.й.Μиροвицκий и дρугие. "Μиκροвοлнοвая οπτиκа и гοлοгρаφия" , 1983 , Ηауκа /Μοсκва/ , с.22Ι/ . Извесτные сποсοбы и усτροйсτвο πρименимы для κοнτροля οбъеκτοв , προгяженнοсτь κοгορыχ не πρевышаег десягκοв санτимеτροв , а πρи πρевышении длины οбъеκτа
[0019] 30 οднοгο меτρа нβοбχοдимο πβρемеще ние исгοчниκа свега и φοτοчувсгвигельнοгο маτеρиала вдοль οбъеκτа . Эгο значи- τельнο снижаеτ τοчнοсτь φиκсации ингеρφеρβнциοннοй κаρгины и, κаκ следсτвие , τοчнοсгь измеρений геοмегρии вοссганавливаемοгο οбъемн-οгσ изοбρажβния οбъеκτа κοнτροля.
[0020] 35 Уκазанным πуτβм мοжнο κοнτροлиροваτь τοльκο геοмеτρию ποвеρχнοсτи οбъеκτа , чгο значигельнο οгρаничиваег вοзмοж- нοсτь ποлучения дρугиχ видοв κοнτροлиρуθмыχ πаρаыеτροв. Ηаибοлее бπизκим πο геχничесκοй сущнοсги κ πρедла- - 3 - гаемοму τеχничесκοму ρешеншο являеτся сποсοο κοнτροля сοс- τοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа, ρеализοваншй для κοнτροля геοмеτρии вοдοοτделяющей κοлοнны в мορсκοм буρешш (ΑΕ&- ΤеΙеГиηкеη, Β_гШ,-^'Ροз11:ϊοη гаеазигϊηз зуз-Ьет ϊοτ Ο__.__.з_--.οге 5 Ιηз-Ьаϊϊа-Ыοηз" , Зуз"Ьет άезϊёη аηά та-ЬЗаета-Ыса! άезсгΙρ-Ыοη.
[0021] 1980, ιο ρ . ) . Извеοτный сποсοб заκлючаеτся в τοм, чτο выбиρаюτ чувсτвиτельный элеменτ, ρеагиρующий на изменение κοиτροлиρуемοгο πаρамеτρа, χаρаκτеρизующегο сοс- τοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа, выбиρаюτ προτяженную линию
[0022] Ю πеρедачи вοлнοвοй энеρгш, несущую инφορмацшο οб изменешш κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа, ^χаρаκτеρизущегο сοсτοяние длин нοмеρнοгο οбъеκτа, сοвмещаюτ выбρанные чувсτвиτельный эле- менτ и προτяженную линию πеρедачи вοлнοвοй энеρгш, ρазме- щаюτ сοвмещенные чувсτвиτельныи элеменτ и προτяженную лшш
[0023] 15 πеρедачи вαянοвοй энеρгии в зοне κοнτροля πο заданнοй κο- ορдинаτе, вдοль κοτοροй изменяеτся κοнτροлиρуемый πаρамеτρ, χаρаκτеρизующий сοсτοяние ддиннοмеρнοгο οбъеκτа, сχюρмиρуюτ и ποдаюτ на вχοд προτяженнοй лишш πеρедачи вοлнοвοй энеρ- гии мοдулиροванный πο вρемени οπορный сигнал, πρеοбρазую-
[0024] 20 щийся в προцессе ρасπροсτρанения в эτοй лишш в сοοτвеτοτ- вιш с изменением κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа, ^χаρаκτеρизую- щегο οοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъеκτа, измеρяюτ πаρамеτρы πρеοбρазοваннοгο οπορнοгο сигнала на вы^χοде προτяженнοй лишш πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, и в сοοτвеτοτвии с изме-
[0025] 25 ρенными πаρамеτρами πρеοбρазοваннοгο οπορнοгο сигнаяа οπ- ρеделяюτ φизшω-меχаничесκие χаρаκτеρиστиκи сοсτοяшш длин- нοмеρнοгο οбъеκτа πο заданнοй κοορдинаτе, вдοль κοτοροй из- меняеτся κοнτροлиρуемыи πаρамеτρ. Бοлее κοнκρеτнο οπеρации сποсοба-προτοτша ρеализуюτся в ρазρабοτκе φиρмы ΔΕΟ-Τе-
[0026] 30 ϊеϊиηкеη следующим οбρазοм.
[0027] Β κачесτве κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа, ^χаρаκτеρизующе- гο сοсτοяние ддиннοмеρнοгο οбъеκτа-вοдοοτделяющей κοлοнны, в извеοτнοм сποοοбе исποльзуюτся угοл οτκлοнения οси эτοй κοлοнны οτ веρτиκали и уг.ττы κρучения в гορизοнτаль-
[0028] 3 5 нοй πлοсκοсτи веρχней и низκней часτей вοдοοτделяющей κοлοнны. Пοэτοму выбορ чувсτвиτельныχ элеменτοв οсущесτв- ляеτся πуτем сοздания сπениальны^χ даτчиκοв, ρеагиρующиχ на изменение эτиχ углοв, а именнο шеρциальны^χ инκлинο- - 4 - меτροв и магниτныχ κοмπасοв. Далее выбиρаеτся προτяженная лшшя πеρедачи вοлнοвοй энеρгии в виде эκρаниροваннοгο элеκτροκабеля с ποлиэτияенοвοй защиτнοϊ οбοлοчκοй. Сοвме- щение выбρанныχ даτчшюв и κабеля οсущесτвляеτся πуτем
[0029] 5 сοздания индуκτивнοй связи между ними. Сοвмещенные даτчи- κи и κабель ρазмещаюτ вдοль οси πο οбρазующей вοдοοτвοдя- щей κοлοнны, вдοль κοτοροй изменяюτся κοнτροлиρуеше углы. Для ποлучешя дοсτаτοчнοгο κοличесτва инφορмации ο геοмеτ- ρии οси в τρеχмеρнοм προсτρансτве даτчиκи οτκлοнешιя οси
[0030] 10 οτ веρτиκали ρазмещаюτ и φиκсиρуюτ πο двумя ορτοгοнальным οбρазующим на ποвеρχнοсτи κοлοнны. Заτем на вχοд κабеля ποдаюτ οπορный элеκτρичесκий сигнал, изменяющийся вο вρеме- ш с часτοτοй 400 Ηζ . Б προцессе ρасπροсτρаненш эτοгο сигнала πο κабелю чеρез индуκτивную связь οοущесτвляеτся
[0031] 15 шτаше даτчиκοв и ποлучение οτ ниχ инφορмации οб углаχ, нο на бοлее высοκοй часτοτе πο οτнοшению κ несущей час- τοτе 400 Ηζ Ηа выχοде κабеля измеρяюτ πаρамеτρы πρеοб- ρазοваннοгο οπορнοгο элеκτρичесκοгο сигнала, деκοдиρуюτ эτу шφορмацию и πο даκным οб уτлаχ κρучения и οτκ<ιοнения
[0032] 20 οси κοлοнны οτ веρτиκали οπρеделяюτ φизиκο-ме∑аничесκие χаρаκτеρисτшш сοсτοяния-κοлοнны πο ρасцρеделениям κρи- визны и κρучения οси эτοй κοлοнш. Пοлучаемые χаρаκτеρис- τиκи οднοзначнο οπρеделяюτ наπρяжешο-деώορшροваннοе сοс- τοяше вοдοοτделяющей κοлοнш и взаимнοе πслοжешιе в προсτ-
[0033] 25 ρансτве ее κρаиниχ τοчеκ для динамичесκοгο ποзициοниροва- ния.
[0034] Ηаибοлее близκим πο τеχшчесκοй сущнοсτи κ заявлешο- му τеχничесκοму ρешению являеτся усτροйсτвο для κοнτροля сοсτοяшш длиннοмеρнοгο οбъеκτа,наπρимеρ вοдοοτделяющеи κο-
[0035] 30 лοнны Β мορсκοм буρенш (ΑΕСг-ΤеΙе±иηкеη, ΒΕΙ. ^'Ροзχ-Ыοη теазигϊη§ зуз ет Гοг ΟϋзЬοге Ιηз-ЬаΙΙаЫοηз'¹ , Зуз ет άезϊβη. аηά та^{^}Ыιета-ЫсаΙ άезсгΙρЫοη. 1980, 10 ρ.) , еοдеρжащее исτοчниκ мοдулиροваннοй вοлнοвοй энеρгш,πρедназначенный для ©ορмиροвания изменяющегοея вο вρеменπ οπορнοгο сигнала,
[0036] 35 προτяженную линшο πеρедачи вοлнοвοй энеρгии,ρазмещенную в зοне κοнτροля доπшнοмеρнοгο οбъеκτа πο заданнοй κοορдинаτе, πρедназначенную дπя сбορа и πеρедачи инφορмации οб изыенении κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа, связанную^" с выχοдοм исτοчниκа - 5 - мοдулиροваннοй вοлнοвοй энøρгии, блοκ οбρабοτκи инφορма- ции, πρедназначβнный для выдеπения из προτяженнοй лшши πβρедачи вοлнοвэй энеρгии πρеοбρазοваннοгο эτοй ЛИΗИΘЙ οπορнοгο сигнала и для οπρеделения φизиκο-меχаничесκиχ 5 χаρаκτеρисτиκ сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа , связанный с προτяженнοй линиβй πβρедачи вοднοвοй энеρгии, видеοτθρ- минал , πρедназначβнный для οτοбρажения ποлученныχ φизиκο- меχаничесκиχ χаρаκτθρисτиκ , вχοд κοτοροгο ποдсοединβн κ выχοду блοκа οбρабοτκи инφορмации.
[0037] 10 Β κачесτвθ исτοчниκа мοдулиροваннοй вοлнοвοй энβρгии в извесτнοм усτροйсτвθ исποльзуеτся ге неρаτορ элеκτρичθс- κοй энеρгии часτοτοй 400 Ηζ . Элθκτρичесκий κабель служиτ οднοвρеменнο для πиτания даτчиκοв , ρазмещаемыχ на ποвеρχ- нοсτи вοдοοτделяющей κοлοнны , сбορа и πеρедачи инφορмации.
[0038] 15 Пοэτοму κабель προτянуτ вдοль ΒСΘЙ вοдοοτделяющей κοлοнны, а внуτρенние жилы κабеля ποдκлючены κ гθнеρаτορу и κ высο- κοчасτοτнοму исτοчниκу мοдулиροванныχ вο вρемени κοлебаний /33-42 Ηζ / , неοбχοдимыχ для ορганизации οπροса даτчиκοв Κ κабβлю τаκже ΠΟДСΟΘДИΗΘΗ блοκ οбρабοτκи инφορюции в
[0039] 20 виде цβнτρальнοй сτанции, πρедназначеннοй для выделения с выχοда κабеля и πρеοбρазοвания в уйοбный для οбρабοτκи вид инφορмации οτ даτчиκοв. Οбρабοτанная эτοй сτанциθй инφορмация в виде χаρаκτеρисτиκ геοмеτρии οсевοй линии вοдοοτделяющей κοлοнны ποсτуπаβτ для οτοбρажβния на видеο-
[0040] 25 τеρминал, в даннοм случаβ ДИСΠЛΘЙ.
[0041] Ηайбοлее χаρаκτеρными οгρаничиτельными οсοбеннοсτями ИЗΒΘСΤΗΟΓΟ сποсοба κοнτροπя сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа и усτροйсτва для егο οсущесτвле ния являюτся следующие .
[0042] 30 Уκазанным сποсοбοм и усτροйсτвοм ΗΘΒΟЗΜΟЖΗΟ κοнτροли- ροваτь длиннοмеρные οбъеκτы /κοнсτρуκции/ с высοκοй ρазρβ- шающей сποсοбнοсτью и на бοльшиχ удалβнияχ οτ κοнсτρуκции вслβдсτвие οгρаничений инφορмаτивнοсτи линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, сниже ния надежнοсτи πеρедачи инφορмации
[0043] 35 πρи увеπичении длины линии и сοοτвеτсτвующегο вοзρасτания ποмеχ и ποτеρь наπρяжения в эτοй линии. Исποльзοвание дисκρе τнο усτанавливаемыχ чувсτвиτельныχ элеменτοв в виде даτчиκοв углοв πρинциπиальнο не ποзвοπяеτ οсуще сτвиτь - 6 -
[0044] Ηθπρеρывнοе измβρθние ρасπρеделения κοнτροлиρуβмοгο πаρамθτρа. Βοзмοжна лишь аππροκсимация ρасπρеделβния πаρамβτρа πο дисκρеτнο ποлученным οτсчβτам вдοπь заданнοй κοορдинаτы, в даннοм случаβ-углοв ΟΤΚЛΟΗΘΗИЯ οси вοдοοτдβ-
[0045] 5 ляющей κοлοнны οτ вβρτиκали. ΤΘΜ самым πρинциπиальнο нβвοзмοжнο οсущесτвиτь κρнτροль неπρеρывныχ в προсτρанеτве и вρβмβни φизиκο-меχаничβсκиχ χаρаκτβρисτиκ длиннοмβρнοгο οбъβκτа, а иыβннο κρивизны и κρучβния οси τаκοй κοлοнны, чτο сοздаβτ ποгρешнοсτи аππροκсимации. Κροме τοгο οбщая
[0046] Ю гοчнοсτь κοнτροля снижаеτся βще из-за значиτβльныχ πο- гρешнοсτβй самиχ даτчиκοв. Сοвмβщениβ чувсτвиτβльнοгο элβменτа с προτяженнοй линиβй πеρедачи вοлнοвοй энеρгии элеκτροмеχаничесκим πуτβм чβρез индуκτивную связь и сπθциальнοβ заκρθπлβниθ чувсτвиτβльнοгο элβменτа с τаκοй
[0047] 15 линиβй засτавляβτ усτанавливаτь ρазнοροдныø πο πρинциπу дβйсτвия даτчиκи и οбβсπθчиваτь дοвοльнο слοжную προцβдуρу иχ οπρашивания, чτο засτавляеτ изгοτавливаτь и эκсπлуаτи- ροваτъ дοροгοсτοящββ ποдвοднοе эπеκτροннοе οбορудοвание , οбладающеβ низκοй надежнοсτью.
[0048] 20 Κροмβ τοгο, исποльзуβмые даτчиκи угла οτκποнения οси κοлοнны οτ веρτиκали имеюτ οгρаничение на динамичθсκий диаπазοн измβнения κοнτροлиρуβмοгο угла /не бοлее Ι0°/, чτο нβ ποзвοляβτ οсущесτвляτь κοнτροπь вοдοοτделяющиχ κο- лοнн πρи бοльшиχ дβφορмацияχ. Ηβ πρедсτавляеτся вοзмοжным
[0049] 25 с ποмοщыο οднοгο и τοгο же извесτнοгο-- сποсοба и ρβализую- ЩΘΓΟ ΘΓΟ усτροйсτва κοнτροлиροваτь дρугие виды длиннοмеρ- ныχ οбъеκτοв, а τаκжβ без увβличения числа даτчиκοв и умβньшения ρассτοяния между иχ усτанοвκοй ποвысиτь ρазρешаю щую сποсοбнοсτь измеρений и κοнτροля. Β ИЗΒΘСΤΗΟΜ усτροйсτ-
[0050] 30 ве для οсущесτвления κοнτροля сοсτοяния дπиннοмеρнοгο οбъθκτа τρебуеτся мοщнοсτь οκοлο 2. • Ρасκρыτие изοбρβτения Β οснοву изοбρеτβния ποлοжена задача сοздания τаκοгο сποсοба κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа и τаκοгο
[0051] 35 усτροйсτва для егο οсущесτвления, κοτορые ποзвοлили бы выποлняτь дисτанциοнный κοнτροль неπρеρывныχ φизиκο-меχа- ничесκиχ χаρаκτеρисτиκ длиннοмеρнοгο οбъеκτа в προсτρансτ- ве и вρемени за счеτ сοвмещения в πрοτяженнοй линии πеρе-
[0052] - 7 - дачи вοлнοвοй энеρгии φунκций ποлучβния и πеρедачи из- меρиτельнοй инφορмации , а τем самым исκлючиτь неοбχοдимοсτ усτанοвκи и οπρашивания ρазнοροдныχ дагчиκοв , чτο οбесπечи бы сущесτвеннοе ρасшиρение зοны κοнτροля сοсτοяния длин- 5 нοмеρнοгο οбъеκτа , видοв и диаπазοнοв изменения κοнτροли- ρуемыχ πаρаме τροв πρи οднοвρеменнοм ποвышении τοчнοсτи, бысτροдейсτвия и ρазρешающей сποсοбнοсτи измеρений κοнτρο- лиρуемыχ πаρамеτροв , а τаκже снижении энβρгοзагρаτ.
[0053] Сущнοсτь изοбρеτения заκлючаеτся в τοм , чτο сποсοб
[0054] Ю κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа , заκлючающийся в τοм , чτο выбиρаюτ чувсτвиτβльный элеменτ , ρеагиρующий на изменение κοнτροлиρуβмοгο πаρамеτρа , χаρаκτеρизующегο сοсτοяние длиннοмøρнοгο οбъеκга , выбиρаюг προτяженную линию πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, несущую инφορмацию οб
[0055] 15 изменении κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа , χаρаκτеρизующегο сοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъеκτа , сοвмещаюτ выбρанные чувсτвиτельный элβмеаτ и προτяженную линию πβρβдачи вοл- нοвοй энеρгии, ρазмещаюτ сοвмещенные чувсτвиτельный эле- мβнτ и προτяжβнную линию πøρедачи вοлнοвοй энеρгии в ЗΟΗΘ
[0056] 20 κοнτροля πο заданнοй κοορдинаτе , вдοль κοгοрοй изменяеτся κοнτροлиρуемый πаρамеτρ , χаρа τеρизующий СΟСΤΟЯΗИΘ длиннο- меρнοгο οбъеκτа , φορмиρуюτ и ποдаюτ на вχοд προτяжевнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии мοдудз_иροванιшй πο вρемени οπορный сигнал, πρеοбρазушцийся зπροцессβ ρасπροсτρанения
[0057] 25 эτοй линии в сοοτвеτсτвии с изменением κοнτροлиρуемοгο πаρаме τρа , χаρаκτеρизующегο сοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъ- еκτа , измеρяюτ πаρамеτρы πρеοбρазοваннοгο οπορнοгο сигнала на выχοде προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии , и в сοοτвеτсτвии с измеρе нными πаρамеτρами πρеοбρазοваннοг
[0058] 30 οπορнοгο сигнала οπρеделяюτ φизиκο-ыеχаничесκие χаρаκτе- ρисτиκи сοсгοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο заданнοй κοορдинаτе , вдοль κοτοροй изменяеτся κοнгροлиρуемый πаρамеτρ , сοгласнο изοбρθ τению , выбиρаюг προτяженную ли- нию πеρедачи вοлнοвοй энеρгии , οбесπечивающую ρасπροсτρа-
[0059] 35 нение в ней сигналοв в виде ыοд с извесτнοй προсτρансτвβн- нο-вρеме ннοй сτρуκτуροй φизичесκиχ ποлей, выделяюτ в προτяже ннοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии πο κρайней меρе οдин οπορный и πο κρайней меρе οдин измеρигельный - 8 - κанал с извесτными замедπениями φазοвыχ сκοροсτей мοд в κаждοм из эτиχ κаналοв , οбесπечиваюτ налρавленнοе взаимο- дθйсτвие вдοль προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρ- гии ποлей мοд πο κρайней меρе οднοгο οπορнοгο и πο κρайней
[0060] 5 мβρе οднοгο измеρиτельнοгο κаналοв в зависимοсτи οτ изме- нения κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа , для ποлучения в измеρи- τеπьнοм κаналβ сигнала , изменяющегοся в προцессе ρасπροсτ- ρанения сигнала в οπορнοм κаналβ в сοοτвеτсτвии с измене- нием κοнτροπиρуβмοгο πаρамеτρа , χаρаκτеρизующегο сοсτοяние Ю длиннοмβρнοгο οбъеκτа , οπορный сигнал , мοдулиροванный πο вρβмени, φορмиρуюτ в виде мοдулирοваннοгο πο вρемени κοлебания φизичесκиχ ποлθй и πρβοбρазуюτ эτи κοлебания в сигнал с заданнοй προсτρансτвеннοй сгρуκгуροй ποлей мοд, πρеοбρазуюτ ποπя мοд на выχσдаχ πο κρайнβй мβρе οднοгο 15 οπορнοгο и πο κρайнβй меρе οднοгο измβρиτельнοгο κанала προτяжβннοй л-инии πеρедачи вοлнοвοй энβρгии в элеκιρичесκиβ сигналы , зависящие τοльκο οτ вρемβни, для οπρеделения φизинο-мβχаничесκиχ χаρаκτеρисτиκ сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο заданнοй κοορдинаτе , вдοль κοτοрοй изменяеτся
[0061] 20 κοнτροлиρуβмый πаρамβτρ, выделяюτ аыπлиτуду элеκτρичβсκοгο сигнала на ΒЫΧΟДΘ οπορнοгο κанала ,. усиливаюτ элеκτρичβс- κий сигнал на выχοде измеρиτельнοгο κанала οбρаτнο προ- πορциοнальнο ΒΘЛИЧИΗΘ амπлиτуды элеκτρичесκοгο сигнала на выχοде οπορнοгο κанала и исποπьзуюτ линейнοе масшτабнοе
[0062] 25 πρеοбρазοвание , связывающее величину ρазнοсτи замедлений φазοвыχ сκοροсτβй мοд οπορнοгο и измеρиτельнοгο κаналοв προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, τеκущее вρе- ыя κοнτροπя и οτсчеτ значения κοορдинаτы вдοль προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии.
[0063] 30 Цβлесοοбρазнο выбиρаτь προτяженную линию πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, οбесπечивающую ρасπροсτρанение в ней мοд аκусτичесκиχ или элеκτροмагниτныχ, иπи οπτичβсκиχ ΠΟΠΘЙ в сοοτвеτсτвующиχ .диаπазοнаχ вοлн.
[0064] Целесοοбρазнο для ρасшиρения динамичесκοгο диаπазοна
[0065] 35 изменения κοнгροлиρуемοгο πаρамеτρа в οбласгь егο минималь- ныχ значений выделяτь в προгяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии πο κρайней. меρе οдин οπορный и πο κρайнβй меρе οдин измеρигельный κанал с οдинаκοвыми замедлениями φазοвыχ - 9 - сκοροсτθй мοд, ρаздθлягь πο длине προτяженную линию ηеρе- дачи вοлнοвοй энеρгии на учасτκи , между учасτκами ορгани- зοвагь ποсгοянную задеρжκу πο вρемени сигнала в οднοм из κаналοв и измеρяτь инτегρальнοе значение κοнτροπиρуемοгο 5 πаρамеτρа на выдеπенныχ учасτκаχ.
[0066] Целе сοοбρазнο πρи οбесπечении наπρавленнοгο взаимο- дβйсτвия вдοπь προτяженнοй πинии πеρедачи вοлнοвοй энеρ- гии ποлей мοд πο κρайней меρе οднοгο οπορнοгο и πο κρайне меρе οднοгο измеρиτельнοгο κаналοв для измеρβния ρасπρе-
[0067] 10 деπения κοнτροлиρуβмοгο πаρаме τρа πο κρайней мβρе οдин измеρиτельный κанал выποлняτь с магниτнοй προницаемοсτью или диэлеκτρичβсκοй προницаемοсτью , аκусτичесκοй πлοτ- нοсτью или οπτичеснοй πлοτнοсτью, φунκциοнальнο зависящим οτ изменения ΒΘЛИЧИΗЫ эτοгο κοнτροлиρуøмοгο πаρамеτρа .
[0068] 15 Пρедποчτиτельнο в κачβсτве κοнτροлиρуемοгο πаρамеτ- ρа исποльзοваτь τемπеρаτуρу или давле ние , или влажнοсτь , или πлοτнοсгь, или сοлβнοсτь , а τаκжβ иχ сοчеτания. ϋущнοсτь изοбρеτения заκлючаβτся и в τοм , чгο в усτροйсτве дπя κοнτροπя сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа ,
[0069] 20 сοдβρжащем исτοчниκ мοдулиροваннοй вοлнοвοй энеρгии, πρедназначенный ДΪΙЯ φορмиροвания изменяющегοся вο вρβме ни οπορнοгο сигнала , προτяженную линию πβρедачи вοлнοвοй энеρгии, ρазмещенную в ЗΟΗΘ κοнτροля длиннοмеρнοгο οбъ- еκτа πο заданнοй κοορдинаτе , πρедназначенную для сбορа и
[0070] 25 πβρедачи инφορмации οб изменении κοнτροπиρуемοгο πаρа- меτρа и связанную с выχοдοм исτοчниκа мοдулиροваннοй вοл- нοвοй энеρгии, блοκ οбρабοτκи инφορмации, πρедназначβнный для выделения из προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энβρгии πρеοбρазοваннοгο эτοй линией οπορнοгο сигнала
[0071] 30 и для οπρедеπения φизиκο-мβχаничесκиχ χаρаκτеρисτиκ сοс- τοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа , связанный с προτяженнοй линией πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, видеοτеρминал , πρед- назначенный для οτοбρажения ποлученныχ φизиκο-меχаничес- κиχ χаρаκτеρисτиκ длиннοмеρнοгο οбъеκτа , вχοд κοτοροгο
[0072] 35 ηοдсοединен κ выχοду блοκа οбρабοτκи инφορмации, сοгласнο изοбρеτению, προτяженная линия πеρедачи вοлнοвοй энеρгии выποлнена в виде мнοгοмοдοвοгο вοлнοвοда πο κρайней меρе с οдним οπορным и πο κρайней меρе с οдним измеρи- - 10 - τβπьным κанадами, связь между κοτορыми зависиτ οτ изменβ- ния κοнτροлиρуβмοгο πаρамеτρа, исτοчниκ мοдулиροваннοй вοлнοвοй энеρгии ΒЫΠΟЛΗΘΗ Β виде ποследοваτельнο сοе- диненныχ мοдуляτορа и генβρаτορа вοлнοвοй энеρгии φизи- 5 чβсκиχ ποлβй, а усτροйсτвο для κοнτροля сοсгοяния ДЛИΗΗϋ- мβρнοгο οбъβκτа сοдβρжиτ πеρвый προсτρансτвβнный φильτρ, πρедназначенный для вοзбуждения мοдуπиροваннοгο сигнала οπορнοгο κанала заданнοй προсτρансτвθннο-вρβменнοй сτρуκτуρы ποлβй мοд и вκлючβнный между выχοдοм гβнеρаτορа
[0073] 10 вοлнοвοй энβρгии φизичесκиχ ποлей и προτяженнοй линией πβρедачи вοлнοвοй энеρгии, вτοροй προсτρансτвенный φильτρ, πρβдназначβнный для ρазделения в προсτρансτве ποлей мοд οπορнοгο κанала, вοзбужденнοгο οπορным сигналοм, и ποлβй мοд измеρиτельнοгο κанала, вοзбужденнοгο за счβτ межκана-
[0074] 15 льнοй связи, зависящей οτ изменения κοнτροлиρуβмοгο πаρа- меτρа, ρазмβщенный между προτяженнοй линией πерθдачи вοлнοвοй энβρгии и в^χοдаыи блοκа οбρабοτκи инφορмации, πρичем вχοд и вы^χοд πο κρайнβй мβρе οднοгο οπορнοгο κанала являюτся СΟΟШΒΘΤСΤΒΘΗΗΟ πеρвым вχοдοм и πеρвым выχοдοм
[0075] 20 вοлнοвοй энβρгии ποπβй πеρвοгο и вτοροгο προсτρансτвенныχ φильτροв сοοτвеτсτвβннο, вχοд и выχοд πο κρайнθй мβρβ οднοгο измеρиτеπьнοгο κанала являюτся вτορым вχοдοм и вτο- ρым выχοдοм вοπнοвοй энеρгии ποлей πβρвοгο и вτοροгο προ- сτρансτвенныχ φильτροв сοοгвеτсτвеннο.
[0076] 25 Βοзмοжнο, чτοбы блοκ οбρабοτκи инφορмации сοдеρжал πβρвый и вτοροй синχροнные деτеκгορы, οсущесτвляющие πρеοбρазοвание вοлнοвοй энеρгии ποπей в элеκτρичβсκиθ сигналы, πеρвыβ в^χοды были бы сοβдинβны сοοτвеτсτвβннο с выχοдами вοлнοвοй энеρгии ποлей вτοροгο προсτρансτвβннο-
[0077] 30 гο φиπьτρа, инτегρаτορ, οπеρациοнный усилиτель, πеρвый вχοд κοτοροгο был бы ποдсοединен κ выχοду инτегρагορа, вχοд ингегρаτορа ποдсοединен κ выχοду вτοροгο син^χροннοгο деτеκτορа, выχοд οπеρациοннοгο усилиτеля являлся бы выχοдοм блοκа οбρабοτκи инφορмации, вτοροй вχοд οπеρациοн-
[0078] 35 нοгο усилиτеπя был бы сοединβн с выχοдοм πеρвοгο синχροн- нοгο деτеκτορа, геτβροдин, выχοд κοτοροгο был бы сοединен сο вτορыми вχοдами πеρвοгο и вτοροгο синχροнныχ деτеκτο- ροв. - II - Для οбесπечения ρабοτы в οπτичесκοм или инφρаκρаснοм диаπазοне вοлн вοзмοжнο , чгοбы блοκ οбρабοτκи инφορмации сοдеρжал геτеροдинный πρеοбρазοваτель для ποнижβния час- τοτы несущиχ κοлебаний вοπнοвοй энеρгии , πβρвый и вτοροй 5 вχοды κοτοροгο являюτся в^χοдами блοκа οбρабοτκи инφορмаци выχοды ποдсοединены κ вχοдам πβρвοгο и вτοροгο синχροнныχ деτеκτοροв , а τρеτий вχοд ποдсοединен κ дοποлниτельнοму выχοду синχροннοгο геτеροдина .
[0079] Пρедлοженнοе τеχничесκοβ ρешение ποзвοπяеτ οсу-
[0080] Ю щесτвиτь οбъβκгивный κοнгροль сοсτοяния шиροκοгο κласса длиннοмеρныχ οбъеκτοв за счеτ неηρеρывнοгο измеρе ния в προсτρансτве и вρβмøни ρасπρеделений φизиκο-меχаничβсκи χаρаκгеρисτиκ , οπρедеπяющиχ СΟСΤΟЯΗИΘ ЭΤИΧ οбъеκτοв. Β οτличие οτ извесτныχ сοвρеменныχ сρβдсτв κοнτροльнο-
[0081] 15 измеρиτельнοй τеχниκи значиτельнο увеличиваюτся πο сρавне- нию с сущесτвующими ρазмеρы κοнτροлиρуемыχ длиннοмеρныχ οбъеκτοв и πρи исποльзοвании προτяженнοй линш πеρедачи вοлнοвοй энеρгии ΟΠΓИЧΘСΚΟΓΟ диаπазοна эτи ρазмеρы мοгуτ дοсτигаτь десягκοв и сοτе н κилοмβτροв . Пρедельнο дοсτи-
[0082] 20 жимοй ρазρешающей сποсοбнοсτью πρедπагаемοгο сποсοба и усτροйсτва κοнτροля вдοль заданнοй κοορдинаτы являеτся ποл вина длины вοлны исποльзуемοгο. диаπазοна вοлнοвοй энеρгии. Οднοвρемβннο в πρедсгавленнοм сποсοбе и ρеаπизующем эτστ сποсοб усτροйсτвθ неτ πρинциπиальныχ. οгρаничений на дина- 5 мичесκий диаπазοн изменения κοнτροлиρуβмыχ φизиκο-мβχани- чβсκиχ πаρамеτροв , χаρа τеρизующиχ сοсτοяние длиннοмеρныχ οбъеκτοв , чτο οбесπечиваθτ унивеρсальнοсτь πρβдлагаемыχ сρедсτв κοнτροля, ποвышаеτся τοчнοсτь измβρений без снижения ρазρβшающей сποсοбнοсτи. Κρуπнейшим πρеимущесτвοм 0 заявленнοгο сποсοба κοнτροπя сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъ- еκτа и ρеализующегο эτοг сποсοб усτροйсτва являеτся вοзмοж нοсτь οсущесτвления οднοввеменнοгο измеρения οднοй κοмποзи циοннοй προгяженнοй линией πеρедачи вοлнοвοй энеρгии из- меρиτельнοй вοлнοвοднοй линией/ бοльшοгο κοличесгва ρаз- 5 ныχ πο φизичесκοй πриροде ρасπρеделений πаρамеτροв. Пρичем πρи исποльзοвании οπτοвοлοκοнныχ линий эτο удаеτся οсу- щесτвляτь без элеκτροмагниτныχ ποмеχ. Κρаτκοе οπисание чеρτежей Β дальнейшем изοбρеτение ποясняеτся κοнκρеτным πρи- - 12 - мβροм егο ΒЫΠΟЛΗΘ ΗЙЯ и πρилагаβмыми чеρгежами, на κοτορыχ: φиг.Ι изе.бρажаеτ длиннοмеρный οбъеκτ в виде изοгнуτο- гο τρубοπροвοда и заκρеπлβнную на βгο ποвеρχнοсτи προτя- 5 жβнную πинию πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, сοгласнο изοбρеτе- нию; φнг.2- эπюρу ρасπρеделения κρивизны длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο дугοвοй κοορдинаτе вдοль οси длиннοмеρнοгο οбъеκτа , сοгласнο изοбρеτению; 10 φиг.3а , £ ,с , ά ,е , / -эπюρы, ποясняющие изменения . сигналοв в προгяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, сοгласнο изοбρегению ; φиг. а , ^ -эπюρы сигналοв в οπορнοм и измеρиτельнοм κаналаχ προτяженнοй πинии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии πρи 5 инτегρальнοм измеρении κοнτροлиρуθмοгο πаρаме гρа , сοг- ласнο изοбρβτению ; φиг.5- κοнсτρуκτивнοе выποлнение προτяженнοй линии πеρедачи с πеглями задеρжκи в измθриτеπьнοм κанаπе , сοг- ласнο изοбρеτению; 20 φиг.βа , $ -эπюρы сигналοв в προτяженнοй πинии πеρβ- дачи с πеτπями задеρжκи в измθρиτельнοм κанале , сοгласнο изοбρеτе нию; φиг.7а ,< -эπюρы сигналοв, ποясняющие исποльзοвание видеοсигнала в κаналаχ προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй 25 энеρгии, сοгласнο изοбρеτению ; φиг.8- сτρуκτуρную сχему усτροйсτва для κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа , сοгласнο изοбρеτению ; φиг.9- κοнсτρуκτивнοе Εыποлнение προτяженнοй линии πβρедачи вοлнοвοй энеρгии, имеющей ποπβρβчнοе сечение 30 πρямοугοльнοй φορмы, вид в изοмеτρии, в увеличеннοм масшτа- бе , сοгласнο изοбρеτению; φиг.ΙΟ- κοнсτρуκτивнοе выποлнение προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, в ποπеρечнοм сечении πρедсτав- πяющей нοмбинацию сечений πρямοугοлънοй φορмы , вид в изο- 35 меτρяи, в увеличеннοм масшгабе , сοгласнο изοбρегению; φиг.ΙΙ- κοнсτρуκτивнοе выποлнение ηροτяженнοй линии ηеρедачи вοлнοвοй энеρгии, имеющей κοльцевοе ποπеρечнοе сечение, вид в изοмеτρии, в увеличеннοм масшτабе , сοгласнο изοбρеτению ; - 13 - φиг.Ι2- κοнсτρуκτивнοе выποлнение ηροτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, в ποπеρβчнοм сечении πρедсτав- ляющей κοмбинацию κοльцевыχ сечβний , вид в изοмβτρии , в увеличеннοм масшτабе , сοгласнο изοбρеτе нию; 5 φиг.ΙЗ- сτρуκτуρную еχему блοκа οбρабοτκи инφορмации πρи ρабοτе προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии в οπτичесκοм или инφρаκρаснοм диаπазοне длин вοлн , сοг- ласнο изοбρе τе нию; φиг.Ι4- блοκ-сχему усτροйсгва для κοнτροля сοсτοяния 10 длиннοмеρнοгο οбъеκτа πρи исποльзοвании προτяженнοй лини πеρедачи вοлнοвοй энβρгии, ρаθοτающей на видеοсигнале , сοгласнο изοбρеτению; φиг.Ι5 а , £ ,с , ά ,е ,./ -эπюρы сигналοв , ποясняющие ρабοτу усτροйсτва для κοнτροля сοсτοяния длиннοмβρнοгο 15 οбъеκτа , сοгласнο изοбρβτению.
[0083] Лучший ваρианτ οсдесτвления изοбρеτения Τеορеτичесκοе οбοснοвание сηοсοба κοнτροπя сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа I /φиг.Ι/(наπρимøρ, изοгнуτοгο τρубο προвοда) πρивοдиτся на πρимеρе исποльзοвания в κачесτвβ 20 κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа ρасπρеделения κρивизны Κ οбρа- зующей цилиндρичβсκοй ποвβρχнοсτи изοгнуτοгο τρубοπροвοда ЯΒΠЯЮЩΘΓΟСЯ οбъеκτοм κοнτροля. Τρубοπροвοд I сοπροвοждаеτ заκρеππе нная на нем с ποмοщью χοмуτοв 2 προτяже нная ли- ния 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии. Заданнοй κοορдинаτοй 25 являеτся дугοвая κοορдинаτа -5' , наπρавленная вдοль οсе- вοй линии гρубοπροвοда I . Τаκим οбρазοм , ρасπρеделе ниβм κοнτροлиρуемοгο ηаρамеτρа являеτся κρивизна Κ ( • ) . Ηа οснοвании κοнгροлиρуемοгο ηаρамеτρа οπρедеπяюτся φизиκο- меχаничβсκие χаρаκτеρисτиκи сοсτοяния τρубοπροвοда I , а 30 именнο-геοмеτρия οсевοй линии в πлοсκοсτи изгиба , и πο извесτнοй жесгκοсτи πρи изгибе τρубοπροвοда Ι-внуτρенние силοвые нагρузκи.
[0084] Τρубοπροвοд I , κοτορый сοπροвοждаеτ заκρеπленная на ποвеρχнοсτи προτяженная линия 3 πеρедачи вοлнοвοй 35 энеρгии /далее сοκρащеннο ИΒЛ- измеρиιельная вοлнοвοдная линия/ , πρеτеρπеваеτ ρегуляρный изгиб с ρадиусοм на элеменτе Δ £ заданнοй κοορдинаτы » . Τρубοπροвοд I - η -
[0085] ΗΘ имееτ излοмοв , а егο диамβτρ значиτельнο πρавοсχοдиτ ποπβρβчный ρазмβρ Д. ИΒЛ , следοваτельнο , сама ИΒЛ πρβτеρ- πеваеτ малые деφορмации на элеменτθ ΔЗ . в κачесτвβ ИΒЛ выбиρаюτ προсτейший двуχмοдοвый ρегуляρный вοπнοвοд сο 5 взаимοдейсτвующими πρи изгибθ мοдами, το ΘСΓЬ προτяжβнную линию 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, οбесπечивающую ρасπροсτ- ρане ниβ в ней сигналοв в виде мοд с извβсτнοй προсτρансτ- вβннο-вρемθннοй сτρуκτуροй φизичβсκиχ ποлей.
[0086] Β τаκοй линии 3 мοгуτ ρасπροсτρаняτься мοды аκусτичβс-
[0087] 10 κиχ или элеκτροмагниτныχ , или οπτичβсκиχ ποлβй в сοοτвβτсτ- вующиχ диаπазοнаχ вοлн .
[0088] Сοгласнο τβορии вοлн , ϊ.вязанныχ πρи малыχ дβφορмацияχ ρβгуляρныχ вοπнοвοдοв /Ρ.Б.Баганοв и дρугие ."Μнοгοмοдοвые вοлнοвοды сο случайными неρегуляρнοсτями •' , 1972, Сοвеτсκοθ
[0089] 15 ρадиο , /Μοсκва/ , с.70/ , связь между мοдами ЙΒЛ имеег наπρавлβнный χаρаκτβρ, а κοэφφициβнг связи ъ πρямο προπορциοналβн κρивизне Κ= -~ψ- на элθменτβ Δ£ :
[0090] ]к~-5-~]к±-д ; . - - ₉ , Я/ где *ι -κοэφφициθнτ связи мοд на θдиницу длины Δ.5 , 20 амπлиτуды κοгορыχ нορмиροваны πο мοщнοсτи вοзбуждβния ИΒЛ к - вοлнοвοе числο; у -мнимая βдиница ;
[0091] 0 -бβзρазмеρный κοэφφициβнτ, οπρедβляемый сτρуκτуροй ποлей мοд внуτри ИΒЛ.
[0092] Οдну из мοд ИΒЛ выбиρаюτ в κачесτве οπορнοгο κанала, 25 а вτορую в κачесτве измеρиτельнοгο κанала с извесτными за- мβдлениями φазοвыχ сκοροсτβй мοд в κаждοм из эτиχ κаналοв.
[0093] Τοгда с учβτοм выρажения для вοлнοвοгο числа к - ~
[0094] ΠΟСΓΟЯΗΗЫΘ ρасπροсτρанβния мοд сοοτвеτсτвеннο οπορнοгο и измеρиτельнοгο κаналοв имβюτ вид
[0095] 30
[0096] где уЗ_>2-замедлθния φазοвыχ сκοροсτей мοд сοοгвеτсτвеннο οπορнοгο и измβρиτельнοгο κаналοв, сύ -κρугοвая часτοτа, С- сκοροсτь свеτа в ваκууме.
[0097] Ηаπρавленнοе взаимοдейсτвие вдοπь ηροτяженнοй линии 3 35 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии ποлей мοд πο κρайнθй меρе οднοгο οπορнοгο и πο κρайней меρе οднοгο измеρиτельнοгο κаналοв οбесπечиваюτ в зависимοсτи οτ изменения κοнτροлиρуемοгο - 15 - πаρамеτρа Κ.
[0098] Пρи οбесπечении наπρавле ннοгο взаимοдейсτвия вдοль προτяже ннοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии ποлей мοд πο κρайней меρе οднοгο οπορнοгο и πο κρайней меρе οднοгο ивмеρиτельнσгο κаналοв для измеρения ρасπρедеπения κοнτρο- лиρуемοгο πаρамøτρа , πο κρайнβй меρβ οдин измеρиτелъный κанал вοзмοжнο выποлняτь с магниτнοй προницаемοсτью или диэлеκτρичесκοй προницаемοсτью, аκусτичесκοй πлοτнοсτью или οπτичесκοй πлοτнοсτью , φунκциοнальнο зависящими οτ из- мβнения величины эτοгο κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа.
[0099] Пρи вοзбуждении на вχοде ИΒЛ в сечении 0-0 /φиг.Ι/ мοды οπορнρгο сигнала с амπлиτудοй _ο - и(сй)е ^<* на часτοτβ сθ ниже ρассмаτρиваβτся οбρазοвание мοды измеρиτельнοгο сигнала Δ ν_Ν на выχοде ИΒЛ в сечβнии Ν-Ν. Ρасπρθделение κρивизны Κ(эπюρа 4)в οκρβсτнοсτи элβмβнτа ΔЗ ποκазанο на φиг.2. Ηа элβменτβ Δ £^' Β СΘЧΘΗИИ ΟС- ΟС /φиг.Ι/ вοлна мοды οπορнοгο сигнала будβτ и е~^' , а в сечении β- β ποявяτся ρассеянные элемβнτοм Δ 5' вοлны мοды οπορнοгο сигнала с амπлиτудοй Ц. = = е ^ У У - к* г .5- и πο мοде измеρиτельнοгο сигнала. с амπлиτудοй Δ Ι/^_З = / и_ο к ϊ Δ$ - е ^'^^^Δ- Ηа выχοде ИΒЛ в сечβнии Ν- Ы οπορный и измеρиτельный сигналы
[0100] ΓДΘ Ζ. -ποлная длина ИΒЛ οτ сечения 0-0 дο СΘЧΘ ΗИЯ Ν-Ν.
[0101] Βеличины ₀ * ϋы и & СΙ πρβдсτавляюτ сοбοй сπβκτ- ρальные πлοτнοсτи амπлиτуд мοд на вχοде и выχοде ИΒЛ на часτοτе сύ . Βыρажение /3/ οτοбρажаеτ οбρазοваниβ сπβκτρа измеρиτельнοгο сигнала д Υ„(ού) на выχοде ИΒЛ из сηеκτρа οπορнοгο сигнала. Ηа учасτκе οτ сечения 0-0 дο сβчения Ы. - ο⁽ длинοй £ /φиг.Ι/ προисχοдиτ πеρедача οπορнοгο сигнаπа с мнοжиτелем заπаздывания '^^ - а на учасτκе οτ сечения сс - σ дο сθчения β~β ^на элеменτе Α $ προисχοдиτ πеρеρасπρеделение часτи энеρгии эτοгο сπеκτρа в сπеκτρ измеρиτельнοгο сигнала V ( ϊиύ ) и ηеοедача эτοгο сигнала на выχοд ИΒЛ с мнοжиτелем заπаздывани ^"я е ι ^<ϊ^'-Г^, г^< (ь- £) - 16 - Οπисанный ηροцесс выποлняеτся на κаждοм эπеменτе Δ$ ИΒЛ.
[0102] С учβτοм аддигивнοсτи сигналοв οτ наждοгο элеменτа Δ$ в сечθнии Ν- Ν ποлный сπβκτρ измеρиτелънοгο 5 сигнала ν_Ν(сθ) на выχοде ИΒЛ, ποдвеρгающейся изгибу с ρасπρеделβнием κρивизны Κζ$ с учβτοм знаκа,
[0103] г
[0104]
15 ваβмую "аππаρаτную φунκцию измβρений" /Ρ.Μ.Сθдлецκий и дρугие. ^Βοπροсы синτеза ρадиοлοκациοнныχ сигналοв" ,1970,
[0105] ,
[0106] ^$⁼ ~^ν _9г)^/9_<ν_$г)"' г уπяο эе геκущее вρемя заπаздывания
ΒΘΗΗΟ πο οπορнοму и измеρиτельнοму κаналам.
[0107] 25 С учβτοм выρажβния /6/ измеρиτельный сигнал οπρедеπигся следующим οбρазοм
[0108]
где Τ = I (ν^- ν_* -) Уд ν_3г -инτеρвал вρемени изме- ρеаий /ποлнοе вρемя, занимаθмοе измеρиτельным сигнаяοм/. .30 Следοваτельнο для ποлучения в измеρиτельнοм κаналβ сигнала, изменяющегοся в προцессе ρасπροсτρанения сигнаπа в οπορнοм κанале в сοοτΕβτсτвии с изменением κοнτροлиρуе- - 17 - мοгο πаρамеτρа, χаρаκτеρизующегο сοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъеκτа, οπορный сигнал, мοдулиροванный πο вρемени, φορ- миρуюτ в виде мοдулиροваннοгο πο вρемени κοлебания φизичβс κиχ ποлей и πρеοбρазуюτ эτи κοлебания в сигнал с заданнοй 5 προсτρансτвеннοй сτρуκτуροй ποлей мοд, заτем πρеοбρазуюτ ποля мοд на выχοдаχ πο κρайней меρе οднοгο οπορнοгο и πο κρайней меρβ οднοгο измеρиτельнοгο κанала προτяженнοй линии πеρедачи вοлнοвοй энеρгии^'в элеκτρичесκие 'сигналы, зависящие τοльκο οτ вρемени. Ю Τаκим οбρазοм ИΒЛ πρедсτавляеτ сοбοй линейный измеρи- τельный πρибορ с аππаρаτнοй φунκцией ζύ--έ_γ- £₃ ). Чем меньше инτеρвал вο вρемени занимаеτ аππаρаτная φунκ- ция, τем выше ρазρешающая сποсοбнοсτь πρибορа. Εсли (ύ ) являегся дельτа-φунκциθй Диρаκа < (*-£/-* ) ^χ5 ιο . У,(,-Ь, _ - - α.-_а -γ [^3(4⁾] .
[0109] Οπρеделение προсτρансτвеннοгο ρасηρеделения Κ (5) οсущесτвляеτся масшτабным πеρесчеτοм πο вρеменнοй φунκции 5(4) - *(ν₉,ν,_л).(ν_й -ν_9л <.
[0110] Ρассмοτρенные выκладκи являюτся πρедваρиτельнοй иллюсτ
[0111] 20 ρацией φизичесκοй сущнοсτи сποсοба κοнτροля сοсτοяния длин меρнοгο οбъеκτа с ποзиции анализа οбщиχ свοйсτв сигналοв προсτρансτвеннο-вρеменнοй сτρуκτуρы, ρасπροсτρаняющиχся в двуχмοдοвοй ИΒЛ сο взаимοдейсτвующими κаналами, πρи вοз- дейсτвии на ИΒЛ κοнτροлиρуеωοгο πаρамеτρа.
[0112] 25 Пοлнοе τеορеτичесκοе οбοснοвание сποсοба κοнτροля с анаπизοм τρебοваний κ πаρамеτρам ИΒЛ и мοдулиροваннοгο πο вρемени οπορнοгο сигнала πρивοдигся далее с исποльзοва- нием τеορии связанныχ вøлнοвοдныχ линий πеρедачи и сπеκτ- ρальнοгο анализа сигналοв.
[0113] 30 Κаждый I -ый οτρезοκ ИΒЛ длинοй Δ5± πρедсτав- ляеτ сοбοй наπρавленный οτвеτвиτель вοлн с κοэφφициенτοм с где у-κοэφφициенг προπορциοнальнοсги,
κοнτροлиρуемοгο πаρамегρа /κρивизны/ на элеменτе д З_г- . Βся ИΒЛ являеτ я τаκим οбρазοм
[0114] 35 ЦΘΠΟЧΗΌЙ ποследοваτельнο сοединенныχ наπρавленныχ οτвеτви- τелей. Βеличины сηеκτρальныχ амπлиτуд и_ο(сθ⁾ * и_Ν(сύ) и ν_ы((тύ) связаны чеρез маτρицу [5] ρассеяния ИΒЛ , - 18 - οπисывающую πеρедачу вοлн οτ вχοднοгο сечения 0-0 κ выχοд- нοму сечению Ν- Ν
где [*-η [£] -] ма-τρ_иц^•а] ρа_сс-^*ея]ни^•я_^«] 2--г£о эл.е-м^•е-н-га^• ИΒЛ дπи-
[0115] 5 нοй Δ 5 с величинσй измβρяβмοгο πаρамеτρа Κ на нβм, а /V -числο элβменгοв &3{ на длинβ ₅ маτρица С-^ϊ] для любοй двуχмοдοвο^'й ИΒЛ мοжеτ. быτь πρедсτавлена в виде
[0116]
ванныχ веκτοροв, сοбсτвенныχ для [З^] _* οπρеделяемыχ чеρβз 1- следующим οбρазοм
[0117]
ДΘ ИΒЛ с сигналοм и_ο ±) на ее вχοде οπρеделяеτся чеρез сπеκτρ вχοднοгο сигнала и_ο(сΟ) и маτρицу £5]
[0118] 25 Пοсκοπъκу сигналы имπуπьсныβ, удοбнο вοсποльзοваτься иχ изοбρажением πο Лаπласу, ηοлοжив в выρажение /12/ ^'α)- ,
[0119] Сущнοсτь сποсοба счиτаеτся οбοснοваннοй, если πρи извесτ- ныχ πаρамеτρаχ Ψ, ,^ _* ^ ИΒЛ и извесτнοму οπορнοму - 19 - сигналу и_ο(-Ь) на вχοде ИΒЛ на οснοвании ρадиοτеχни- чесκиχ измеρений и οбρабοτκи вρеменныχ сигналοв и_Ν ) и ν_Ν(-ь) на выχοде ИΒЛ мοжнο οπρеделиτь ρасπρеделение величин Κ и Α$Ι вдοπь ИΒЛ.
[0120] Пοд ρадиοτβχничесκими измеρениями ποнимаюτся измβρе- ния амπлиτудныχ, часτοτныχ и φазοвыχ сοοгнοшений между элеκτρичесκими сигналами, а τаκже измеρение инτеρвалοв вρе ме^*ни между сигналами. Пοд οбρабοτκοй ποнимаеτся вοзмοжнοсτ οсущесτвления алгебρаичесκиχ οπеρаций над сигналами.
[0121] 10 Пρедваρиτельнο ρассмаτρиваеτся сποсοб κοнτροля сοсτοя- ния длиннοмеρнοгο οбъеκτа с исποльзοванием недисπβρсиοн- нοй ИΒЛ. Пρи эτοм у,₈~ τ У³/,* » а замедления уз_/(2 οτ часτοτы сθ не зависяτ.
[0122] Пρи ввβденнοм услοвии выρажение /13/ имееτ следующий
[0123]
[0124] 20 нοсτь вρβмени, οπρеделяег задеρжκу сигнала вο вρемени πρи ρасπροсτρанении эτοгο сигнала πο ИΒЛ, сοгласнο τеορеме смещения ορигиналοв πρеοбρазοвания Лаπласа. С учеτοм эτοгο из выρажения /14/ следуюτ ρеκκуρенτные сοοτнοшения для сигналοв в ИΒЛ
где ._/(-έ ,
- (4) ,
- сигналы на вχο- де и выχοде г -гο элеменτа ИΒЛ, сοοτвеτсτвеннο. α часτнοсτи,для сигналοв на выχοде ИΒЛ
[0125] 30 а πρи { θ ,
θ. - 20 - Ηа инτеρвале вρемθни ^ ϊ <(^{ _Υ--ΑГ_Ν) ,сοгласнο выρажβнию /Ю/, сигналы на выχοде ИΒЛ πρинимаюτ вид
[0126]
[0127] /ιν/
[0128] Из выρажθния /17/ следуβτ, чτο на инτеρваπе вρемени 5 ΔЬ_Ν , начиная с мοменτа 1_α πρиχοда сигнала на выχοд ИΒЛ, οτнοшение τΡ-Щ- ποсτοяннο и οπρеделя- еτся следующим οбρазοм
[0129] Τаκ
10 и Ь _* πο κοτορым. в свοю οчβρедь οπρедеπяюτся
а из выρажений /10/ и /18/ οπρеделяюτся веκτορы*-*^* *-Α/ и -V
[0130] 15 Далеβ неοбχοдимο οπρеделиτь сигналы и_Ν (Ь) и ν_Ν (-Ь) . Для эτοй ЦΘЛИ сигналы ^Гέ) и Уы(^) οбρабаτываюτся πο следующему иτеρациοннοму алгορиτму _у Ϊ+ϊк'
[0131] /20/
[0132] йз вτοροгο ρавенсτва /20/ следуеτ τοчнοе οπρеделение οτρезκа вρβмени Δ£_Ν . Заτем οсущесτвляеτся сме- щениβ /задеρжκа/ ^(-) ш> вρβмени ϊ- на величш.у_.
[0133] ⁽ .* .**> -^→ Г ^*•*,>.*-> ^(*-^*•** _/2Ι/
[0134] 25 и προизвэдиτся слοжение *,>⁾⁽.,С*-^4*ν)⁺ СΑ_ν>1%.*-Δ*⁾ -[ *', ^ > /22/ - 21 - οснοвываясь на выρажении /20/ . Пοлучθнный вβнτορ в свοю οчеρедь ποдвеρгаеτся οπеρациям в сοοτвеτсτвии с выρаже ния- ми /18/ - /22/ . Β ρезульτаτе чегο οπρеделяюτся _Ν , З_Ν и веκгορ [и_ы.-' _Ν__ζ . Иτеρации ποвτορяюτся
[0135] 5 дο ν -гο шага , ποсле нοτοροгο ποлучаеτся веκτορ
[0136] {[^₀ {) - ' 0 ]} ^τ _* являющийся οπορным сигналοм на вχοде ивл.
[0137] Τаним οбρазοм, πρиведевный иτеρациοнный алгορиτм τеορеτичесκи οбοснοвываеτ πρинциπиальную вοзмοжнοсτь ποлу-
[0138] Ю чения с ποмοщью двуχмοдοвοй ИΒЛ с οдним οπορным и οдним изыеρиτельным κаналами, взаимοдейсτвующими в зависимοсτи οτ изыенения κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа - κρивизны Κ(5 οси τρубοπροвοда I, ρасπρеделения эτοгο κοнτροлиρуеωοгο πаρамеτρа Κ( вдοль заданнοй κοορдинагы £ . Β слу-
[0139] 15 чае πлοсκοгο изгиба τρубοπροвοда I πο извесτнοму из мøχа- ниκи сοοτнοшению οπρеделяβτся ρасπρβделение изгибающβгο мοменга
[0140] Μ ( ) = ε-У> Κ (3) , где Ε- Τ -жβсτнοсτь πри изгибе τρубοπροвοда I .
[0141] 20 Κан извесτнο , Μ (3) ЯΒЛЯΘΤСЯ οднοй из важнθйшиχ меχа- ничесниχ χаρанτеρисτиκ , οπρеделяющиχ внуτρеннθе наπρяжθннο -деφορмиροваннοе сοсτοяние τρубοπροвοда I . Эτο дοκазываеτ вοзыοжнοсτь исποльзοвания ИΒЛ οднοвρеменнο в κачесτве чувсτвигельнοгο элеменτа и линии πеρедачи инφορмации οб
[0142] 25 изменении нοнτροлиρуемοгο πаρаыеτρа в зοне κοнτροля для ηοследующегο οπρеделения φизиκο-меχаничβсκиχ χаρаκτеρисгиκ сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа.
[0143] Τаκиы οбρазαм, для οπρеделения φизиκο-меχаничθсκиχ χаρанτеρисτиκ сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа I πο задан-
[0144] 30 нοй κοορдинаτθ $ ,вдοль κοτοροй ИЗΜΘ ΗЯΘΤСЯ κοнτροлиρуβ- мый πаρаыеτρ , выделяюг амπлиτуду элеκτρичеснοгο сигнала на выχοде οπορнοгο нанала , усиливаюτ элеκτρичесκий сиг- нал на выχοде измеρиτельнοгο κанала οбρаτнο προπορциοналь- нο величине амπлиτуды элеκτρичеснοгο сигнала на выχοде
[0145] 35 οπορнοгο κанала, исποльзуюτ линβйнοе ыасшτабнοе πρеοб- ρазοвание , связывающеβ величину ρазнοсги замедлβний φазοвыχ снοροсгей мοд οπορнοгο и изыеρиτельнοгο наналοв προτяже ннοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии , τеκущβе - 22 - вρемя κοнτροля и οτсчеτ значения κοορдинаτы вдοль προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии.
[0146] Далее οόοснοвываюτся τρебοвания κ ИΕШ и οπορнοму 5 сигналу, οбесπечение κοτορыχ ποзвοляеτ οсущесτвиτь ρа- бοτу ИΒΙ в ρежиме измеρиτельнοгο линейнοгο πρибορа, сοгласнο выρажению /6/. Для эτοй цели цρедсτавим маτρи- цу -Г-5 ] , исποльзуемую в выρаженжяχ /8/ - /10/, ποли- нοмοидальнΕЩ/ϊ маτρичным ρядοм πο сτеπеням величины ϊ
[0147]
[0148]
нοгο и измеρиτельнοгο сигналοв за счеτ ρасχοдοвания мοщнο- сτи на измеρения, Пеρвый член ρяда сοοτвеτсτвуеτ πρямοму προ-
[0149] 2.0 хοждению οигнала πο οπορнοму и измеρиτельнοму κаналам без взаимοдейсτвия между ними. Βτοροй член οбρазуеτ линейную адциτивную κοмποненτу-измеρиτельнοгο сигнала, а οсτальные
[0150] /У-2 члена οбρазуюτ мульτтшиκаτивную κοмποненτу в οπορ- нοм и измеρиτельнοм сигналаχ, κοτορая являеτся ποгρешнοсτью
[0151] 25 в линейнοм ρежиме измеρения. Κаκ следуеτ из выρажения /23/, мульτиπлиκаτивная дοбавκа κ измеρиτельнοму сигналу οπρеде- - 23 - ЛЯΘΤСЯ внθдиагοнальныыи ЧΘΤΗЫΜИ члβнами ρяда , начиная с чβτвθрτοгο. Сτаρш^й ЧЛΘ Η мульτиπлинагивнοй дοбавκи ИΜΘΘΤ вθличину Δ £ - Α - Ϊ_{Κ *} а маκсимальнοβ значβниθ ΘΘ сущесτвθннο зависиτ οг сπβκτρа измβρяемοй ΒΘЛИЧИΗЫ. Для неρезοнансныχ сπеκτροв ыульτиπлиκагивная дοбавκа имееτ маκсиыальную величину ^Δ ^т ^χ , д_ЛЯ ρезοнанс- ныχ с πеρиοдοы цβнτρальнοй часгοτы Τ_с вβличину
[0152] - (&Ъ_Λ )⁵ , гдβ η = γ . Τρβбуβыый динамичесκий диаπазοн £> изыβρения κοнτροлиρуеыοгο πаρамβτρа οбычнο οπρедβляеτся слθдующим οбρазοм > -^~ - <- —ϊηиι- = ^т , ^• гдб ^т_αχ ~ маκсималънοе значениø κοэφφициβнτа связи вдοль ИΒЛ , сοοτвеτсτвующее маκсимальнο вοзыοжнοму значе- нию измеρяβмοгο πаρамøгρа
" мини- мальнοβ значθние κοэφφициенτа связи, сοοτвеτсτвующее ми- нимальнοму значению измеρяемοгο πаρамеτρа _η , ποдле- жащегο ρасποзнаванию οτнοсиτельнο уροвня ρазличнοгο ροда шумοв. Τοгда сπρаведливы сοοτнοшения
πρи сοόлюдении κοτορыχ вβличина маκсимальнοгο значения κοэφφициенτа связи ^ _αχ οбесπβчиваθτ ρβжим линβйнοгο измβρβния κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа .
[0153] Οπρеделение τρебοваний н οπορнοыу сигналу далее προвο диτся из ρассмοτρения аддиτивнοй κοмποненτы сигнала на выχοде ИΒЛ , οбρазοганнοй πеρвыы и вτορым членами ρяда /23/
[0154] ιν&] Η ' °ϊ-ν-* ^Αз£^"ϊ *-^]- _/в/ где и_мс_Ρ) -* е ^Θи_й ⁽ρ) ; ν_Ν( ) = ё ^βθ£ *-*с <-^'""_* ⁽>) . для κοнκρеτизации дальнейшиχ ποяснений в κачесгве οπορ- нοгο сигнала выбиρаеτся ρадиοимπульс с чаеτοτοй заποлнβ- ния *-*^_{β »} το есτь исποльзуеτся элеκτροмагниτнοе ποле, ρасπροсτρаняющееся в виде вοлны πο οπορнοыу κаналу ИΒЛ (οπορный сигнаπ), κοτοрый в κοмπлеκснοй φορмθ мοжеτ быτь
- 24 - где и._ы (Ь) -οгибающая οπορнοгο сигнала . Изοбρаже ние и_Ν (Ь) πο Лаπласу будеτ ά (ρу^'й)₀).
[0155] Οбρаτнοе πρеοбρазοвание Лаπласа οτ ν_ыСρ) πρедсτавленнοгο в выρажении /25/ , с учβτοм выρажения 5 /26/ οπρедβлиτ измеρиτельный сигнал
[0156]
[0157] Ηа φиг.З а , £ , с , <э_ ,е , изοбρажены χаρаκτеρисгиκи и
[0158] 15 эπюρы сигналοв ИΒЛ πρи ρеализации сποсοба κοнτροля сοсτοя- ния дπиннοыеρнοгο οбъеκτя с исποльзοванием в ИΒЛ элеκτρο- магнигныχ ηοлей ρадиοдиаπазοна вοлн , ποясняющие οснοвные аналиτичβсκие выρажения οбοснοвания сποсοба и алгορиτма οбρабοτκи сигналοв дπя ποлучβния κοнτροлиρуемοгο πаρа-
[0159] 20 ме τρа •
[0160] Эπюρа 5 на φиг.За πρедсτавляеτ зависимοсτь κοэφφициен- τа связи 1 (Β - ΨΚ 3 в ИΒЛ , сοοгвеτсτвующую ρасπρе- делению κρивизны Κ(≤ ) , ποκазаннοму на φиг.2. Ηа φиг.З^ изοбρажена эπюρа 6 ρасπρеделения сκοροсги изыенения κοэφ-
[0161] 25 φициβнτа связи Δ Ъ (3) ~ _ъз сϊЗ = _д3 сСЗ в видβ дβльτа-φунκций диρаκа с весοм Δ£ . Οπορный сиг- нал 7 с часτοτοй заηοлне ния и ₀ и длиτельнοсτью V ποκазан на φиг.Зс. йзыеρиτельный сигнал 8 и егο οгибающая 9 с учеτοм φазы заποлнения ρадиοимπульсοв изοбρажены οοοτвеτ
[0162] 30 οτвеннο на φиг.З с£ ,β . Эτοτ сигнаπ 8 ποлучаеτся из неποсρедсτвеннοй ποдсτанοвκи дельτа-φунκции в выρажениθ /28/ . Βыделение οгибающей 9 мοжеτ προизвοдиτься, наπρимеρ , синχροнныы де τеκτиροΕанием. Ρасποлοжение имπульсοв измеρи- τельнοгο сигнала 8 πο οси вρеыени Ь /φиг.З с. / οτнοси-
[0163] 35 τельнο πеρеднегο φροнτа οπορнοгο сигнала 7 /φиг.Зс οπρе- деляеτся с ποыοщью выρажения •> = -зг- . Инτегρиροвание - 25 - οгибающей 9 πο вρеыβни *- и πβρесчβτ Ь в 3 с ποыοщью линейнοгο масшτабнοгο πρеοбρазοвания даβτ нοнτροлиρуемοе ρасπρеделение κρивизны Κ 3 ) вдοль заданнοй нοορдинаτы 3 _* κаκ ποκазанο на φиг.З , 5 эιшρа 10. Τаκиы οбρазοы, φиг.^а, , с, ά. ,е, ] нагляднο иллюсτρиρуеτ οснοвные οπеρации сποсοба κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа, ρеализуβыοсτь κοτορыχ дοκазываβτся в τеοреτичθсκοм οбοснοвании.
[0164] Οснοвныыи χаρаκτеρисτиκами измеρений πρи οсущесτвлении
[0165] 10 κοнτροля τаκже являюгся τοчнοсτь и ρазρешающая сποсοб - нοсτь. ϊοчнοсгь измеρβний οπρеделяβτся неидеальнοсτью πρямο- угοльнοй φунκции ρасπρеделения κρивизны Κ ⁽3) , ДЛИΤΘЛЬ- нοсτью οπορнοгο сигнала Τ и сοοгвегсτвеннο προτяжβн-
[0166] 15 нοсτью эτοгο сигнала πο £ , чτο и οπρеделяеτ ρазρешаю- щую сποсοбнοсτь измеρений πρи κοнτροле. Ηορыиροвание измеρигθльнοгο сигнала в сοοгвβτсτвии сο сποсοбοы κοнτροля οсущесгвляβτся πο амπлиτуде οгибающей οπορнοгο сигнала и_Ν (~Ь) на выχοде ИΒЛ. Τаκим οбρазοм, из выρажений /27/
[0167] 20 и /28/ следуеτ диφφβρβнциальнοе сοοτнοшение между измеρяе- мым πаρамеτροм и нορмиροваннοй πο аыπлиτуде οπορнοгο сигна ла οгибающей изыθρиτельнοгο сигнала „ , ν -ъ₎ Л 2>. Ш)- н*+г> ,_{г 8} Η ._г ^< , где г'(Ь) = ^ъ* > _* ποлагая ϊтαχ -= £& и учигывая {Ь) _ κα) . _{ζ =} _* _. = ζ8_ . ъκсь _^ νс _*,αχ- а 2^{5 '}Ζтαχ ^' *_**_** *тχ Уя^" ' г-ь и„(ο)-^<ε ^• Ι^&' Ι
[0168] Β эτοм выρажении V (Ь) и _Ν 0) — аыπлиτуды измеρиτельнοгο и οπορнοгο сигналοв , нορыиροванныχ πο мοщ- нοсτи οπορнοгο сигнала на вχοде ИΒЛ. для οбесπечения τρебуемοй ρазρβшающей сποсοбнοсτи ΔЗ^Г 30 οπορный сигнал и_Ν ^~Ь) дοлже н πρедсτавляτь сοбοй имπульс , шиρина Τ κοτοροгο удοвлеτвορяеτ услοвию
[0169] Τ -ψ- < , /зο/
[0170] Сοвмесτнο с τρебοваниями πο линейнοсτи, ρазρешающей сποсοбнοсτи и гοчнοсτи измеρений πρи нοнτροле πρиведеннοе 35 выше τеορеτичеснοе οбοснοвание дοназываеτ ρеализуемοсτь πρедлοженнοгο сηοсοба κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа, κορρеκτнοсτъ излοжения οснοвныχ οτличигельныχ πρизнаκοв, πορядκа οπеρаций и ρешения ποсгавленнοй задачи. - 26 -
[0171] Для ρасщρения динамичесκοгο диаπазοна измеρения κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа в οόласτь егο минималъныχ значе- ний выделяюτ в προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρ- 5 гии πο κρайней меρе οдин οπορный и πο κρайней меρе οдин измеρиτелышй κанал с οдинаκοвыми замедπениями φазοвыχ сκοροсτей мοд. Ρазделяюτ πο длине προτяженную линйю 3 πе- ρедачи вοлнοвοй энеρгии на учасτκи β . Μежду учасτκами ορганизуюτ ποοτοянную задеρжκу πο вρемени сигнала в οднοм
[0172] 10 из κаналοв и измеρяюτ инτегρальнοе значение κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа на выделенныχ учасτκаχ £ , το есτь πρи измеρе- нияχ малыχ значении κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа, ρасπρеде- леннοгο πο бοлыποй дπине и лοκальные значения κοτοροгο на- χοдяτся за πρеделами измеρений, неοόχοдимο измеρяτь инτег-
[0173] 15 ρальнοе значение κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа на выделенныχ учасτκаχ длиннοмеρнοгο οбъеκτа. Для οсущесτвления эτοгο на выделеннοм учасτκе £ ИΒЛ *выποлняеτοя в виде двуχ-
[0174]
[0175] Ηа несущей часτοτе и0_ο аналοгичнο, κаκ и выше, измеρиτель- 30 ный сигнал вο вρемени мοжеτ быτь πρедсτавлен в виде
[0176]
[0177] Τаκим οбρазοм, οπορный сигнаж II /φиг.4а/ οτличаеτся πο вρемени οτ ποлοжения измеρиτельнοгο сигнала 12 /φиг.4/ 35 τοльκο φазοй *^ высοκοчасτοτныχ κοлебаний заποлнения. - 27 - Αмπлиτуда егο προπορциοнальна инτе гρалу οг измеρяемοгο πаρамеτρа πο длине 6 οτρезκа ИΒЛ. За счеτ κοнсτρуκτивнοгο выποлнения ИΒЛ выделяюτ в эτοй линии οπορный κанал 13 /φиг.5а/ и измеρиτельный κанал 14. Для τοгο , чτοбы селеκ- 5 τиροΕаτь вο вρеме ни измеρиτельные сигналы на выχοде ИΒЛ οτ κаждοгο οτρезκа длинοй С , в οπορный κанал 13 или изме- ρиτельный κанал 14 , οχваченные заземленным эκρанοм 15, ввο- диτся дοποлниτельный οτρезοκ οднοмοдοвοгο , οднοκанальнοгο вοπнοвοда , οбρазующегο πβτлю 16 задеρжκи πο эτοму в даннοм
[0178] 10 случае измеρиτβльнοму) κаналу на маκсимальную дπиτельнοсгь οπορнοгο сигнала "=^• - з , гдβ ъ -замβдлθ ниθ φазο- выχ сκοροсτβй мοд οπορнοгο и измθриτельнοгο κаналοв ИΒЛ. Длиτельнοсτъ οπορнοгο сигнала дοлжна быгь τаκοй, чτοбы οн заποлнял в προсτρансτве длину , ΗΘ бοльшую длины £
[0179] 15 οτρезκа ИΒЛ, ^ > £^* . ηа φиг.5 ΠΘΙЛЯ 16 введе на в из- меρигθльный κанал 14.
[0180] Βρθме нные СΟΟΓΗΟШΘΗИЯ между сигналами в τаκοй ИΒЛ ποκазаны на φиг.6 а , *£ . Эшορа 17 /φиг. βа/ сοοгвеτсτ- вуеτ οπορнοму сигналу на выχοде ИΒЛ , а эπюρа 18 /φиг.б^/
[0181] 20 измеρиτельнοму сигналу, πρедсτавляющему сοбοй ποследοва-- τельнοсτь имπульсοв , сοοτвеτсτвующиχ ηο амπлиτуде ИΗΤΘΓ- ρальнοму значению измеρяемοгο πаρамеτρа на οτρезκθ дли- нοй I , и задеρжаннοму οτнοсиτельнο οπορнοгο сигнала на вρемя Ι _е , ΓДΘ ^ -вρемя задеρжκи на ΠΘΤ- ЛΘ Ι6 /φиг.5/ , I -нοмеρ οτρезκа , οгсчигываемый οτ κοн- ца ИΒЛ.
[0182] Для ηοлучения элеκτρичесκοгο сигнала , сοοτвеτсτвующе- гο измеρяемοму πаρамеτρу, πρедлагаθτся исποльзοваτь в κа- чесτве οπορнοгο сигнала видеοимπульс /бøз высοκοчасτοτ-
[0183] 30 нοгο заποлнения/ . Пρи эτοм неοбχοдимο πρименяτь в κачесτ- ΒΘ ИΒЛ линии, дοπусκающиβ πβρедачу видеοсигнала , το есτь не имеющие часτοτ сρеза. Κ τаκим линиям οτнοсяτся κο- ансиальные линии πеρедачи, мнοгοπροвοдные ρадиοлинии и дρугие . Эτο сущесτвеннο уπροщаеτ πеρвичную οбρабοгκу сиг-
[0184] 35 нэла и не τρебуеτ κοгеρеншшχ СΒЧ и другиχ исτοчниκοв .
[0185] Β эτοм случае ώ₀ =0 и ποлучаθτся следующее выρаже-
[0186] ν-Μ - Ι еψΡ - Сг ^е '- . _{ι гΙ} - 28 - Βыбиρая в κачесτве οπορнοгο сигнала единичный сκа- чοκ 19 /φиг.7а/ наπρяжθния и(Ь --ο) = { ^*.'_{& <} £ > имеющий изοбρажение С ) - ^ ^{β ρ} " , из /32/ ποπу- чаβм неποсρедсτвβннοе οгοбρажение κοнгροлиρуемοгο πаρамег- ρа
[0187] Οκ
сοздасτ измθρиτельный сигнал 20, нο с προτивοποлοжвым знаκοм. Τаκим οбρазοм , в эτοм случаβ в κачесгве οπορнοгο сигнала выбиρаβτся, наπρимеρ, идеοимπульс длиτеπьнοсτью — < с часτοτοй ποвτορения Ρ-≤ _τ ^~
[0188] Β κачесгвβ κοнгροлиρуемοгο πаρамеτρа мοгуτ исποльзο- ваτь τβмπеρаτуρу или давление , или влажнοсτь, или πлοτ- нοсτь , или сοленοсτь, а τаκжβ иχ сοчеτания. Εсπи в κачесτве κοнτροлиρуβмοгο πаρамβгρа исποльзуβτ- ся давлениβ Ρ (3) или τемπеρаτуρа ± °($) в зοне κοнτροля вдοль длиннσмеρнοгο οбъβκτа I , το в ИΒЛ неοбχο- димο ввβсτи маτеρиаπ , ρаагиρующий πο эдеκгροοπτичесκим πаρамβτρам на ваρиации эτиχ πаρамβτροв. Β насτοящее вρемя извβсτβн дοсτаτοчнο шиροκий набορ диэлеκτρичесκиχ маτеρиалοв , диэлеκτρичβсκая προницаемοсτь κοτορыχ сущедτвеннο зависиτ οτ τемπеρаτуρы или давления οκρужающей сρβды. Τаκиβ маτеρиалы , κаκ πρавилο πρедсτав- πяющиβ сοбοй πьθзοэπеκιρиκи или сегнеτοэлеκτρ-иκи , мοгуτ служигь οснοвοδ часτичнοгο заποлнения вοπнοвοдοв СΒЧ и οπτичесκοгο диаπазοнοв. Заποлняя οдин из κаналοв, πρед- ποчτиτельнβе измеρиτельный 14 , ποлнοсгъю или часτичнο диэлеκτρиκοм τаκοгο ροда , ποπучаем ИΒЛ , величина ρазнοсτи замβдлений φазοвыχ сκοροсτей мοд οπορнοгο и измеρигβльнο- το κаналοв κοτοροй мοдулиροвана πο в зависимοсτи οτ οτκлοнβния τβмπβρаτуρы или давления вдοπь дшаннοнеρнοгο οбъβκτа κοнτροля οτ неκοτοροгο выбρаннοгο сρеднегο значения. Для οπρеделения φунκциοнальнοй связи между ва- ρиациями давлθния иπи τемπеρаτуρы и сτρуκτуροй измеρиτель- нοгο сигнала ИΒЛ вο вρемени задаβτся зависимοсτь 8 οг давле ния Ρ° или τемπеρаτуρы ύ° в виде
[0189] $( Ρ~П= 8* ^[ Ъ;(Ρ>'Α- ^<-^') ^'' - «^>• _* -^•) - - 29 - где Ρ (3) и ϊ °(5) - οτκлοнения Κ ^' и έ ^' οτ сρеднегο значения эτиχ же величин вдοль ддиннοмеρнοгο οбъеκτа. Далее неοбχοдимο, чτοόы πρи Ρ° ( 3 )=0 и * ( 5 )=0 между οπορныи. и измеρиτельным κаналами 5 οбесπечивалοсь взаимοдейсτвие с κοэφφициенτοм связи -ζ (3 )-= сο гз -=- -ζ , удοвлеτвορяющее услοвию * « & /πο κρайней меρе на πορядοκ/. Заτем οцρеделяеτοя маτρща ρассеяния С$ι 1 элеменτанοгο οτρезκа ИБЛ длинοй Δ 5 πρи изменении Ρ ° или ° с учеτοм выρажений /9/,
[0190]
[0191] Связь между οπορным и измеρиτельным κаналами за счеτ ваρиаций сοгласнο /34/ χаρаκτеρизуеτся выρажением
[0192]
[0193] 15 Οτόρасывая члены высοκиχ πορядκοв малοсτи и члены, πο-
[0194]
20- .κοнτροлиρуемοй τемπеρаτуρы или давления в виде ρасπρеделе- ний Ρ° ( ) ж ϊ°( -5* ) вдοль заданнοй ИΒЛ κοορдинаτοй πρи ρазмещении «линии в зοне κοнτροля длиннοмеρнοгο οбъеκτа- сρеды.
[0195] Ηа οснοвании πρиведеннοгο τеορеτичесκοгο οбοснοвания 25 οсущесτвимοсτи сποсοба κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа οчевиднο следуеτ ρешение ποсτавленнοй задачи. Дοκазаτельсτвοм эτοгο служиτ вοзмοжнοсτь οсуτцесτвления дисτанциοннοгο κοнτροля дейсτвиτельнο на бοльшиχ ρассτοя- нияχ /дο сοτен κилοмеτροв/ πρи исποльзοвании οπτичесκοгο 30 диаπазοна вοлн οτ длиннοмеρнοгο οбъеκτа, а τаκже цρи бοль- шοй длине /дο сοτен κилοмеτροв/ самиχ длиннοмеρныχ οбъ- - 30 - еκτοв, а следοваτельнο , и зοны κοнτροля. Эτο οбесπечиваеτ- ся, наπρимβρ , сοврθмβнными οπτοвοлοκοнными πиниями πρи исποльзοвании иχ в κачесτве ИΒЛ. Пοдτвеρжде нием ρасшиρβния видοв и диаπазοнοв изме не ния κοнτροлиρуемыχ πаρамеτροв πρи οднοвρеменнοм ποвышении τοчнοсτи и ρазρешающей сποсοбнοс-
[0196] 5 τи измеρений являеτся унивβρсальнοсτь сποсοба πο οгнοшению κ πρиροдβ κοнгροлиρуβмыχ πаρамβτροв и уеτанοвлβнная связь сο сτρуκτуρами исποπьзуемыχ οπορнοгο и измеρиτβльнοгο сиг- налοв , а гаκже χаρаκτеρисгиκами ИΒЛ. Пοвышение бысτροдейсг- вия в πρедлοженнοм сποсοбβ и снижβние τρебуβмыχ энеρгο-
[0197] Ю заτρаτ дοсτигаеτся за счβτ ИСΚЛЮЧΘΗИЯ нβοбχοдимοсτи эπеκτροπиτания даτчиκοв πρи сοвмещβнии φунκций чувсτвигель- нοгο элеменга и πеρедачи инφορмации в ИΒЛ , наπρимеρ в ΟΠΤИЧΘСΚΟΜ диаπазοнβ вοлн .
[0198] Усτροйсτвο дπя κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъ-
[0199] 15 еκτа сοдеρжиτ исτοчниκ 21 /φиг.8/ мοдулиροваннοй вοπнοвοй энеρгии, προτяжβнπую πинию 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, . ρазмещенную в зοне κοнτροля длиннοмеρнοгο οбъеκτа I , на- πρимеρ τρубοπροвοда , πο заданнοй κοορдинаτе » и πρедназ- наченную дπя сбορа и πβρедачи инφορмации οб изменении κοнτ-
[0200] 20 ροπиρуβмοгο πаρамβτρа Κ (3) • Пροгяженная линия 3 πеρеда- чи вοлнοвοй энеρгии выποлнена в виде мнοгοмοдοвοгο вοлнο- вοда πο κρайней мβρе с οдним οπορным 13 и πο κρайней меρе οдним измеρигельным 14 κаналами, взаимοдейсτвующими в за- висимοсги οг измβнения κοнτροлиρуемοгο πаρамβτρа Κ(3)~
[0201] 25 УсτροЙсτвο дπя κοнτροля сοсτοяния дπиьнοмеρнοгο οбъ- еκτа сοдеρжиτ блοκ 22 οбρабοгκи инφορмацин, πρедназначен- ный дπя выдеπения из προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии πρеοбρазοваннοгο эгοй линией 3 οπορнοгο сигнала для οπρеделения φизиκο-меχаничβсκиχ χаρаκτβρисτиκ сοсτοя-
[0202] 30 ния длиннοмеρнοгο οбъеκτа I , сοдеρжиτ τаκже προсτρансτ- венный φиπьτρ 23 , ηρедназваченный для φορмиροвания οπορ- нοгο сигнала προсτρансτвеннο-вρеменнοй сτρуκτуρы заданнοй мοды и вκлюченный между выχοдοм исτοчниκа 21 мοдулиροван- нοй вοπнοвοй энеρгии и προτяженнοй линией 3 ηеρедачи
[0203] 35 вοлнοвοй энеρгии. Пροсτρансгвенный φильτρ 23 имееτ вχοды 24 , 25 , а οбласτь сοединения προсτρансτвеннοгο φильτρа 23 с προτяженнοй линией 3 ηеρедачи вοлнοвοй энеρгии οбοзначена ποзицией 26. - 31 - Усτροйсτвο для κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъ- еκτа сοдеρжиτ προсτρансτвенный φильгρ 27 , πρедназначенный для πρеοбρазοвания ποлученнοгο с выχοда προτяженнοй ли- нии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии сигнала προсτρансτвеннο- 5 вρеменнοй сτρуκτуρы заданнοй мοды в сигнал, зависящий οτ вρемени, и связанный с προτяженнοй линией 3 οбласτью 2 и ρазмещенный между προτяженнοй линией 3 и вχοдами блο- κа 22 οбρабοτκи инφορмации. Пροсτρансτвенный φильгρ 27 имееτ выχοды 29 ,30.
[0204] Ю Пροсτρансτвенные φильτρы 23 ,27 выηοπнены иденτичнο и мοгуτ быτь ρеализοваны извесгным πуτем в зависимοсτи οτ τиπа προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии. Ηаπρимеρ , для линии 3 в виде πρямοугοльнοгο вοлнοвοда с исποльзοванием в κачесгве οπορнοгο и измеρиτельнοгο κана-
[0205] 15 лοв вοлн Η- ₀ , Η₂₀ φильτρ 23 или 27 πρедсτавляеτ ποследο- ваτельнο ποдκлюченные κ вοлнοвοду τρеχдецибельный щеле- вοй мοсτ /на φиг. не ποκазан/ , πлечи κοτοροгο ποдсοеди- нены κ вοлнοвοду чеρез два сτаτичβсκиχ φазοвρащаτβля с диφφеρенциальным φазοвым сдвигοм -Ι . Β οπτичесκο
[0206] 20 диаπазοне πρимеρы исποлнения и πρинщшы ποсτροения φильτροв τиποв вοлн πρивοдяτся в ρабοτе «I. ο£ -Ыιе ορ-ЫсаΙ зοсϊе-Ы ο£ Αтегιса, Ν. бΟ, Ν.9 , 1980, Ν.5. Κа- ρаηу, еχ- . аϊ . "ΙЧЪег ορ-Ысз . XII. Α ^•Ьес-йш. ие 3. οг Ιаиηеϊιϊη аη агЪ_.1 гагу тοα_е οη аη ορ-ЫсаΙ сϋеΙес-Ьгϊс ννаνеςиχάе" . ρЛ1
[0207] 25 Усτροйсτвο для κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа сοдеρжиτ, κροме τοгο, видеοτеρминал 31 , πρедназна- ченный для οτοбρажения ποлученныχ φизиκο-меχаничесκиχ χаρаκτеρисτиκ , вχοд κοτοροгο ποдсοединен κ выχοду блο- κа 22 οбρабοτκи инφορмации.
[0208] 30 Исτοчниκ 21 мοдуляροваннοй вοлнοвοй энеρгии сοдеρ- жиτ ге неρаτορ 32, выχοд κοτοροгο сοединен сο вχοдοм προсτρансτвеннοгο φильτρа 23 , мοдулягορ 33 , выχοд κοτορο- гο ηοдсοединен κο вχοду ге неρаτορа 32.
[0209] Β κачесτве исτοчниκа 21 мοдулиροваннοй вοлнοвοй
[0210] 35 энеρгии мοжеτ исποльзοваτъся τиποвοй генеρаτορ κοлеба- ний φизичесκοгο ποля -лазеρ /οπτичесκий κванτοвый генеρа- τορ/ , СΒЧ генеρаτοр /свеρχвысοκиχ часτοτ/ , генеρаτορ уπρугиχ κοлебаний. - 32 - Блοκ 22 οбρабοτκи инφορмации сοдеρжиτ синχροнные деτеκτορы 34 ,35 , πеρвые ΕΧΟДЫ κοτορыχ сοединены сοοτвег- сτвеннο с выχοдами 29 ,30 προсτρансτвеннοгο φильτρа 27 , инτегρаτορ 36, οπеρациοнный усилиτель 37 , πеρвый вχοд 5 κοτοροгο ποдсοединен κ выχοду инτегρаτορа 36, а выχοд сοединен сο вχοдοм видеοτе минала 31 , вχοд инτегρаτορа 36 ποдсοединен κ выχοду синχροннοгο деτеκτορа 35 , вτοροй вχοд οπеρациοннοгο усилиτеπя 37 сοединен с выχοдοм синχ- ροннοгο деτеκτορа 34 , геτеροдин 38 , выχοд κοτοροгο сοе-
[0211] 10 динен сο вτορыми вχοдами синχροнныχ деτеκгοροв 34 ,35. Усгροйсτвο для κοнгροля сοсτοяния дπиннοмеρнοгο οбъеκτа сοдеρжиτ наπρавленный ΟΤΒΘΤΒИΤΘЛЬ 39 , πρедназна- ченный для синχροнизации геτеροдина 38, выχοд наπρавлен- нοгο ΟΤΒΘΤΒИΤΘЛЯ 39 сοединен сο вχοдοм геτеροдина 38.
[0212] 15 Οπορный 13 и измеρиτельный 14 κаналы προτяженнοй линии 3 πеρедачи и κаждая связь προсτρансτвеннοгο φильτρа 27 с синχροнными деτеκτορами 34,35 οχвачены заземленным эκρа- нοм 15.
[0213] Ηа φиг.9 изοбρаженο κοнсτρуκτивнοе выποлнение προτя-
[0214] 20 женнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии. Пοπеρечнοе сечβ- ниβ сτβнκи 40 προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρ- гии имееτ πρямοугόльную φορму. Β гοчκу πеρесечβния ποπе- ρечнοгο сечβния προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии с προдοльнοй οсъю эτοй линии 3 ποмещенο началο 0
[0215] 25 деκаρτοвοй сисτβмы сοορдинаг Χ, У, Ζ . Κаждый κанал 13 ,14 эτοй линии 3 заποлнβн веτцееτвοм , наπρимеρ , диэлеκτρиκοм , сοοτвеτсτвβннο с диэлеκτρичесκими προницаемοсτями <-ν и βд, .
[0216] Ηа φиг.ΙΟ изοбρаженο κοнсτρуκгивнοе выποлнение προ-
[0217] 30 τяже^'ннοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοи энеρгии, в ποπеρечнοм сечении πρедсτавляющей κοмбинацию сечβний πρямοугοльнοй φορмы. Κаждый κанаπ 13 и 14 эτοй линии 5 заποлне н ве- щесτвοм , наπρимеρ диэлеκτρиκοм , сοοτвеτсτвθннο с диэлеκτ- ρичесκими προницаемοсτями £< н <% .
[0218] -35 Ηа φиг.ΙΙ изοбρаженο κοнсτρуκτивнοе Εыποлнение προτя- женнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии с κοльцевым πο- πеρечным сечением сτенκи 40 , в τοчκу πеρесечения πлοсκοс- ги эτοгο сечения с προдοльнοй οсью προτяженнοй линии 3 - 33 - πеρедачи вοлнοвοй энеρгии ποмещенο началο 0 деκаρτοвοй сисτемы κοορдинаг Χ- _* Ζ . Β ποπеρечнοм сече нии эτοй линии 3 ποκазаны ρасπρеделения ρадиальнο изοгнуτыχ И и κοльцевыχ Η_с силοвыχ линий наπρяже ннοсτи элеκτρи- 5 чесκοгο ποля.
[0219] Ηа φиг.Ι2 изοбρаженο κοнсτρуκτивнοе выποлнение προτя- женнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, в ποнеρβчнοм сβ- чении πρедсτавляющей κοмбинацию сечβний κοльцевοй φορмы. Κаждый κа нал 13 ,14 эτοй линии 3 κοаκсиальнοгο τиπа сοдеρ- 10 жиτ сτенκу 40, ценτρальную жилу 41 , между κοτορыми ρазмеще нο вещесτвο , наπρимеρ диэлеκτρиκ . Κанал 13 заποлнен ди- элеκτρиκοм с диэлеκτρичθсκοй προницаβмοсτью <5/ , κанал 1 заποлнен диэлеκτρиκοм с диэлеκτρичесκοй προницаемοсτью
[0220] 15 Пρи ρабοτе προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρ гии в οπτичесκοм или инφρаκρаснοм диаπазοне блοκ 22 οбρа- бοτκи инφορмации дοποлниτельнο сοдеρжиτ геτеροдинный πρе- οбρазοваτель 42 /φиг.ΙЗ/ для ποнижения часτοτы несущиχ κοлебаний вοлнοвοй энеρгии, πеρвый и вτοροй вχады κοτορο-
[0221] 20 гο являюτся вχοдами блοκа 22 οбρабοτκи инφορмации, выχο- ды ποдсοединβны κ вχοдам πеρвοгο и вτοροгο синχροнныχ де- τеκτοροм 34 ,35 , а τρеτий вχοд ποдсοединен κ дοποлниτель- нοму выχοду геτеροдина 38.
[0222] Геτеροдинный πρеοбρазοваτель 42 сοдеρжиτ СΜΘ СИΤΘ-
[0223] 25 ли 43 ,44 , πеρвые вχοды κοτορыχ ποдсοединены κ выχοдам προсτρансτвеннοгο φильτρа 27 , смβсиτель 45 , выχοд κοτορο- гο ποдсοединен κο вτορым вχοдам смесиτелей 43 ,44 , а πеρ- вый вχοд ηοдсοединен κ выχοду геτеροдина 38, геτеροдин 46, выχοд κοτοροгο сοединен сο вτορым вχοдοм смесиτеля 45 ,
[0224] 30 а вχοд чеρез наπρавленный οτвеτвиτель 39 сοединен с οдним из выχοдοв προсτρансτве ннοгο φильτρа 27. Для κοмπе нсации ποτеρь на πρеοбρазοвание часτοτы геτеροдинный πρеοбρазο- ваτе ль 42 сοдеρжиτ усилиτели низκοй προмежуτοчнοй час- τοτы (Ηч ) 47 ,48 , вχοды κοτορыχ сοединены с выχοдами
[0225] 55 смесиτелей 43 ,44 , а выχοды ποдκлючены κο вχοдам синχ- ροнныχ дегеκτοροв 34 , 35 ,
[0226] Пρи исποльзοвании в προτяжθннοй линии 3 πеρедачи вοлнοвэй энеρгии видеοсигнала усτρσйсτвο для κοнτροля - 34 - сοсгοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа I /φиг.Ι4/ сοдеρжиτ ποследοваτельнο сοβдинβнные исτοчниκ 21 мοдуπиροваннοй вοπнοвοй энβρгии, выποπненный в ΒИДΘ ге неρаτορа видеο- сигналοв, προсτρансτвенный φильτρ 23, προτяженную ли- нию 3 πеρβдачи вοлнοвοй энβρгии, заκρеπленную на дπиннο- нβρнοм οбъеκτβ I , προсτρансτвенный φильτρ 27 , блοκ 22 οбρабοτκи инφορмации, вκлючающий инτβгρаτορ 36 и οπеρа- циοнный усиπиτеπь 37 , вχοды κοгορыχ ποдсοединβны κ выχοдам 29,30 προсτρансτвβннοгο φильτρа 27, вτοροй вχοд οπβρациοннοгο усилиτθπя 37 ποдсοβдинβн κ выχοду инτегρа- τορа 36. Βыχοд οπеρациοннοгο усиπиτβπя 37 ΠΟДСΟΘДИΗΘΗ Κ видеοгβρыиналу 31.
[0227] Усτροйсτвο дπя κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκга ρабοгаβτ следρлцим οбρазοм. Β κачесτвθ κοнτροли- ρуβмοгο πаρамеτρа , χаρаκτеρизущегο сοсτοяние длиннοмеρ- нοгο οбъеκга I /φиг.8/ в даннοм πρимβρθ ρеализации выбρанο знаκοπеρθме ннοе ρасπρеделение κρивизны Κ длиннο- меρнοгο οбъеκτа I вдοль βгο προдοльнοй κοορдинаτы • С дπиннοмеρньш οбъеκτοм I жβсτκο связана προτяженная πиния 3 Пθрβдачи вοπнοвοй энеρгии, в κοгοροй προисχοдиτ вοзмуще- ние ρегуляρныχ вοлнοвыχ προцессοв πρи изгнбаχ дπиннοмеρ- нοгο οбъβκτа I.
[0228] Β начале κοнτροля мοдуляτορ 33 выρабаτываег ποслβдο- ваτельнοсτь имπульсοв , мοдуπиρующиχ κοлебаний генеρаτορа 32 Эπюρы мοдулиρующиχ имπульсοв 49 изοбρажены на φиг.Ι5а . длиτелънοсτь ~ мοдулиρующиχ иыπульсοв и πβρиοд Τ οπρе- деляюτся τρебуемыми πаρамеτρами κοнτροля -динамичесκим диаπазοнοм κοнτροπя и ΘΓΟ ρазρθшающей сποсοбнοсτью, а τаκже πаρамеτρами προτяженнοй линии 3 /φиг.8/ πβρедачи вοлнοвοй энеρгии. Ηа выχοде ге неρаτορа 32 φορмиρуеτся имηульсная ποсπедοΕаτельнοсτь 50 /φиг.Ι5#/ κοгеρβнτныχ κοлβбаний, наπρимеρ , элеκτροмагниτнοгο СΒЧ ποля. Эτа ποследοΕаτельнοсτь 50 κοгβρенτныχ κοлебаний ποсτуπаеτ на вχοд προеτρансτвеннοгο φильτρа 23 /φиг.8/ . Β эгοм φильτρβ 23 προисχοдиτ πρеοбρазοвание προсτρансτвеннοй сτρуκτуρы СΒЧ ποля τаκ , чτοбы в οбπасτи 26 эга сτρуκτуρа сοοτвеτсτвοваπа τρебуемοй сτρуκτуρе ποлей. мοд выделевнο- гο οπορнοгο κанала 13 προτяжβннοй πинии 3. Τаκим οбρа- - 35 - зοм , φορмиρуеτся и ποдаеτся в линию 3 οπορный сигнал. Ρасπροсτρаняясь πο οπορнοму κаналу 13 , эτοτ сигнал в мес- τаχ изгиба προτяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии вοзбуждаβг в измеρиτельнοм κанале 14 имπульсы 51 /φиг.Ι5с/ , 5 οбρазующие измеρиτельный сигнал, κο геρβнτный с οπορным сигналοм. Имπульсы 51 ρасπροсτρаняюτся πο измеρиτθльнοму κаналу сο сκοροсτью , οτличнοй οτ сκοροсτи ρасπροсτρанения οπορнοгο сигнала.
[0229] Пροχοдя чеρез οбласτь 28 /φиг.8/, СΒЧ ποля мοд οπορ-
[0230] Ю нοгο сигнала и измеρиτельнοгο сигнала πρи ποмοщи φильτ- ρа 27 ρазделяюτся в προсτρансгве и ποсτуπаюτ на егο выχοды 29 ,30 вοлнοвοй энеρгии ποлей. Эτи выχοды 29 ,30 сοедине ны с вχοдами блοκа 22 οбρабοτκи инφορмации. Τаκим οбρазοм измеρиτельнοй и οπορный сигналы ποсτуπаюτ в
[0231] 15 блοκ 22. Заτем измθρиτельный сигнал ποсгуπаβτ на πеρвый вχοд синχροннοгο дβгеκгορа 34 , а οπορный сигнал- на вχοд наπρавленнοгο οτвеτвиτеля 39 , κοτορый οτвеτвляег неκοτορую малую часτь энеρгии οπορнοгο сигнала для синχροнизации геτеροдина 38. Οсτальная часτь энеρгии
[0232] 20 πеρедаеτся на πβρвый вχοд синχροннοгο деτеκτορа 35. Οднοвρеменнο на вτορые вχοды синχροнныχ деτеκτοροв 34 и 35 ποдаеτся сигнал гегеροдина 38 в виде κοгеρенгнοгο с οπορным сигналοм СΒЧ ποля , за счеτ чегο οсущесτвляеτ- ся синχροннοе /с сοχρанениеϊν) знаκа οгибающей СΒЧ имπуль-
[0233] 25 сοв измеρиτеπьнοгο сигнала/ деτеκτиροвания СΒЧ ηοлей. Ηа выχοдаχ синχροнныχ де τеκτοροв 35 и 34 ποявляеτся τаκим οбρазοм элеκτρичесκие сигналы 52 /φиг.15^ / и 53 /φиг.Ι5е/. Сигнал 52 προπορциοнален οгибающей οπορнοгο сигнала . Сигнал 53 προπορциοнален с учеτοм знаκа οгибаю-
[0234] 30 Щβй измеρиτβльнοгο сигнада , κοτορый в свοю οчβρедь являеτ- ся οτοбρаже ниβм ρасπρеделения πρиρащений κρивизны вдοль длиннοмеρнοгο οбъеκτа I /φиг.8/ .
[0235] Элеκτρичесκие имπульсы 52 /φиг.Ι5 <^/ οπορнοгο сигнала с выχοда синχροннοгο де τеκτορа 35 /φиг.8/ ποсτуπаюτ на
[0236] 35 вχοд инτегρаτορа 36 , на выχοде κοτοροгο οбρазуеτся элеκτ- ρичесκий сигнал , сοοτΕеτсτвующий амπлиτуде имπульснοгο сигнала 52 /φиг.15 ^ / . Сигнал инτегρальнοй амπлиτуды ποдаеτся с инτегρаτορа 36 /φиг.8/ на πеρвый вχοд οπеρа- - 36 - циοннοгο усиπиτθπя 37. Ηа вτοροй вχοд οπеρациοннοгο уси- лигеля 37 ποдаеτся сигнаπ 53 /φиг.Ι5θ/ с выχοда синχροн- нοгο деτеκτορа 34 /φиг.8/. С выχοда οπеρациοннοгο усили- τеля 37 снимаеτся элеκτρичβсκий сигнал 54 /φиг.Ι5 / , величина κοτοροгο οπρеделяеτся τοльκο величинοй инτегρала οτ πρиρащений κρивизны Κ вдοль длиннοмеρнοгο οбъеκτа I /φиг.8/ и не зависиτ οг величины οπορнοгο сигнала κаκ на вχοде 24 προсτρансτвеннοгο φильτρа 23 , τаκ и на выχοде 30 προсτρансτΕβннοгο φильτρа 27. Элеκτρичесκий сигнал 54 /φиг.Ι5-р / с выχοда οπеρациοннοгο усилигеля 37 /φиг.8/ ποсτуπаеτ на вχοд видеοτеρминала 31 , в κοτοροм οн либο сам οτοбρажаегся на дисπлее с мегκами, сοοτвеτсτвующими ρеальнοму масшτабу κοнτροлиρуемοгο πаρамегρа , либο οτοбρажаеτся φунκциοнальная зависимοсτь οг негο дρугοй κοнτροлиρуемοй величины -геοмеτρии длиннοмеρнοгο οбъеκ- τа I /φиг.8/ , ρасπρеделения сτаτичесκи и динамичесκиχ силοвыχ нагρузοκ.
[0237] Τаκим οбρазοм , πρедлагаемый сποсοб κοнτροля сοсτοя- ния длиннοмеρнοгο οбъеκτа и усτροйсτвο βгο ρеализующθе , ποзвοляюτ выποлняτь дисганциοнный κοнτροль неπρеρывныχ φизиκο-меχаничесκиχ χаρаκτеρисτиκ дπиннοмеρнοгο οбъеκτа в προсτρансτве и вρемβни за счеτ СΟΒΜΘЩΘΗИЯ Β προгяженнοй линии 3 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии φунκций ποлучения, πеρ- вичнοй οбρабοτκи и πеρедачи измеρиτельнοй инφορмации без неοбχοдимοсτи ρазмещаτь вдοль длиннοмеρнοгο οбъеκτа I бοлъшοгο κοличесτва ρазнοροдныχ даτчиκοв и κοммуτациοнныχ цеπей иχ οπροса.
[0238] Для οбесπечения ρабοτы усτροйсτва Ε οπτичесκοм иπи инφρаκρаснοм диаπазοнаχ вοπн в бποκ 22 οбρабοτκи сигнала дοбавπяеτся геτеροдинный πρеοбρазοваτель 43 /φиг.ΙЗ/ часτοτы. Β эτοм случае блοκ 22 οбρабοτκи ρабοτаеτ следую- щим οбρазοм. Οπορный сигнал κοгеρенτныχ свеτοвыχ или ИΚ вοлн с выχοда 30 προсτρансτвеннοгο φиπьτρа 27 ποсτуπаеτ чеρез наπρавπенный οτвеτвиτель 39 на πеρвый вχοд смесиτе- ля 44. Измеρнτельный сигнал ποсτуπаеτ на πеρвый вχοд сме- сиτеля 43. Οτвеτвленная οτвеτвиτелем 39 малая дοля энеρ- гии ποсτуπаег на вχοд ге τеροдина 46 и синχροнизиρуеτ егο κοлебания с οπορным сигналοм. Эτи κοлебания ποсτуπаюτ - 37 - с выχοда геτеροдина 46 на πеρвый вχοд смесиτеля 45. Ηа вτοροй вχοд смесиτеля 45 ποдаеτся сигнал προмежуτοч- нοй часτοτы ρадиοдиаπазοна с выχοда геτеροдина 38. Из οбρазующиχся в смесиτеле 45 κοмбинациοнныχ часτοτ 5 οποрнοгο сигнала и сигнала геτеροдина 38 на выχοде
[0239] СΜΘСИΤΘЛЯ 45 выделяеτся οдна , наπρимеρ , ρазнοсτная κοмπο- нβнτа биений. Сигнал эτοй κοмποненτы ποдаеτся на вτορые вχοды смесиτелей 43 ,44. Ηа выχοдаχ смесиτøлей 43 ,44 выде- ляюτся ρазнοсτные κοмποненτы биений , часτοτа κοτορыχ
[0240] 10 ρавна προмβжуτοчнοй часτοτе /το есτь часτοτе геτеροди- на 38/ , а οгибающая κοлебаний οπρеделяеτся οгибающей из- мβρиτельнοгο сигнала на выχοде смесиτеля 43 и οπορнοгο сигнала на выχοде смесиτеля 44. Эτи сигналы с выχοдοв смесиτелей 43 и 44 ποдаюгся на вχοды усилиτелей 47 и 48
[0241] 15 προмежуτοчнοй часτοτы сοοτвеτсτвеннο. Усиленные сигналы с выχοдοв усилиτеπей 47 и 48 ποсτуπаюг на πеρвые вχοды синχροнныχ деτеκτοροв 34 и 35 , на вτορые вχοды κοτορыχ сο вτοροгο выχοда ге τеροдина 38 ποсτуπаβτ сигнал προме- жуτοчнοй часτοτы, за счеτ чегο οсущесτвляеτся синχροннοβ
[0242] 20 деτеκτиροвание . Дальнейшая ρабοга блοκа 22 οбρабοгκи инφορмации аналοгична οπисаннοй выше ρабοτβ блοκа 22 инφορмации , изοбρаженнοгο на φиг.8.
[0243] Τаκим οбρазοм , сποсοб κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρ- нοгο οбъβκτа и уοτροйсτвο для егο ρеализации ποзвοляюτ
[0244] 25 ρасшиρиτь зοну κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа , виды и диаπазοны изменения κοнτροлиρуемыχ πаρамеτροв , ποвысиτь τοчнοсτь, бысτροдейсгвиβ и ρазρβшающую сποсοб- нοсгь οπβρаций κοнгροля, уπροсτиτь аηπаρаτуρный сοсτав усτροйсτва ,сущесτвеннο улучшиτь эκсπлуаτациοнные χаρаκ-
[0245] 30 τβρисτиκи, а τаκже снизиτь энеρгοзаτρаτы.
[0246] Пροмышленная πρименимοсτь Изοбρеτе ние мοжеτ исποльзοваτься πρаκгичесκи вο всеχ научнο-τеχничβсκиχ οбласτяχ и сφеρаχ προмышленнοгο προиз- вοдсτва , где неοбχοдимο οсущесгвляτь κοнτροль сοсτοяния
[0247] 35 длиннοмеρныχ οбъеκτοв. Ηаибοлее целесοοбρазным являеτся πρиме нение πρедлагаемοгο изοбρеτения в сτροиτельсτве πρи ποсτροйκе и эκсπлуаτации мοсτοв , высοτныχ зданий, ρадиο и τелебашен , οπορ высοκοвοльτныχ линий πеρедач , πποτин гидροэπеκτροсτанций , πρичальныχ - 38 - πρисποсοблβний, мορсκиχ дамб, πеρеκρыτий , ποдземныχ πеρβ- χοдοв и τοннелβй; в машинοсτροении, авτοмοбилесτροении, судοсτрοении и авиасτροении дπя κοнτροля наπρяженнο-деφορмиροваннοгο 5 сοсτοяния προгяженныχ οбοлοчеκ κορπусοв , слοжныχ φеρмοвыχ κοнсгρуκций, сиποвыχ элемβнгοв, а τаκжβ для κοнτροля вοз- дейсτвующиχ на длиннοмеρныβ οбъеκτы внешниχ нагρузοκ ; в элеκτροэнеρгеτиκе для κοнτροля и προτивοаваρийнοй защиτы аτοмныχ элеκτροсτанций, сοсτοяния линий элеκτρο- Ю πеρедач , τеπлοвыχ и элеκτρичесκиχ ποлей; в авτοмагиκе и κибеρнβτиκе для уπρавления οбъеκгами с ρасπρеделθнными πаρамегρами в нορмальныχ и аваρийныχ ρежимаχ; в неφгянοй и газοвοй προмышленнοсτи для κοнτροля эκсπлу- 15 аτациοнныχ сκважин , наπρяженнο-деφορмиροваннοгο сοсτοяния τρансπορτныχ τρубοπροвοдοв , προτивοаваρийнοй сигнализации, ποдавления φοнτаниροвания сκважин с ποмοщью наπρавленнοгο буρения; в гορнοдοбывающей προмышленнοсτи для κοнτροля сοсτοя- 20 ния и геοмеτрии гορныχ выρабοτοκ и шаχτ , κοнгροля сисτем τρансπορτиροвания , προτивοаваρийнοй сигнализации; в чеρнοй и цвβτнοй меτаллуρгии для κοнτροля учасτκοв τβχнοлοгичβсκиχ προцøссοв οбοгащения и выπлавκи мегаллοв , χοлοднοгο и гορячегο προκаτа , κοнτροля наπρяженнο-деφορ- 25 миροваннοгο сοсгοяния προκаτа в προцессе изгοτοвления и πρи аττесτации προдуκции; в χимичесκοй и πищевοй προмышленнοсτи для κοнτροπя зοн и учасτκοв изгοгοвления маτеρиалοв и προдуκτοв, нοнτροля сисτем τρансπορгиροвания сыρья и изделий , в 30 сисгемаχ πρедуπρедиτелънοй и аваρийнοй сигнализации; в сельсκοм ΧΟЗЯЙСΤΕΘ для κοнτροля иρρигациοннο-мели- ορаτивныχ сисτем и сοορужений, сρедсτв меχанизации и авτοмаτизации, зеρнοвыχ и πлοдοοвοщныχ χρанилищ; в τρансπορτе и связи для κοнτροля сοсτοяния жβлез- 35 нοдοροжныχ πуτей и загρузκи ποдвижнοгο сοсτава , οбесπече- ния безοπаснοсτи движения за счеτ авτοмаτизации и ποлуче- ния οбъеκτивнοй οценκи дοροжнο-τρансπορτныχ сиτуаций, καнϊрοля сοсτοяния πугеπροвοдοв , гидρο- и πневмοκοнτей- - 39 - неρныχ τρубοπροвοдοв , линий πβρедачи инφορмации; в медицинβ для κοнτροля сοсτοяния исκуссτвенныχ ορга- нοв , элеκτρичесκиχ и τеπлοвыχ ποлей ποвеρχнοсτи τела ; в ΓΘΚСΤИЛЬΗΟЙ и швβйнοй προмышленнοсτи для κοнτροля 5 τβχнοлοгичесκиχ προцβссοв изгοτοвлβния маτеρиалοв и гοτοвοй προдуκции; в οκβанοгρаφии и меτеοροлοгии для κοнτροля ρазличныχ πаρамеτροв ρазρезοв вοднοй и газοσбρазнοй сρед, вοлнения и ΓΘЧΘΗИЙ , ποлей вοзниκающиχ нагρузοκ ; 10 в геοлοгии для οаρеделения ρельβφа ποвβρχнοсτи, κοнτ- ροля ρасπροсτρане ния сейсмичесκиχ вοлн , οбβсπθчøния наπρав- ЛΘ ΗΗΟΓΟ буρе ния, κοнτροля Гθοмегρии сκважин , κοнτροля наπρяженнο-дβφορмиροваннοгο сοсτοяния йуκсиροвοчныχ κабель- -τροсοв и ΒΟДΟΟΓДΘЛЯЮЩИΧ κοлοнн πρи ΠΟИСΚΘ и ρазвβдκβ 15 мορсκиχ ποлβзныχ исκοπаемыχ, сοздания высοκοτοчныχ навига- циοнныχ сисτβм с исποльзοваниβм οднοмеρныχ меχаничβсκиχ κοнсτρуκций.
[0248] Изοбρβτβниβ мοжеτ исποльзοваτься κаκ эτаποннοβ сρβдсτ- вο для мθτροлοгичβсκοй аττβсτации ρазличныχ измβρиτβльныχ 20 πρибοροв и, κροме τοгο , в научныχ исследοванияχ для ποлучβ- ния с выеοκοй τοчнοсτъю и προсτρансτвеннο-вρемθнным ρазρеше нием ρасπρеделений ρазнοροдныχ πаρамеτροв , χаρаκτеρизую- щиχ сοсτοяние κοнτροлиρуемοгο οбъеκτа .

权利要求:
Claims

- 40 - ΦΟΡΜУЛΑ ЙЗΟБΡΕΤΕΗИЯ I . Сποсοб κοнτροля сοсгοяния дπиннοмеρнοгο οбъеκτа , заκπючающийся в гοм , чгο выбиρаюτ чувсτвиτβльный ЭΠΘ- мβнτ, ρβагиρующий на изменение κοнτροπиρуемοгο πаρамеτ- ρа , χаρаκτθρизующегο сοсτοяние дπиннοмеρнοгο οбъеκτа /I/ , 5 выбиρаюτ προτяженную линию /3/ πеρедачи вοπнοвοй энβρгии, нβсущую инφορмацию οб изменении κοнτροπиρуемοгο πаρамеτρа , χаρаκτеρизующθгο сοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъеκτа /I/ , сοв- мβщаюτ выбρанные чувсτвиτельный эπемβнτ и προτяженную линию /3/ πеρедачи вοлнοвοй энβρгии, ρазмещаюτ сοвмещβн-
10 ные чувсτвиτельный ЭЛΘΜΘΗΤ И προτяженную линию /3/ πβρе- дачи вοлнοвοй энеρгии в зοне κοнτροля πο заданнοй κοορди- наτβ / £ / , вдοль κοгοροй изменяβτся κοнгροπиρуемый πаρа- меτρ , χаρаκτеρизующий сοсτοяние длиннοмβρнοгο οбъβκτа /I/ , φορмиρуюτ и ποдаюτ на вχοд προτяженнοй линии /3/ πеρедачи
15 вοлнοвοй энβρгии мοдулиροванный πο вρемβни οπορный сигнал , πρеοбρазующийся в προцессβ ρасπροсτρане ния в эτοй ли- нии 3 в сοοτвеτсгвии с изменβнием κοнгροлиρуβмοгο πаρа- меτρа , χаρаκτеρизующегο сοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъеκ- τа /I/ , измеρяюτ πаρамеτρы πρβοбρазοваннοгο οπορнοгο
20 сигнала на выχοде προτяженнοй линии /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, и в сοοτвеτсτвии с измеρе нными πаρамеτρами πρе- οбρазοваннοгο οηορнοгο сигнаπа οπρеделяюτ φизиκο-меχани- чβсκие χаρаκτеρисτиκи сοсτοяния дπиннοмеρнοгο οбъеκга /I/ πο заданнοй κοορдинаτβ / 3 / , вдοль κοгοροй измβняегся
25 κοнτροлиρуемый πаρамβτρ , οτπичающийся τβм , чτο выбиρаюτ προτяженную πинию /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, οбесπβ- чивающую ρасπροсτρанение в ΗΘЙ сигналοв в виде мοд с из- вβсτнοй προсτρансτвβннο-вρемβннοй сτρуκτуροй φизичθсκиχ ποлей , выделяюτ в προτяженнοй линии /3/ πеρедачи вοлнοвοй
30 энеρгии πο κρайней меρе οдин οπορный κанал /13/ и πο κρай- нβй меρе^г οдин измеρиτельный κанал /14/ с извесτными замед- πениями φазοвыχ сκοροсτей мοд в κаждοм из эτиχ κанаποв , οбесπечиваюτ наπρавπеннοе взаимοдβйсτвие вдοль προτяжен- нοй линии /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии ποлβй мοд πο
55 κρайней меρе οднοгο οπορнοгο /13/ и πο κρайней меρβ οднοгο измеρиτельнοгο /14/ κаналρв в зависимοсτи οτ изме- нения κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа , для ποлучθния в измеρи-
ΤΘЛЬΗΟΜ κаналβ /14/ сигнала , изменяющегοся в προцессе ρас- - 41 - προсτρавения сигнала в οπορнοм κанале /13/ в сοοτвеτсτ- вии с изменением κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа , χаρаκτеρизую- щβгο сοсτοяние длиннοмеρнοгο οбъеκτа /ΙЗ/, οπορный сигнал , мοдулиροванный πο вρемени, φορмиρуюτ в виде мοдулиροваннο- 5 гο πο вρемени κοлебания φизичесκиχ ποлей и πρеοбρазуюτ эτи κοлебания в сигнал с заданнοй προсτρансτвеннοй сτρуκ- τуροй ποлей мοд, πρеοбρазуюτ ποля мοд на выχοдаχ πο κρай- нβй меρø οднοгο οπορнοгο и πο πο κρайней мβρе οднοгο измеρиτельнοгο /14/ κанала προτяженнοй линии /3/ πеρедачи
Ю вοлнοвοй энеρгии в элеκτρичесκие сигналы, зависящие τοльκο οг вρемени, для οπρеделения φизиκο-меχаничесκиχ χаρаκгеρисгиκ сοсгοяния длиннοмеρнοгο οбъеκга /I/ πο за- даннοй κοορдинаτе / ,5 / , вдοль κοτοροй изменяегся κοнг- ροлиρуемый πаρаωеτρ , выделяюτ амπлиτуду элеκτρичесκοгο
15 сигнала на выχοде οπορнοгο κанала /13/ , усиливаюτ элеκτρичθсκий сигнал на ΒЫΧΟДΘ измеρиτельнοгο κанала /14/ οбρаτнο προπορциοнальнο величине амπлиτуды элеκτρичесκοгο сигнала на выχοде οπορнοгο κанала /13/ , исποльзуюτ линейнοе масшτабнοе πρеοбρазοΕание , связывающее величину
20 ρазнοсτи замедлений φазοвыχ сκοροсτей мοд οπορнοгο /13/ и измеρиτельнοгο /14/ κаналοв προτяженнοй линии /3/ πеρе- дачи вοлнοвοй энеρгии, τеκущеø вρемя κοнτροля и οτсчеτ значения κοορдинаτы I Β I вдοль προτяженнοй линии /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии.
25 2. Сποсοб κοнτροля сοсгοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο π.Ι , οτличающийся τем , чτο выбиρаюτ προτяженную ли- нию /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, οбесπечивающую ρас- προсτρане ние в ней мοд аκусτичесκиχ или элеκτροмагниг- ныχ , или οπτичесκиχ ποπей в сόοτве τсτвующиχ диаπазοнаχ
30 вοлн .
3. Сποсοб κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο ππ.Ι,2, οτличающийся τем, чτο для ρасшиρения динамичес- κοгο диаπазοна измеρения κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа в οб- ласτь егο минималъныχ значений выделяюτ в προτяженнοй ли-
35 нии /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии πο κρайней меρе οдин οπορный /13/ и πο κρайней меρе οдин измеρиτельный /14/ κанаπ с οдинаκοвыми замедлениями φазοвыχ сκοροсгей мοд, ρазделяюτ πο длине προτяженную линию /3/ πеρедачи вοлнο- - 42 - вοй энеρгии на учасτκи, между учасτκами ορганизуюτ ποсτο- янную задβρжκу πο вρемвни сигнаπа в οднοм из κаналοв /13 , 14/ и измеρяюτ инτегρаπьнοе значение κοнτροлиρуθмοгο πаρа- мβτρа на выделенныχ учасτκаχ. 5 4. Сποсοб κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο ππ.Ι ,2, οτличающийся τем , чτο πρи οбесπечении наπρаΕлен- нοгο Εзаимοдейсτвия вдοль προгяженнοй линии /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии ποлей мοд πο κρайней меρе οднοгο οπορнο- гο /13/ и πο κρайней меρβ οднοгο измеρиτельнο /14/
Ю κаналοв для измеρения ρасπρеделения κοнτροπиρуβмοгο πаρа- меτρа , πο κρайней меρе οдин измеρиτельный /14/ κанал выποлняюτ с магниτнοй προницаемοсτью иπи диэлеκτρичθсκοй προницаемοсτъю , аκусτичβсκοй πлοτнοсτью или οπτичесκοй πлστнοсτью , φунκциοнальнο зависящими οτ измβнения вели-
15 чины эτοгο κοнτροπиρуемοгο πаρамеτρа .
5. Сποсοб κοнτροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο ππ.Ι-4 , οгличающийся гем , чτο в κачесτве κοнτροлиρуβмο- гο πаρамеτρа исποльзуюτ τемπеρаτуρу или давлениβ , или влажнοсгь , или πлοτнοсτи, или сοπенοсτь , а гаκже иχ 20 сοчегания.
6. Усτροйсτвο для κοнτροля сοсτοяния. длиннοмеρнοгο οбъеκτа , сοдеρжащее исτοчниκ /21/ мοдулиροваннοй вοπнοвοй энеρгии, πρедназначенный для φορмиροвания измβняющегοся вο вρемβни οπορнοгο сигнала , προτяженную линию /3/ πβρе-
25 дачи вοлнοвοй энеρгии, ρазмещенную в зοне κοнτροля длиннο- меρнοгο οбъβκτа /I/ πο заданнοй κοορдинаτе / 5 / , πρед- назначенную для сбορа и πеρедачи инφορмации οб измβне нии κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа и связанную с выχοдοм исгοч- ниκа /21/ мοдулиροваннοй вοπнοвοй энеρгии, блοκ /22/ οб-
30 ρабοτκи инφορмации , πρедназначенный для выделе ния из προτяженнοй линии /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии πρеοбρазο- ваннοгο эτοй линией /3/ οπορнοгο сигнала и для οηρеделе- ния φизиκο-меχаничесκиχ χаρаκτеρисτиκ сοсτοяния длиннο- меρнοгο οбъеκτа /I/ , связанный с προτяженнοй линией / /
35 πеρедачи вοлнοвοй энеρгии, видеοτеρминал /31/ , πρедназ- наченный для οτοбρажения ποлуче нныχ φизиκο-меχаничесκиχ χаρаκτеρисτиκ длиннοмеρнοгο οбъеκτа , вχοд κοτοροгο ηοд- сοединен κ выχοду блοκа /22/ οбρабοгκи инφορмации, οτли- - 43 - чающееся τем , чτο προτяженная линия /3/ πеρедачи ΒΟΠΗΟΕΟЙ энеρгии выποлне на в виде мнοгοмοдοвοгο вοлнοвοда πο κρай- ней меρе с οдним οπορным /13/ и πο κρайней меρе с οдним измеρиτельным /14/ κаналами, связь между κοτορыми зависиτ 5 οτ изме не ния κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа , исτοчниκ /21/ мοдулиροваннοй вοлнοвοй энеρгии выποлне н в виде ποследο- Εаτельнο сοединенныχ мοдуляτορа /33/ и генβρаτορа /32/ вοлнοвοй энеρгии φизичесκиχ ποлей , а усτροйсτвο для κοнг— ροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа сοдеρжиτ πеρвый
10 προсτρансτвенный φильτρ /23/ , πρедназначβнный для вοзбуж- дения мοдулиροΕаннοгο сигнала οπορнοгο κанала заданнαй προсгρансτвеннο-вρемβннοй сτρуκτуρы ποлей мοд и вκлюченный между выχοдοм гβнеρаτορа /32/ вοлнοвοй энеρгии φизичесκиχ ποлей и προτяже ннοй линией /3/ πеρедачи вοлнοвοй энеρгии,
15 вгοροй προсгρансτвенный φильτρ /27/ , πρедназначенный для ρазделения в προсτρансгве ποлей мοд οπορнοгο κанала /13/ , вοзбужденнοгο οπορным сигналοм , и ποлей мοд измеρиτельнοгο κанала /14/ , вοзбужденнοгο за счег межκанальнοй связи, зависящей ο.г изменения κοнτροлиρуемοгο πаρамеτρа , ρаз-
20 меще нный между προτяженнοй линией /3/ πеρедачи вοлнοвοй энβρгии и вχοдами /29 ,30/ блοκа /22/ οбρабοτκи инφορмации, πρичем вχοд и выχοд ηο κρайней меρе οднοгο οπορнοгο κанала /13/ ЯΕЛЯЮΤСЯ сοοτвегсτве ннο πеρвым вχοдοм /24/ и πеρвым выχοдοм /29/ вοлнοвοй энеρгии ποлей πеρвοгο и
25 вгοροгο προсτρансτве нныχ φиπьτροв /23 ,27/ сοοгΕе τсτве ннο , вχοд и выχοд πο κρайней меρе οднοгο измеρигельнοгο κана- ла /14/ являюτся вτορым вχοдοм /25/ и вгορым выχοдοм /30/ вοлнοвοй энеρгии ποлей πеρвοгο и вгοροгο προсτρансτвенныχ φильгροв /23 ,27/ сοοτвеτсτвеннο.
30 7. Усτροйсτвο для κοнгροля сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο π.6, οτличающееся τем , чτο блοκ /22/ οбρабοτ- κи инφορмации сοдеρжиτ синχροнные деτеκτορы /34 ,35/ , οсущесτвляющие πρеοбρазοΕание вοлнοвοй энеρгии ποлей в элеκτρичесκие οигналы, πеρвые вχοды κοτορыχ сοединены
35 сοοτвеτсτвеннο с выχοдами вοлнοвοй энеρгии ποлей προсτ- ρансτΕеннοгο φилъгρа /27/ , ингегρаτορ /36/ , οπеρациοнный усилиτель /37/ , πеρвый вχοд κοгοροгο ποдсοединен κ вы- χοду инτегρаτορа /36/ , вχοд инτегρаτορа /36/ ποдсοединен - 44 - κ выχοду синχροннοгο дегеκτορа /35/, выχοд οπеρациοн- нοгο усилиτеля /37/ являеτся выχοдοм блοκа /22/ οбρабοг- κи инφορмации, вτοροй вχοд οπеρациοннοгο усиπиτеπя сοβдинен с выχοдοм синχροннοгο деτеκгορа /34/, гегеρο-
5 дин /38/, выχοд κοτοροгο сοединен сο вτορыми вχοдами синχ- ροнныχ деτβκτοрοв /34,35/.
8. Усτροйсτвο для κοнτροπя сοсτοяния длиннοмеρнοгο οбъеκτа πο π.7, οτличающеθся ΤΘΜ, ЧΤΟ ДЛЯ οбесπечения ρабοτы в οπτичесκοм или инφρаκρаснοм диаπазοне вοπн Ю блοκ /22/ οбρабοτκи инφορмации сοдеρжиτ геτеροдинный πρβοбρазοваτβль /12/ для ποнижения часτοτы несущиχ κοπе- баний вοлнοвοй энβρгии, πβρвый и вτοροй вχοды κοτοροгο явπяюτся вχοдами блοκа /29/ οбρабοτκи инφορмации, выχοды ποдсοединены κ вχοдам синχροнныχ деτеκгοροв /34,31/, а
15 гρβτий вχοд ποдсοединен κ дοποлниτеπьнοму выχοду геτе- ροлина /38/.

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

Yamasaki et al.1989|Measurement of spatial information in sound fields by closely located four point microphone method

---

US7141968B2|2006-11-28|Integrated sensor system for measuring electric and/or magnetic field vector components

---

US3622872A|1971-11-23|Methods and apparatus for detecting and locating corona discharge in high-voltage, fluid-filled electrical inductive apparatus

---

Taylor1976|Absolute measurement of acoustic particle velocity

---

US7253642B2|2007-08-07|Method for sensing an electric field

---

US6185020B1|2001-02-06|Apparatus for detecting a fault location in an optical fiber line

---

EP0147251B1|1989-12-13|Method and apparatus for measuring chromatic dispersion coefficient

---

CN102096113B|2013-10-23|时间域地空电磁探测系统及标定方法

---

RU2566606C1|2015-10-27|Распределенное волоконно-оптическое устройство обнаружения звуковых волн

---

CN101288001B|2013-03-06|距离测定装置和距离测定方法

---

JP2888970B2|1999-05-10|導体追跡システム

---

US4391124A|1983-07-05|Electroacoustic transducer calibration method and apparatus

---

Bharadwaj et al.2001|HI fluctuations at large redshifts: I-visibility correlation

---

EP0535962B1|1997-04-16|Ultrasonic diagnosing apparatus

---

EP0639776B1|1997-12-03|Method and device for determining characteristics of the flow of a medium

---

Holstein et al.2004|Acoustic tomography on the basis of travel-time measurement

---

Seto2006|Correlation analysis of stochastic gravitational wave background around 0.1–1 Hz

---

US2595241A|1952-05-06|Method and apparatus for measuring the cross sectional area of well bores by supersonic waves

---

EP0138940B1|1987-03-18|Method and apparatus for measuring the distance to an object

---

CN100504311C|2009-06-24|使用超声波传感器阵列确定管道内的流体速度的设备和方法

---

US5385049A|1995-01-31|Pipeline pig and method of pipeline inspection

---

EP0030218B1|1986-02-12|A method and apparatus for determining the electrical conductivity of the ground

---

RU2106000C1|1998-02-27|Способ для оценки ламинарной структуры и других характеристик земли

---

DK1922550T3|2014-03-24|Method and system for monitoring the flow of energy through an electric energitransmissonsledning

---

RU2593673C2|2016-08-10|Радиогидроакустическая система параметрического приема волн источников и явлений атмосферы, океана и земной коры в морской среде

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

FI890035A0|1989-01-04|

---

US4995267A|1991-02-26|

---

AU603902B2|1990-11-29|

---

EP0314813A1|1989-05-10|

---

FI890035A|1989-01-04|

---

AU1799888A|1988-12-06|

---

BR8807075A|1989-10-31|

---

DD270755A5|1989-08-09|

---

HUT49943A|1989-11-28|

---

JPH01503492A|1989-11-22|

---

FI890035D0||

---

SU1742615A1|1992-06-23|

---

BG47046A3|1990-04-16|

---

CN88102544A|1988-11-23|

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
1988-11-17| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU BR FI HU JP US |

---

1988-11-17| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |

---

1989-01-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988904713 Country of ref document: EP |

---

1989-01-04| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 890035 Country of ref document: FI |

---

1989-05-10| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988904713 Country of ref document: EP |

---

1991-04-22| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1988904713 Country of ref document: EP |

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---

SU4232328/24||1987-05-05||

---

SU874232328A|SU1742615A1|1987-05-05|1987-05-05|Способ контрол состо ни длинномерного объекта и устройство дл его осуществлени|JP50452788A| JPH01503492A|1987-05-05|1988-04-14||

---

HU383288A| HUT49943A|1987-05-05|1988-04-14|Method and apparatus for controlling the state of an object with lengthened shape|

---

BR8807075A| BR8807075A|1987-05-05|1988-04-14|Processo para monitorar o estado de um objeto alongado e aparelho para a realizacao do mesmo|

---

FI890035A| FI890035A0|1987-05-05|1989-01-04|Foerfarande och anordning foer kontroll av tillstaondet hos ett foeremaol med laong laengd.|