Самодельный трассоискатель из китайского плеера. Трассоискатель кабельных линий своими руками. Трассоискатель. Составляем карту подземных коммуникаций Кабельный тестер трассоискатель своими руками

При проведении строительных и ремонтных работ довольно часто приходится разыскивать скрытые в строительных конструкциях или проложенные под землёй энергетические, связные и другие кабели, трубопроводы и прочие инженерные коммуникации. Знать точную трассу и глубину их залегания необходимо не только для того, чтобы добраться до объекта для ремонта или замены, но и во избежание его случайного повреждения при выполнении других работ. Для поиска таких объектов существуют приборы-трассоискатели, действие которых основано на регистрации электромагнитного поля, создаваемого находящимся в среде с плохой проводимостью хорошо проводящего объекта, по которому течёт переменный ток определённой частоты, созданный с помощью специального генератора.

Автор предлагает сравнительно дешёвый, по сравнению с промышленными образцами, самодельный многорежимный генератор для трассоискателя. Он способен работать в комплекте с различными поисковыми приёмниками: как промышленными, так и самодельными.

В различной радиолюбительской литературе не раз публиковались описания простейших "искателей проводки", позволяющих обнаруживать провода бытовой электросети 220 В, 50 Гц на глубине несколько сантиметров в бетонной стене. К сожалению, повышая чувствительность приёмника создаваемого такими проводами излучения, не удаётся значительно увеличить глубину обнаружения и точность определения их трассы. Начинают сказываться помехи от других аналогичных кабелей, проложенных поблизости, и различных устройств, питающихся от сети, а их сегодня немало.

Чтобы успешно решить задачу поиска кабеля, проложенного на глубине в несколько метров, а иногда и в несколько десятков метров, в него необходимо подать мощный сигнал более высокой, чем сетевая, частоты (от сотен герц до нескольких десятков килогерц) от специального генератора. Аналогичным образом создают электромагнитное поле вокруг других объектов поиска, например, металлических водопроводных труб. Второй вывод генератора в этом случае заземляют.

Частоту поискового сигнала выбирают исходя из минимального затухания электромагнитного поля в окружающей кабель или другую коммуникацию в среде (почве, бетоне), достаточно удалённую от частоты возможных помех. Кроме того, применяют различные виды модуляции сигнала, придавая ему "окраску", способствующую лучшему распознаванию на слух или с помощью встроенного в поисковый приёмник автоматического обнаружителя.

Комплект из генератора, посылающего поисковый сигнал в разыскиваемый объект, и поискового приёмника называют трассоискателем или кабелеискателем. Сегодня отечественная и зарубежная промышленность выпускает довольно много разновидностей трассоискателей. Стоимость их находится в пределах от 25 тыс. до 350 тыс. руб. Но те, которые дешевле 100 тыс. руб., в большинстве случаев не отвечают предъявляемым к ним в эксплуатации требованиям. Они способны работать лишь на двух-трёх частотах, их генераторы имеют недастаточную мощность для поиска объектов, находящихся на большой глубине.

Описываемый генератор не имеет недостатков, характерных для "дешёвых" устройств аналогичного назначения. Он эксплуатируется более 12 лет, показал высокую надёжность и эффективность при поиске трасс кабелей и инженерных коммуникаций, залегающих на глубине до 50 м, а также при локализации мест повреждения кабельных линий. Общая стоимость комплекта радиодеталей и материалов, необходимых для его изготовления, не превышает нескольких тысяч рублей.

Генератор совместим со многими приёмниками промышленных трассо-искателей отечественного и зарубежного производства, предназначенными для поиска инженерных коммуникаций, проложенных в стенах, земле, трубах, каналах, шахтах.

Высокая мощность, широкие пределы изменения рабочей частоты, различные комбинации выходного напряжения и тока - всё это позволяет уверенно прослеживать даже в условиях сильных помех коммуникации, проложенные на глубине до 50 м на удалении от генератора до 5 км.

Могут быть созданы как сравнительно высокочастотный сигнал, модулированный низкочастотным (звукового диапазона), так и сигналы низкой и высокой частоты по отдельности. Следует отметить, что при работе с предлагаемым генератором необходимо соблюдать меры электробезопасности, так как напряжение на его выходе может достигать опасных для жизни значений.

Основные технические характеристики

Выходная мощность, Вт

при работе от сети......6...250

при работе от аккумуляторной батареи........100

Выходное напряжение, В* ....1, 5, 15, 30, 100, 500

Частота поискового сигнала, кГц..................50; 25; 12,5; 6,25; 3,125; 1,5625; 0,78125; 0,5...3 (плавно)

Частота модуляции, Гц.....500...3000 (плавно)

Частота прерывания поискового сигнала, Гц............0,1...1 (плавно)

Напряжение питания, В

переменное 50 Гц (сеть) .........220

постоянное (аккумуляторная батарея) ................12

Потребляемый ток, А

от сети (без нагрузки/под нагрузкой) .............0,5/1,4

от аккумуляторной батареи, не более...............10

Масса, кг........................12

* Примечание. Измерено на каждом из шести выходов генератора при его работе от аккумуляторной батареи на частоте 1 кГц стрелочным авометром в режиме измерения переменного напряжения.

Схема возбудителя генератора трассоискателя показана на рис. 1. На микросхеме DD1 выполнен задающий генератор, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Двоичный счётчик DD4 уменьшает частоту повторения импульсов задающего генератора в 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128 раз. Селектор-мультиплексор DD5 выбирает сигнал с одного из выходов счётчика для дальнейшей обработки. Управляющие коды на адресных входах селектора формирует, в зависимости от положения переключателя SA2, шифратор на диодах VD1, VD2, VD4- VD10. В табл. 1 показано соответствие между положением переключателя, логическими уровнями на адресных входах и частотой сигнала на выходе селектора и, следовательно, на выходе всего генератора.

Таблица 1

Попожение переключателя SA2	Уровни на адресных входах DD 5			Частота на выводе 3 DD 5, кГц

При установке переключателя SA2 в положение 8 кварцевый генератор выключается низким уровнем на выводе 13 элемента DD1.2, а на выход селектора поступает сигнал собранного на микросхеме DD3 низкочастотного генератора импульсов с плавной перестройкой частоты от 500 до 3000 Гц. Выключателем SA1 этот генератор можно выключить. Микросхема DD2 управляет работой описанных выше генераторов при выборе режимов и частоты.

Микросхема DD6 выполняет функции фазоинвертора и амплитудного модулятора. Шесть её элементов - логических инверторов - для увеличения нагрузочной способности соединены по три параллельно. Модуляция производится периодическим с частотой импульсов генератора на микросхеме DD3 одновременным переводом выходов всех инверторов в высокоимпе-дансное состояние. Когда сигнал этого генератора выбран в качестве поискового (переключатель SA2 в положении 8), прохождение его импульсов на вход EO микросхемы DD6 запрещает высокий уровень на выводе 13 элемента DD2.4, что отключает модуляцию.

Взаимно противофазные сигналы с выходов первой (выводы 2, 5, 7) и второй (выводы 9, 11, 14) групп инверторов микросхемы DD6 поступают через прерыватели на транзисторах VT4 и VT5 на входы плеч двухтактного усилителя мощности на транзисторах VT3, VT6- VT8, в коллекторные цепи которых включена первичная обмотка трансформатора T1. Оба прерывателя синхронно открываются и закрываются импульсами мультивибратора на транзисторах VT1 и VT2, следующими с частотой 0,1...1 Гц. В результате выходной сигнал генератора периодически включается и выключается с этой частотой, что помогает опознать его при приёме на слух среди помех. Частоту прерывания сигнала можно регулировать переменным резистором R16. Соотношение длительности включённого и выключенного состояний изменяют переменным резистором R17.

Имеющийся в возбудителе стабилизатор напряжения на интегральном стабилизаторе DA1 понижает поступающее от описанного ниже блока питания напряжение U пит1 (12...14 В) до 11 В и стабилизирует его. Это напряжение питает все узлы возбудителя.

Сигнал с вторичной обмотки трансформатора T1 подан на выходной усилитель мощности, схема которого изображена на рис. 2. Он тоже двухтактный и состоит из предоконечной ступени усиления на транзисторах VT9 и VT10 и оконечной ступени на транзисторах VT11-VT16. Выходной трансформатор T2 имеет вторичную обмотку с отводами, что позволяет работать на нагрузки различного сопротивления, подключая их к соответствующим гнёздам XS1 - XS7. Напряжение, указанное у этих гнёзд, относится к работе генератора от аккумуляторной батареи на 12 В. При работе от сети 220 В подаваемое на оконечный усилитель напряжение питания U пит2 можно регулировать в пределах от 5 до 30 В, соответственно изменяя выходное напряжение генератора и максимальную отдаваемую им в нагрузку мощность.

Светодиоды HL1 и HL2, подключённые через ограничительный резистор R48 к части вторичной обмотки трансформатора T2, служат индикаторами наличия напряжения на выходе генератора. По яркости их свечения можно судить о его установленном уровне. При желании один из этих светодиодов можно заменить любым обычным диодом.

Продолжение следует

Дата публикации: 23.11.2014

Мнения читателей

• Михаил / 02.02.2019 - 12:32
  Можно фото платы и устройство посмотреть
• Константин / 01.03.2018 - 16:50
  Добрый вечер. Такой вопрос. как я понял на втором рисунке только усилитель сигнала, будет ли данный усилитель работать если вместо первой схемы подключу свой генератор сигнала на микроконтроллере (atmega или STM) которые выдают нужную мне частоту с напряжением в 5 вольт. усилитель будет также питаться от 12 вольт. просто нужен генератор работающий на частотах (512, 1024, 1450, 8928, 9820 Гц) и как я понял первую схему для таких частот переделать не получится.
• Сергей / 01.04.2016 - 08:07
  1.Схему приемника готовлю к публикации и доработанную схему генератора на любой частотный диапазон. 2.Выходные транзисторы в данной схеме неубиваемые, даже при КЗ на нагрузке(если радиатор подходящий по площади был). 3.Трансформатор выходной лучше намотать на 2-х кольцах марки 2000НМС, 120*80*12, соединительные провода выполнять как можно короче.Можно выполнить и на сердечнике от отклоняющей системы старых цветных телевизоров, но выполненные трансформаторы на нем не работают на частотах в сильных магнитных полях более 25 кГц и менее 1000 Гц, это надо учесть. 4.Сложная схема, да -но рабочая.Питание 36 вольт подать можно, но при этом надо учесть, что на холостом ходу напряжение на первичной обмотке возрастет до 200 вольт в импульсе. указанные выходные транзисторы выйдут из строя.
• Павел / 13.03.2016 - 23:51
  добрый вечер, а какой приемник использовать для этого генератора?
• электра / 08.02.2016 - 22:07
  сложновато да и оконечные транзисторы уж больно любят улетать
• Андрей / 02.03.2015 - 08:44
  Очень полезно. А про трансформатор Т2, можно более подробно? Заранее благодарен.
• Евгений / 25.11.2014 - 16:19
  Эадающий очень сложный,можно проще.Выходной слабоват,я бы дал 36в.

Электрические трассоискатели находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Однако, несмотря на многолетнее совершенствование этих приборов, даже последние разработки имеют ряд существенных недостатков:

Одним из них является плохая избирательность приемника. Конденсатор антенного контура приемника не пропускает на вход усилителя сигналы с частотами выше резонансной. Сигналы же более низких частот, уловленных антенной, в том числе и наиболее активные наводки промышленной частоты, свободно проходят на вход усилителя и усиливаются им в равной мере с полезным сигналом. По этой причине для улучшения соотношения сигнал/помеха приходится значительно увеличивать мощность генератора, а иногда еще и вводить в приемник стрелочный прибор . Другим существенным недостатком известных схем является громоздкость блока генератора и особенно модулятора.

Описываемая схема трассоискателя переработана с целью устранения указанных недостатков. В предлагаемом виде прибор..позволяет с точностью до 10 см определять осевую линию залегания телефонных кабелей, проложенных на глубине до 1 м, а также ориентировочно определять глубину залегания кабеля и места некоторых повреждений. Дальность действия прибора 3-4 км.

Прибор состоит из двух блоков - генератора и приемника. Для питания генератора применяется аккумуляторная батарея напряжением 24 в. Приемник рассчитан на питание от батареи КБС-0,5, но может работать и от двух-трех элементовФБС, а в крайнем случае - и от одного элемента ФБС. Емкость батареи КБС-0,5 обеспечивает не менее 100 часов непрерывной работы приемника.

Схема . Принципиальная схема генератора представлена на рис. 1. Задающий генератор с модулятором собран на транзисторе T1 (П14). При разомкнутом выключателе Вк1 транзистор T1 с контуром L1C3 в цепи коллектора и элементами R1C2 в цепи базы образует одну из разновидностей трехточечного LC генератора с рабочей частотой 1000 гц. Частичное включение контура в коллекторную цепь позволяет подключать значительные нагрузки непосредственно к коллектору транзистора T1 без заметного снижения добротности контура в целом. Постоянная времени базовой цепи выбирается близкой к периоду колебаний. При подключении с помощью Bк1 конденсатора C1 постоянная времени базовой цепи резко возрастает и генератор превращается в широко известный по применению в УКВ диапазоне сверхрегенератор, только в данном случае частота модуляции составляет необходимые 2-3 гц.

Puc.1

Каскад на транзисторе Т2 (П14) является буферным между генератором и мощным двухтактным выходным каскадом, собранным на транзисторах Т3, Т4 (П201). Сопротивление R2 создает необходимый начальный режим транзистору Т2 по току; сопротивление R3 служит для понижения напряжения питания, подаваемого на первые два маломощные транзисторы в целях предохранения от перегрузок по предельно допустимым параметрам (особенно при работе с модуляцией). Сопротивления R4, R5, создают необходимый начальный режим транзисторам выходного каскада с целью максимального их использования по неискаженной отдаваемой мощности. Секционированная обмотка выходного трансформатора позволяет согласовать выход генератора с нагрузкой в 1- 2 ома, 50 ом и 200 ом. Выходная мощность генератора составляет 5-8 Вт. При необходимости повышения мощности генератора выходные транзисторы можно заменить на П4, а между транзистором Т2 и выходным каскадом добавить один каскад, собранный по схеме с общим эмиттером на транзисторе П2 01.

Принципиальная схема приемника с магнитной антенной представлена на рис. 2.

Puc.2

Антенный контур L1C1 настроен на частоту генератора. Напряжение звуковой частоты поступает через сопротивление R1 на вход усилителя, собранного на четырех маломощных транзисторах (П14 или других). Первые два транзистора образуют вместе с двойным Т-образным мостом в цепи отрицательной обратной связи избирательный усилитель. При этом использование проводимости моста позволяет избавиться от переходных емкостей и получить температурно стабильную схему . Сопротивление R1 необходимо для обеспечения нормальных условий работы избирательного усилителя с таким мостом. Два каскада на транзисторах Т3 и T4 обеспечивают необходимое усиление. Начальный режим этих транзисторов определяется сопротивлениями R6 и R11. Телефоны - высокоомные, типа ТОН-2.

Конструкция и детали

Генератор смонтирован на гетинаксовой плате, прикрепленной на уголках к передней панели и вставляемой в корпус на салазках. Размеры платы 150X100 мм, толщина 2 мм. Применение платы из изоляционного материала позволяет расположить монтажные лепестки в наиболее удобных местах и тем самым резко сократить количество соединительных проводов либо применить печатный монтаж. На передней панели размещены тумблеры Bк1I и Вк2, выходные клеммы и клеммы подключения питания. Остальные детали укреплены на плате. Мощные транзисторы приподняты над платой с помощью втулок и имеют небольшие подковообразные радиаторы из алюминия.

Катушка L1 содержит 500+500 витков провода ПЭЛ 0,1 и выполнена на сердечнике СБ-3. Трансформатор Tp1 намотан на ферритовом кольце наружным диаметром 8 мм и сечением 2х3 мм; первичная обмотка содержит 300 витков провода ПЭЛ 0,1, а вторичная-80+80 витков провода ПЭЛ 0,15. Трансформатор Tp2 собран на сердечнике из пластин трансформаторной стали Ш-19, толщина набора 25 мм. Первичная обмотка его содержит 130+130 витков провода ПЭЛ 0,51, а вторичная - 40+160+200 витков из провода соответственно ПЭЛ 1,2, ПЭЛ 0,51, ПЭЛ 0,33.

Монтаж приемника вместе с конденсатором антенного контура C1 выполнен на плате из гетинакса толщиной 1-2 мм, закрепленной с помощью шпилек внутри винипластовой трубки внешним диаметром 24мм, служащей одновременно держателем корпуса с магнитной антенной. Этот корпус может поворачиваться относительно держателя на угол до 120° и фиксироваться в любом положении, что необходимо для различных режимов поиска. Антенная катушка намотана на стандартном ферритовом стержне Ф-600 размерами 140х8 мм и содержит 9 секций по 200 витков в каждой, выполненных проводом ПЭЛШО 0,15; намотка типа "универсаль". В верхней части держателя имеется коробка для батареи КБС и телефонные гнезда.

Транзисторы Т3 и Т4 желательно подобрать с в=40-70.

Налаживание прибора

Методика налаживания прибора в принципе не отличается от описанной В. Ломановичем и И. Стрижевским .. Необходимо только учесть следующее. Частота генератора регулируется с помощью сердечника катушки L1 и подбором конденсатора С3. Сопротивление R2 необходимо подобрать таким, чтобы при отключенном транзисторе Т1 ток коллектора транзистора Т2 составлял 8-10 ма, Желательно, чтобы транзисторы T3 и T4 были с одинаковыми параметрами. Ток, потребляемый от аккумуляторов, зависит от нагрузки и может достигать 1 A.

При налаживании приемника особое внимание следует уделить тщательному подбору элементов моста - от этого зависит усиление на "несущей" частоте. Лучше всего следовать методике, предложенной Е. Куфлевским . Режим первых двух каскадов устанавливается автоматически за счет обратной связи по постоянному току, режим оконечных каскадов следует подобрать с помощью сопротивлений R6 и R11 так, чтобы напряжение на коллекторе транзистора Т3 составляло около четверти напряжения питания, а на коллекторе транзистора T4 - около половины этого напряжения. При напряжении питания 4,5 в приемник потребляет ток 4-5 мА.

Литература :

1. Зотов А. А. Трассоискатель подземных газопроводов, "Газовая промышленность", 1962, № 9.
2. Ломанович В., Стрижевский И. Трассоискатель, "Радио", 1961, № 1.
3. Куфлевский Е. И. Избирательный RC-усилитель на полупроводниковых триодах с непосредственной связью, "Радиотехника", 1961, № 9.

При проведении любых строительно-монтажных работ необходимо иметь точное знание места расположения под землей трасс трубопровода, линий кабелей. Чтобы не прибегать к разрытию грунта для их поиска, что стоит дорого и можно повредить коммуникации, лучше использовать трассоискатель. Его можно купить в магазине, а можно собрать трассоискатель самостоятельно .

Схема генератора

Этот прибор собирается из двух основных блоков: генератора и приемника. Устройство позволяет точно определить осевую линию прохождения коммуникаций с большой точностью до 10 см, проложенных на метровой глубине, и определяет примерное место повреждения, его дальность действия 3-4 км. Ниже на рисунке показана схема трассоискателя . Питание прибора поддерживается аккумулятором напряжением в 24 В, емкость КБС-0,5 батареи способна обеспечить 100 часов бесперебойной работы прибора. В основном вся схема трассоискателя своими руками не сложная, задающий генератор с модулятором собирается на транзисторе Т1, П14. Когда выключатель Вк1 разомкнут транзистор Т1 с контуром L1C3 в цепи коллектора и с элементами R1C2 в цепи базы создают разновидность LC генератора, имеющего рабочую частоту 1 кГц. Даже частичное включение контура в коллекторную цепь позволит подключить большие нагрузки к коллектору Т1 транзистора.

Включая конденсатор С1 при помощи Вк1, постоянная времени основной цепи резко растет и генератор становится сверх генератором действующим в диапазоне УКВ, только так частота модуляции может достичь 2-3 Гц. Каскад на Т2, П14 транзисторе служит буфером между генератором и двухтактным выходным каскадом, он собирается на транзисторах Т3, Т4 – П201. R2 сопротивление образует нужный режим Т2 транзистору по току, а R3 понижает напряжение питания, которое подается на первые 2 маломощных транзистора в цепях предохраняющих от перегрузки по предельно допустимому параметру. R4, R5 создают начальный режим для транзисторов выходного каскада, чтобы они работали не искажая отдаваемую мощность. Обмотка секционная выходного трансформатора предназначена согласовать выход генератора с нагрузками 1-2 ома, 50 и 200 ом. Мощность генератора на выходе 5-8 Вт.

Схема приемника

Чтобы собрать трассоискатель своими руками необходимо знать и то, из чего состоит его вторая часть – приемник с магнитной антенной, он показан на рисунке ниже.

Контур антенны L1C1 должен настраиваться на частоту генератора, напряжение его звуковой частоты проходит через сопротивление R1 на вход усилителя, он состоит из 4 транзисторов П14. Первых 2 транзистора создают совместно с Т‑образным мостом избирательный усилитель, а применение проводимости моста позволяет не использовать переходные емкости, в результате получается стабильная схема. R1 обеспечивает нормальное условие работы усилителя, а два каскада на транзисторе Т3 и Т4 создают нужное усиление, применяются также высокоомные телефоны наподобие ТОН-2.

Детали и конструкция прибора

Монтируется прибор трассоискатель на гетинаксовой плате, в его корпус она вставляется на салазках, ее размер 150*100 мм. На передней панели устанавливают два тумблера, клеммы подключения питания и выхода. Катушка прибора L1 состоит из 500+500 витков ПЭЛ 0,1 провода. Трансформатор Т1 наматывается на ферритовое кольцо диаметром 8 мм, а Т2 - на сердечнике из специальной стали. Катушка антенны наматывается на обычном ферритовом стержне размером 140*8 мм. Как видим собрать трассоискатель своими руками вполне возможно, но если не хочется этим заниматься, то можно купить уже готовую модель в интернет-магазине.

Трассоискатель определяет местоположение, глубину и направление подземных инженерных коммуникаций, находит повреждения изоляции кабелей и трубопроводов. Применяется инженерами-геодезистами перед началом строительных или ремонтных работ. Чтобы экскаватор не задел ковшом силовой кабель или трубопровод, перед началом земляных работ используют ручное шурфление и применяют трассоискатели. Трассоискатель помогает избежать повреждений коммуникаций, позволяет оценить их состояние и составить схему расположения, найти утечки и врезки на трубопроводах.

Для чего нужен трассоискатель?

За последние несколько веков научно-технический прогресс достиг небывалых результатов - вода, тепло, свет и интернет полностью опоясали своими сетями города и сёла по всему миру. Всё это инженерно-коммунальное хозяйство прячется под землей и со временем выходит из строя, нуждается в обслуживании и обновлении.

Количество и протяженность подземных коммуникаций растет с каждым днём, что увеличивает опасность и сложность их обслуживания, затрудняет прокладку новых трасс. Случайно поврежденный силовой кабель или пробитый трубопровод может нанести ущерб здоровью рабочих, становится причиной серьёзных убытков компаний. Чтобы найти место дефекта или заменить участок трубопровода или кабелей, которые морально устарели, необходимо точно знать, где именно они находятся.

Далеко не всегда можно доверять проектной документации, регламентирующей расположение подземных коммуникаций. Очень часто она устаревшая или вовсе с ошибками, сделана для галочки. Если коммуникации проложены давно, схем вообще не найдёшь. Причины, почему лучше не доверять, а проверять:

• Полное отсутствие документальных данных и схем расположения коммуникаций;
• Существенные отклонения фактического проекта от запланированного;
• Видоизменение рельефа участка до неузнаваемости;
• Разрушения коммуникационных линий из-за непредвиденных обстоятельств;
• Незадокументированные ответвления от трубопроводов.

Именно из-за таких ситуаций учёные всячески пытались увидеть то, что скрыто от их глаз под землей. Весомый вклад в эту работу внес великий ученый Майкл Фарадей, открывший понятие индукционного тока. Именно это физическое явление стало основой для современных трассоискателей, находящих любые кабели и трубы на металлической основе.

Что даёт применение трассоискателей?

Использование трассопоискового оборудования позволяет снизить нежелательные затраты на ремонт коммуникаций. Повышает эффективность и безопасность работы на объектах, где ведётся строительство, ремонтируются старые или прокладываются новые инженерные и коммунальные сети. Регулярное обследование даёт возможность оценить степень износа кабелей или трубопроводов под землёй и запланировать их ремонт или замену. Достоверная информация о наличии, глубине и расположении кабеля или трубопровода помогает исключить возможность повреждения.

Принцип работы и особенности трассоискателей

Принцип действия трассоискателя основан на методе электромагнитной индукции, открытом английским физиком, Майклом Фарадеем. Явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока было описано им в 1831 году. Фарадей определил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого контура, в нем возникает электрический ток, названный им индукционным.

Локатор обнаруживает переменное электромагнитное поле, которое возникает вокруг протяженного кабеля или трубопровода. Фиксирует электромагнитное поле на всем протяжении коммуникации за счет ферритовых антенн. Катушка магнитной антенны возбуждается при определенной частоте выбранной пользователем в зоне действия целевого сигнала, что дает отображение принимаемого сигнала на дисплее локатора.

Vivax-Metrotech (США) первые сделали цветной дисплей для своих трассоискателей, продуман до мельчайших деталей, в то же время интуитивно понятен и прост в применении. Визуализация данных на экране локаторов Вивакс отличается от привычных многим российским геодезистам RD. Они первые создали прибор, совмещающий в себе функции трассоискателя и дефектоскопа. Новинки также выходят редко, в этом направлении сложно придумать что то новое.

Трассоискатели RIDGID (США) славятся своими всенаправленными антеннами, исключающими нули и фантомные пики. Оператор может приближаться к объекту обследования с любой стороны, уровень сигнала стабильный вне зависимости от того, как держит оператор трассоискатель. Используются для активного и пассивного обнаружения подземных инженерных сетей. Оборудование пользуется спросом у обслуживающих организаций, ЖКХ, в добывающих промышленностях.

Что касается вопроса финансовых затрат, необходимых на закупку подобного оборудования, то здесь стоит руководствоваться несколькими простыми правилами:

• Из пушки по воробьям. Нет смысла покупать трассоискатель за несколько сотен тысяч рублей, если вам нужно просто найти одинокую затерявшуюся металлическую трубу у себя на даче. С такой работой справятся и более дешевые приборы, причем ничуть не хуже.
• Качество. Всегда лучше купить один раз хорошую вещь, чем много раз плохую. Особо это касается тех случаев, когда прибор используется регулярно, причём не в самых лучших условиях, которые вынуждены претерпевать практически все топографы, землемеры, геодезисты и другие люди связанные с этой отраслью. Именно поэто
• Простота. По словам многих опытных мастеров даже обезьяна после надлежащей подготовки должна уметь пользоваться прибором. Именно простота эксплуатации, интуитивно понятный интерфейс и неприхотливость в обслуживании делают трассоискатель качественным и востребованным на рынке.

Следуя этим простым правилам достаточно легко выбрать оптимальный прибор для конкретных целей. Строители, топографы и геодезисты по достоинству оценят трассоискатели любой компании из ТОП-3 производителей.

При всех строительно-монтажных работах необходимо точно знать расположение трасс различных трубопроводов и кабельных линий. Для выявления трасс подземных коммуникаций иногда приходится прибегать к разрытию грунта. Это вызывает удорожание работ, а иногда приводит к повреждению самих коммуникаций. Мной изготовлен прибор, позволяющий производить определение трасс различных металлических трубопроводов и кабелей при закладке их на глубину до 10 м. Длина исследуемого участка достигает 3 км. Погрешность определения трассы трубопровода при закладке на глубине 2 м, не превышает 10 см. Он может быть использован для определения трасс трубопроводов и кабелей, заложенных под водой. Принцип работы трассоискателя основан на обнаружении переменного электромагнитного поля, которое искусственно создается вокруг исследуемого кабеля или трубопровода. Для этого генератор звуковой частоты подключается к исследуемому трубопроводу или кабелю и заземляющему штырю. Обнаружение электромагнитного поля на всем протяжении трассы производится с помощью портативного приемника, снабженного ферритовой антенной, обладающей ярко выраженной направленностью. Катушка магнитной антенны с конденсатором образует резонансный контур, настроенный на частоту звукового генератора 1000 Гц. Напряжение звуковой частоты, наведенное в контуре полем трубопровода, поступает в усилитель, к выходу которого подключены головные телефоны. При желании можно использовать и визуальный индикатор - микроамперметр. Для питания генератора используется сетевой блок или аккумуляторная батарея 12 Вольт. Приемное устройство питается от двух элементов А4.

Описание схемы трассоискателя. На рис. 1 схема тонального генератора. RC-генератор собран на транзисторе Т1 и работает в диапазоне 959 – 1100 Гц. Плавная регулировка частоты осуществляется переменным резистором R 5. В коллекторную цепь транзистора Т 2, который служит для согласования генератора Т1 с фазоинвертором Т3 с помощью выключателя Вк1 могут подключаться контакты реле Р1 предназначенного для манипуляции колебаниями генератора Т1 с частотой 2-3 Гц. Такая манипуляция необходима для четкого выделения сигналов в приемном устройстве при наличии помех и наводок от подземных кабелей и воздушных цепей переменного тока. Частота манипуляции определяется ёмкостью конденсатора С7. Предоконечный и оконечный каскады выполнены по двухтактной схеме. Вторичная обмотка выходного трансформатора Тр3 имеет несколько выходов. Это позволяет подключать к выходу различную нагрузку, которая может встретится на практике. При работе с кабельными линиями требуется подключение более высокого напряжения 120-250 Вольт. На Рис.2 изображена схема сетевого блока питания со стабилизацией выходного напряжения 12В.

Принципиальная схема приемного устройства с магнитной антенной - Рис 3. Оно содержит колебательный контур L1 C1. Напряжение звуковой частоты, наведенное в контуре L1 C1 через конденсатор С2 поступает на базу транзистора Т1 и далее усиливается последующими каскадами на транзисторах Т2 и Т3. Транзистор Т3 нагружен на головные телефоны. Не смотря на простоту схемы, приемник обладает достаточно большой чувствительностью. Конструкция и детали трассоискателя. Генератор собран в корпусе и из деталей имеющегося усилителя низкой частоты, переделанного по схеме рис.1,2 . На переднюю панель выведены ручки регулятора частоты R5, и регулятора выходного напряжения R10. Выключатели Вк1 и Вк2 – обычные тумблеры. В качестве трансформатора Тр1 можно использовать межкаскадный трансформатор от старых транзисторных приемников "Атмосфера”, "Спидола” и пр. Он собран из пластин Ш12, толщина пакета 25мм, первичная обмотка 550 витков провода ПЭЛ 0.23, вторичная – 2 х100 витков провода ПЭЛ 0.74. Трансформатор Тр2 собран на таком же сердечнике. Его первичная обмотка содержит 2 х110 витков провода ПЭЛ 0.74, - вторичная 2 х 19 витков провода ПЭЛ 0.8. Трансформатор Тр3 собран на сердечнике Ш-32, толщина пакета 40 мм; первичная обмотка содержит 2 х 36 витков провода ПЭЛ 0.84; вторичная обмотка 0-30 содержит 80 витков; 30-120 - 240 витков; 120-250 – 245 витков провода 0.8. Иногда в качестве Т3 мной использовался силовой трансформатор 220 х 12+12 В. При этом вторичная обмотка 12+12 В включалась как первичная, а первичная как выходная 0 – 127 - 220. Транзисторы Т4-Т7 и Т8, должны быть установлены на радиаторы. Реле Р1 типа РСМ3.

Монтаж усилителя приемного устройства трассоискателя сделан на печатной плате которая вместе с элементами питания А4 и выключателем Вк1 закреплена в коробке из пластика. В качестве штанги приемного устройства мной приспособлена лыжная палка нижняя часть которой обрезана по росту для удобства пользования. В верхней части ниже ручки крепится коробка с усилителем. В нижней части перпендикулярно штанге крепится пластиковая трубка с ферритовой антенной. Ферритовая антенна состоит из ферритового сердечника Ф-600 размером 140х8 мм. Антенная катушка разбита на 9 секций по 200 витков в каждой провода ПЭШО 0.17 индуктивность ее 165 мГн
Налаживание генератора удобно производить с помощью осциллографа. Перед включением нагрузить выходную обмотку Тр3 на лампочку 220 В х 40 Вт. Проверить осциллографом или головными телефонами через конденсатор 0.5 прохождение звукового сигнала от первого до выходного каскада. Резистором Р5 установить по частотомеру частоту 1000 Гц. Вращая резистор Р10 проверить по свечению лампочки регулировку уровня выходного сигнала. Настройку приемника следует начинать с настройки контура L1C1 на заданную резонансную частоту. Проще всего это сделать с помощью звукового генератора и указателя уровня. Подстройку контура можно производить изменением емкости конденсатора С1 или перемещением секций обмоток Катушки L1.

Исходным пунктом для начала поиска трассы должно быть место, где возможно соединение генератора с трубопроводом или кабелем. Провод, соединяющий генератор с трубопроводом должен быть как можно короче и имел сечение не менее 1,5-2 мм. Заземляющий штырь вбивается в землю в непосредственной близости от генератора на глубину не менее 30-50 см. Место, где вбит штырь, должно быть в стороне от пролегающей трассы на 5-10 м. С помощью приемника, обнаружив зону наибольшей слышимости сигнала, уточняют зону направления трассы, поворачивая магнитную антенну в горизонтальной плоскости. При этом следует сохранять постоянную высоту антенны над уровнем почвы. Наибольшая громкость сигнала получается, когда ось антенны направлена перпендикулярно направлению трассы. Четкий максимум сигнала получается, если антенна направлена точно над линией трассы. Если трасса имеет обрыв, то в этом месте и далее сигнал будет отсутствовать. Подземные силовые кабели, находящиеся под напряжением, могут быть обнаружены с помощью одного только приемного устройства, так как вокруг них имеется значительное электромагнитное переменное поле. При поиске трасс обесточенных подземных кабелей, генератор трассоискателя подключается к одной из жил кабеля. В этом случае обмотка выходного трансформатора подключается полностью, чтобы получить максимальный уровень сигнала. Место заземления или обрыва кабеля обнаруживается по пропаданию сигнала в телефонах приемного устройства, когда оператор будет находиться над точкой повреждения кабеля. Мной было изготовлено 6 подобных устройств. Все они показали отличные результаты при эксплуатации, в некоторых случаях, даже не производилась настройка трассоискателя.