Khảo sát độ chính xác máy dò công trình ngầm hoạt động theo phương pháp cảm ứng điện từ

Nghiên cứu trình bày nguyên tắc cảm ứng điện từ như máy dò IT4, máy dò công trình ngầm U-SCAN/SCANMITTER. Bởi vậy mục đích đặt ra của bài báo là khảo sát độ chính xác máy dò công trình ngầm theo phương pháp cảm ứng điện từ. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát độ chính xác máy dò công trình ngầm hoạt động theo phương pháp cảm ứng điện từ Nghiên cứu - Ứng dụng KHẢO SÁT ĐỘ CHÍNH XÁC MÁY DÒ CÔNG TRÌNH NGẦM THEO PHƯƠNG PHÁP CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ NGUYỄN VIỆT HÀ Đại học Mỏ - Địa chất Tóm tắt: Bản đồ công trình ngầm là tài liệu cơ sở để quản lý, sử dụng, cải tạo sửa chữa các công trình ngầm hiện có và cũng là tài liệu hết sức quan trọng, không thể thiếu cho việc thiết kế, xây dựng các công trình ở trên cũng như ở dưới mặt đất. Trên thế giới hiện nay có nhiều loại máy dò theo nguyên tắc Rada xuyên đất hoặc theo nguyên tắc cảm ứng điện từ. Trong nước hiện nay các máy dò công trình chủ yếu hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ như máy dò IT4, máy dò công trình ngầm U-SCAN/SCANMITTER. Bởi vậy mục đích đặt ra của bài báo là khảo sát độ chính xác máy dò công trình ngầm theo phương pháp cảm ứng điện từ. 1. Cơ sở lý thuyết của máy dò công trình ngầm hoạt động theo nguyên tắc (1.1) cảm ứng điện từ Dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, Trong đó: H - véc tơ cường độ từ trường; máy dò công trình ngầm được chế tạo gồm ba bộ phận chủ yếu: bộ phận phát sóng, bộ I - cường độ dòng điện trong dây dẫn phận thu (ăng ten) và bộ phận chỉ báo. (công trình ngầm); Bộ phận phát được nối với công trình r - bán kính véc tơ. ngầm có tính dẫn điện, xung quanh công Trong trường hợp này r là khoảng cách trình ngầm sẽ xuất hiện từ trường thay đổi từ trục công trình ngầm đến điểm dò tìm với tần số của máy phát. Từ trường này sẽ trên mặt đất, trong mặt phẳng vuông góc với cảm ứng một dây dẫn kín được đưa vào trục công trình ngầm như (hình 1). trường đó và tạo thành dòng điện thay đổi có cùng tần số với máy phát [1,2]. Vì cường độ của từ trường thay đổi trong mặt phẳng vuông góc với trục của công trình ngầm nên nếu di chuyển ăng ten của máy thu trong mặt phẳng đó thì dựa vào sự thay đổi của dòng điện cảm ứng (tín hiệu âm thanh) sẽ xác định vị trí của công trình ngầm. Theo định luật Bio - Savart - Laplax cường độ từ trường trên một dây dẫn tròn, thẳng đặt trong một môi trường đồng nhất, không dẫn điện được biểu diễn bằng công Hình 1: Các thành phần véc tơ của cường thức [1,2]: độ từ trường H Ngày nhận bài: 11/3/2016 Ngày chấp nhận đăng: 18/3/2016 46 t¹p chÝ khoa häc ®o ®¹c vµ b¶n ®å sè 27-3/2016 Nghiên cứu - Ứng dụng Chọn một hệ tọa độ phẳng OXZ nằm 2.1. Máy dò công trình ngầm IT-4 vuông góc với hướng trục công trình ngầm Máy dò IT-4 (H-04): Bộ phận máy phát có gốc tọa độ O nằm trùng với trục của công xung tần số được nối liền với công trình trình ngầm, trục OZ hướng lên trên theo ngầm (vật dẫn điện bị vùi lấp dưới đất) và phương dây dọi, trục OX nằm ngang trong bộ phận máy thu, thu tín hiệu thứ cấp theo mặt phẳng vuông góc với trục công trình nguyên lý cảm ứng qua loa điện động, phân ngầm. Khi đó tại một điểm M trên mặt đất, biệt cường độ tín hiệu bằng âm thanh. Sử các thành phần Hz và Hx của véc tơ cường dụng nguyên lý ghi âm thanh này chỉ có thể độ từ trường H sẽ là: phân biệt được tín hiệu hữu ích có cường Hz = Hcosφ (1.2) độ lớn hơn nhiều lần phông nhiễu từ các vật Hx=Hsinφ (1.3) thể khác ở trên và dưới mặt đất, như vậy chỉ có thể phát hiện các đối tượng khảo sát là φ - là góc nghiêng của OM so với mặt vật thể đơn, không nằm gần các vật thể phẳng nằm ngang nhiễm từ khác. vì và nên Máy IT-4 có những đặc tính kỹ thuật sau: + Điện áp của máy phát: 18±2v (pin); (1.4) + Tần số máy: 900-1100 Hz; (1.5) + Điện áp của máy thu: 4,5±0,5v (pin); + Dòng cung cấp cho máy phát: ≈ 300 thay r2 = h2 + x2 ta có: mA (12 pin đại dùng trong 8 giờ); (1.6) + Dòng cung cấp cho máy thu: ≈ 10 mA (4 pin tiểu dùng trong 24 giờ); Ăng ten đặt ở (1.7) vị trí 00, 450, 900. Từ công thức (1.6) cho thấy khi x = 0 thì Theo lý lịch, máy dò IT-4 chế tạo để xác Hz = min = 0, tức là tại vị trí mặt bằng công ...