Тензодатчики також кріпляться до стінки труби і використовуються для виявлення вібраційного режиму пошкодженого трубопроводу. Вони менш дорогі ніж акселерометри, не мають динамічної характеристики як п’єзоелектричні акселерометри, виявляють вібрацію деформації за зміною частот.

Головний недолік використання акустичних давачів, які розміщуються в контакті з зовнішньою стінкою трубопроводу – низька чутливість до виявлення сигналів витоку внаслідок впливу фонового шуму та вібрації самого трубопроводу.

Динамічні давачі тиску. Чутливим елементом таких перетворювачів є п’єзоелектричний або п’єзорезистивний. Давачі тиску контактують з газом, але можуть також реагувати на акустичні сигнали, які передаються стінкою труби у випадку, якщо давач жорстко сполучений з трубою стандартними сполучними кріпленнями.

Мікрофони широко використовуються для виявлення в трубопроводах акустичних сигналів в газах. Мікрофони бувають різного типу і конфігурації, але всі повинні зберігати чутливість при високому зовнішньому тиску. Типи мікрофонів за вимірювальними перетворювачами: п’єзоелектричні, ємнісні, індуктивні, магнітні і тензометричні. Характеристики мікрофонів – динамічний діапазон, частотний діапазон і направленість.

Мікрофони, конструкцію і спосіб встановлення яких поміщують в середовище транспортування (рідину), чим покращується чутливість і вірогідність виявлення витоків. Схематичне зображення мікрофону наведено на Рисунок 1.7.

Рисунок 1.7 –Схематичне зображення мікрофону | Рисунок 1.8 – Схематичне зображення системи введення мікрофону в середовище транспортування трубопроводу

До складу мікрофону входить корпус 1, частина 2 якого розміщується безпосередньо в середовищі трубопроводу, а частина 3 (протилежна) виходить за межі структури трубопроводу. Діафрагма 5 (виготовлена з нержавіючої сталі) встановлена в частині 2 разом з приєднаним акустичним перетворювачем 4 (п’єзоелектричний перетворювач) здійснюють перетворення акустичного сигналу в електричний. Множина отворів 6 в корпусі 1 в частині 2, які розміщені вище і нижче за діафрагму, призначені для вирівнювання тиску з обох сторін діафрагми. Для зменшення впливу побічних шумів частотна характеристика мікрофона встановлюється в діапазоні 3-8 кГц, що достатньо для виявлення витоку на значній відстані. Наповнювач 7 оточує провідник 8, з допомогою якого здійснюється передавання електричного сигналу від перетворювача 4 до підсилювача 9. При використанні двох мікрофонів в якості чутливих елементів і кореляційної обробки сигналів витік може бути локалізований з точність до 30 см. Температура середовища транспортування – до 176 0C, тиск – до 1,2 МПа, відстань між мікрофонами 300 м.

Особливість наведеної розробки – можливість розміщення мікрофону в середовище транспортування без зупинки процесу перекачування. Схематичне зображення системи введення мікрофону в трубопровід 11 наведено на Рисунок 1.7. Діаметр мікрофону становить 1,4 см, що дозволяє його поміщувати в середовище транспортування 10 через відкритий вентиль. Спочатку відвід 13 приварюється до труби 11 (14 – зварний шов). Пара вентилів, позначених А та В і захисний екран 15 приєднуються до відводу 13. Спочатку обидва вентилі закриті, відкриття А веде до встановлення свердла в насадку 16. Тоді відкривається вентиль В і реалізується процес свердління отвору 12 для введення мікрофону. Тоді свердло піднімається над вентилем В і він закривається. Потім свердло забирають і А закривається. Для введення мікрофону вентиль А відкривається і корпус мікрофону 1 вставляється в насадку 16. Вентиль В відкривається і мікрофон вводиться в трубопровід 11.

Узагальнюючи наведену інформацію можна зробити висновки про те, що традиційні системи виявлення витоків, які базуються на перепаді тиску, не здатні виявити прогресуючий витік, який виникає при старінні матеріалу трубопроводу,

оскільки в цьому випадку хвиля тиску мінімальна. В таких системах застосовуються додаткові статистичні методи відсіювання випадкових сигналів про виявлення несанкціонованого доступу. Крім того, зберігається проблема низької точності локалізації місця аварії при нестаціонарних режимах роботи трубопроводу. Якісний прорив в технології визначення витоків став можливим з появою відносно недорогих високоточних витратомірів, що дозволило реалізувати на практиці балансовий метод контролю трубопроводів. Розрахунок об’ємного балансу по сегментах дозволяє визначити можливе місце витоку з точністю до сегмента, проте така точність не в повній мірі задовольняє сучасні вимоги локалізації витоку.

Не зважаючи на те, що питання виявлення витоків є актуальним на даний час і спостерігається збільшення кількості розробок методів і систем контролю стану трубопроводів, не всі вони відповідають таким вимогам як: точність визначення місця витоку; безпечність в експлуатації; забезпечення контролю стану трубопроводів великої протяжності; надійність, вірогідність діагностичної інформації; незалежність від впливу кліматичних і природних умов. А тому питання розробки нових методів та приладів контролю за несанкціонованим доступом до трубопроводів потребує детальнішого розгляду.

1.4 Призначення і умови експлуатації

Даний підсилювач призначений для відтворення монофонічних музичних програм і розрахований на роботу з радіоприймачем, магнітофоном, програвачем компакт-диск дисків, забезпеченим попереднім підсилювачем, що коректує.

Особливістю цього підсилювача є використання мікросхеми, спеціально призначеної для збірки бестрансформаторного підсилювача низької частоти звуковідтворюючої апаратури I і II класів. Це дозволило спростити підсилювач в цілому і забезпечити порівняно високі характеристики.

Так, смуга пропускання підсилювача при номінальній вихідній потужності і нерівномірності частотної характеристики 1,5 дБ складає 20-22 000 Гц. При цьому рівень шуму не перевищує -115 дБ. Чутливість підсилювача 50 мВ, вхідний опір 50 кОм, номінальна потужність на навантаженні 8 Ом 25 Вт при коефіцієнті гармонік –

не більше 0,2%. Даний підсилювач призначений для експлуатації в районах помірного клімату при температурі повітря 25±100С, відносній вологості повітря 60±15% і атмосферним тиском 630-800 мм рт. ст.

1.5 Вибір варіанту конструкції

Проаналізувавши електричну принципову схему з погляду конструкції радіоелементів, я виявив, що практично всі радіоелементи (резистори, конденсатори, транзистори) не мають безкорпусних аналогів.

Склавши потужності розсіювання всіх радіоелементів,