Jak skonstruować wytrzymałą aparaturę pomiarową w rurociągu i przesłać dane?
Re: Problem =?ISO-8859-2?Q?in=BFynierski_-_automatyka_=2C_?=
From: Marek Dzwonnik <mdz_at_nospam_message.pl>
Subject: Re: Problem =?ISO-8859-2?Q?in=BFynierski_-_automatyka_=2C_?=
jerry1111 wrote:
> (...)
Przypomnijmy założenia (na wypadek gdyby się rozjechały wątki):
>> Na początek proszę sobie wyobrazić rurociąg, położony w ziemi i
>> odizolowany elektrycznie od gleby (na poziomie 10^7R/m2)
>> ...
>> Problem polega na skonstruowaniu aparatury
>> pomiarowej na pokładzie tłoka (prędkość, ciśnienia przed i za nim,
>> temperatura), a następnie przesłaniu tych informacji do bazy.
>> ...
>> przesłać z tej rury informację cyfrową na odległość do
>> kilkunastu kilometrów.
>> ...
>> Nie jest wymagana duża przepustowość, to tylko kilka czujników, dane
>> mogą być
>> aktualizowane co kilka sekund a nawet minut.
>> ...
>> cały sprzęt ma być diabelsko wytrzymały
> Znosnej ceny przy takich zalozeniach nie wroze. To jest
> mocno trudne do zrobienia.
> Z drugiej strony jest tylko 10^7R/m2.
> 1m rury srednicy 300mm ma 0.942m2 => circa 1m2.
> 10km ma rezystancje 10^3R => 1kOhm.
Całkiem sproro, w stosunku do ew. rezystancji promieniowania anteny. Pod
warunkiem, gdyby chcieć wykorzystac całą rurę jako antenę a odbiornik
ulokowac gdzieś na powierzchni. Jednak nie widzę możliwości umieszczenia
nadajnika wśrodku_ tej rury.
>> 3) Falowód. Jaką średnicę ma ten rurociąg? Jak wygląda jego
>> wewnętrzna powierzchnia? Zamknięta, szczelna elektrycznie, metalowa
>> rura z porządnymi jednorodnymi spawami ma szanse być niezłym
>> falowodem.
> Ino nie wiem jaka dac najlepiej antene,
> ale rura jako przeciwwaga moze nie bylaby taka zla?
> Nie wiem czy nie byloby warto wsadzic cos na 433MHz do rury
> i probowac wrecz nadawac Morsem.
Rura jako płaszcz falowodu kołowego. Promiennik anteny nadawczej musi
znajdować się w środku i pobudzać falę EM propagowaną we_wnętrzu rury.
Z zewnątrz całość będzie elektrycznie obojętna.
Częstotliwość wynika bezpośrednio ze średnicy rury jako falowodu.
Prawdopodobne będą f> 100MHz (np. dla gazociągu jamalskiego fi=1420mm),
ale pewnie jeszcze poniżej 1GHz Na pewno musi być powyżej f_krytycznej
żeby falowód cokolwiek propagował. Jeżeli uda się jednosześnie trafić w
jakieś pasmo ISM to tym lepiej. Z drugiej strony rura jest szczelna i
schowana pod ziemią. Ew. promieniowanie na zewnątrz będzie pomijalne.
Podobnie jak i zakłócenia przenikające z zewnątrz do środka. Nie wiemy
tylko jak silne tłumienie będzie wnosił falowód a to zależy m.in. od
rezystywności materiału ścianek (stal?), ew. powłoki, zanieczyszczeń,
gładkości powierzchni. A także od wilgotności gazu (powietrza?) w jej
wnętrzu.
Być może dałoby się nawet pozbawić tłok aktywnego nadajnika a jedynie
kluczować jego dopasowanie do falowodu. Tzn. na stacji wysyłamy w
falowód falę ciągłą a tłok ją moduluje zmieniając warunki dopasowania
(odbija całkowicie, odbija z przesunięciem fazy lub pochłania). Ale to
wymagałoby raczej niewielkiego tłumienia w falowodzie.
> Odbiornik tez jedna strona podlaczony do rury.
Odbiornik również we wnętrzu rury, jako dopasowane obciążenie falowodu.
> Strzele w ciemno - rura pewnie nie bedzie prosta, a promieni zakretow
> nie znamy.
Sądzę, że promienie łuków będą >> śrdnicy rury. Czyli do zaniedbania.
>> Hint: Zadaj to samo pytanie również na pl.misc.elektronika. Temat
>> jest ciekawy - powinien pobudzić grupę do myślenia.
> Mnie juz pobudzil
Dlatego, jako że wątek staje się stricte radiowy, dalszą dyskusję
przenoszę z pl.sci.inzynieria na pl.misc.elektronika. (Podobnie jak
Autor wątku, który już wykonał forward oryginalnego postu na p.m.e.
FUT WARNING: pl.misc.elektronika
--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 (zwykle jako 'niewidoczny')
"pl.misc.elektronika" podlega zasadom usenetu i Netykiety:
http://kni.ae.krakow.pl/html/netykieta/net_00.html
Nie zmieniaj tematu. CYTUJ (ale OSZCZĘDNIE). Pisz POD cytatem!
=======
From: "Marek Dzwonnik" <mdz_at_nospam_message.pl>
Subject: =?iso-8859-2?Q?Re:_Problem_in=BFynierski_-_automatyka_=2C_rury_i_radio?=
Date: Sun, 2 Nov 2003 18:36:33 +0100
Użytkownik "Marek Dzwonnik" <mdz_at_nospam_message.pl> napisał w wiadomości
news:3fa53683_at_nospam_news.home.net.pl
Częstotliwość wynika bezpośrednio ze średnicy rury jako falowodu.
Prawdopodobne będą f> 100MHz (np. dla gazociągu jamalskiego
fi=1420mm), ale pewnie jeszcze poniżej 1GHz Na pewno musi być
powyżej f_krytycznej żeby falowód cokolwiek propagował. Jeżeli uda
się jednosześnie trafić w jakieś pasmo ISM to tym lepiej.
< CYTAT URL="http://ket5.tuniv.szczecin.pl/to/linie_dlugie/zas_fal.html">
Z kolei graniczna długość fali falowodu cylindrycznego o średnicy
wewnętrznej r powinna być mniejsza od 4pr, czyli podwójnej długości obwodu
cylindra. Na przykład falowód kołowy o obwodzie d=10 cm ma częstotliwość
graniczną rzędu 1,5 GHz, a falowód o obwodzie d=5 cm ma częstotliwość
graniczną 3 GHz.
</CYTAT>
Czyli (o ile się nie pomyliłem) to np. dla fi=300mm -> f_gr = 159MHz
W ogóle zobacz cały ten wykład:
http://ket5.tuniv.szczecin.pl/to/linie_dlugie/
--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 (zwykle jako 'niewidoczny')
=======
From: "Marek Dzwonnik" <mdz_at_nospam_message.pl>
Subject: =?iso-8859-2?Q?Re:_Problem_in=BFynierski_-_automatyka_=2C_rury_i_radio?=
Date: Mon, 3 Nov 2003 00:07:49 +0100
Użytkownik "Marek Dzwonnik" <mdz_at_nospam_message.pl> napisał w wiadomości
news:3fa540a5_at_nospam_news.home.net.pl
Częstotliwość wynika bezpośrednio ze średnicy rury jako falowodu.
< CYTAT
URL="http://ket5.tuniv.szczecin.pl/to/linie_dlugie/zas_fal.html"> Z
kolei graniczna długość fali falowodu cylindrycznego o średnicy
wewnętrznej r powinna być mniejsza od 4pr, czyli podwójnej długości
obwodu cylindra.
Uściślę:
Rodzajem podstawowym (czyli rodzajem mającym najdłuższą falę graniczną dla
obu typów TE i TM) w falowodzie cylindrycznym jest mod TE11. W tym przypadku
długość fali wynosi:
lambda_gr_TE11 = 3.413 * a, gdzie a - promień falowodu
Następny mod TM01 wzbudza się przy
lambda_gr_TM01 = 2.613*a
Stąd, zakładając propagację jednomodową, w rurze o fi_wewn = np. 300mm
należałoby wybrać częstotliwość z przedziału (o ile nie robię błędu):
f = <586...765>MHz
W rurach o większych przekrojach granice przedziału oczywiście wypadną
proporcjonalnie niżej.
--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 (zwykle jako 'niewidoczny')
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!news.rmf.pl!poznan.rmf.pl!news.man.poznan.pl!newsfeed.tpinternet.pl!news.atman.pl!not-for-mai
From: "zygmunt" <musial_at_nospam_n-s.pl>
Subject: Re: Problem inżynierski - automatyka , rury i radio
Date: Sun, 2 Nov 2003 19:19:14 +0100
Mnie juz pobudzil
Mnie też. Całkiem niedawno poważny człowiek (ciepłownik) spytał w gronie
elektroników czy nie dałoby się przesłać informacji rurą ciepłowniczą.
Odezwały się protesty, ale ja myślę że to nie do końca głupie pytanie. Dotąd
nie zajmowałem się problematyką mikrofalową (służyłem w radiolokacji i mam
mgliste pojęcie o falowodach). A może jednak?
Zygmunt
=======
From: "Marek Dzwonnik" <mdz_at_nospam_message.pl>
Subject: =?iso-8859-2?Q?Re:_Problem_in=BFynierski_-_automatyka_=2C_rury_i_radio?=
Date: Sun, 2 Nov 2003 19:29:01 +0100
Użytkownik "zygmunt" <musial_at_nospam_n-s.pl> napisał w wiadomości
news:bo3hr8$25pk$1_at_nospam_news.atman.pl
Mnie też. Całkiem niedawno poważny człowiek (ciepłownik) spytał w
gronie elektroników czy nie dałoby się przesłać informacji rurą
ciepłowniczą. Odezwały się protesty, ale ja myślę że to nie do końca
głupie pytanie. Dotąd nie zajmowałem się problematyką mikrofalową
(służyłem w radiolokacji i mam mgliste pojęcie o falowodach). A może
jednak?
Sęk w tym, że rura ciepłownicza z reguły jest pełna wody lub nasyconej pary
wodnej. Gdyby był w niej suchy gaz to można by się zastanawiać nad
jakąkolwiek propagacją. A tak - może tylko jakaś akustyka?
--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 (zwykle jako 'niewidoczny')
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!news.rmf.pl!agh.edu.pl!news.agh.edu.pl!news2.icm.edu.pl!news.astercity.net!not-for-mai
From: "Pawel \"O'Pajak\"" <pavel.(malpeczkaa.)klub.chip.pl_at_nospam_a.reszte.pomin>
Subject: =?iso-8859-2?Q?Re:_Problem_in=BFynierski_-_automatyka_=2C_rury_i_radio?=
Date: Sun, 2 Nov 2003 22:53:44 +0100
Powitanko,
A tak - może tylko jakaś akustyka?
Heh, na cos sie ta moja geologia przyda;-)
Dokladnie tak to sie robi w wiertnictwie. sonda na swidrze na glebokosci
kilku km nadaje w pasmie akustycznym lub AFAIR lekko ponad. Predkosc
transmisji jest oczywiscie rozpaczliwa, ale do przeslania info o cisnieniu,
temp, zawartosci gazow wystarcza. Po drodze jest pluczka o roznej gestosci,
urobek, no i te nierzadko pare km...
Pozdroofka,
Pawel Chorzempa
--
"-Tato, po czym poznać małą szkodliwość społeczną?
-Po wielkiej szkodzie prywatnej" (kopyrajt: S. Mrożek)
Przy odpowiadaniu na priv zastanow sie nad moim adresem;-)
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!news.rmf.pl!agh.edu.pl!news.agh.edu.pl!news.onet.pl!newsfeed.tpinternet.pl!atlantis.news.tpi.pl!news.tpi.pl!not-for-mai