Натолкните на идею, как передать несколько дискретных команд из металлической трубы наружу и извне в трубу.
Толщина стенки - до 20 мм. С торцов труба заглушена. Длина трубы - до 3 км.
Честно пока идей никаких, если только смутная надежда на ультразвук.

Если труба железная итд, то попробовать использовать ее как сердечник трансформатора: первичная обмотка в начале и вторичная - приемник сигнала - в конце. Затухание будет конечно "маманегорюй", но попытку сделать можно...
Еще вариант это звук внутри, причем не ультразвук (имхо он быстро затухнет), а инфразвук, а еще надежнее это манипуляция статическим давлением воздуха в трубе.

Почему обязательно ультразвук? Можно мощненький матюгальник, "разговаривающий" тональными DTMF-сигналами. Это из области телефонии, т.е. канал 300-3400Гц.

Низкая частота электромагнитного излучения (например 20Гц) проходит сквозь трубы. Как-то сталкивался. Был сильно удивлен, но факт.

А чем длинноволновый передатчик не подходит. Да труба экранирует от внешних волн, но внутри трубы волны по идее должны распространяться,
конечно будет куча отражений, но это уже другой вопрос. Звук не подойдет, будет затухать, а ультразвук будет затухать намного быстрее.

Если есть контакт с трубой можно подать на нее сигнал в неск.сот килогерц, его модулировать цифрой. Такая техника применяется в устройствах передачи данных по сетям 220В. Можно поискать гтовые микросхемки- щас многие их делают.

А где внутри трубы расположен приемник относительно передатчика? В произвольном месте или в фиксированном? Если приемник внутри напротив передатчика снаружи - то проблем вроде нет.

Спасибо!
Передатчик внутри трубы двигается, приемник напротив передатчика (одно из назначений приемника - найти передатчик).

А на теорию в сети никто не натыкался?

Похоже на внутритрубный дефектоскоп.
Поищите по ключевым словам -дефектоскопия трубопроводов, внутритрубный снаряд, мониторинг, неразрушающий контроль и т.д.

А если частоту поднять до гамма излучения?

Длинноволновый - это какой? Звук пойдёт вполне, в металле он распространяется много лучше, чем в воздухе.

Вы серьёзно? И как себе представляете соответствующую аппаратуру связи?

Легко можно себе представить кобальтовый источник с механической модуляцией.
А нейтронный еще легче.

А модулировать вы собираетесь перемещением тонны свинца Подойдет,без каких бы то небыло проблем,что звук,что ультразвук.Приемник крепить непосредственно на трубу.Звук (любой) в металле распространяется легко и без проблем.И счастье будет ждать вас на наружной стороне трубы.

Если говорить о звуке, то нужно еще знать где эта труба находится. Может в тех условиях акустические шумы намного сильнее будут полезного сигнала.

нет, не это. Грубо говоря робот, который двигается в трубе автономно. Надо найти где он находится и передать ему несколько команд.
В принципе тянет за собой трос, но тянуть ему за собой еще и провод нет возможности.

Как раз с нейтронным масса проблем, а небольшой гамма-источник можно использовать легко и безопасно, в геофизике их широко применяют. Правда, я не представляю себе как его модулировать - закрывать окошко свинцовой шторкой? Но дело в том, что само излучение уже как бы промодулировано белым шумом, и выделить из него сигнал будет проблематично. Может разделить проблему на две: с помощью радиокативного источника искать прибор в трубе, а связываться с ним ультразвуком?


У вас мещанское представление о радиоактивных источниках.

Не обязательно шторка. Можно сам источник вдвигать-выдвигать из домика.
2(4) Евгений Германович .А нейтроны полиэтиленом, а не свинцом экранируются.

Обычный звук невысокой частоты герц 200-400. Труба может работать как волновод, может передавать колебания через металл или воздух внутри. При достаточно точной настройке приемника и передатчика методом самосинхронизации с накоплением можно выделить уверенно сигнал на уровне шумов в 100 раз больших. А может, и меньшие усилия по фильтрации понадобятся.

Если цель в его поиске, то он должен излучать во все стороны, а значит и закрывать (во время модуляции) его нужно со всех сторон. И, опять же, шумовой характер излучения создают трудности для модуляции.
А вот с нейтронами действительно лучше не связываться - они опасны, наводят остаточную радиацию, да и принимать их проблематично.

Подергать за трос

То или не то, но вопросы решаются схожие.
Электро контакта с трубой скорей всего нет насколько я понимаю- колеса резиновые или чтото наподобии, непроводящее. Может можно использовать трос в качестве средства передачи?- однопроводная электрическая или если он натянут -то можно использовать акустику. Как вариант -ультразвуковой излучатель/датчик встроенный в колесо, но технически это будет не просто сделать.
Еще вариант- труба работает как волновод- можно врезать в торец трубы маленькую антенку(прием/передача), а на роботе поставить направленную антенну- работать на частотах 2.4ГГц -средств для этого полно! Дальность должна быть очень большая.
Я чето не понял если тянется трос - ну определите по оставшейся длине троса где находится робот

А из какого металла сделана труба? А трос металлический? А если он еще и в изоляции, то вообще нет проблем..

http://www.informnauka.ru/rus/2000/2000-12-15-0444_r.htm

Осталось в робота синхрофазатрон запихнуть

Представте что труба - сердечник. Жлезный. Сталобыть если будет одна обмотка внутри трубы, а вторая обмотка - снаружи, то получтся трансформатор. Правда большие потери на токи Фуко будут.
Еще вариант - представте что труба - электромагнит, только обмотка намотана не снаружи трубы а внутри. Мерять можно просто замкнув магнитный поток снаружи, внешним магнитопроводом, поместив в его зазор датчик Холла.


Можно и ренген. Ренгеновскую трубку запихать в трубу. Снаружи - просто люминофор и фотодиод(ы). Если найти Ренгеновскую трубу с сеткой, то можно скорость приличную получить.

Потокосцепление магнитопровода для первичной обмотки будет равно нулю - он не сцепляется ни с одним витком обмотки. Не советовал бы использовать такую систему в качетсве трасформатора
В любом случае на расстоянии 3км чтото почуствовать будет не реально.
Вот с рентгеном -сам об этом подумал, если использоват вольфрамовый анод, то можно получить достаточно коротковолновый рентген, который запросто пройдет через трубу. Вопрос насколько "запросто" и на каком расстоянии его будет видно.

автор писал:

Что-то да прососется. Если просто намагнитить, то точно получится.


Нужно узнать у тех, кто занимается дефектоскией рельс.

Трос увы, без изоляции, в грязи и масле. Это только в магазинах они красивые.
Важное уточнение, мне не нужно на расстоянии 3х километров передавать, можно и вдоль трубы прогуляться. Метров пять от устройства достаточно.

Тогда проще всего - магнитить. Дальше, там где труба намагничена, там и девайс находится. В простейшем варианте поиск девайса - опилки.

Еще трубу (в том месте где девайс) можно просто нагреть - чтобы найти девайс проще было. Дальше либо тепловизор, либо студент.

Ну, если рядом - простой акустический канал! Полуваттного излучателя хватит.

Ну с этого и надо было начинать если можно прогулятся тогда вообще слышно будет по стуку колес )) ну или если поставить пищалку мощную просто на слух услышать.
А с магнитом это глюк- вся труба намагнитится пока робот по ней проедит. Если только переменным полем- тогда наверно можно, герц 100- и на слух слышно если с наушником. Вот только труба будет работать как магнитный экран и поле будет здорово ослаблять, так что нужен мощный магнит имхо. Размером с синхрофазатрон. Опять мы к нему пришли

это как понимать?
2345 Татьяна водичка проще и дешевле.Нырнул-нет сигнала,вынырнул- есть.Красота.
Насколько я помню робот за собой тянет шнурок.Вот его длину и надо измерять.Например посредством магнитных меток,ежли трос железный.

Самый надежный способ передачи команд роботу - постучать молотком по трубе. Исключительно надежно.

А роботом должен управлять карлик с телефоном с тональным набором... и радиоактивной меткой.

Так мне и не понятно, кто кому команды должен передавать. Если робот наружу из заглушенной трубы, то решение, видимо, должно быть экономичным. Идеи нагревать (20мм стенка!)/намагничивать и просвечивать рентгеном трубу мне (в том числе по этой причине) кажутся несерьёзными.

Ну откуда вам известно? Может в той трубе какой-то газ идет, и можно спокойно турбинку поставить, и электричество получать?

а трос для чего? можно ведь использовать бронированный геофизический кабель, там есть 3-4 жилы как правило, нагрузочная способность очень приличная, защищенность от грязи, масла и всякой химии. а местоположение определять по расходу кабеля или магнитным меткам, как уже подсказали...

Трос для аварийного вытаскивания. Кабели более 300 кг не держат, а это мизер. С кабелями такими я знаком - это результат сразу отметается
Нужно узнать месторасположение робота и передать ему несколько команд извне.

Для автономных внутритрубных снарядов (дефектоскопов и пр.) похожая задача решается низкочастотными электромагнитными излучателями и приемниками (см. например, вложенный файл). Они работают и в магистральных трубопроводах с толщиной стенки до 20 мм.

Если же у снаряда есть трос, проще линию связи привязать к тросу. Линия связи может быть "электрической" или оптической, бронированный кабель не должен быть проблемой.

Добавлено: можно и "акустическим" методом связь устроить. Постукивание молотком по трубе тоже будет работать.

40-60кН - это мало? с каким же ускорением Вы должны этого робота из трубы выдергивать?

Вариант "постучать молотком" - кроме шуток, это в самом деле может оказаться неплохим решением. Если, конечно, нет каких-то проблем типа возможного повреждения покрытия. Команда внутрь - натурально стучим молотком снаружи, кодируя посылки величиной паузы (а то и взяв 1:1 принятый в тюрьмах способ, я совершенно серьезно), принимать микрофоном. Изнутри - электромеханический молоточек, только выбрать частоту стука несколько выше, и сериями, делая паузу на время возможного приема. Там где грязно, неудобно, трудно подлезть приборами - думаю, это лучший вариант. Да и самый простой. Прием изнутри - чисто на слух, при необходимости используя стетоскоп или что-то типа этого. По крайней мере, этот способ стоит рассмотреть, тем более что и попробовать несложно...

Боюсь что с геофизическими кабелями ты не знаком, раз пишешь такое. Они представляют собой стальной трос, внутри которого проходят 1-3-7 жил, самые тонкие выдерживают натяжение не менее 5 тонн, диаметр от 6 мм

механические характеристики грузонесущих кабелей:
http://www.pskovgeokabel.ru/cats.html?id=19
вопрос только в том, с какой точностью нужно определять местоположение робота. поскольку он скорее всего не сможет продвигаться по трубе с хорошей натяжкой кабеля, то появится погрешность

какой диаметр трубы 30см, 1м, 2м?
можно использовать трубу как волновод.
на отражения пофиг, если не нужна большая скорость/число команд, они затухнут через время Х.
подавайте несколько тональных частот, к-е могут распространяться в трубе как в волноводе (диапазон частот зависит от д-ра трубы, скорее всего близко к сотням МГц- единицам ГГц).
сделать приемо-передатчик на такой диапазон не проблема, разделите частоты и получите команды. для большего числа подавайте комбинации частот

если только передавать команды,
имхо: а искать по звуку скорее всего не выйдет- вся труба будет примерно одинаково "гудеть" - ведь потери колебаний в ней малы, если не малы то еще можно локализовать источник?

Действительно, на кабеля со стальными жилами внимания как то не обращал. А во "Псковгеокабеле" мы покупаем заказные кабеля. Это рядом со мной, по крайней мере в одной области

Про постучать молотком я знаю, это общепринятый метод, не только в тюрьме, но и в подлодках.
Пока решение не очень нравится. но как вариант - да!

ну вот, если вариант "прокатит", то заодно и от аккумуляторов избавитесь - робот станет легче раза в 2!

Спасибо! Отличное решение!



Да, отлично! Буду пробивать такой вариант, действительно, решает все проблемы.

И тогда тянуть за собой кабель не сможет.

Он не от аккумуляторов движется...

Здравствуйте. Обратите, пожалуйста, внимание на похожую тему рядышком: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=58150