Устройство для измерения постоянного тока,преимущественно тока утечки по электролиту внутри трубопровода

Устройство для измерения постоянного тока,преимущественно тока утечки по электролиту внутри трубопровода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТОКА УТЕЧКИ ПО ЭЛЕКТРОЛИТУ ВНУТРИ ТРУБОПРОВОДА, содержащее датчик паде-. кия напряжения, вход которого соединен с потенциальными зажимами участка трубопровода D месте его фланцевого соединения, а выход - с входом усилителя,, вспомогательный источник электроэнергии, выходная цепь которого через датчик тока подключена к токовым зажимам контролируемого участка .трубопровода, регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью пов.ншения точности, измерения, в него введен регулятор тока, а вспомогательный источник : электроэнергии выполнен в виде стабилизированного источника постоянного напряжения с направлением вспомогательного тока на контролируемом участке трубопровода, обратным направлению измеряемого тока, причем регулятор тока включен в выходную цепь источника постоянного напряжения, управляющий вход регулятора тока соединен с выходом усилителя, а вход регистрирующего прибора подключен к выходу датчика тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (51)4 С 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯКВЯМОТЕЫА (2 1) 3628978/24-21 (22) 24.07.83 (46) 30.08.85. Бюл. Р 32 (72) М.И.Кадралиев, Н.И.Медведева, А.Л.Анохин и В.С.Кузуб (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по защите металлов от коррозии (53) 621.317.7(088.8) (56) Рискин И.В. и др. Способ определения токов утечки по металлическим трубопроводам. — "Заводская лаборатория", 1974, 9 6, с. 705-706.

Авторское свидетельство СССР

9 819725, кл. С 01 R 15/02, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

ТОКА УТЕЧКИ ПО ЭЛЕКТРОЛИТУ ВНУТРИ ТРУБОПРОВОДА, содержащее датчик паде.. ния напряжения, вход которого соединен с потенциальными зажимами участка трубопровода в месте его фланцевого соединения, а выход — с входом усилителя, вспомогательный источник электроэнергии, выходная цепь которого через датчик тока подключена к токовым зажимам контролируемого участка .трубопровода, регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью павишения точности. измерения, в него введен регулятор . тока, а вспомогательный источник электроэнергии выполнен в виде стабилизированного источника постоянного напряжения с направлением вспомогательного тока на контролируемом участке трубопровода, обратным нап- Е

O .равленню измеряемого тока, причем регулятор тока включен в выходную цепь источника постоянного напряжения, С управляющий вход регулятора тока соединен с выходом усилителя, а вход регистрирующего прибора подключен к выходу датчика тока.

IaaeL

1176256 2

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при оценке тока утечки по электролиту и тонким пленкам в трубопроводах, применяемых в химической, целлюлозно-бумажной, гидроэлектрометаллургической и других отраслях промышленности, в частности в цехах электролиза водных растворов.

Целью изобретения является повыше-1р ние точности измерения эа счет исключения из совокупности составных блоков измерительного устройства вычислительного узла, характеризующегося существенными погрешностями. 13

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения постоянного тока; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема упрощенного варианта устройства; на фиг. 3." модельная лабораторная установка, используемая в процессе оценки величины тока утечки по электролиту внутри трубопровода. 25

Устройство содержит датчик 1 (фиг. 1) тока, регулятор 2 тока, усилитель 3, .датчик 4 падения напряжения, вспомогательный источник 5 постоянного напряжениярегистрирующий ЗО прибор 6, пусковый тумблер 7. Позициями

8 и 9.на схеме обозначены токовые зажимы (струбцины), позициями 10,.11 потенциальные зажимы, позицией 12— трубопровод, позицией 13 - фланцевое 3g соединение. Вход датчика 4 падения напряжения соединен с потенциальными зажимами .10 и 11 участка трубопровода 12, в месте его фланцевого соединения 13, а выход — со входом уси- 4р лителя 3. Выходная цепь вспомогательного источника 5 постоянного напряжения через датчик 1 тока подключена к токовым зажимам 8 и 9 контролируемого участка трубопровода 4S

1 2, причем в нее включен регулятор 2 тока, управляющий вход которого сое" динен с выходом усилителя 3. Вход регистрирующего прибора 6 подключен к выходу датчика 1 тока. Вспомога- 5О тельный источник 5 постоянного напряжения выполнен стабилизированным с йаправленжем вспомогательного тока на контролируемом участке трубопровода 12, обратным направлению измеря- у емого тока.

В упрощенном устройстве (фиг. 2) функции регулятора 2 тока выполняет дифференциальный усилитель, а вспомогательный источник 5 постоянного напряжения выполнен со средним выводом. Помимо регистрирующего прибора (амперметра) 6 и потенциальных зажимов 10 и 11, на схеме обозначены балан сные резисторы 14 и 1 5, калибровочный резистор 16, вольтметр 17.

Модельная лабораторная установка (фиг. 3) состоит из сообщающихся емкостей 18-20, заполненных электролитом 310 г/л NaC1 используемым для промышленного получения хлора и каустической соды, резиновых шлангов 21 и 22, заполненных электролитом, титановых трубок 23-26, вставленных в разрывы шлангов 21 и 22, платиновых электродов 27-29, источника 30 питания, реохордов 31 .и 32, ампермет.ров 33 и 34.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом.

При протекании тока утечки через электролит в трубопроводе 12 на зажимах 10 и 11 возникает разность потенциалов, которая воспринимается датчиком 4 падения напряжения и усиливается усилителем 3. Сигнал. с выхода усилителя 3 воздействует на регулятор

2 тока от вспомогательного источника 5 постоянного напряжения. С помощью данного тока, подводящегося к эажи" мам 8 и 9 и направленного встречно измеряемому току утечки, осуществляется компенсация напряжения на зажимах 10 и 11. Величина компенсирующего тока воспринимается датчиком 1 и воспроизводится регистрирующим прибором 6;

При использовании упрощенного варианта устройства, изображенного на фиг. 2, перед измерением тока утечки

I> к зажимам 10 и 11 подключают резистор с сопротивлением около 100 Ом и балансируют дифференциальный усилитель, добиваясь нулевого показания вольтметра 17. В процессе протекания тока, Т уг через электролит с сопротивлением К на зажимах 10 и 11 возниЭ кает разность потенциалов ДПз, обуславливающая разбаланс дифференциального усилителя. Напряжение разбаланса с выхода усилителя 3 подается на его инвертирующий вход.

Условием устойчивого состояния дифференциального услителя является равенство напряжений на его входах.

Это условие выполняется при полной

3 117625 компенсации падения напряжения dU на заж ах 10 и 11 напряжением 02 c: выхода усилителя 3, которое измеряется вольтметром 17. При полной компенсации падения напряжения Жз ток утечки „ должен быть полностью компенсирован выходным током усилителя 3, протекающим через резис-. тор 16 с сопротивлением R встречно измеряемому току I> . Таким образом, 10 в режиме полной компенсации

П2

Ej = Iz иых

16 и следовательно показание амперметЭ Ф

15 ра 6, устойчивое в режиме компенсации,, характеризует искомую величину тока Ióò.

Отсутствие в данном случае шунти.рованных сопротивлений в разрывах тру.20 бопровода 12 исключает возможность возникновения на них падений напряже6 4 ния, что обеспечивает повышенную точность измерения. Поскольку при практическом использовании предложенного устройства имеет место уравнение потенциалов участков трубопровода 12 в месте разрыва (т.е. замер осуществляется как бы при искусственном электрическом соединении разрыва), картина распределения токов утечки в электрической цепи технологической линии не изменяется, что существенно повышает достоверность результатов измерения.

При лабораторных испытаниях предложенного устройства на установке, изображенной на фиг. 3, величина тока утечки протекающего по шлангам

21 и 22, устанавливалась.реохордами

31 и 32, а измерялась амперметрами

33 и 34. Токи утечки в процессе испытаний устройства выбирались в пределах 2 -10 -3 -10 А.

1176256

Составитель Л. Морозов

Редактор С. Тимохина Техред М.Надь Корректор Л. Бескид

Заказ 5355/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4