Интегральный сигнализатор прекращения потока жидкости

Интегральный сигнализатор прекращения потока жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет расширить диапазон контролируемых потоков жидкости в трубопроводе, повысить надежность работы сигнализатора, увеличить скорость слежения и расширить диапазон контролируемых скоростей изменения напряжения датчика. Вход преобразователя 3 напряжения в частоту подключен к выходу блока (Б) 2 сравнения, первый вход которого подсоединен к выходу источника 1, второй - к выходу Б 6 компенсации. Выход преобразователя 3 подсоединен к первому входу реверсивного счетчика (С) 4, второй вход которого подключен к первому выходу задающего генератора 5. Первый выход С 4 подсоединен к первому входу Б 7 формирования сигнала, второй выход соединен с вторым входом Б 7 и первым входом Б 6. Второй вход Б 6 подключен к второму выходу генератора 5. Вход инвертора 8 обратной связи соединен с вторым выходом С 4, выход - с входом сброса С 4. Один или несколько информационных выходов С 4 подсоединены к второму входу Б 6, при этом воздействия импульсов с выходов С 4 на Б 6 будут аналогичны воздействию импульсов с второго выхода генератора 5. 2 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 А) (19) (11) (S1) 4 Р 17 Р 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4207419/31-29 (22) 10.03.87 (46). 23.07.89. Бюл. )) - 27 (71) Гомельский политехнический институт и Нефтегазодобывающее управление "Чернушканефть" (72) Л.Г.Чубриков, В.И.Калмыков и В,A.Øó (53) 621 ° 643(088.8) (56) Чубриков Л.Г., Босак Т.И. Сигнализатор прекращения потока нефти,—

Нефтяная промышленность, сер. "Нефтепромысловое дело и транспорт нефти. — М., 1985. Р 8, (54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ СИГНАЛИЗАТОР ПРЕКРАЩЕНИЯ ПОТОКА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение позволяет расширить диапазон контролируемых потоков жидi кости в трубопроводе, повысить надеж-. ность работы сигнализатора, увеличить скорость слежения и расширить диапазон контролируемых скоростей . изменения напряжения датчика. Вход

2 преобразователя 3 напряжения в частоту подключен к выходу блока (Б)

2 сравнения, первый вход к-рого подсоединен к выходу источника 1, второй — к выходу Б 6 компенсации. Вы-. ход преобразователя 3 подсоединен к первому входу реверсивного счетчика (С) 4, второй вход к-рого подключен к первому выходу задающего генератора 5. Первый выход С 4 подсоединен к первому входу Б 7 формирования сигнала, второй выход соединен с вторым входом Б 7 и первым входом Б 6.

Второй вход Б 6 подключен к второму выходу генератора 5. Вход инвертора

8 обратной связи соединен с вторым выходом. С 4, выход — с входом сброса С 4. Один или несколько информационных выходов С 4 подсоединены к второму входу Б 6, при этом воздействия импульсов с выходов С 4 на

Б 6 будут аналогичны воздействию импульсов с второго выхода генератора 5. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

63 4 поступает входное напряжение U », которое достигает своего максималь- ного значения при наличии потока жидk кости и минимального значения при прекращении потока жидкости (в том числе и при газовых пробках)f Таким образом, при нормально работаю— щем трубопроводе с газожидкостной смесью напряжение U „ не остается постоянной величиной, а все время изменяется в широких пределах.

Напряжение U „сравнивается в блоке 2 с напряжением компенсации U<, поступающим с выхода блока 6 компенсации на второй вход блока 2 сравнения,.на выходе которого присутствует разностное напряжение

ЦЗ = U -U, Это напряжение поступает на вход преобразователя 3 напряжения в частоту, на выходе которого появляются импульсы частотой где К вЂ” постоянный коэффициент преобразования.

Импульсы частото" F поступают на первый (вычитающий) вход накопительного реверсивного счетчика, на второй (суммирующий) вход которого подаются импульсы частотой Р с первого выхода задающего генератора 5., Частота F. является постоянной велио чиной для каждого конкретного случая применения сигнализатора и определяет время усреднения входного напряжения где N — емкость накопительного реверсивного счетчика 4.

С второго выхода задающего генератора 5 на второй (вычитающий).вход блока 6 компенсации постоянно подаются импульсы задающей частоты F>>, которая определяет заданную скорость уменьшения среднего значения входного напряжения U>> > . Каждый импульс, поступающий на вход блока компенсации, уменьшает U на величиО ну bU„, что вызывае в конечном итоге увеличение F на величину bF„

К h.U1,. Таким образом происходит компенсация всех возможных медленных, 3 14955

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для контроля протекания жидкости по трубопроводу.

11елью изобретения является рас5 ширение диапазона кднтролируемых потоков жидкости в трубопроводе, по.вышение надежности работы сигнализа-тора путем введения в сигнализатор преобразователя напряжения в частоту и реверсивного счетчика, а также увеличение скорости слежения за изменением среднего значения напряжения датчика путем введения блока обнуле- 15 ния и расширение диапазона контролируемых скоростей изменения среднего значения напряжения датчика за счет подключения информативных выходов реверсивного счетчика к блоку компенса- 20 ции.

На чертеже приведена блок-схема сигнализатора.

Сигнализатор содержит источник 1 сигнала, блок 2 сравнения, преобразо- 25 ватель 3 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 4, задающий гене ратор 5 импульсов, блок 6 компенсации, блок 7 формирования сигнала и инвертор 8. Выход датчика 1 соединен 30 с первым входом блока 2 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 6 компенсации, а выход подсоединен к входу преобразователя

3 напряжения в частоту, вход которого соединен с первым входом реверсив" ного" счетчика 4, второй вход которого подсоединен к первому выходу зада ющего генератора 5, а первый выход— к первому входу блока 7 формирования 40 сигнала. При этом второй выход g÷åò- о чика 4 подсоединен к второму входу блока 7 формирования сигнала и к первому входу эпоха 6 компенсации, второй вход которого подсоединен также 45 к второму выходу задающего генератора 5. Вход инвертора 8 подключен к второму выходу реверсивного счетчика 4, а выход соединен с в одом сброса этого же счетчика, причем один или несколько информационных выходов счетчика 4 могут быть подсоединены к второму входу блока 6 компенсации.

Сигнализатор работает следующим образом. ° 55

При нормально работающем трубопроводе с протекающей в нем гаэожидкостной смесью с выхода источника 1 сигнала на вход блока 2 сравнения

5 149 уменьшений U „ и связанных с ними уменьшений частоты Г„ .

В накопительном реверсивном счетчике 4 за время t накапливается чисо ло импульсов о

n=(P F„,) t )P P„)dt, о где F > c — средняя частота F за х время о

При нормальном режиме работы трубопровода, т,е. при нормальном протекании жидкости в трубе в устройстве устанавливается динамическое равновесие Рх с F и и (N.

Следовательно, на выходе сигнализатора сигнал отсутствует. При этом уменьшения U) за счет F ä при отсутствии уменьшения U x, или увеличения Uex cp вызывают увеличение Fx что приводит к уменьшению и в счет,чике 4. В момент, когда и становится меньше нуля, т.е. и <0, то на

1 втором выходе счетчика 4 появляется импульс, который, воздействуя на первый (суммирующий)вход блока 6 компенсации, вызывает увеличение U< на

6U),, компенсируя тем самым увеличение F и поддерживая таким образом динамическое равновесие в устройстве.

При появлении импульса на втором выходе счетчика 4 происходит возбуждение всех разрядов счетчика и в нем записывается число N. Поэтому для появления" следующего импульса на втором выходе счетчика надо вычесть N импульсов, на что потребуется Значительное время t = N/(Р„- F„), т.е. скорость компенсации возрастания

РХ при уменьшении Ц„ или увеличении U< может быть иногда недостаточной. Для увеличения скорости компенсации в этих случаях в устройстве введена дополнительная обратная связь при помощи инвертора 8, благодаря чему каждым импульсом с второго выхода накопительного реверсивного счетчика 4 через инвертор производится сброс старших разрядов этого счетчика (можно и всех разрядов).

При прекращении потока жидкости в трубе скорость уменьшения среднего значения U>x со, а значит и скорость . уменьшения gF „ c /e, оказывается больше заданной скорости компенсации и через время с

t, =(N-n,)/tF -(F>» -Ы„,, )1, 5563 6

ГДЕ Il — ЧИСЛО В СЧРТЧИКЕ ПРРРД ь прекращением потока жидкости, на первом выходе накопительного реверсивного

5 счетчика 4 появляется импульс, который возбуждает блок 7 формирования сигнала, в результате чего на выходе его и, следовательно, на выходе сигнализатора появляется сигнал о прекращении потока жидкости в трубе.

При возобновлении потока жидкости в трубе увеличивается напряжение

15 ()рх.ср и, следовательно, Р „ cp что приводит к появлению импульсов на втором выходе счетчика 4 при п (О.

Первым же импульсом блок 7 формирования сигнала возвращается в исход 9 ное состояние и сигнал на выходе устройства исчезает. Начинается ускоренная компенсация возрастания Us„ сь до установления динамического равновесия. На этом заканчивается полный

25 цикл сигнализатора.

При использовании одного задающего генератора для нескольких сигнализаторов, как это делается на нефтепромыслах, может появиться необхо3р димость в различных заданных скорос.тях изменения среднего значения напряжения датчика. С этой целью один или несколько информационных выходов реверсивного счетчика подсоединя35 ют к второму входу блока компенсации.

При этом воздействия импульсов с выходов счетчика на блок компенсации аналогичны воздействиям импульсов с второго выхода задающего генератора, 40

Формула изобретения

1 . Интегральный сигнализатор прек" .ращения потока жидкости, содержащий

45 источник сигнала, блок сравнения, блок компенсации, задающий генератор и блок формирования сигнала, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона контроли50 руемых потоков жидкости в трубе и повышения надежности работы сигнализатора путем слежения за скоростью

; изменения среднего значения напряже:ния источника сигнала, в него вклю5.чены преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик так, что вход преобразователя напряжения в частоту подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого под1495563

3. Сигнализатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем,"что, с целью расширения диапазона контролируемых скоростей изменения среднего значения напряжения источника сигнала, один или несколько информационных вы водов реверсивного счетчика подсоединены к второму входу блока компенсации.

Составитель В.Чуприков

Редактор И:Дербак Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 4239/35 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 соединен к выходу источника сигнала, а второй — к выходу блока компенсации, выход преобразователя нап ряжения в частоту подсоединен к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу задающего генератора, первый выход реверсивного счетчика ,подсоединен к первому входу блока формирования сигнала, а второй выход соединен с вторым входом блока формирования сигнала и первым входом блока компенсации, второй вход которого подключен к второму выходу задающего генератора.

2. Сигнализатор по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения скорости слежения за иэменением среднего значения источника сигнала при возрастании пЬтока жидкости в трубе, в него включена

5 дополнительная обратная связь содерУ жащая инвертор, вход которого соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, а выход - с входом сброса этого счетчика.

10 -