Устройство контроля прохождения очистных объектов в трубопроводах

Устройство контроля прохождения очистных объектов в трубопроводах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в нефтяной промышленности для контроля перемещения по трубопроводу в потоке нефти скребков, разделителей, контейнеров и т.д. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости контроля и точности определения момента прохождения очистного устройства через контрольную точку. Указанная цель достигается использованием ускополосного полосового фильтра, работающего в диапазоне частот выше 100 кГц и имеющего полосу пропускания 3-10 кГц. В данном диапазоне частот обеспечивается максимальное соотношение сигнала и шума. Импульс, сфорированный на основе этого сигнала путем его обработки сравнения с опорным напряжением , проходит временную задержку и далее включает исполнительный элемент. Устройство обеспечивает максимальное соотношение сигнала и шума и позволяет повысить помехоустойчивость контроля и точность прохождения очистным объектом контрольной точки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 17 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4687835/29 (22) 31.03.89 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического института им.С.M,Êèðîâà и Управление магистральных нефтепроводов Центральной Сибири (72) Б.М,Лапшин, И.В.Штин, Е.Д.Николаева и В.А,Саенко (53) 621.643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 655877, кл. F 17 D 3/00.

Авторское свидетельство СССР

¹ 769187, кл. F 17 О 5/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ОЧИСТНЫХ ОБЪЕКТОВ.В ТРУБОПРОВОДАХ (57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в нефтяной промышленности для

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в нефтяной промышленности для контроля перемещения по трубопроводу в потоке нефти скребков, разделителей, контейнеров и т.д.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости контроля и точности определения момента прохождения очистного объекта через контрольную точку.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства контроля прохождения очистных объектов в трубопроводах; на фиг.2— экспериментальные частотные характеристики акустического излучения очистных устройств при прохождении по магистральному нефтепроводу (кривая а — шум аппара„, . Ы„, 1629684 Al контроля перемещения по трубопроводу в потоке нефти скребков, разделителей, контейнеров и т.д. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости контроля и точности определения момента прохождения очистного устройства через контрольную точку. Указанная цель достигается использованием ускопалосного полосового фильтра, работающего в диапазоне частот выше 100 кГц и имеющего полосу пропускания 3 — 10 кГц. В данном диапазоне частот обеспечивается максимальное соотношение сигнала и шума. Импульс, сфорированный на основе этого сигнала путем его обработки,и сравнения с опорным напряжением, проходит временную задержку и далее включает исполнительный элемент.

Устройство обеспечивает максимальное соотношение сигнала и шума и позволяет повысить помехоустойчивость контроля и точность прохождения очистным объектом контрольной точки. 3 ил, туры, кривые б, в — шум течения нефти до прохождения скребка, кривая г — шум течения нефти после прохождения скребка, кривые д, е — акустическое излучение, создаваемое очистным устройством, манжеторезиновым. скребком типа CMP u скребком переменного диаметра типа СПД соответственно); на фиг.3 — графики выходных напряжений функциональных узлов прибора: интегратора (а), компаратора (б), схемы временной задержки (в), исполнительного элемента (г).

Устройство контроля прохождения очистных объектов в трубопроводах (фиг.1) со держит последовательно соединенные приемный преобразователь 1, усилитель 2, узкополосный полосовой фильтр 3 частот, 1629684

Uon — 0,5 Омакс амплитудный детектор 4, интегратор 5, компаратор 6, схему 7 временной задержки, исполнительный элемент 8 и индикатор 9. В качестве приемного преобразователя может быть использован пьезоэлектрический преобразователь.

Узкополосный полосовой фильтр 3 работает в диапазоне частот выше 100 кГц и имеет полосу пропускания 3-10 кГц. B указанном диапазоне частот обеспечивается максимальное соотношение сигнала к шуму, равное 40-50дБ, в то время, как на более низких частотах эта величина в лучшем случае составляет 28 дБ (фиг.2). Интегратор 5 предназначен для исключения ложного срабатывания, обусловленного внешними импульсными шумами механического происхождения. Постоянная времени цепи интегратора х выбрана равной 0,1-0,5 с на основании экспериментов и данных из соотношенияхх 100000 Ти, где х — постоянная времени цепи интегратора; T> — длительность внешних импульсов механического происхождения.

Устройство работает следующим образом.

При движении очистного объекта (00) в трубопроводе возникает акустическое излучение, основная энергия которого сосредоточена s области частот до 200 кГц вследствие трения 00 о стенку трубы, соударения 00 со стенкой трубы, дросселирования жидкости через зазор между 00 и стенкой трубопровода. Приемный преобразователь 1, установленный на внешней стенке трубопровода, . преобразует акустические колебания, создаваемые 00, в электрический сигнал и подает его в широкополосный усилитель 2, Усиленный во всем диапазоне частот сигнал с усилителя 2 подается на узкополосный фильтр 3 и далее на амплитудный детектор 4. Выпрямленное напряжение, пропорциональное акустическому излучению в каждый данный момент времени, подается на интегратор 5, который регистрирует некоторое среднее значение сигнала акустического излучения

Ос (фиг.3а), На вход ком паратора 6 подаются два сигнала: выходное напряжение интегратора Uc и опорное. напряжение Uon, определяемое выражением

50 где Ом кс — максимальное значение акустического излучения, создаваемого 00.

При Uc)Uon компаратор 6 срабатывает и выдает импульс (фиг,3б), передний фронт которого запускает схему 7 временной задержки. Последняя обеспечивает задержку переднего фронта импульса с компаратора

6 на время прохождения очистным устройством половины участка, где UcjUon. Импульс с выхода схемы временной задержки (фиг,3в) задним фронтом включает исполнительный элемент 8, который своими контактами приводит в действие звуковую и световую сигнализацию (индикатор 9) и исполнительные устройства блока автоматики нефтепровода, Устройство обеспечивает максимальное отношение сигнала к шуму (на 12-25 дБ выше), исключение ложного срабатывания и позволяет за счет этого повысить помехоустойчивость контроля и точность определения момента прохождения очистного устройства через контрольную точку. Использование устройства позволит автоматизировать и контролировать процесс запуска и приема очистных устройств, что повысит надежность и производительность трубопроводного транспорта.

Формула изобретения

Устройство контроля прохождения очистных объектов в трубоПроводах, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, формирователь импульсов, элемент задержки и сигнальное устройство, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости контроля и точности определения момента прохождения очистного объекта через контрольную точку, устройство снабжено узкополосным фильтром частот, вход которого соединен с выходом усилителя, формирователь импульсов выполнен в виде последовательно соединенных амплитудного детектора, интегратора и компаратора, а сигнальное устройство выполнено в виде последовательно соединенных исполнительного элемента и индикатора.

i529684

ФО8 7

Частота, кГц

1629684

Составитель С.Рыбин

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 428 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101