Устройство для контроля перемещаемых по трубопроводу объектов

Устройство для контроля перемещаемых по трубопроводу объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в>770958 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 16.1178 (21) 2684627/27-11 (51)М. Кл.3

В 65 G 51/36 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,1Q80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 181080 (53) УДК 620. 176 (088.8) k Ь

Г. А. Абрамов, В. Б. Белоусов, P. А. Ци йсер

l и М. Э. Шварц

" с с

Специальное конструкторское бюро "Транснефтеавтоматика"

Главного управления по транспорту и снабжению нефтью и нефтепродуктами при СМ РСФСР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ

ПО ТРУБОПРОВОДУ ОБЪЕКТОВ!

Предлагаемое изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для контроля и учета перемещаемых по трубопроводу в потоке жидкости скребков, разделителей, 5 контейнеров и других поточных устройств.

Известно устройство для контроля перемещаемых по трубопроводу объектов, содержащее генераторы, один из ко- IO торых соединен с размещенными на трубопроводе с интервалом друг от друга ультразвуковыми излучателями, установленные напротив последних ультразвуковые приемники, делители частоты,15 соединенные входами с выходом второго генератора импульсов и блоком сравнения, к выходу которого подключен индикатор (11.

Недостатком этого устройства яв- 2О ляется невозможность контроля и учета объектов,.движущихся без интервалов между собой.

Наиболее близким устройством по технической сущности и достигаемому 25 результату является устройство для контроля перемещаемых по трубопроводу объектов, содержащее задающий генератор, соединенный с размещенными на трубопроводе с интервалом друг от 3п

2 друга не менее минимальной длинй .объекта ультразвуковыми излучателями, установленные напротив последних ультразвуковые приемники, один из которых подключен на вход цепочки, включающей в себя детектор и последовательно соединенные ключ и счетчик, а другой — на вход цепочки, включающей в себя детектор, элемент НЕ и последовательно соединенные ключ и счетчик, генератор, подключенный к счетным входам ключей обеих цепочек, блок сравнения, один иэ входов и выход которого подключены соответственно х выходу и входу счетчика второй цепочки, н индикатор 12 .

Данное устройство обеспечивает правильный контроль объектов, проходящих по трубопроводу без интервалов и с интервалами, равными или больше расстояния между двумя излучателями.

Однако в случае наличия разделяющих объекты интервалов меньших:. чем расстояние между ультразвуковыми излучателями, возникает ошибка в их подсчете.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля

770958 объектов, движущихся по трубопроводу в потоке перекачиваемой жидкости с интервалами, меньшими расстояния между каналами "излучатель-приемник".

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено элементами

И, ИЛИ, дополнительным элементом.

НЕ, формирователем импульсов, блоком перезаписи и буферным регистром, причем дополнительныи элемент НЕ и элемент И соединены последовательно и включены между управляющим входом ключа и выходом детектора первой цепочки, соединенным дополнительно со входом сброса счетчика этой цепочки, выход которого соединен с одним из входов блока перезаписи, другой вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом элемента HE второй цепочки, а выход — с бдним из входов буферного регистра, второй вход которого соеди- 20 нен с выходом детектора второй цепочки, соединенным с одним из входов элемента ИЛИ, а выход — со вторыми входами блока сравнения и элемента

ИЛИ, выход которого подключен ко входу элемента И, а выход элемента

НЕ второй цепочки связан с управляющим входом ее ключа.

Кроме того, с целью исключения ложного счета при аварийном прекра-. щении перекачки жидкости, оно снабжено дополнительным элементом И, включенным между выходом элемента НЕ второй цепочки и управляющим входом ключа второй цепочки, и датчиком контроля движения жидкости, установ- З5 ленным на трубопроводе и подключен- ным к другим входам элементов И обеих цепочек и входу индикатора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. 40

Устройство содержит задающий генератор 1, усилитель 2 импульсов, возбуждающих ультразвуковые колебания в излучателях 3 и 4, трубопровод 5, движущийся объект 6, перекачиваемую 45 жидкость 7, ультразвуковые приемники 8 и 9, установленные на трубопроводе 5 напротив соответствующих излучателей и соединенные с усилителями 10 и 11, ВыхОДы усилителей пОД щ ключены к детекторам 12 и 13. Устройство включает также элементы НЕ 14 и 5, элементы И 16 и 17, формирователь кратковременных импульсов 18, ключи 19 и 20, счетчики 21 и 22, блок перезаписи 23, буферный регистр 24, блок 25 сравнения, генератор 26 счетных импульсов, блок 27 сигнализации, блок 28 печати числа прошедших объектов, задатчик 29 числа транспортируемых объектов, элемент ИЛИ, g)

30 и датчик 31 контроля движения жидкости. Устройство содержит два ультразвуковых канала: первый по ходу движения жидкости канал калибровки, $5 второй — канал счета, излучатели и приемники которых устанавливаются на трубопроводе на расстоянии1 между собой не более минимальной длины поточных объектов. Для обеспечения согласования фактической длины поточных объектов с расстоянием между каналами счетчик 22 выполнен с ручной установкой коэффициента пересчета.

Устройство. работает следующим

Образом.

В исходном положении, когда в трубопроводе нет транспортируемых объектов, имеет место свободное прохождение сигналов в каналах калибровки и счета. При этом на выходе детекторов 12 и 13 поддерживается высокий потенциал, который, воздействуя на входы элементов НЕ 14 и 15, вызывает появление на их выходах сигналов ниэкого уровня. Элементы И

16 и 17, имея низкий потенциал на одном из своих выходов, создают на выходе низкий потенциал, обеспечивающий запирание ключей 19 и 20. С выходов детекторов 12 и 13 высокий потенциал обеспечивает также перевод и удержание счетчика импульсов

21 и буферного. регистра 24 в исходном состоянии. Исходное состояние счетчика импульсов 22 счетного канала, блока сигнализации 27 и блока печати 28 осуществляется оператором имеющимися в них органами управления.

Выходной сигнал датчика 31 конт- роля движения жидкости 31 имеет при перемещении жидкости в трубопроводе высокий потенциал, при остановке перекачки — низкий. Выходной сигнал отображается в блоке сигнализации.27, а также подается на элементы И 16 и 17.

Перед пропуском объектов по трубопроводу оператор устанавливает в задатчике 29 количество объектов, под-. лежащее оперативному контролю на прохождение.

При подходе объектов к устройству контроля в момент перекрытия головным транспортируемым объектом ультразвукового луча канала калибровки потенциал на выходе детектора

12 снижается до низкого уровня, что обеспечивает появление сигнала высокого уровня на выходе элемента

НЕ 14, который совместно с сигналом высокого уровня детектора 13 канала счета через элемент ИЛИ 30 и сигналом высокого уровня с выхода датчи-. ка контроля движения жидкости создает на выходе элемента И 16 сигнал высокого уровня, обеспечивающий перевод в открытое состояние ключа 19.

Одновременно сигнал низкого уровня с выхода детЪктора 12 переводит счетчик импульсов 21 в рабочее состояние,который начинает регистрировать импульсы, поступающие на его вход

770958 остается в открытом состоянии. Импульсы от генератора 26 поступают на счетчик 21, который продолжает вести счет импульсов.

Одновременно напряжение высокого уровня с выхода детектора 13 поступит на вход управления буферного регистра 24 и произведет сброс ранее перенесенного в него числа импульсов.

Напряжение на выходе буферного регистра 24 упадет до низкого уровня, и на одном входе элемента ИЛИ 30 будет низкий уровень напряжения. Таким образом, выход предшествующего объек-. та из зоны действия канала счета не нарушает ранее начатой работы в канале калибровки.

Изменение напряжения на выходе детектора 13 с низкого на высокий уровень обусловливает появление на выходе элемента HE 15 сигнала низкого уровня, что вызывает появление такого же сигнала на выходе элемента от генератора. 26 через ключ 19. Счет импульсов будет осуществляться вплоть до момента, пока головной объект, перемещаясь по трубопроводу, не перекроет излучатель 4 канала счета. При этом сигнал a,ïðèåìíèêå

9 и выходной потенциал детектора 13 упадут.до низкого уровня, в результате чего элемент И 16 канала калибровки, связанный с выходом детектора 13 через элемент HJIH 30, перейдет в состояние, при котором его выходное напряжение будет иметь низкий уровень, обусловливающий закрытие ключа 19, что исключит дальнейшее поступление импульсов в счетчик 21. 15

Одновременно низкий потенциал детектора 13 вызывает появление на выходе элемента НЕ 15 сигнала высокого уровня, перепад которого будет воздействовать на вход формирователя 20 кратковременных импульсов 18. Кратковременный импульс с выхода формирователя 18 будет подан на вход управления блока перезаписи 23, и зарегистрированное число импульсов в счетчи- д ке 21 будет зафиксировано в буферном регистре 24. Потенциал высокого уровня с выхода элемента 15 совместно с сигналом высокого уровня датчика контроля движения жидкости 31 обусловливает появление на выходе элемента

И 17 сигнала высокого уровня, который переведет и будет удерживать ключ 20 в открытом состоянии. При этом импульсы от генератора 26 будут поступать на вход счетчика 22 и регистрироваться в нем.

Когда зарегистрированное счетчиком

22.число импульсов совпадает с числом, находящимся в памяти буферного регист.— ра 24, блок сравнения 25 создаст 40 на своем выходе кратковременный импульс высокого уровня, который, воздействуя на вход управления счетчиком 22, обеспечит перевод его в исходное состояние, и счет импульсов 45 начнется с нуля. Выходной импульс блока сравнения 25 одновременно поступает на вход блока сигнализации 27, сбрасывая единицу из ранее установленного оператором числа объектов

50 в задатчике 29, и на вход печатающего. блока 28, в котором регистрируется время прохождения объекта и его порядковый номер.

,Если транспортируемые объекты движутся по трубопроводу без интер-. валов между собой, то счетчик 22, продолжая регистрировать счетные импульсы, очередной раз наберет число, равное числу, находящемуся в буферном регистре, и блок сравнения g)

25 выдаст второй импульс регистрации прохождения очередного объекта и т.д.

При наличии между предшествующим и последующим объектами интервала,. меньшего чем расстояние между иэлу- д чателями в момент выхода конца предшествующего объекта из зоны излучателя 3 и приемника 8 возобновляется прохождение ультразвукового сигнала в канале.калибровки, и на выходе детектора 12 появится сигнал высокого уровня, который, воздействуя на вход управления счетчиком 21, произведет сброс ранее зарегистрированного базового числа импульсов и будет удерживать счетчик в исходном состоянйи. Одновременно выходной сигнал детектора 12 поступит на элемент НЕ 14 и вызовет на его выходе появление сигнала низкого уровня. Однако схема канала калибровки режима работы не изменит, так как на выходе элемента И 16 сохранится сигнал низкого уровня. Канал счета также не изменит режима работы. B момент подхода очередного объекта и перекрытия им ультразвукового луча канала калибровки выходное напряжение дектора 12 упадет до низкого уровня, при этом счетчик

21 будет переведен в рабочее состояние и начнет осуществлять счет импульсов, которые будут поступать на его счетный вход через ключ 19, управляемый элементом И 16, на вход которого приходят сигналы высокого уровня с выхода элемента ИЛИ 30, имеющего на своем входе высокий уровень сигнала с выхода буферного регистра

24 при наличии в нем базового числа, ранее перенесенного иэ счетчика 21, и выходного сигнала датчика контроля движения жидкости 31. Счетчик 21 будет вести регистрацию импульсов, поступающих от генератора 26.

При выходе предшествующего объекта иэ эоны излучателя 4 и приемника

9 восстановится высокий уровень выходного напряжения детектора 13, на входах и на выходе элемента И 16 будут сигналы высокого уровня,и ключ 19

770958

И 17 и запирание ключа 20; счет импульсов в счетчике 22 прекратится.

Формирователь кратковременных импульсов 18 Hd изменение входного напряжения с высокого уровня на низкий не реагйрует.

Подход последующего объекта к излучателю 4 и приемнику 9 канала счета вызовет изменение уровня выходного сигнала детектора 13 с высокого на низкий, что приведет к уже описанному выше прекращению счета импульсов в счетчике 21 канала калибровки, формированию кратковременных импульсов и переносу зарегистрированного числа в буферный регистр 24, а также к началу счета в счетчик 22, который 15 при одиночном объекте завершится формированием очередного импульса в блоке сравнения 25 и отображением пройденного объекта в блоке сигнализации 27 и блоке печати 28. 20

Если очередной объект, транспортируемый по трубопроводу, движется с интервалом больше расстояния между излучателями, то до подхода головной части очередного объекта к излучате". лю 3 и приемнику 8 канала калибровки закончится прохождение хвостовой части предшествующего объекта в канале счета. В момент изменения уровня ультразвукового сигнала в канале счета с низкого уровня на высокий изменится уровень выходного сигнала детектора 13 с низкого на высокий. В результате в канале счета будет закрыт ключ 20, счет импульсов прекратится, все элементы канала калиб- З5 ронки с помощью формиронателя кратковременных импульсов и детекторов 12 и 13 будут переведены в исходное состояние. Таким образом, динамика регистрации будет аналогична уже 40 рассмотренной при прохождении головного объекта.

Если в процессе работы по какойлибо причине прекратится перекачка жидкости по трубопроводу, а с нею и транспортируемые объекты прекратят движение, то выходное напряжение датчика контроля движения жидкости изменится с высокого уровня на низкий. Это исключает возможность появления на выходах элементов И 1б и 17 сигналов высокого уровня и тем самым исключит счет импульсов и ошибку в регистрации прохождения объектов, если объект остановится в трубопроводе, перекрыв один или оба канала

"излучатель-приемник " одновременно.

Использование предложенного технического решения обеспечивает контроль и учет объектов, движущихся в любых сочетаниях(с промежутка- 60 ми и без них)и независимо от изменения режима перекачки жидкости и,кроме того, автоматическое отключение счета объектов в случае остановки перекачки жидкости по трубопроводу, 65 что позволяет исключить ошибки счета, тем самым расширяя функциональные возможности устройства и повышая надемность работы трубопроводного транспорта.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля перемещаемых по трубопроводу объектов, содержащее задающий генератор, соединенный с размещенными на трубопроводе с интервалом друг от друга не менее минимальной длины объекта ультразвуковыми излучателями, установленные напротив последних ультразвуковые приемники, один из которых подключен на вход цепочки, включающей н себя детектор и последовательно соединенные ключ и счетчик, а второй — на вход цепочки, включающей н себя детектор, элемент НЕ и последовательно соединенные ключ и счетчик, генератор счетных импульсов, подключенный к счетным входам ключей обеих цепочек, блок сравнения, один из входов и выход которого подключены соответственно к выходу и входу счетчика второй цепочки, и индикатор„ о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля объектов, движущихся с интервалом, меньшим расстояния между каналами "излучатель-приемник", оно снабжено элементами И, ИЛИ, дополнительным элементом НЕ, формирователем импульсов, блоком перезаписи и буферным регистром, причем дополнительный элемент НЕ и элеМент И соединены последовательно и включены между упранляющим входом ключа и выходом детектора первой цепочки, соединенным дополнительно со входом сброса счетчика этой цепочки, выход которого соединен с одним из входов блока перезаписи, другой вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом элемента HE второй цепочки, а выход — с одним иэ входов буферного регистра, второй вход которого соединен с выходом детектора второй цепочки, соединенным с одним из входов элемента ИЛИ, а выход — со нторыми входами блока сравнения и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу элемента, И, а выход элемента НЕ второй цепочки связан с управляющим входом ее ключа.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения ложного счета при аварийном прекращении перекачки жидкости, оно снабжено дополнительным элементом И, включенным между выходом элемента НЕ второй цепочки и управляющим входом ключа второй цепочки, и

770958

Составитель Л. Цобан

Редактор Н. Вирко Техред С.Мигунова Корректор M. немчик

Заказ 7379/26 Тираж 914 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент ", r. Ужгород, ул. Проектная,4 датчиком контроля движения жидкости, установленным на трубопроводе и подключеннык к другим входам элементов

И обеих цепочек и входу индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 200296, кл. 5 01 и 29/02, 1965.

2,. Авторское свидетельство СССР по заявке 9. 2525169/11, кл. В 65 g 51/36, 14.09.77(прототип),