Устройство защиты от утечек в шахтных гидросистемах

 

Изобретение относится к автоматизации и может быть использовано для автоматического отключения насосной станции , при утечках рабочей жидкости в гидросистеме . Цель изобретения - повышение надежности за счет дифференцированной оценки работоспособности устройства. Устройство содержит преобразователь изменения уровня жидкости, формирователь временных интервалов, блок индикации, буферный регистр, элемент ИЛИ, триггер, дешифратор . Принцип действия устройства заключается в том, что формирователь задает интервал времени в течение которого осуществляется измерение величины изменения уровня жидкости. В зависимости от скорости утечки блок индикации указывает величину утечки в процентах {25, 50, 75. 100%). Данная информация позволяет заблаговременно установить неисправность гидросистемы и провести профилактические работы. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. w Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ДЦ„„1718188 А1 (ям 6 05 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ..

Изобретение относится к области авто- Известно устройство защиты от утечек матизации и может найти применение для, в шахтных гидросистемах, содержащее датавтоматического отключения насосной чик контроля (злектроконтактный маностанции при утечках рабочей жидкости в метр), установленный вблизи насосной гидросистеме.. - . станции.

Известно устройство защиты от утечек Недостатком этого устройства является рабочей жидкости в шахтных гидросиете-. малая эффективность защиты сливного гидмах, содержащее датчик контроля; установ-:.. ропривода при утечках меньше максимальленный в удаленной от станции. точке и: нойпроизводительности насоснойстанции, соединенный с аппаратом управления .ка-, а также при утечках в уплотнениях рабочих бельной линией. цилиндров гидрокрепи. Из множества виНедостатком этого устройства является:. дов утечек фактически контролируется тольналичие дополнительной кабельной линии,.: ..ко случай практически полного разрыва что приводит к дополнительным отказам . главного напорного трубопровода. (особенно на угольных пластах малой мощ- Целью изобретения является повышености) и очень малая эффективность эащи- нее надежности за счет дифференцированты, так как устройство защищает только при: - ной оценки работоспособности устройства. утечках в главной напорной магистрали, Поставленнаяцельдостигаетсятем,что превышающих 50 производительности в устройство защиты от утечек в шахтных насосной станции. гидросистемах, содержащее преобразова1 ..." 2 (21) 4752174/24::: тического отключения насосной станции (22). 19.10.89 .. - ..;, при утечках рабочей жидкости в гидросисте(46) 07.03;92. Бкф. М 9 ..: . -,: ме, Цель изобретения — повышение надеж(71):Шахта "Юбилейная":Производственно- ности за счет дифференцированной оценки

ro. объединения "Ростовуголь." " — .: .. работоспособности. устройства. Устройство (72)-А,В.Степанов и В;А.Степанов" :.. : содержит преобразователь изменения (53) 62,50(088;8) .. : . ":.. уровня жйдкости, формирователь времен"(56) Комплектная аппаратура. тина АРУС зв- -, ных интервалов, блок индикации. буферный томатйзации струговой.устайовки статиче- регистр, элемент ИЛИ, триггер, дешифраского . действия. Руководство .no -. тор. Принцип действйя устройства заключа-: эксплуатации АРУС.ОО.ОО.ООО РЗ; НПО; Ав.-:ется в том, что формирователь задает томатгормаш, 1977, с; 79, 68,. рис. 82. " . интервал времени в течение которого осуСтанциинасосные СНГ. Руководствопо ществляется измерение величины изменеэксплуатации СНГ.ОО.ООО РЭ. Донгипроуг-:. ния уровня жидкости. В зависимости от лемаш, 1986, рис. 3., скорости утечки блок индикации указывает величину утечки в процентах (25, 50, 75, (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ 0Т УТЕЧЕК В: 100,)..Данная информация позволяет заШАХТНЫХ ГИДРОСИСТЕМАХ . благовременно установить неисправность (57) Изобретение относится к автоматиза-: гидросистемы и провести профилактичеции и может быть использовано для автома- ские работы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

171818.8 тель изменения уровня жидкости в емкости насосной станции в электрический сигнал, введены формирователь временных интервалов, блок индикации, буферный регистр, элемент ИЛИ, триггер и дешифратор, входы которого соединены с информационными входами преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а выходы — с информационными входами буферного регистра, синхровход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, а выходы — с группой входов блока индикации, другой вход которого соединен с выходом триггера и является выходом "Аварийная утечка" устройства, первый, второй, третий входы и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом сброса формирователя временных интервалов, входом сброса триггера, с выходом старшего разряда преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, входом сброса этого преобразователя. Выход предпоследнего разряда этого преобразователя. соединен с входом установки триггера, вход сброса которого является входом сброса устройства,. вход задатчика временных интервалов формирователя временных интервалов является одноименным входом устройства,.

Формирователь временных интервалов содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, формирователь импульса и задатчик временных интервалов, информационные входы которого соединены с выходом счетчика, вход задания метки времени является входом задания интервала формирователя временных интервалов, выход соединен с входом формирователя импульса, выход которого соединен с входом сброса счетчика и является выходом сброса формирователя временных интервалов, счетный вход счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов. Преобразователь изменения уровня .жидкости в электрический сигнал содержит датчик перемещения уровня жидкости, элемент защиты от дребезга контакта, формирователь импульсов по фронту и спаду, элемент И—

НЕ, первый и второй усилители, входы которых соединены с выходами датчика перемещения уровня жидкости, а выходы— соответственно с входом элемента защиты от дребезга контакта и первым входом элемента И-Hh, вторрй вход которого соединен. с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду, а выход элемента защиты от дребезга контакта соединен со входом управления направлением счета реверсивного счетчика, вход сброса которого является входом сброса преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, выход — информационным выходом преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а счетный вход соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ, выход элемента защиты от дребезга контакта соединен с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

10

Устройство защиты от утечек в шахтных гидросистемах содержит преобразователь

1 изменения уровня жидкости в емкости насосной станции в электрический сигнал, 15 формирователь 2 временных интервалов, блок 3 индикации, буферный регистр 4, элемент ИЛИ 5, триггер 6, дешифратор 7, входы (1, 2, 4) которого соединены с информацион20 ными выходами (1, 2, 4) преобразователя 1 изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а выходы соединены с информационными входами буферного регистра

4, синхровход которого (С) соединен с выхо25 дом формирователя 2 временных интервалов, а выходы соединены с группой входов блока 3 индикации, другой вход которого соединен с выходом триггера 6 и является выходом 8 "Аварийная утечка" устройства, 30 Первый, второй, третий входы и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом сброса (R) формирователя 2 временных интервалов, с выходом сброса R триггера 6, с выходом 8 старшего разряда

35 преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал 1, выход(4) предпоследнего разряда преобразователя 1 соединен с входом установки (Я) триггера 6, вход сброса R которого является входом

40 сброса 9 устройства, вход задатчика 10 временных интервалов формирователя 2 временных интервалов является одноименным входом устройства. Формирователь 2 временных интервалов содержит генератор

45 тактовых импульсов, в состав которого входят инверторы 11 и 12, конденсатор 13 и резистор 14, счетчик, состоящий из.двух последовательно соединенных для увеличения диапазона выдержки счетчиков 15 и 16, формирователь импульса, содержащий ре50 зистор 17 и конденсатор 18, задатчик 10 .временных интервалов информационные. входы которого соединены с выходами счетчика 15 и 16. Вход задания метки времени является входом задания интервала форми55 рователя 2 временных интервалов, выход задатчика 10 соединен с входом формирователя импульса (17 и 18), выход 19 которого является выходом сброса формирователя 2 временных интервалов, счетный вход С

1718188

5 6 счетчика 15 соединен с выходом генератора Однако в.реальной системе всегда сутактовых импульсов (11 — 14). ществуют незначительные утечки, что приПреобразователь изменения уровня водит к снижению уровня жидкости в баке жидкости в электрический сигнал 1 содер- насосной станции, которое считается допужит датчик 10 перемещения уровня жидко- 5 стимой. Например, для какой-то конкретной сти с контактами 21 и 22. функционально . системы допустимыми являются утечки, связанными с поплавком в емкости 23 на- приводящие к снижению уровня жидкости в сосной станции, элемент защиты отдребез- баке 23 насосной станции на 1 см за 1 час. га контакта 24, включающий в себя При повреждении в гидросистеме (поврежповторитель25, резистор 26 и конденсатор 10 дения уплотнений, порыв шлангов и др.)

27, формирователь импульсов по фронту.и снижение уровня жидкости в баке 23 насосспаду28, включающий всебя элементы."Ис- ной станции будет происходить в десятки ключающее ИЛИ" 29, ".Повторитель" 30, раз быстрее. При порыве самого тонкого конденсатор 31 и резистор 32, элемент И вЂ” шлайга в системе гидрофицированной креНЕ.ЗЗ, первый 34 и второй 35 усилители; 15 пи уровень жидкости в баке 23 насосной входы которых соединены с выходами дат- станцииупадет на 1смза несколькодесяток чика 20 перемещения уровня жидкости, а секунд, что вызовет переключение контак. выходы — соответственно с входом элемен- тов 21 и 22 датчика 20 перемещения, котота защитыот дребезга контакта 24 и первым рый функционально связан с поплавком, и входом. элемента И-НЕ 33, второй вход ко- 20 при его перемещении в одну сторону состоторого соединен с выходом формирователя яние контактов меняется, замыкается конимпульсов по.фронту и спаду 28, а выход такт 21, контакт 22, замкнуты оба, элемента защиты от дребезга контакта 24 размыкается контакт 21, размыкается консоединен со входом управления направле- такт 22, разомкнуты оба контакта. нием счета "« 1" реверсивного счетчика 36, 25 Количество этих циклов прямо пропорВыход этого счетчика является инфор-: ционально изменению уровня жидкости. мационным выходом преобразователя из- При перемещении поплавка вдругуюстороменения уровня жидкости в электрический ну (наполнение емкости 23) очередность засигнал 1, а счетный вход С соединен с выхо- мыканий и размыканий контактов меняется, дом элемента И вЂ” НЕ 33, выход элемента за- ЗО Если при разомкнутом контакте 22 происхощиты от дребезга контакта 24 соединен с дит размыкание контакта 21 (при снижении входом формирователя 28 импульсов по: уровня рабочей жидкости из-за утечек в сифронтуи спаду. ПервыАусилитель 34 содер- стеме), с выхода элемента защиты от дрежит транзистор 37, резисторы 38 и 39, а безга контакта 24 подается "1" на вход" 1" выходом усилителя является вывод40, Вто- 35 реверсивного счетчика 36 и счетный имрой усилитель 35 состоит из транзистора 41, пульс на вход С, что приводит к увеличению резисторов 42 и 43, выходом его является содержания счетчика на "1". вывод 44; Если же при разомкнутом состоянии

Устройство защиты от утечек в шахтных контакта 22 происходит замыкание контакгидросистемах работает следующим обра- 40 та 21 датчика 20 перемещения(при заполнении бака 23 рабочей жидкостью), на входе "

В.исходном состоянии, при отсутствии "1" реверсивного счетчика будет "0", а имизменения уровня жидкости в емкости 23 пульс на счетном входе С приводит к уменьнасосной станции, на выходах реверсивно- ш е н ию содержа н и я реверсивного го счетчика 36, дешифратора 7 и буферного 45 счетчика 36. регистра 4 отсутствуют единицы, а на блоке Для того, чтобы при заполнении бака 23 индикации 3 отсутствует высвечивание фак- устройство не фиксировало аварию, выход 8 тической утечки (25, 50, 75, 100Q, счетчики старшего разряда реверсивного счетчика 36

15и16 формирователя временных интерва- через элемент ИЛИ 5 подключен ко входу ловотсчитывают время интервалов, которое 50 "Сброс" R этого счетчика 36; Сброс реверизменяется ступенчато с помощью задатчи- .сивного счетчика 36 осуществляется при пока временных интервалов 10 и плавно с по- явлении "1" на выходе 19 формирователя мощью резистора 14. Два счетчика 15 и 16: . временных интервалов 2 или в линии обще последовательно соединены для увеличе-: го сброса 9 (при подаче напряжения питания диапазона выдержки. 55 ния или ври замыкании дополнительно

В идеальной системе для управления .коммутационного элемента). При пастоянгидрофицированными крепями (когда утеч- ном уменьшении уровня жидкости в емкока жидкости равна нулю) уровень жидкости сти 23 содержание реверсивного счетчика в баке насосной станции не должен изме-. Зб увеличивается и через дешифратор 7 поняться, так как система является замкнутой. дается на буферный регистр 4, который при

1718188

10

20

30

40

45 появлении "1" на входе С(от формирователя временных интервалов 2) фиксирует содержание реверсивного счетчика 36 на данный момент времени, выдает эти данные на блок индикации 3 до поступления на вход С следующего сигнала .от формирователя 2 временных интервалов., Блок индикации 3 высвечивает величину утечки (25, 50, 75 /). Если же 8 период между сигналами от формирователя 2 временных интервалов содержание реверсивного счетчика 36, достигает предельной величины (появится "1" на выходе 4 этого счетчика), то на выходе триггера 6 появляется "1"; которая дает команду на отключение объекта и высвечивает на блоке индикации.

3 недопустимую утечку в системе (100 ), Возвратить в исходное состояние устройство можно, подав "1" в. линию общего сброса 9.

Формула изобретения

1. Устройство защиты от утечек в шахтных гидросистемах, содержащее преобразователь изменения уровня жидкости в емкости насосной станции в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет дифференцированной оценки работоспособности устройства, в него введены формирователь временных интервалов, блок индикации, буферный регистр, элемент ИЛИ; триггер и дешифратор, входы которого соединены с информационными выходами преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а выходы . — с информационными входами буферного регистра, синхровход которого соединен-с выходом формирователя временных интервалов, а выходы — с группой входов блока индикации, вход которого соединен с выходом триггера и является выходом "Аварийная утечка" устройства, первый второй, третий входы и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом сброса фор; мирователя временных интервалов; входом сброса триггера, с выходом старшего разряда преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, выход предпо леднего разряда которого соединен с входом установки триггера, вход сброс которого является входом сброса устройства, вход задания временных интервалов формирователя временных интервалов является одноименным входом устройства;

2 Устройство по и. 1, отл и чаю щеес я тем, что формирователь временных интервалов содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, формирователь импульса и задатчик временных интервалов, информационные входы которого соединены с вы-.. ходами счетчика, вход задания метки времени задатчика временных интервалов является входом задания интервала формирователя временных интервалов, выход соединен с входом формирователя импульса, выход .которого соединен с входом сброСа счетчика и является выходом сброса формирователя временных интервалов, счетный вход счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

3. Устройство no n.1,отл ича ю щеес.я тем, что преобразователь изменения уровня жидкости в электрический сигнал содержит датчик перемещения уровня жидкости, элемент, защиты от дребезга контакта, формирователь импульсов по фронту и спаду, реверсивный счетчик, элемент И-НЕ,. первый и второй усилители, входы которых соединены соответственно с выходами датчика перемещения уровня жидкости, а выходы — соответственно с входом элемента защиты от дребезга контакта и первым вхо. дом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду, а выход элемента защиты от дребезга контакта соединен с входом управления направлением счета реверсивного счетчика, вход сброса которого является входом сброса преобразователя, выход — информационным выходом преобразователя, а.счетный вход соединен с вы- . ходом элемента И-НЕ, выход элемента защиты от дребезга контакта соединен с входом формирователя импульсов rio фронту и спаду.

1718188

Составитель В. Степанов

° Редактор И; Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 881 Тираж 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

l

t

l !

1

I

1 !

I

1

I !