Устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе

 

Сущность изобретения: устройство содержит приемную часть, оснащенную источником света и фотоприемником, направленными друг на друга и расположенными вдоль, вертикальной оси, между которыми расположена плоскость перемещения магнитной стрелки, при этом выход фотоприемника соединен с входом порогового элемента, выход которого соединен с информационным входом триггерной схемы , с управляющим входом которой соединен выход переключателя режима работы, в свою очередь триггерной схемы соединен с входом сигнализатора. 1 з.п. ф-лы, Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 В 08 В 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У5се Уо . Ет< Епор

У5= У1 Ет> Епор, (21) 4800049/12 (22) 07,03,90 (46) 30.05.93, Бюл. № 20 (75) А.И. Петрук, В.А. Кошовник, А.П. Подолян, А.И. Кравцов и В.А. Горенко (56) Горенко В.А., Кравцов А.И. и Жемчужин

Ю.P. Испытания магнитной системы поиска очистных устройств в трубопроводе, — Научно-технический информационный сборник. Передовой производственный опыт, рекомендуемый для внедрения в строительстве предприятий нефтяной и газовой промышленности; .М.; В Н И ИП Ктехоргнефтегазстроя, 1989, ¹ 6, с. 32-37. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

ОЧИСТНОГО ПОРШНЯ В ТРУБОПРОВОДЕ

Изобретение относится к строительству и эксплуатации трубопроводов, в частности к технике очистки внутренних поверхностей трубопроводов.

Целью изобретения является повышение чувствительности и вероятности фиксации момента прохождения очистного механизма (поршня) через заданное сече- ние трубопровода.

На фиг. 1 — 3 приведены схемы, поясняющие работу устройства, Магнитная стрелка 1 установлена на карданном подвесе 2. Плоскость вращения стрелки проходит между осветителем 3 и фотоприемником 4, расположенными вдоль вертикальной оси, Осветитель 3 создает световой поток Ф, который в свохз очередь создает на чувствительной площадке фотоприемника 4 освещенность Ев п в случае аиньетирования стрелкой потока Ф и Emax

1ри отсутствии виньетирования. Выход фо„„Я „„1818160 А1 (57) Сущность изобретения; устройство содержит приемную часть, оснащенную источником света и фотоприемником, направленными друг на друга и расположенными вдоль вертикальной оси, между которыми расположена плоскость перемещения магнитной стрелки, при этом выход фотоприемника соединен с входом порогового элемента, выход которого соединен с информационным входом триггерной схемы, с управляющим входом которой соединен выход переключателя режима работы, в свою очередь выход триггерной схемы соединен с входом сигнализатора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. топриемника 4 соединен с входом порогового элемента 5. Сигнал на выходе hoporoooro элемента 5: где v< — сигнал высокого логического уров° ией ня;о чо — сигнал низкого логического уров- С ня;

E,— освещенност» нв фотоприемнике 4, );»

Епор пороговая освещенность (выбирается при настройке из условия

Emin< Епор< Евах).

Выход порогового элемента 5 соединен с информационным входом триггерной схемы 6, с управляющим входом которой соединен переключатель режимов работы 7.

Сигнал на выходе триггерной схемы:

1818160

Ч5=Чо ч5= v1

Ч5= Чо

V7= Vo

V7= Vo, ч7=ч1;

V5= Vo

V5= Ч1

Ч5= ХРаНЕНИЕ Vo

v5= переход к v1, хранение v1

Ч5= V1 ч7=ч1 где v7 — логический сигнал на выходе переключателя режимов 7.

Выход триггерного элемента 6 соединен с сигнализатором состояния 8.

Предлагаемое устройство работает в двух режимах — фиксация момента прохож дения очистного устройства и поиск остановившегося очистного устройства.

Сигнал на выходе переключателя режимов работы ч7=ч1 — в режиме фиксации момента прохождения очистного механизма (ПОРШНЯ) И Ч7=чо — В РЕЖИМЕ ПОИСКа ОЧИСтного механизма (поршня).

Работа предлагаемого устройства в режиме фиксации момента прохождения очистного поршня заключается в следующем.

Приемная часть устройства устанавливается так,.чтобы в установившемся режиме магнитная стрелка была расположена строго между источником света и фотоприемником и виньетировала световой поток Фч, После этого производится кратковременный перевод переключателя режимов 7 в режим поиска очистного поршня и обратно, в результате чего триггерная схема обнуляется. Таким образом, в исходном положении сигнал на выходе приемной части устройства отсутствует, Очистной поршень оборудован передающей частью, полностью аналогичной передающей части прототипа.

При прохождении очистного поршня по участку трубопровода, рядом с которым установлена приемная часть устройства, ввиду изменения направления результирующего вектора напряженности магнитного поля, магнитная стрелка начнет отклоняться, что повлечет за собой изменение коэффицйента виньетирования (степени перекрытия) ей светового потока Фч. С изменением коэффициента виньетирования будет изменяться и освещенность на фотоприемнике 4, В момент, когда Е превысит пороговое значение Е>ор, на выходе порогового элемента появится сигнал высокого логического уровня., который переведет триггерную схему в положение высокого логического уровня на ее выхаде, по которому сработает сигнализатор 8.

После прохождения очистного поршня магнитная стрелка возвратится в свое исходное положение, и на выходе порогового элемента будет сигнал низкого логического уровня. Независимо от этого триггерная схема будет находиться в режиме хранения информации и, следовательно, по состоянию сигнализатора 8 можно судить о прохождении поршня.

Триггерная схема может быть выполнена на основе R-S-триггера по схеме, представленной на фиг, 2;

Работа предлагаемого устройства в ре10 жиме поиска остановившегося очистного поршня заключается в следующем. Переключатель режимов устанавливается в положение, соответствующее состоянию . низкого логического уровня на его выходе.

15 Триггерная схема в этом случае перейдет в режим повторителя и сигнал на входе сигнализатора 8 будет однозначно соответствовать сигналу на выходе порогового элемента 5, 20 Перемещая приемную часть вдоль трубопровода, не меняя ее пространственной ориентации, по состоянию сигнализатора можно судить об аномальном отклонении стрелки и соответственно о месте остановки очистного поршня.

Исследования показывают, что угол отклонения стрелки зависит от ряда параметров и лежит в пределах от 0 до 30, т.е. для конкретного случая применения имеет мес30 то определенное максимальное отклонение магнитной стрелки. При эксплуатации устройства в режиме поиска остановившегося очистного поршня в высокой чувствительности приемной части нет не35 обходимости, Важно обеспечить гарантированное срабатывание сигнализатора при отклонении магнитной стрелки на

- угол, превышающий 10 — 15о. Наличие зоны нечувствительности повысит помехозащищенность устройства.

В предлагаемом устройстве предусмотрена оперативная регулировка чувствительности в широких пределах, Для этого магнитная стрелка выполнена сужающейся

45 от точки подвеса (центра) к полюсам, а в схеме предусмотрено устройство перемещения источника света 3 и фотоприемника

4 вдоль плоскости, проходящей через ось подвеса стрелки и перпендикуляру к этой

50 оси.

Как отмечалось выше, момент срабатывания порогового элемента 5 зависит от степени перекрытия стрелкой 1 светового потока Фч и, как следствие, от угла поворота стрелки.

На фиг. 3 проиллюстрирована зависимость возможного отклонения магнитной стрелки от местонахождения осветителя и фотоприемника, Как видно, при одной и той же апертуре угла фотоприемника требуется

1818160 разный угол отклонения магнитной стрелки, приводящий к срабатыванию сигнализатора. Зона нечувствительности в общем случае может быть представлена в виде сложной функции 5 где h p- зона нечувствительности (угол поворота магнитной стрелки, не приводящий 10 к срабатыванию устройства);

Кь=Як/Ss — коэффициент виньетирования;

$ — площадь апертуры фотоприемника; 15

S — площадь апертуры фотоприемника, перекрытая магнитной стрелкой, при которой происходит срабатывание порогового элемента;

Д вЂ” диаметр апертуры фотоприемни- 20 ка;

1 — расстояние по горизонтали между осью подвеса магнитной стрелки и . осью размещения фотоприемника и осветителя; 25

1 — длина полюса стрелки; — угол в вершине стрелки.

Наличие регулируемой зоны нечувствительности повышает общую помехозащищенностьь-устройства. 30

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, содержащее передающую часть, установленную соосно с трубопроводом на очистном поршне и состоящую из постоянных магнитов, расположенных по окружности, одноименными полюсами к центру, приемную часть, расположенную с внешней стороны трубопровода, содержащую магнитную стрелку на карданном подвесе с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что приемная часть дополнительно содержит фотодатчик местоположения стрелки, схему обработки и сигнализатор, причем фотодатчик местоположения стрелки снабжен устройством перемещения вдоль оси, перпендикулярной оси подвеса магнитной стрелки, и выходом через схему обработки подключен к сигнализатору.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что схема обработки содержит пороговый элемент, триггер, переключатель режима работы, причем вход порогового элемента является входом схемы обработки, а выход ее подключен к первому. входу триггера, второй вход которого подключен к переключателю режима работы, а выход является выходом схемы обработки.

Составитель А.Петрук

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор Е.Ходакова

Заказ 1916 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