Устройство для моделирования протяжных сооружений

 

Яибгн зт ъи g6

Q П И С А Н И Е 1п1 47 6577

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 02.04.73 (21) 1907065/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 28.11.75 (51) М. Кл. б 06О 7/68

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333.51 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. М, Ахмедов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ

СООРУЖЕН И Й

Устройство для моделирования протяженных сооружений может найти применение при исследовании в лабораторных условиях распределения электрического тока и потенциала на этой модели в автоматическом режиме его р а боты.

Известно устройство для моделирования протяженных сооружений, например подводных, подземных, изолированных и неизолированных трубопроводов, кабелей связи и силовых, предназначенное для исследования распределения электрического тока и потенциала на нем при непрерывной катодной поляризации металлических образцов, расположенных в электролитических ячейках в его поперечных цепях, от внешнего источника поляризующего тока.

Однако такое устройство не позволяет исследовать распределение электрического тока и потенциала на нем при автоматическо-прерывистом режиме поляризации металлических образцов, расположенных в электрохимических ячейках в его поперечных цепях.

Целью изобретения является расширение области применения, т. е. создание такого устройства для моделирования протяженных сооружений, которое позволяло бы в лабораторных условиях вести исследования распределения электрического тока и потенциала на нем как в непрерывном, так и автоматическо-прерывистом режиме электрической поляризации металлических образцов, расположенных в электролитических ячейках в его поперечных цепях.

Автоматизация устройства для моделирования протяженных сооружений основывается на положительном эффекте электрохимической защиты — восстановления на защищаемом сооружении катодных осадков, которые позво10 ляют отключать цепь тока поляризации на определенное время, не ухудшая эффективности, а также на возможности увеличения электрического потенциала в точке отсоса (соединения токопровода от отрицательного полюса

15 катодной станции к защищаемому сооружению).

Предложенное устройство содержит сосуд с насыщенным хлористым калием, в который погружены электрод сравнения и закрепленный в одной из электролитических ячеек ионный мостик, и последовательно включенные высокоомный потенциометр и электронно-дисковый потенциометр с двухпозиционным регулятором, контакты которого включены в цепи

25 питания обмоток электромагнитного пускателя. Входы высокоомного потенциометра подключены к электроду сравнения и электроду соответствующей электролитической ячейки.

На чертеже показана схема предлагаемого

30 устройства.

476577

ОН0 содср>кит внешний источник полярнзующего тока 1, потепциометрический делитель напряжения 2, электромагнитный пускатель 3 с н.о. контактом 4 для включения и отключения цепи тока поляризации, электрохимичсскую модель, содержащую продольные 5 и поперечные 6 резисторы, имитирующие продольные и поперечные сопротивления модели, и элсктролитические ячейки 7 с испытуемыми металлическими образцами и средами.

Злсктрический ток, протекающий в поперечных цепях устройства, измеряют при помощи измерительного прибора, например микроамперметра, включенного в разрыв 8, а потенциал металлического образца, расположенного в электролитической ячейке 7 — при помощи электрода сравнения 9 и ионного мостика !

О, так>ке входящих в электрохимическую модель. Последний создает электрическую цепь между электролитической ячейкой 7 и сосудом 11 с раствором, например хлористым калием.

Устройство содержит также высокоомный лабораторный потенциометр 12, электроннодисковый потепциометр 13 с двухпозиционным регулятором, в который входят электромеханнческие контакты 14 и 15, диски 16 и 17 и шар-качающиеся механизмы 18 и 19.

Б цепь регулирования двухпозиционного регулятора входит н. о. контакт 20 электромагнитного пускателя 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход высокоомного потенциометра 12 разности потенциалов между катодпо поляризуемым металлическим образцом, расположенным в электролитической ячейке 7 со средой, и электродом сравнения 9, изменяется выходное напряжение на низкоомном выходе (на 0 —:50 млв) этого потенциометра соответственно входному напря>кению и подается на вход электронно-дискового потенциометра 13 в виде некоторого напряжения постоянного тока, которое преобразуется и усиливается до величины, достаточной для приведения в действие асинхронного реверсивного двигателя РД-09, вращающегося в ту или иную сторону до тех пор, пока существует сигнал, свидетельствующий об отсутствии равновесия схемы.

На ось реверсивного двигателя насажен двухпозиционный дисковый регулятор. При изменении входного напряжения потенциометра 13 в сторону увеличения или уменьшения замыкаются соответствующие контакты, включенные в цепь управления регулирующего устройства.

В данном случае при изменении входного напря>кения потенциометра 13 реверсивпый двигатель приводит в движение диски 16 и 17 двухпозиционного регулятора.

Диски имеют по окружности впадины, в которые западают шарнирно-качающиеся механизмы 18 и 19, замыкающие при этом электрические цепи управлепия регулирующего устройства.

>r

1О

l5

При дости>кении шарнирно-качающимся механизмом 19 впадины диска 17 н. о. контакт

15 позиционного регулятора замыкается. По обмотке электромагнитного пускателя 3 протекает ток, и он, сработав, самоблокируется через н. о. контакт 20. При этом замыкается н. о. контакт 4 электромагнитного пускателя 3 в разрыве цепи тока поляризации металлических образцов, расположенных в электролитических ячейках 7 со средой в поперечных цепях модели, и металлические образцы, расположенные в электролитических ячейках 7, поляризуются. Электродные потенциалы их смещаются в отрицательную сторону (если образцы подключены к отрицательному полюсу внешнего источника .поляризующего тока 1).

С увеличением отрицательного потенциала металлического образца увеличивается постоянное напряжение, подаваемое на вход электронно-дискового потенциометра 13, который приводит в движение реверсивный двигатель в том же направлении. При этом шарнирно-качающийся механизм 19 диска 17 выходит из впадины этого диска и размыкается н. о. контакт 15.

Когда потенциал на металлическом образце электролитической ячейки 7достигаетлри помощи расположения впадин дисков 16и 17 относительно шарнирно-качающихся механизмов 18 и 19 верхнего установленного значения, шарнирно-качающийся механизм 18 диска 16 западает во впадину этого диска, и размыкается н. з. коетакт 14. Обмотка электромагнитного пускателя 3 обесточивается, размыкаются н. о. контакты 4 и 20. При этом разрывается цепь тока поляризации модели протяженного сооружения при помощи н.о. контакта4.

Потенциалы поляризуемых металлических образцов уменьшаются, соответственно уменьшается постоянное напряжение, подаваемое на вход потенциометра 13. При уменьшении напряжения на входе потенциометра 13 реверсивный двигатель движется в обратном направлении. Шарнирно-качающийся механизм 18 диска 16 выходит из впадины, и замыкается н. з. контакт 14.

При достижении потенциалом на металлическом образце электролитической ячейки 7 установленного нижнего значения шарнирнокачающийся механизм 19 диска 17, западая во впадину этого диска, замыкает н. о. контакт

15. Срабатывает электромагнитный пускатель

3, и цикл работы повторяется.

Устанавливая различные верхние и нижние значения потенциалов включения и отключения цепи тока поляризации на исследуемом металлическом образце, расположенном в электролитической ячейке со средой, можно исследовать распределение электрического тока и потенциала на устройстве для моделирования протяженных сооружений в автоматическо-прерывистом режиме работы его и выбрать оптимальные значения потенциалов включения и отключения цепи тока для реальных соору>кений, где наблюдаются изменения

476577

Предмет изобретения " c20«

Составитель Е. Тимохина

Техред М. Семенов

Редактор Л. Утехина

Корректор А. Дзесова

Заказ 2903/10 Изд. № 930 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пих и внутренних коррозионных факторов ример, уровня, солености, аэрации, влажи, плотности грунтов).

:тройство для моделирования протяженсооружений, содержащее источник питак которому через потенциометрический тель напряжения и нормально разомкнуконтакт электромагнитного пускателя

;лючена электрохимическая модель, сощая из продольных и поперечных резистои электролитических ячеек, включенных ду точками соединения продольных резиегоров и соответствующими поперечными резисторами, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит сосуд с насыщенным хлористым калием, в который погружены электрод сравнения и закрепленный в одной из электролитических ячеек ионный мостик, и последовательно включенные высокоомный потенциометр и электронно-дисковый потенциометр с двухпо10 зиционным регулятором, контакты которого включены в цепи питания обмоток электромагнитного пускателя; входы высокоомного потенциометра подключены соответственно к электроду сравнения и к электроду соответст15 вующей электролитической ячейки.