Специальное проектно-.конструкторское бюро средств автоматизации добычи нефти, транспорта и хранения газа Грозненского научнопроизводственного объединения Промавтоматнка" (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ПРОХОЖДЕНИЯ

КОНТЕЙНЕРОВ В ТРУБОПРОВСДНЫХ

ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫХ УСТА HOBKAX

Изобретение относится к пневматическому транспорту, а именно, к автоматике в трубопроводах пневмотранспортных установок для формирования информационного сигнала о прохождении «онтейнера и составов иэ них для определения скорости контейнера и его местонахождения.

Известно устройство для сигнализации прохождения контейнеров в трубопроводных пневмотранспортных установках, содержа- та шее установленный на контейнере источник энергии, установленные на трубопроводе в контролируемых точках первичные преобразователи с формирователями сигналов, подключенными к блоку контроля прохождения контейнера с регистрато-ром (11.

Недостаток этого устройства в том, что оно дискретно определяет координату контейнера, а именно только в момент. достижения контейнером местоцоложення дриемника. Однако при управлении скорос1ью движения контейнера, в зависимости

2 2 .: . -.,1 от его координаты, найривтер при.-его -- =" = торможении, необходимо непрерывно измерять координату и скорость движущегося контейнера во времени. Использование известного устройства сигнализации прохождения контейнеров для этой цели приведет к значительным погрешностям в определении координаты контейнера или к установке большогоколичества приемников вдоль трубопровода на малом расстоянии друг от друга, связанного с нарушением целостности трубы.

Цель изобретения» обеспечение непрерывного измерения координаты движущегося контейнера без нарушения целостности трубые

Эта цель достигается тем, что источник энергии выполнен в виде генератора упругих колебаний, а блок контроля прохождения контейнера содержит вычислитель коэффициента затухания, ключи, блок памяти и вычислитель координатыдвижушеroc@ контейнера с подключенным к его выходу блоком сравнения и связанный

З 81 своими входами через формирователи с первич ными преобразователями и блоком памяти, подключенным своими входами через ключ к. выходу вычислителя коэффициента затухания, подключенного своими входами к входам формирователей сигналов первичных преобразователей, установленных в начале и конце контролируемого участка.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит контрольный участок 1 трубопровода, движущийся контейнер 2, на котором помещен генератор 3 упругих колебаний, превичные преобразователи 4, 5, один из которых

4 помещен в начале контрольного участка 1, а другой 5 - в конце этого участка, дополнительный первичный преобразователь 6 упругих колебаний, расположенный на некотором расстоянии от преобразователя 4. Выходы первичных преобразователей 4, 5 через формирователи 7, 8 сигналов, включающие фильтры и преобразователи мошности, соединены со входами вычислителя коэффициента 9 затухания и вычислителя 10 координаты движущегося контейнера. Кроме того, на другие входы вычислителя 10 координаты движущегося контейнера поступает сигнал с выхода блока 11 памяти и с дополнительного первичного преобразователя 6 после прохождения через формирователь 12.

Выход вычислителя коэффициента 9 затухания через ключ 13 соединен со входом блока 11 памяти. Выход вычислителя 10 координаты движущегося контейнера поступает на один из входов блока 14 сравнения и через второй ключ 15 на регистратор 16.

Ключи 13 и 15 управляются выходным сигналом блока 14 сравнения, на другой вход которого подается сигнал, соответствующий пулевой координате контейнера.

В частном случае источником 3 упругих колебаний могут служить шумы от вибрации движущихся контейнеров и упругие колебания будут распространяться по стенкам трубы, а первичными преобразователями могут служить виброметры HJIH тензодатчики.

Основные зависимости для расчета коэффициента-затухания упругих колебаний и координаты движущегося контейнера получены следующим образом.

Пусть расстояние между наиболее удаленными первичными преобразователями 5, 6 выбрано таким, что в пределах контрольного участка может находиться

N=N 5 +%N.( о

- (Х Ь) К -a

15 где ф вЂ” коэффициент затухания упругих колебаний, Я вЂ” мощность упругих колебаний

0 генерируемых контролируемым контейнером, Я вЂ” мощность колебаний, генерируе1

Ф мых вЂ” м контейнером, 4 вЂ” расстояние между первичными преобразователями 4 и 5, y вЂ” количество контейнеров, движушихся в пневмолите, )(вЂ” расстояние «vr j -го контейнера до первичного преобразователя 4.

Из уравнений (1) и (2) следует, что

30 й1 и N (Таким образом, измеряя мощность

35 упругих колебаний первичными преобразователями 4, 5, можно определить. коэффициент затухания aL., При нахождении контейнера внутри контролируе мого участка

- Х К-1 -«:(Х„.

И„=И С ++2N„t

-Ы(Е-К) "-" - (Х,.+ ).

И =М а +2"- " (4

2 О 1=-4 1

45 -А(ХЕ к " -d (Õ1- ), о

1=1 где вЂ” расстояние между первичными преобразователями 4 и 6, )4 вЂ” мощность сигнала, измеряемо-50 3 го первичным преобразователем 6, )(. вЂ” расстояние между 1- м кон1 тейнером и первичным преобразователем 4, 55 обозначим к-1

С= 28 5 1

1 " (Б)

- х - (g х) 4833 4 только один движущийся контейнер или ни одного. Предположим, что контейнер находится вне контрольного участка на расстоянии X от первичного преобразователя 4 и )(нот первичного преобразователя 5. Мощность упругих колебаний М„, воспринимаемая первичным преобразователем 4 и мошность Ng,. воспри-. нимаемая .первичным преобразователем

5, определяется из формул

148

К =A+C, 1

p(-aLL

М =А ct систем пол им l0

Решая (7

Гб) 50

5 8

А и В- составляющие полезной мощности, воспринимаемой первичными преобразователями

4, 5 соответственно, вЂ” составляющая шума от движения других контейнеров.

Система (4) примет вид у (6), уч

" з

" " eeNN1- Щ

x= вЂ” ь+ вЂ” с вЂ” . (9

1 1 . Z 2А И А

В этом случае согласно (9), X 9.

Таким образом, как видно иэ вы- 35 ражений (3), (7), (8), (9), значение координаты контейнера не зависит от параметров излучаемого контейнером сигнала (амплитуды и частоты), нри этом влияние шумов от сигналов других кон- 40 тейнеров исключается.

Аналогичные зависимости нетрудно . получить для случая, когда источником шума являются контейнеры, движущиеся по обе стороны от контрольного участка 45

1, при этом потребуется еше одни дополнительный первичный преобразователь, установленный на некотором расстоянии от первичного преобразователя 5.

Устройство работает следующим образом.

При движении контейнера 2 вне . контрольного участка 1, например вне участка торможения, упругие колебания, генерируемые генератором 3, воспринимаются первичными преобразователями 4, 5, 6, выходные сигналы с которых после прохождения через формирователи

7, 8, 12 сигналов поступают на входы где а, в, с, d вЂ” постоянные, зависящие от выбранных значений

Си Ь.

Веря отношение - с учетом (5), поА лучим В откуда

Когда контейнер .. находится вне контрольного участка, отношение

В нога(" ") д„„ t, о

33 6 вычислителя 10 координаты движущегося контейнера.

Кроме того, сигналы с выхода формирователей сигналов 7, 8 поступают на входы вычислителя 9 коэффициента затухания, где согласно (3) вычисляется коэффициент затухания упругих колебаний.

Сигнал с выхода вычислителя 9 ко-эффициента затухания через открытый . ключ 13 и блок 11 памяти поступает на один из входов вычислителя 10 координаты движущегося контейнера, на выходе которого появляется сигнал, соответствующий координате "0 согласно формулы (9).

Сигнал с выхода вычислителя координаты движущегося контейнера поступает на вход блока 14, сравнения где сравнивается с сигналом, соответствующим координате "0 и поступающим на другой вход блока 14 сравнения. При равенстве сигналов выходной сигнал с блока

14 сравнения держит открытым ключ 13 и закрытым ключ 15, при этом сигнал с выхода вычислителя координаты движущегося контейнера на регистратор 16 не поступает. При дальнейшем движении контейнера 2 он попадает в пределы контрольного участка 1, при этом в вычислителе 10 координаты движущегося контеййера определяется координата контейнера Х7 Осогласно (7), (8), (9).

При поступлении сигнала, характеризующего координату Х? 0 на блок 14 сравнения, последний своим выходным сигналом закрывает ключ 13 и открывает ключ

15, при этом на регистратор 16 поступит соответствующий сигнал, характеризующий координату движущегося контейнера. Измерение координаты движущегося контейнера осуществляется непрерывно во - времени, пока контейнер движется в пределах контрольного участка 1.

Непрерывное измерение координаты движущегося контейнера, а . следовательно, и его скорости, с требуемой точностью, используя для этой цели минимальное количество первичных преобразователей обеспечит необходимой информацией устройствадля управлениядвижением контейнеров на ответственных участках, например при торможении.

Первичные преобразователи упругих колебаний устанавливаются на .. поверхности трубы, при этом не нарушается ее целостность.

7 фор мула изобретени..

814833 8 фициента затухания, ключи, блок памяти и вычислитель координаты движущегося конУстройство для сигнализации прохож- тейнера с подключенным к его выходу блоком дения контейнероввтрубопроводныхпневмо- сравнения и связанный своими входами транспортных установках, содержащее через формирователи с первичным: установленный на контейнере источник преобразователями и блоком памяти, подэнергии, установленные на трубопроводе ключенным своим входом через ключ к в контролируемых точках первичные пре- выходу вычислителя коэффициента затуобразователи с формирователями сигналов, хания, подключенного своими входами к подключенными к блоку контроля прохож- 1О входам формирователей сигналов первичдения юнтейнера с регистратором, о т- ных преобразователей, установленных в л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью начале и конце контролируемого участка. обеспечения непрерывного контроля за положением контейнера без нарушения Источники и фо сточники информации, целостности трубы, источник энергии принятые во внимание при экспертизе выполнен в виде генератора упругих 1. Авторское свидетельство СССР колебаний, а блок контроля прохождения % 375238, кл. В 65 (% 51/44, контейнера содержит вычислитель коэф- 28.05.70..к

ВНИИПИ Закан 934/30 gem 842 Поапноное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4