устройство контроля движения очистных и диагностических объектов в трубопроводе

Формула изобретения

Устройство контроля движения очистных и диагностических объектов в трубопроводах, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, фильтр верхних частот и исполнительный элемент, отличающееся тем, что оно снабжено фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через дополнительный усилитель - с входом сумматора, второй вход последнего соединен с выходом фильтра верхних частот, а выход - с исполнительным элементом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для контроля движения очистных и диагностических объектов в трубопроводах в потоке перекачиваемого продукта, например, скребков, разделителей, контейнеров, дефектоскопов и т.д.

Известное устройство обнаружения движущегося объекта включает источник магнитного поля и магнитоуправляемый элемент, включенный в цепь с источником напряжения, конденсатором и исполнительным элементом с памятью. Дополнительно в цепь включены первая и вторая интегрирующие RC - цепочки, триггер, ограничивающий резистор, транзистор, дополнительный накопительный конденсатор, стабилитрон, балластный резистор, буферный диод и шунтирующий резистор. В момент движения контейнера мимо точки обнаружения срабатывает магнитоуправляемый элемент. Увеличение помехозащищенности достигается введением триггера, выполненного на интегральной микросхеме с малым потреблением по цепи питания [1].

Недостатком устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является устройство контроля движения очистных объектов в трубопроводах, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, формирователь импульсов, элемент задержки и сигнальное устройство. Кроме того, устройство снабжено узкополосным фильтром верхних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, формирователь импульсов выполнен в виде последовательно соединенных амплитудного детектора, интегратора и компаратора, а сигнальное устройство выполнено в виде последовательно соединенных исполнительного элемента и индикатора [2].

Недостатком устройства является то, что оно работает в области верхних частот, при этом происходит сильное затухание полезного сигнала при прохождении очистных объектов в трубопроводах, а дальность обнаружения составляет единицы метров. Недостатком этого устройства является также то, что оно регистрирует только момент движения очистного объекта через контрольную точку.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно увеличение дальности обнаружения и повышения точности определения момента движения очистных или диагностических объектов через контрольную точку.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство контроля движения очистных и диагностических объектов в трубопроводах содержит последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, фильтр верхних частот, сумматор и исполнительный элемент, причем устройство снабжено также фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - через дополнительный усилитель ко входу сумматора, второй вход последнего соединен с выходом фильтра верхних частот, а выход - с исполнительным элементом.

Благодаря указанным отличительным признакам обеспечивается возможность обнаружить движущиеся объекты за 1.5 -2 часа до подхода их до места установки устройства; прослушивать акустические сигналы движущихся объектов на расстоянии до 2 км до подхода их до места установки устройства, а также повысить точность контроля движения объектов в трубопроводах.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других технических решений в данной области техники, признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. представлена структурная схема устройства контроля движения очистных и диагностических объектов в трубопроводах. Устройство содержит последовательно соединенные приемный преобразователь 1, усилитель 2, фильтр верхних частот 3 и исполнительный элемент 4.

Устройство снабжено также фильтром нижних частот 5, вход которого соединен с выходом усилителя 2, а выход через дополнительный усилитель 6 - ко входу сумматора 7, второй вход последнего соединен с выходом фильтра верхних частот 3, а выход - с исполнительным элементом 4. Устройство работает следующим образом. При движении очистных или диагностических объектов в трубопроводе возникает акустическое излучение, основная энергия которого сосредоточена в области частот до 200 кГц вследствие соударения объектов о стенку трубопровода, дросселирования жидкости через зазор между объектов и стенкой трубопровода. Приемный преобразователь 1, установленный на внешней стенке трубопровода или на грунте над трубопроводом, преобразует акустические колебания, создаваемые объектом, в электрический сигнал и подает его в усилитель 2. Усиленный во всем диапазоне частот сигнал с усилителя 2 подается на фильтр нижних частот 5, который обеспечивает пропускание низких частот. Фильтр нижних частот 5 и дополнительный усилитель 6, позволяющий поднять уровень сигнала для прослушивания удаленных движущихся объектов, соединены последовательно после усилителя 2. Сумматор 7 складывает сигналы низких и высоких частот. Фильтр верхних частот 3 обеспечивает прохождение высоких ультразвуковых частот, с этого фильтра снимается сигнал, необходимый только для фиксации момента движения объектов, при этом уровень полезного сигнала намного выше уровня высокочастотных шумов. Фильтры пропускают сигналы одновременно в области высоких и низких частот. Сигнал с фильтра верхних частот 3 и усиленный сигнал с фильтра низких частот 5 складываются в сумматоре 7, после чего подается на исполнительный элемент 4. В спектре полученного сигнала содержится акустическое излучение, создаваемое хлопаньем манжет движущихся объектов о стенки трубопровода, содержащее низкочастотные сигналы частотой до 30 Гц и сигналы высоких частот выше 100 кГц, обусловленные трением манжет.

Амплитудно - частотная характеристика полученного сигнала имеет подъем в области инфранизких частот и ультразвуковых частот. При этом убираются шумы, которые характерны в области средних звуковых частот. В этом случае хорошо прослушиваются акустические сигналы движущихся объектов, например, хлопанье резиновых манжет объектов на сварочных стыках трубопровода до 2-х км.

Устройство контроля обеспечит:

- возможность обнаружить движущиеся объекты и контролировать их движение за 1,5 -2 км до подхода их к месту установки устройства, что позволяет локализовать местонахождение объекта на протяжении всего контролируемого участка;

- точную регистрацию момента движения объектов через место установки устройства.

Использованная литература:

1. Авторское свидетельство N 1611815, кл. B 65 F 51/44.

2. Авторское свидетельство N 1629684, кл. F 17 D 5/00.