Пневматический течеискатель

" с СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) ИзобРстснис ОтноситсЯ к исн)ЕсЕИИ 51 1 )а Гер(стич ность, а именно к ИОискм мест утечки газов и паров из работаюпего оборулования во Взрьевое)пас)н 1 е)решениях. Цель изооретения - уирошсни конструкЕеии течеискателя е)утем упронп ния ВЫНОЛ С(Р 1 Я3.1 а ИЗМОРЕНИ Я, и Тс 3 КЖС Н)..,ЯО 1249360 Ве 1 ис то)ОСЕ)1 3)зЕе 01 и 51 мтечск исгсм Ко,)НСЕ(СВЕЕИР( )СМНСРс)Т РНЕ 3. К 0,1 еос 13 П)И. Пнснматичсскии Гсчсискатсгь СОзсржит нос. леловательно сослинснныс пуп, узел изме- ) С Н И 51, С Т РИ Н Ы ИВ С Т В И Т С ГПН Ы и Э Л С М С Н Т, Р С- )Л 1 53 Т 0 Р Л с В Г 3 Н И 51 И У 3 Е, 1 ф 0 Р М 1 Р О В и Н И и Рс 1(РОЖСНИ 51. ) ЗС,) Н,(МСРСНИ 51 ВЫ НОГНЕН В ВИПС многопрспслИ)ого ст)ЧЕснс(;(того разбавителя (.ЧСР). с)не)ЛР)зирсме 113 газ разбав,1 як)т В .ЧСР ло тРсбУсмого ИРеде,)а, лое)ивс)Ясь появления СИнала рассогласования с злс- .33 Та сравнен)35), коТЕ)рЫИ нос тмпс)СГ на Инликдтор через пороговое реле. Селектор, Вкг 1)очспон)ив и невмоновте)1)итсг 1 ь и п псе(мосО- нротиленс, (ки сцсчиваст выбор области ра- )ОЧ)3) Пс(Е(Л)1 ИИ, ПР 33 КОТОРЫ; ПР 1 НЗМС)( - НИ 13 ГСМНСРс)ТМ)Ь) ВСГН)с)И 1 а ВЕсОЛНОГ) С(ГНаГ)а нс ИЗс)35 стс 5(.3. и. ф.лы, 2 1)Г 1.1Изобретение относится к исцтательцой технике и может применяться лля поиска мест утечки газов и паров из работающего технологического оборулования во взрывоопасных помещениях.Цель изобретения - упрощение конструкции течеискателя, а также повыц)ения точности измерения утечек путем Рп)мпецсации температурных колебаний.На фиг.изображена структурная схема течеискателя; на фиг. 2 -- график характеристик чувствительного элемента и автоматического селектора.Пневматический течеиска гель содержит щуп 1, узел 2 измерения, последовательно соединенные струйный чувствительный элемент 3, регулятор 4 давления и узел 5 формирования разрежения, второй вход которого соединен с вторым выходом струйного чувствительного элемента 3. Течеис катс ль также содержит последовательно сослиненные реле 6, элемент 7 сравнения, пороговое реле 8 и индикатор 9, а вход реле 6 и второй вход элементасравнения соединены с выходом струйного чувствительного элемента 3. Второй вход реле 6 соединен с пневмокцопкой 10, а к выходу элемента 7 сравнения подключен манометр 11. Узел 5 формирования разрежения сост)- ит из усилителя 12 мощности и инжектора 13. На входе узла 5 формирсвания разрежения установлен отсечной клапан 4. Узел 2 измерения вьшолцец в виде мцогопредельного ступенчатого разбавителя, вход которого соедицец со щупом 1, а выход с ходо стрмЙноО чувствительного элемента 3 и состоит из узла 15 коммутации (например, многоходовой кран), пневмотумб;еров 16 и цневмосоцротивлеций 17, соединенных параллельно, входы которых соединены в выходом эжекциоцного смесителя 8 первой ступени, а выходы - с входом эжекциоцного смесителя 19 второй ступени, согласующего пцевморсле 20, расположенного на входе в эжекциоццый смеси- тель 18 первой ступени, и регулято)а 21 давления питания эжекционцых смесителей 18 и 19.Селектор 22 имеет пцевмоповторитель 23 и пцевмосопротивление 24, полости пнев. моповторителя 23 соединены с вторым ьыходом струйного чувствительного элемента 3, а одна из его полостей соединена с входом пневмосопротивления 24 и вторьм входом регулятора 4 давления. Пневматический течеискатель работает следующим образом.Пневмокнопкой 10 устройство цриволится в режим Подстройка. Сигналс пневмокнопки 10 открывает гшевмоклацаны и отсечной клапан 14. При этом начиняет нарастать разрежение в баллоне чувствительного элемента 3 до тех пор, пока оцо не сравняется с заданием ца регуляторе 4 давления. Узел 15 коммутации в рс)киме(2) 5 О 2 хР.,= - Р;, (Р)+ Р )глс Р;, - барометрическое давление;Рл динамический напор;Р ляв,)снис в корпусе чувствительного э.с)1 сцтг) 3,а такке селектора 22 в коорлицатах551 Р и . Раи которыс 1 Опрелс,15 цотся из сс).ОП 1 ОШСЦИЯ 1 Р ,= - (Р) Р) - Р :; 3) Подстройка перекрывает вход анализируемого газа через 1 цуц 1, и на чувствительный элеме)1 т 3 подается газ - разо;)витель с одного из эжекциоццых смесителей 8 или 19. Вся система находится вравновесии. При выклочении пневмокнопки10 происходит запоминание давления в уэлс 5 формирования разрежения, а такжезапоминание выходного сигнала с чувствительного элемента 3 на элементе 7 сравне П ЦИ 51.После переключения узла 5 коммутации в режим Поиск анализируемый газиз щупа 1 непосредственно попадает начувствительный элемент 3. В этом режимеустройство обладает максимальной чувствительностью. Появление утечки вызывает изменение состава пя вхоле в 1 х вствительцый элемент 3, что приволР)т к изменениювыходного сиг:яла, который усиливаетсяя:1 алоговым усилителем, выполненным наоэ,1 ементе 7 сравнения, и подается:1 а манометр 1 и через порс)говое реле 8 напневматический ицдикаОр 9,,Сля коли 1 ес)венной оценки утечки узлом5 коммутации течеискатель переводится врежим Утечка, анализируемый газ посту)5 цяет в узел 2 смцогогрелелы 1 ый ступенчатый разбавитель), гле грохолит через согласмОпьес) нцевморе.е 20 ца э;кек 1)Р 10 ццыи смесцтсль 18 первой с) уцени. Далее через олцо из регулируемых пневмосопротивлений 7и пневмотумблер 16, включаемый в зависимости от требуемого предела разбавления,я;ализируемый газ постхчает на вторуюсгупень разбавления в эжекционный смеситсль 19, с которого через узел 15 коммутации попадает в чувствительный элемецт 3.Переменные ццевмосопротивления 17, залаю;цие пороговые расходи 1 аза утечки, предварительно настраиваются по устройствам скалиброванными расхолами газа. Изменяяг 1 пець разбавления анализируемого газаутечки с цомоцсыо мзл 15 коммутации цццс.вмспумблеров 16,;1 обивя:отся появления4 Г)сигнала рассогласования с элемента 7 сравнения. который цри превышении давления задания реле 8 открывает его, сигналпо.,сяетс 51 ца ицликятор 9. Таким образом,снрсдсляют величину утечки газов.45 Приведены также характеристики 1 х ветви гел ного элемента 3 (фиг. 2) в координатах 1 Р и ЛР ., которые опрслеляотеяиз следующих соотнопенийР,Р -- : Р) -- Ргде ЛРслвиса величина, задаваемая пневмоповторителем 23 со сдвигом.Кривые 25 и 26 - характеристики чувствительного элемента 3 при температуре 5 и 50 С соответственно на воздухе без подачи утечки. Кривые 27 и 28 - характеристики чувствительного элемента 3 при одной и той же величине утечки технологического газа при температуре 5 и 50 С соответственно, Прямая 29 - характеристика селектора 22. Схема устройства обеспечивает его настройку на рабочую точку 30, лежащую на пересечении характеристик 25 чувствительного элемента 3 и селектора 22 за счет того, что в корпусе чувствительного элемента 3 с помощью узла 5 формирования разрежения и регулятора 4 давления поддерживается давление, равное, давлению задания, т.е.ЛРзаа=ЛРвыа в и Рр=ЛРсаваа./где ЛРвы,в - разность барометрического давления и давления в корпусе чувствительного элемента 3 при 5 С.Этой рабочей точке соответствует перепад давлений ЬР и величина выходного сигнала ЛРвыс =5 С. ПРи поЯвлении газа утечки меняется плотность и вязкость газа, проходящей через чувствительный элемент 3. При том же значении давления в корпусе чувствительного элемента 3 и неизменной температуре окружающей среды рабоча точка чувствительного элемента 3 смещается в точку 32, и выход// ной сигнал достигает величины ЛР . Задача снижения до минимума температурной погрешности сводится к тому, чтобы на кривых 26 и 28 выбрать область, где при цекотором значении ЛР, при неизменной величине утечки, но при изменении температуры величина выходного сигнала осталась бы неизменцой. Эта задача решается селектором 22, выходное давление которого ЛРааа является давлением задания регулятора 4 давлений. С помощью селектора 22, используя нелинейные участки характеристик, достигается равенство выходных сигналов участков 30 - 31, 32 - 33, т. е. сводится к минимуму температурная погрешность.В этом случае при работе течеискателя в условиях различной температуры рабочая точка смещается по прямой 30 32, сдвиг настраивается повторителем 23, а его величина ЛРа. - з, зд определяется степенью нелинейности кривых и требованием температурного диапазона.Применение изобретения позволяет коли чественно определить величину утечки в широком диапазоне, упростить конструкцию течеискателя путем упрощения конструкции узла измерения величины течи, а также повысить точность измерения утечки путем сведения к минимуму температурной погреш ности. Формула изобретения1. Пневматический течеискатель, содержащий щуп, узел измерения, последовательно соединенные струйный чувствительный элемент, регулятор давления и узел формирования разрежения, второй вход которого соединен с вторым выходом струйного чувст вительного элемента, и последовательно соединенные реле, элемент сравнения, пороговое реле и индикатор, а вход реле и второй вход элемента сравнения соединены с первым выходом струйного чувствительного элемента; отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, узел измерения выполнен в виде многопредельного ступенчатого разбавителя, вход которого соединен с щупом, а выход с входом струйного чувствительного элемента.2. Течеискатель по п. 1, отличающийсятем, что, с целью повышения точности измерения утечек, он снабжен селектором, включающим пневмоповторитель и пневмосопротивление, полости пневмоповторителя соединены с вторым выходом струйного чувствительного элемента, а одна из полостей сообщена с входом пневмосопротивления и вторым выходом регулятора давления.(ь Хьи)о ь ььььь 1 чьи 1:ольг Составите,1 екред И. ВсТира к 778сударственноизобретениЖ 35, Ртент г Уж 21 Вик,Редактор Н. Бобкова Заказ 4226/42 ВНИИПИ Го по дела 113035, Моска Филиал ППП Г 1 ао комити отк ушская ород,свКорр лтор,1, 11 ил к.н,11 одннсцосета СССРрытийна 6., д. 415Проектная, 4