Устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе

.Ж 8 В 3/04 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2(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 йороговогоэлемента 5: 5= чо . Ет Е ч 1 Ет Епо ня;.чо - сигнал низкого логня; ического уровЕт - освещенность на фотоприемнике 4; Епор - пороговая освещенность (вы-бирается при настройке из условия Еатп 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; 1(56) Горенко В.А., Кравцов А.И. и Жемчужин Ю.Р. 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.; ВНИИПКтехоргнефтегазст- . роя, 1989, М 6, с. 32-37.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОЧИСТНОГО ПОРШНЯ В ТРУБОПРОВОДЕ Изобретение относится кстроительствуи эксплуатации трубопроводов, в частностик технике очистки внутренних поверхностейтрубопроводов.Целью изобретения является повышение чувствительности и вероятности фиксации момента прохождения очистногомеханизма поршня) через заданное сече-ние трубопровода,На фиг. 1 - 3 приведены схемы, поясняющие работу устройства,Магнитная стрелка 1 установлена накарданном подвесе 2, Плоскость вращениястрелки проходит между осветителем 3 ифотоприемником 4, расположенными вдольвертикальной оси, Осветитель 3 создаетсветовой поток Ф, который в свою очередьсоздает на чувствительной площадке фотоприемника 4 освещенность Еп в в случаевиньетирования стрелкой потока Ф и Евах1 ри отсутствии виньетирования, Выход фосигнал высокого логического уЧ 5=Чо ч 5= ч 1 Ч 5= Чо Ч 7= Чо, Ч 7= Чо, Ч 7=Ч 1: Ч 5= ЧоЧ 5= ч 1чб= хранение ч, чб= переход к ч 1,хранение ч 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Ч 7=Ч 1; Ч 5= Ч 1 где ч 7 - логический сигнал на выходе переключателя режимов 7.Выход триггерного элемента 6 соединен с сигнализатором состояния 8.Предлагаемое устройство работает вдвух режимах - фиксация момента прохождения очистного устройства и поиск остановившегося очистного устройства.Сигнал на выходе переключателя режимов работы ч 7=ч 1 - в режиме фиксации момента прохождения очистного механизма(ПОРШНЯ) И Ч 7=Чо - В РЕЖИМЕ ПОИСКа ОЧИСтного механизма (поршня).Работа предлагаемого устройства врежиме фиксации момента прохожденияочистного поршня заключается в следующем,Приемная часть устройства устанавливается так,.чтобы в установившемся режимемагнитная стрелка была расположена строго между источником света и фотоприемником и виньетировала световой поток Фч,После этого производится кратковременный перевод переключателя режимов 7 врежим поиска очистного поршня и обратно,в результате чего триггерная схема обнуля. ется. Таким образом, в исходном положении сигнал на выходе приемной частиустройства отсутствует,Очистной поршень оборудован передающей частью, полностью аналогичной передающей части прототипа,При прохождении очистного поршняпо участку трубопровода, рядом с которымустановлена приемная часть устройства,ввиду изменения направления результирующего вектора напряженности магнитногополя, магнитная стрелка начнет отклоняться, что повлечет за собой изменение коэффицйента виньетирования (степениперекрытия) ей светового потока Фч. С изменением коэффициента виньетированиябудет изменяться и освещенность на фотоприемнике 4, В момент, когда Е превыситпороговое значение Епор, на выходе порогового элемента появится сигнал высокого логического уровня, который переведеттриггерную схему в положение высокого логического уровня на ее выхаде, по которомусработает сигнализатор 8,После прохождения очистного поршнямагнитная стрелка возвратится в свое исходное положение, и на выходе пороговогоэлемента 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 В-Я-триггера по схеме, представленной на фиг, 2;Работа предлагаемого устройства в режиме поиска остановившегося очистного поршня заключается в следующем. Переключатель режимов устанавливается в положение, соответствующее состоянию низкого логического уровня на его выходе. Триггерная схема в этом случае перейдет в режим повторителя и сигнал на входе сигнализатора 8 будет однозначно соответствовать сигналу на выходе порогового элемента 5,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 место определенное максимальное отклонение магнитной стрелки. При эксплуатации устройства в режиме поиска остановившегося очистного поршня в высокой чувствительности приемной части нет необходимости, Важно обеспечить гарантированное срабатывание сигнализатора при отклонении магнитной стрелки на угол, превышающий 10 - 15 о. Наличие зоны нечувствительности повысит помехозащищен ность устройства.В предлагаемом устройстве предусмотрена оперативная регулировка чувствительности в широких пределах, Для этого магнитная стрелка выполнена сужающейся 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 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 требуетсяразный угол отклонения магнитной стрелки, приводящий к срабатыванию сигнализатора. Зона нечувствительности в общем случае может быть представлена в виде сложной функции 5 где Лр- зона нечувствительности (угол поворота магнитной стрелки, не приводящий 10к срабатыванию устройства);Кь=Як/Я - коэффициент виньетирования;3 - площадь апертуры фотоприемника; 15З - площадь апертуры фотоприемника,перекрытая магнитной стрелкой, при которой происходит срабатывание пороговогоэлемента;Д - диаметр апертуры фотоприемника;1 х - расстояние по горизонтали между осью подвеса магнитной стрелки и .осью размещения фотоприемника и осветителя; 251 - длина полюса стрелки;- угол в вершине стрелки,Наличие регулируемой зоны нечувствительности повышает общую помехозащищенность.устройства. 30А 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, отл и ч а ю ще 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.1818160 8.5 оставитель А,Петруехред М.Моргентал едактор Е,Х И.Шмако ррек ва издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Производст гарина, 101 Заказ 1916 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5