Устройство для определения положения насосной станции монтируемого трубопровода

/7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Государственныйвательский институт ппри Госстандарте(56) Руководство по эполевых магистральныхМ.: Воениздат, 1983,Авторское свидетелУ 1138646, кл. С 01 С27.07,83,ЯО 1515042(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ МОНТИРУЕМОГО ТРУБОПРОВОДА(57) Изобретение относится к геодезическим изысканиям, в частности кустройствам для определения пунктовразвертывания насосных станций намагистральных трубопроводах с помощьютранспортных средств, движущихсявдоль профиля, подлежащего трассированию. Цель изобретения - повышениеточности определения расстояния между насосными станциями магистральноготрубопровода. Устройство содержит измеритель 10 плотности атмосферного1 51 5042 10 15 воздуха с нормирующим преобразователем, дополнительным датчиком температуры, установленным в корпусе измерителя плотности атмосферного воздухаи подключенным к соответствующемувходу коммутатора аналоговых сигналов, датчик 16 скорости ветра, блок17 вычисления градиента плотности атмосферного ноздуха, блок 18 вычисления поправки , При этом блок 17вычисления градиента плотности состоит из последовательно включенных первого сумматора, блока возведения вквадрат, второго сумматора, блока Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности 20к средствам, используемым для размещения насосных станций полевыхмагистральных трубопроводов, оперативно монтируемых с помощью транспортных средств в условиях отсутствия предварительных изысканий и топографических материалов.Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных пространственной 30нестабильностью метеорологическихпараметров,На чертеже изображЕна блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство состоит из установленных на транспортном средстве блока 1управления (ЭВМ) с блоком 2 обработ,ки результатов измерений (процессором),коммутатором (интерферометром) 3и пультом 4 управления, задатчика 5 40расстояния между насосными станцияами, задатчика 6 напора насосной станции, счетчика 7 пройденного пути идатчика 8 пути, составляющих блокизмерения пройденного пути датчика 459 температуры атмосферного воздуха,блока 10 измерения плотности атмосферного воздуха, состоящего из алъфаионизационного преобразователя (датчика) 11, нормирующего преобразователя12, дополнительного датчика 13 температуры в корпусе датчика плотности,нормирующего преобразователя (датчика) 14, коммутатора 15 аналогоны:;сигналов, блока 16 измерения скорости55ветра, блока 17 определения г.радиентаплотности атмосферного воздуха иблока 18 вычисления поправки (блокакоррекции). умножения, соответствующие входы которых подключены к ныходу пульта управления. Эффект достигается эа счеттого, что измеренное значение плотности атмосферного воздуха корректируется с учетом барического градиента,благодаря чему достигается более точное определение разности высот междунасосными станциями. Применение изобретения позволит более точно определить пункты размещения насосных станций на трассе магистрального трубопровода и тем самым повысить его производительность на 3-63, 1 ил,Блок 17 вычисления градиента плотности атмосферного воздуха состоит иэ последовательно включенных первого сумматора 19, к первому и второму входам которого подключены датчик 9 температуры окружающей среды и датчик 16 скорости ветра, блока 20 возведения н квадрат, второго сумматора 21, к второму входу которого подключен датчик 9 температуры окружающей среды, блока 22 умножения, второй вход которого связан с блоком 10 измерения плотности атмосферного воздуха, а выход подключен к входу блока 18 коррекции, пульта 23 управления, выходы которого связаны с соответствующими входами первого 19 и второг го 21 сумматоров и блока 22 умножения. Все элементы, входящие в блок 17 вычисления градиента плотности атмосферного воздуха, стандартные, серийно выпускаемые промьппленностью.Пульт 4 управления и сигнализации служит для ручного ввода информации в ЭВМ, а также для установления различных режимов процессора. Ои также позволяет осуществлять контроль эа состоянием работы интерфейса 3 и процессора 2.Интерфейс 3 осуществляет связь с оперативным запоминающим устройством и внешними устройствами ЭВМ 1. Процессор 2 (вычислитель) служит для автоматического выполнения последовательности операций, предусмотренных программой решения задач. Аналоговый коммутатор 15 обеспечивает по запросу ЭВМ поочередное подключение к ней датчиков 9 и 14 температуры, в результате чего упрощается схема1515042 п=О где К - постоянная иониэационногоизмерителя, г/смз,а - коэффициенты разложения рабочей характеристики ионизационного измерителя, определяемые при его градуировке, 1/а;1 - ток иониэационного измерителя, А (снимается с датчика 11);и - степень полинома рабочей 25характеристики (задается изтребований точности определения плотности атмосферного воздуха, и 3).По измеренной плотности и температуре атмосферного воздуха и температуре в корпусе датчика 11 в начальной и текущей точках трассы трубопровода разность дН высот между пунктами трассы трубопровода вычисляется по формуле35 числить разность высотных отметокпунктов трассы трубопровода, а следовательно, и более точно определить расстояние между насосными станциями,Таким образом, определение разности высот между пунктами трассы трубопровода осуществляется с учетомбарического градиента, в результатечего удается исключить возможныеошибки, связанные с изменениями состояния атмосферы по длине трассытрубопровода за период барометрического хода устройства для определениярасстояния между насосными станциями.Температуру воздуха можно измерять кварцевыми датчиками. Ионизационный измеритель плотности атмосферного воздуха (блока 10) представляет собой, например, цилиндрическуюкамеру, снабженную альфаиониэационнымизлучателем с приемником ионизационного тока, электрометрическим усилителем иониэационного тока и нормирующим преобразователем с аналого-цифровым преобразователем.Устройство работает следующим образом.В начале трассы, т.е. в пунктеразмещения первой насосной станции,40удельная газовая постоянная воздуха, э рг/г г рад;температура атмосферного воздуха град (отдатчика 9); вЕ а 1,1 а 1 величина иониэационноготока блока 10, пропорциональная плотностиатмосферного воздуха вначальной точке трассытрубопровода, А; устройства и повышается его надежностьПлотность воздуха может контролироваться с помощью ионизационного измерителя типа с(-ИП, у которого вели 5 чина тока на выходе связана с плотностью р атмосферного воздуха соот- ношением р Кехр( , а 1 ), (1) 55 величина ионизационного тока блока 10, пропорциональная плотности атмосферного воздуха в те 6кущей точке трассы трубопровода, А; Т, и Т - температура, измереннаядатчиком 13 в начальной(Т,) и текущей (Т-г )точках трассы трубопровода, град.;и - степень полинома размножения рабочей характеристики блока 10.Градиент чЯ плотности атмосферного воздуха вычисляют по формуле п 5 -(2 10 Т + Ч ) - 2 10 Т у (3) где р - плотность атмосферного воздуха, г/смз;9 = 9,67 10 ехр Га 1 3;Чэ - скорость ветра, м/с.В блоке 18 значение плотности атмосферного воздуха, измеренное блоком 1 О, корректируется с учетом вычисленного блоком 17 барического градиента, В ЭВМ 1 значение плотности воздуха, соответствующее разности высотных отметок пунктов трубопровода, заносится с учетом коррекции.Все это позволяет более точно вы 1515042ЭВМ 1 устанавливают в исходное состояние. Затем с помощью пульта 4 управления и сигнализации в ЭВМ 1 от задатчиков 5 и 6 заносят расчетные значения расстояния между насоснымг станциями, напора, развиваемого насосной станцией, значения коэффициен тов разложения рабочей характеристики: от датчика 9 - значение температуры атмосферного воздуха, от блока 10 - значение плотности атмосферного воздуха, 2 от блока 16 - значения скорости ветра. Счетчик 7 пройденного1 11 пути устанавливают в положение Нуль . Все приборы устройства монтируют на подвижной транспортной базе С началом движения транспортной базы вдоль будущей трассы магистрального трубопровода осуществляют пуск устройства с пульта 4, В процессе движения сигналы от датчика 8 пройденного пути поступают на счетчик 7, В блок 17 вычисления градиента плотности воздуха поступают сигналы с блока 10 плотности атмосферного воздуха, с датчика 9 температуры окружающего ,воздуха и с блока 16 измерения скорости ветра, Блок 17 по формуле (3) рассчитывает градиент плотности атмосферного воздуха и полученный результат пересылает в блок 18 коррекции, который корректирует плотность атмосферного воздуха в ходе движения устройства по трассе трубопровода с учетом барического градиента и откорректированный сигнал поступает в интерфейс 3. Одновременно в интерфейс автоматически от датчиков 8, 9 и 14 температуры окружающей среды и температуры в корпусе датчика плотности заносится соответствующая информация.Процессор 2 ведет обработку полученных данных от блока 18 коррекции 18 и датчиков 8, 9 и 14 пути, температуры окружающей среды и температуры соответственно в корпусе блока 10 по формулеБ, = БР,ДН, - 2.10 Т в 1 )2 10 Т 1 тр, Г 4)Огде дН 1) - разность высотных отметокпунктов трассы трубопровода, м;Б- пройденный измерительнымустройством путь, и.; Брс,С 1 расчетное расстояние междунасосными станциями длягоризонтального участкатрассы трубопровода 1 мН ( - напор, развиваемый насосной станцией, м;р - плотность атмосферного воздуха, эрг/г.град;10 Т - температура воздуха, К;7- скорость ветра, м/сВ процессе движения устройства потрассе трубопровода, пройденный путьвозрастает от нуля до значения, при 15 котором его величина сравнится справой частью уравнения, в которойвеличины Б и бН меняют свое значение. В момент равенства величины8 р и правой части уравнения (5) на 20 пульт 4 управления выдается световойи звуковой сигналы, по которым фиксируются пункт размещения насоснойстанции на трассе трубопровода, Вэтом пункте счетчик 7 устанавливают 25 в 11 Нуль" и снова заносят значение величины температуры окружающего воздуха от датчика 9, плотности атмосферного воздуха от блока 10 и температуры воздуха в корпусе датчика 11 30 от датчика 13. Далее процесс повторяется, Физически момент равенствапути 5и правой части уравненияма ксозначает, что напор Н а, создаваемый насосной станцией, израсходованна преодоление расстояния Брасч иразности йН) высотных отметок междупунктами, в которых установлены предыдущая и последующая насосные станции Данные от датчика скорости вет ра и дополнительные .данные по температуре и плотности атмосферного воздуха позволяют осуществлять непрерывный контроль за величиной горизонтального барического градиента не посредственно в момент прохожденияустройством трассы магистральноготрубопровода и обеспечить необходимую точность определения разностивь 1 сотных отметок пунктов трассытрубопровода,50Формула изобретенияУстройство для определения поло жения насосной станции монтируемоготрубопровода, содержащее установленные на транспортном средстве блокиизмерения пройденного пути и температуры атмосферного воздуха, пульт5 Составитель В, Сараханов Техред Л, Олийнык Корректор О. Кравцова редактор А, Ревин Заказ 625/40 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 101 управления с задатчиками расстоянияи напора, коммутатор и блок обработки результатов измерений, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленныхпространственной нестабильностьюметеорологических параметров, оноснабжено блоком измерения плотности атмосферного воздуха, подключенным через введенный блок вычисления5042 10поправки к коммутатору, и блоком измерения скорости ветра, подключенным через введенный блок определения градиента плотности атмосферного воздуха к соответствующему входу блока вычисления поправки, причем выходы блоков измерения температуры и плотности атмосферного воздуха свя замы с соответствующими входами блока определения градиента плотности атмосферного воздуха.