Radioizotopowy przyrzad do pomiaru gestosci cieczy plyna¬ cych w rurociagach Pizedmotem wynalazku jest radioizotopowy przy¬ rzad do pomiaru gestosci cieczy plynacych w ruro¬ ciagach, w feótrym wykorzystano zjawisko absorpcji promieniowania gamma przez medium podlegajace pomiarowi.W znanych przyrzadach pomiarowych, w których wykorzystuje sie zjawisko absorpcji promieniowania gamma dokladnosc pomiaru jest ograniczona przez niestabilnosc pracy detektorów oraz wspólpracuja¬ cego ukladu elektronowego, a takze przez spadek aktywnosci zródla i zmiany absorbenta, skutkiem cze¬ go przy pracy powstaja bledy we wskazaniach przy¬ rzadu. Bledy te mozna usunac jedynie przez czesta kalibracje przyrzadu, co jest klopotliwe. Dla uzys¬ kania wysokiej dokladnosci i czulosci przyrzadów stosuje sie w stopniu detekcyjnym cisnieniowe ko¬ mory jonizacyjne oraz elektrometry lampowe specjal¬ nej konstrukcji co znacznie podraza koszt tych przy¬ rzadów i niejednokrotnie komplikuje przeprowadze¬ nie pomiarów.Wady znanych przyrzadów i urzadzen usuwa radioizotopowy przyrzad wedlug wynalazku do pre¬ cyzyjnego pomiaru gestosci cieczy plynacych w ru¬ rociagach, który sklada sie z dwóch zasadniczych i oddzielnych zespolów a mianowicie z ruchomej glowicy pomiarowej odpowiednio skonstruowanej, sterowanej przez uklad automatycznej regulacji, przy czym glowica jest zainstalowana na rurociagu oraz z ukladu autoregulacji programowanej, który pozwala na samoczynne przeprowadzanie korekcji wskazan 2 przyrzadu w odniesieniu do porównawczego medium wzorcowego. W przyrzadzie zastosowano do detekcji promieniowania gamma licznik scyntylacyjny w ukla¬ dzie pradowym, wspólpracujacy z klasycznym ukla- 5 dem woltomierza lampowego.Przyrzad wedlug wynalazku jest przedstawiony schematycznie w przykladowym rozwiazaniu na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blo¬ kowy przyrzadu pomiarowego, fjg. 2 a — schemat io glowicy pomiarowej zamontowanej na rurociagu, w widoku z boku, fig. 2b7 — ten sam schemat glowicy w widoku z gury, fig. 2c — ten sam schemat glowi¬ cy w przekroju poprzecznym, przy czym linia ciagla zaznaczono polozenie pomiarowe glowicy a linia 15 przerywana — polozenie glowicy dla standaryzacji przyrzadu, fig. 3 zas przedstawia schemat ideowy obwodów elektrycznych przyrzadu.Na rurociagu 2, przez który przeplywa mierzona ciecz 3 jest zainstalowana glowica pomiarowa skla- 20 dajaca sie z pojemnika 1 ze zródlem promieniotwór¬ czym, licznika scyntylacyjnego 4 oraz z silnika 5 wraz z zespolem przekladni 6 (fig. 1). Napiecie wyjs¬ ciowe licznika 4 jest mierzone przez woltomierz lam¬ powy 7 1 rejestrowane przez samopis 8. Regulowa- 25 ny zasilacz 9 wysokiego napiecia oraz ogólny zasi¬ lacz 10 dostarczaja napiec niezbednych dla pracy przyrzadu. Wymienione elementy mierzace 4, 7 i 8, zasilajace 0 i 10 oraz napedzajace 5 i 8 sa polaczone wzajemnie za posrednictwem ukladu 11 autoregulacji so programowano]. 51379 *" *- #-c?r £-,$:„3 51879 5 4 Uklad 11 dokonuje okresowych kontroli prawidlo¬ wosci pracy przyrzadu wedlug wynalazku oraz prze¬ prowadza samoczynnie korekcje parametrów elek¬ trycznych urzadzenia pomiarowego. Obejmuje on swym zasiegiem takze elementy urzadzenia, jak na przyklad woltomierz 7, licznik 4, zasilacz 9 i inne, które badz to ze wzgledu na charakter towarzysza¬ cych zjawisk fizycznych, na przyklad spadek aktyw¬ nosci zródla promieniotwórczego, badz tez na skutek ograniczonej stabilnosci poszczególnych , zespolów elektronicznych moga byc zródlem znacznych nawet bledów systematycznych i przypadkowych. Uklad 11 przeprowadza dwa rodzaje kontroli i korekcji a mia¬ nowicie kontrole stanu zrównowazenia woltomierza 7 czyli tak zwane zerowanie oraz kontrole prawidlo¬ wosci dzialania urzadzenia pomiarowego, co okresla sie jako standaryzacje. Dla przeprowadzenia stan¬ daryzacji konieczne jest wprowadzenie w przestrzen pomiarowa to jest miedzy pojemnik 1 ze zródlem promieniowania a licznik 4 medium wzorcowego 16.W przyrzadzie wedlug wynalazku zrealizowano to przez przemieszczanie glowicy pomiarowej z zasad¬ niczego polozenia pomiarowego „A" na rurociagu 2 w drugie, skrajne polozenie „B" (fig. 2 b), w którym znajduje sie absorbent wzorcowy 16. Operacja ze¬ rowania odbywa sie podczas ruchu glowicy pomia¬ rowej.Glowica pomiarowa jest polaczona z rurociagiem 2 za pomoca osi 12 zamocowanej w uchwycie mo¬ cujacym 13 (fig. 2 c). Zmiana polozenia glowicy w zadanym kierunku nastepuje za posrednictwem przekladni 6 przez uruchomienie silnika nawrotnego 5, przy czym ostatnie kolo zebate przekladni 6 jest sztywno polaczone z uchwytem 13. Wylaczniki kran¬ cowe 14 i 15 zapewniaja scisle ustalenie polozenia pomiarowego „A" i wzorcowego MB" glowicy, przy czym w polozeniu wzorcowym „B" w przestrzeni po¬ miarowej znajduje sie porównawczy absorbent wzor¬ cowy 16.Przebiegi regulacyjne w przyrzadzie wedlug wy¬ nalazku odbywaja sie zgodnie z zalozonym progra¬ mem i w ustalonej kolejnosci a mianowicie zerowa¬ nie, przy równoczesnym przemieszczaniu glowicy W polozenie wzorcowe „B", standaryzacja w warun¬ kach wzorcowych przy nieruchomej glowicy oraz ruch powrotny glowicy w polozenie zasadnicze „A" (fig. 2b).Powyzsze operacje sa powtarzane cyklicznie w czasie dzieki wyzwalaniu przez impulsator elek¬ tryczny. Mozliwe jest równiez wyzwalanie za po¬ srednictwem przycisku sterujacego.Odpowiedni rezym pracy zostaje ustalony za po¬ moca specjalnego przelacznika umozliwiajacego tak¬ ze przeprowadzenie pelnej kalibracji przyrzadu.W stanie podstawowym glowica pomiarowa znaj¬ duje sie w skrajnym polozeniu „A" na rurociagu 2 (fig. 2b). W tym polozeniu wylacznik krancowy 14 uruchamia stykami 27 przekaznik 26 (fig. 3) przy¬ gotowujacy kierunek ruchu glowicy oraz przbieg zerowania. Z kolei styki 32 wylacznika 14 blokuja dzialanie przekaznika 31 sluzacego do zalaczania na¬ pedu silnika nawrotnego 5 napedzajacego glowice, przy czym wszystkie pozostale przekazniki za wy¬ jatkiem przekaznika 26 sa wylaczone. Przekaznik 26 ustala kierunek obrotów silnika 5 wprzód za pomoca styków 49 i 50, stykami 24 zas realizuje samo pod¬ trzymanie zwory przekaznika 26 a stykami 1^ zamy¬ ka czesciowo obwód zasilania przekaznika zerowania 6 19. W tym stanie wejscie woltomierza 7 jest pola¬ czone bezposrednio z obwodem calkujacym 62 de¬ tektora scyntylacyjnego L Styki 51 przekaznika 46 lacza siatke sterujaca 54 lampy elektronowej 55 woltomierza 7 z odpowiednim potencjalem kompen¬ sacyjnym. Na wyjsciu woltomierza 7 pracuje w nor¬ malnym ukladzie pomiarowym kompensator samopi- szacy 8, rejestrujac gestosc przeplywajacej cieczy w rurociagu 2 (fig. 1). : Zaleznie od pozycji przelacznika 26 i rodzaju pra¬ cy ukladu U autoregulacji programowanej urucho¬ mienie ukladu 11 moze nastapic" za pomoca przycisku sterujacego 29 wzglednie za pomoca styku 30 im¬ pulsatora. Obydwa te elementy laczace 29 i 30 pra¬ cuja równolegle i z chwila zadzialania któregokol¬ wiek z nich zostaje uruchomiony przekaznik 31 napedu silnika 5. Z kolei przekaznik 31 za pomoca styków 43 uruchamia silnik 5, natomiast stykami 33 realizuje samopodtrzymanie przekaznika 31, przy czym stykami 18 zamyka calkowicie obwód zasilania przekaznika zerowania 19 stykami 20 zas blokuje ob¬ wód samopodtrzymania przekaznika 22. Dla zadziala¬ nia przekaznika 31 i zalaczenia jego wlasnego samo¬ podtrzymania 33 przycisk sterujacy 29 musi pozosta¬ wac w stanie wlaczajacym przez okres czasu wystar¬ czajacy do zejscia kulaka z dzwigni wylacznika 14, celem zwolnienia styków 32, które pozostaja roz¬ warte.Przekaznik zerowania 19 uruchomiony stykami 17 i 18 odlacza za pomoca styków 61 wejscie wol¬ tomierza 7 od licznika 4, przy czym stykami 60 zwiera ze soba obie siatki sterujace 54 i 59 lampy 55, przerywa stykami 58 obwód zasilania mostka kompensatora rejestrujacego 8 oraz uruchamia za pomoca styków 35 sprzeglo elektromagnetyczne 34 zerowania. Pomimo rozwarcia styków 32 przekaznik 26 pozostaje nadal zalaczony dzieki stykom samo- podtrzymujacym 24 oraz stykom 25 wylaczonego przekaznika 22. Silnik 5 przemieszcza glowice po¬ miarowa w skrajne polozenie „B" standaryzacji az do zadzialania wylacznika 15 (fig. 2 b). W tym czasie nastepuje pelne zrównowazenie woltomierza 7wzna- jiym ukladzie kompensacyjnym za pomoca poten¬ cjometru zerowania 56 oraz elementów kompensa¬ tora 8.Po osiagnieciu polozenia „B" krancowego wlasci¬ wego zarówno dla standaryzacji wskazan jak i ka¬ libracji przyrzadu wylacznik 15 uruchamia prze¬ kaznik 22, wyzwalajacy z kolei elektroniczny prze¬ kaznik czasowy zbudowany na lampie 63. Przekaznik 22 za pomoca styków 52 i 53 przelacza kierunek obrotów silnika 5 wstecz, nastepnie uruchamia za pomoca styków 39 i 40 elektronowy przekaznik na lampie 63, sterujacy przekaznikami elektromagne¬ tycznymi 46 i 47, stykami 25 zas blokuje dzialanie przekaznika 26 powodujac jego wylaczenie i zwol¬ nienie styków 49, 50 i wspólpracujacych oraz styka¬ mi 24 realizuje wlasne samopodtrzymanie. Do chwili uruchomienia przekaznika czasowego prad nie ply¬ nie przez lampe 63, gdyz jest ona zablokowana wy- 15 20 25 80 S5 40 45 50 55 605 MJ7» 6 sokim potencjalem ujemnym. Przez przelaczenie przekaznika 22 oraz styków 30 i 40 potencjal siatki sterujacej lampy 63 spada do zera a nastepnie po¬ woli obniza sie na skutek ladowania pojemnosci 41 przez duza opornosc 38. Do chwili osiagniecia po¬ tencjalu odciecia lampa 03 przewodzi i przekazniki 40 i 47 pozostaja zalaczone wskutek czego przekaz¬ nik 40 przerywa stykami 44 obwód zasilania silnika 5 natomiast przekaznik 47 przelacza stykami 40 i 51 potencjal odniesienia lampy 55 woltomierza 7, prze¬ rywa stykami 57 obwód zasilania mostka kompnesa- tora 0 oraz zalacza stykami 37 sprzeglo elektroma¬ gnetyczne standaryzacji 30. W okresie czasu podyk¬ towanym stala czasowa obwodu 38 i 41 silnik 5 pozostaje wylaczony przez styki 44 i glowica pomia¬ rowa znajduje sie w spoczynku w skrajnym poloze¬ niu „B" standaryzacji, obejmujac swa przestrzenia pomiarowa porównawczy absorbent wzorcowy 10 (fig. 2b). W tym czasie dokonuje sie samoczynnie korekcja czulosci przyrzadu pomiarowego w zna¬ nym ukladzie poprzez regulacje wysokiego napiecia zasilacza 0 (fig. 1) za posrednictwem potencjometru 64 oraz elementów kompensatora 8. Po uplywie cza¬ su standaryzacji lampa 03 zostaje ponownie zabloko¬ wana a tym samym zahamowany przeplyw pradu przez przekazniki 40 i 47. Wskutek tego styki 44 zostaja zwarte zalaczajac zasilanie silnika 5 nato¬ miast styki 52 i 53 przekaznika 22 zapewniaja obec¬ nie powrotny ruch silnika 5. Ze wzgledu na blokade przekaznika 26 stykami 25 jest wylaczony równiez przekaznik zerowania 19 przez co przyrzad pomia¬ rowy znajduje sie w stanie elektrycznym, odpowia¬ dajacym warunkom pomiarowym.Przez caly czas powrotu glowicy pomiarowej w zasadnicze polozenie „A" wskazania przyrzadu nie sa miarodajne wobec nie ustalonej jeszcze geometrii pomiaru. Rejestrator 8 zapisuje wówczas stopniowo zwiekszajaca sie gestosc uwarunkowana „nachodze¬ niem" glowicy na rurociag. Ruch wsteczny glowicy trwa az do osiagniecia wlasciwego polozenia jej na rurociagu, którego osiagniecie zasygnalizuje wy¬ lacznik 14 wylaczeniem silnika 5 i zatrzymaniem glowicy. Wylaczenie silnika 5 nastepuje posrednio przez styki 32, które przerywaja obwód zasilania przekaznika 31 doprowadzajac do rozwarcia styków 43 w obwodzie zasilania silnika 5. Styki 27 zalacza¬ jac przekaznik 26 przygotowuja uklad do podjecia kolejnego cyklu. Styki blokujace przekaznik 31 wy¬ laczaja odpowiednio przekaznik 10 poprzez styki 18 oraz przekaznik 22 poprzez styki 20. Blokada prze¬ kaznika 22 posrednio oddzialuje blokujaco na prze¬ kazniki 40 i 47.Celem przeprowadzenia kalibracji w calym zakre¬ sie pomiarowym koniecznym jest zachowanie takich samych warunków jakie nalezy spelnic przy stan¬ daryzacji lecz przez znacznie dluzszy okres czasu anizeli dopuszcza stala czasowa 38 i 41 elektronicz¬ nego przekaznika czasowego na lampie 03. Kali¬ bracje przeprowadza sie przy wylaczeniu z pracy przekaznika 47 za pomoca przelacznika rodzaju pra¬ cy 28 sprezonego ze stykami 42 i 45 przez przelacze¬ nie go w pozycje „kalibracja". Uruchomienie ukladu jest mozliwe w tym polozeniu jedynie za posred¬ nictwem przycisku sterujacego 29. Styki 42 zwieraja wówczas na krótko pojemnosc 41 elektronowego przekaznika czasowego na lampie 03. Wówczas tez przekaznik 47, wylaczony za posrednictwem styków 45 zapobiega przelaczeniu napiecia odniesienia wol- 5 tomierza 7. Zwarcie pojemnosci 41 przekaznika cza¬ sowego odpowada wlaczeniu nieskonczenie wielkiej pojemnosci równoleglej co, jest równoznaczne z uzyskaniem nieskonczenie wielkiej stalej czaso¬ wej i nieograniczonego czasu opóznienia elektronicz¬ nego przekaznika czasowego. W tym dowolnym juz w zasadzie okresie czasu jest mozliwe sprawdzenie wskazan przyrzadu pomiarowego dla dowolnych pun¬ któw podzialki przy zastosowaniu odpowiednich wzorców wprowadzanych kolejno w przestrzen po¬ miarowa glowicy. Po przelaczeniu rodzaju pracy ukladu U dla przeprowadzenia kalibracji przyrzadu oraz po wyzwoleniu ukladu 11 za posrednictwem przycisku sterujacego 29 uklad podczas „schodzenia" glowicy z rurociagu przeprowadza samoczynnie ze¬ rowanie woltomierza 7. Po dokonaniu kalibracji przyrzadu sprowadzenie glowicy w zasadnicze po¬ lozenie „A" odbywa sie za pomoca przelacznika 28 przez przelaczenie go w pozycje odpowiadajaca wyzwalaniu recznemu ukladu 11. Z ta chwila zostaje uruchomiona operacja standaryzacji wedlug normal¬ nego programu oraz z kolei powrotne przemieszcza¬ nie glowicy na • rurociag.Radioizotopowy przyrzad do precyzyjnego pomia¬ ru gestosci cieczy plynacych w rurociagach wedlug wynalazku pozwala osiagnac bardzo wysoka do¬ kladnosc pomiaru mimo, ze niektóre skladowe ele¬ menty przyrzadu nie odznaczaja sie specjalnie duza stabilnoscia parametrów. Duza dokladnosc uzyskuje sie dopiero przez zastosowanie specjalnej konstruk¬ cji glowicy pomiarowej przemieszczanej przy po¬ mocy silnika napedzajacego oraz przez zastosowanie ukladu programujacego. Przyrzad dziala samoczyn¬ nie, nie wymaga podczas eksploatacji w zasadzie zadnej obslugi. W przypadku natomiast recznego sterowania przyrzadem jego obsluga jest prosta i w niczym nieskomplikowana, ograniczajac sie je¬ dynie do wlaczenia jednego przycisku sterujacego.Jedynie pelna kalibracja przyrzadu powinna byc dokonywana przez kwalifikowany personel. PL