PL61692B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.1.1971 61692 KI. 42 e, 23/05 MKP G 01 f, 1/00 UKD Twórcawynalazku: Edward Niesciuszko-Bujnicki Wlasciciel patentu: Politechnika Slaska im. Wincentego Pstrowskiego, Gliwice (Polska) Urzadzenie do pomiaru parametrów przeplywu cieczy zwlaszcza wody przez rurociagi Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru parametrów przeplywu cieczy zwlaszcza wody przez rurociagi, jak spadku cisnienia hydraulicznego, predko¬ sci przeplywu i ilosci przeplywajacej cieczy..Dotychczas do pomiaru ilosci i cisnienia wody prze¬ plywajacej przez rurociag, stosowane sa wodomierze i manometry. Pozostale parametry jak predkosc prze¬ plywu i spadek hydraulicznego cisnienia moga byc na tej podstawie obliczone teoretycznie przy zalozeniu em¬ pirycznych wzglednie szacunkowych wspólczynników.Wykonanie pomiaru, wymaga wbudowania wodo¬ mierza do rurociagu, co powoduje wylaczenie odcinka rurociagu z eksploatacji na czas przebudowy rurociagu.Pomiar, za pomoca manometru, cisnienia w poszcze¬ gólnych przekrojach rurociagu daje tylko przyblizone wyniki i to zalezne od dlugosci badanego odcinka ruro¬ ciagu i od czasu przeplywu wody przez rurociag.Celem wynalazku jest umozliwienie przeprowadzenia pomiaru parametrów przeplywu cieczy przez rurociagi bez potrzeby wylaczania rurociagu z eksploatacji.Stwierdzono, ze na podstawie spadku hydraulicznego cisnienia i predkosci przeplywu cieczy mozna obliczyc wskaznik liczbowy pozwalajacy na obliczenie grubosci pierscienia osadów na scianach rurociagu, rodzaju osa¬ du, stopnia zamulenia rurociagu osadem dennym oraz stopnia jego ekonomicznego wykorzystania.Cel ten osiagnieto przez zastosowanie do pomiaru automatycznie dzialajacych zespolów zabudowanych na zewnatrz rurociagu. 10 20 25 30 Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest w przykladowym wykonaniu na rysunku.Urzadzenie do pomiaru parametrów przeplywu cie¬ czy przez rurociagi wedlug wynalazku sklada sie z czte¬ rech zespolów: z zespolu I dawkujacego elektrolit do rurociagu, który jest zabudowany w przekroju ruro¬ ciagu poprzedzajacym badany odcinek, zespolu II na¬ dajacego impulsy zabudowanego na poczatku badanego odcinka rurociagu, zespolu m nadajacego impulsy za¬ budowanego na koncu badanego odcinka rurociagu oraz zespolu IV centralnego pomiarowo-rejestrujacego, który moze znajdowac sie w dowolnym miejscu.Urzadzenie sklada sie z czterech zespolów, z których trzy sa zabudowane do rurociagu, a mianowicie zespól I zabudowany w przekroju rurociagu 1 a, poprzedzaja¬ cym badany odcinek, zespól II na poczatku badanego odcinka rurociagu 1 b, a zespól m na koncu badanego odcinka rurociagu 1 c, natomiast zespól IV znajduje sie w dowolnym miejscu.Zespól I dawkujacy elektrolit do rurociagu dziala na zasadzie butli Mariotte'a w warunkach sztucznie wy¬ tworzonego cisnienia odpowiadajacemu cisnieniu panu¬ jacemu w rurociagu. Zespól ten sklada sie ze zbiorni¬ ka 2 do którego wbudowana jest przesuwna powietrzna rurka 3. Roztwór elektrolitu ze zbiornika 2 odplywa rurka 7, zaopatrzona w kalibrowana dysze i dostaje sie do kontrolnej komory 4. Komora ta ukladem rurek 8 i 9 jest polaczona z komora 6 do której wchodzi ko¬ niec powietrznej rurki 3. W ukladzie tym powstaja ta¬ kie warunki, ze cisnienie powietrza w kontrolnej ko- 61692a 61692 4 morze 4 oraz w komorze 6 sa tej samej wysokosci, od¬ powiadajacej cisnieniu w badanym rurociagu.Roztwór elektrolitu doplywajacy do komory kontrol¬ nej 4 ma swobodny odplyw przez rurke 10 do badane¬ go rurociagu i to niezaleznie od panujacych w nim wa¬ han cisnienia.Zbiornik 5 polaczony rurkami z rurociagiem la oraz komorami 4 i 6, zawiera rezerwe powietrzna i sluzy do amortyzacji uderzen hydraulicznych powstajacych w rurociagu wskutek wahan w nim cisnienia. Pozwala to bez uzycia ruchomych mechanizmów, zapewnic staly i równomierny doplyw roztworu elektrolitu do bada¬ nego rurociagu.W sklad zespolu II nadajacego impulsy wchodzi: ma¬ nometr sprezynowy 11 z wbudowanym nadajnikiem elektrycznym do przekazywania wskazan do zespolu IV; zbiornik 13 do wtrysku dodatkowej ilosci stezonego elektrolitu do rurociagu, zaopatrzony w zawór wtrysko¬ wy 15 wyposazony w styk elektryczny nadajacy w mo¬ mencie wtrysku impuls elektryczny do zespolu IV oraz w rurke z kranem 14 do pobierania próbek wody, para elektrod 16 do pomiaru stezenia jonów dawkowanego elektrolitu w wodzie przeplywajacej przez rurociag, po¬ laczona przewodami elektrycznymi z zespolem IV, glo¬ wica pomiarowa 12 do pomiaru spadku hydraulicznego cisnienia oraz w zespól z glowica pomiarowa 17, zabu¬ dowana w zespole III.Zespól HI nadajacy impulsy sklada sie z pary elek¬ trod 18 do pomiaru zmiany elektrycznego przewodnic¬ twa wody przeplywajacej przez rurociag polaczonej przewodami elektrycznymi z zespolem IV oraz glowicy pomiarowej 17 sluzacej do pomiaru spadku hydraulicz¬ nego cisnienia w zespól z glowica pomiarowa 12 z ze¬ spolu n.W sklad zespolu IV urzadzen centralnych wchodzi generator pradu zmiennego wielkiej czestotliwosci 19, zasilajacy energia elektryczna obie pary elektrod po¬ miarowych 16 i 18, z wbudowanymi przyrzadami 20 i 21 pozwalajacymi na regulacje napiecia pradu. Elektryczny uklad urzadzenia analizujacy wyniki pomiarów spadku hydraulicznego cisnienia sklada sie z dwóch obwodów 23 i 24, zasilanych z jednego zródla pradu stalego i to w ten sposób, ze oba obwody maja potencjal tego sa¬ mego znaku. Do zrównowazenia opornosci obwodów pomiarowych 23 i 24 sluza oporniki 27 i 28 nastawne liniowo w sposób ciagly. Dodatkowy nastawny liniowy opornik 21 sprzezony z elektrycznym urzadzeniem 30 stabilizujacym równowage opornosci obwodów pomia¬ rowych 27 i 28, stanowi zespól do automatycznej ko¬ rekcji i utrzymania w równowadze opornosci obwodów pomiarowych.Odbiorniki wskazan 25 i 26 wyników pomiarów przekazanych z glowic pomiarowych 12 i 17 wyposa¬ zone w oporniki liniowe nastawne w sposób ciagly sa¬ moczynnie ustawiajace sie zaleznie od wielkosci otrzy¬ manego impulsu z glowic pomiarowych.Urzadzenie rozrzadcze 31 z napedem zegarowym za¬ wiera szereg styków osadzonych na obracajacej sie osi, które lacza poszczególne przyrzady i zespoly w wyma¬ ganej kolejnosci. Rejestrator 22 automatycznie rejestruje wyniki pomiarów na przesuwnej tasmie z podaniem czasu.Przystepujac do pomiarów, w pierwszej kolejnosci nalezy przygotowac mianowany roztwór elektrolitu mocnego i nalac go do zbiornika 2 aparatu dawkujace¬ go w zespole I. Nastepnie nalezy przygotowac i wlac stezony roztwór elektrolitu do zbiornika 13 aparatu wtryskujacego elektrolit do rurociagu. W glowicach po¬ miarowych nalezy sztucznie wytworzyc cisnienie odpo- 5 wiadajace sredniemu cisnieniu w rurociagu, uwzgled¬ niajac geodezyjna róznice w wysokosciach zabudowa¬ nia obu glowic oraz polaczyc glowice przewodami elektrycznymi z odbiornikami wskazan 25 i 26 zabu¬ dowanymi w zespole IV. rurociag.Przecietna predkosc przeplywu wody w rurociagu mierzy sie przez dodatkowy, krótkotrwaly wtrysk elek¬ trolitu przez zawór wtryskowy 15 stanowiacy czesc skladowa zbiornika 13 dodatkowego wtrysku elektrolitu do rurociagu. Moment wtrysku jest sygnalizowany do rejestratora 22, gdzie on zostaje odnotowany na tasmie przesuwnej z podaniem czasu wtrysku. Wtrysniety elek¬ trolit,wraz z woda doplywa do elektrod 18, wbudowa¬ nych na koncu lc badanego odcinka rurociagu, zmie¬ niajac jej dotychczasowe przewodnictwo.Zmiana przewodnictwa zostaje na drodze elektrycznej przekazana do rejestratora 22 gdzie jest odnotowana w postaci wykresu na tasmie przesuwnej z podaniem cza¬ su. Czas przeplywu elektrolitu przez badany odcinek rurociagu okresla predkosc przeplywu wody* Spadek hydraulicznego cisnienia mierzy sie na pod¬ stawie róznic cisnienia na obu koncach badanego od¬ cinka rurociagu uwzgledniajac geodezyjna róznice wy¬ sokosci. Róznice te sa mierzone przez glowice pomia¬ rowe z duza dokladnoscia wskutek sztucznie wytworzo¬ nego w nich cisnienia zblizonego do cisnienia w ruro¬ ciagu.Wyniki pomiarów zostaja przekazane do zespolu IV urzadzen centralnych w postaci impulsów elektrycznych a to: z glowicy 12 do odbiornika wskazan 25, a z glo¬ wicy 17 do odbiornika wskazan 26, które po otrzyma¬ niu z glowic impulsów odpowiednio przestawiaja opor¬ niki tym samym zmieniajac ich opornosc zaleznie od wartosci otrzymanych impulsów. Wskutek tych zmian, poprzednio zrównowazona opornosc obwodów pomia¬ rowych 23 i 24 zostaje naruszona, a powstaly wskutek tego prad zostaje odnotowany przez rejestrator w po¬ staci wykresu, wysokosc którego, w pewnej podzialce, 10 Opornosc obu obwodów pomiarowych 23 i 24 równo¬ wazy sie opornikami 27 i 28 oraz wskaznikiem zero¬ wym wbudowanym do urzadzenia 30 korygujacego i stabilizujacego, na drodze elektrycznej, równowage opornosci obu obwodów pomiarowych. 15 Przebieg pomiarów rozpoczyna sie od stwierdzenia na drodze chemicznej ilosci jonów zastosowanego do pomiaru elektrolitu jaka znajduje sie w wodzie prze¬ plywajacej przez rurociag np. jonów Cl.Nastepnie uruchamia sie zespól I dawkujacy elek- 20 trolit w sposób ciagly i równomierny. Za pomoca przy¬ rzadu 21, reguluje sje napiecie pradu przeplywajacego miedzy elektrodami 16 i rejestratorem 22 w ten sposób aby otrzymac optymalny wykres rejestratora na prze¬ suwnej tasmie. Nastepnie pobiera sie próbke wody i 25 ustala sie stezenie jonów. W ten sposób oznacza sie wartosc pionowej podzialki wykresu.W czasie wykonywania pomiarów moze byc nawet kil¬ kakrotnie zmieniana optymalna wysokosc wykresu usta¬ lajac kazdorazowo wartosc pionowej podzialki. Stosu- 30 nek ilosci jonów dawkowanego elektrolitu do ich ste¬ zenia w wodzie okresla ilosc wody przeplywajacej przez 40 45 50 55 605 61*91 6 wskazuje hydrauliczny spadek cisnienia w badanym od¬ cinku rurociagu.Co pewien czas, urzadzenie 30, stabilizujace równo¬ wage opornosci obwodów pomiarowych 27 i 28, w ze¬ spole z opornikiem 29 koryguje te równowage.Cisnienie wody w rurociagu, pomierzone manome¬ trem 11 i przekazane do rejestratora, sluzy tylko do celów kontrolnych, a mianowicie do stwierdzenia czy glowica pomiarowa pracuje w odpowiednim dla niej zakresie cisnien. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pomiaru parametrów przeplywu cieczy zwlaszcza wody przez rurociagi, jak spadku ci¬ snienia hydraulicznego, predkosci przeplywu i ilosci przeplywajacej cieczy, znamienne tym, ze zawiera trzy zespoly, które zabudowane sa do rurociagu, a miano¬ wicie: zespól (I) dawkujacy elektrolit do rurociagu za¬ budowany w przekroju rurociagu (la) poprzedzajacym badany odcinek, zespól (II) nadajacy impulsy na po¬ czatku badanego odcinka rurociagu (Ib), zespól (HI) nadajacy impulsy na koncu badanego odcinka rurocia¬ gu (1 c), oraz znajdujacy sie w dowolnym miejscu ze¬ spól (IV) pomiarowo-rejestrujacy. 10 15 20 25

2. Urzadzenie wedlug zastrz., znamienne tym, ze ze¬ spól (I) dawkujacy elektrolit 4o rurociagu sklada sie ze zbiornika elektrolitu (2) z wbudowana rurka powietrz¬ na (3), której koniec wchodzi do komory powietrznej (6) polaczonej systemem rurek (8, 9) z komora (4), przy czym komora (4) polaczona jest z jednej strony odply¬ wowa rurka (7) ze zbiornikiem elektrolitu (2), a z dru¬ giej strony rurka (10) z rurociagiem (1 a).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne rym, ze jest wyposazone w dwie glowice pomiarowe (12) i (17), z których jedna zabudowana jest w zespole (U) a druga w zespole (HI), do których to glowic zabudowane sa precyzyjne urzadzenia do pomiaru róznic cisnienia mie¬ dzy sztucznie wytworzonym cisnieniem w komorze glo¬ wicy, a cisnieniem w rurociagu, zaopatrzone w nadajni¬ ki impulsów.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zespól (IV) pomiarowo-rejestrujacy wyposazony jest w dwa odbiorniki wskazan (25 i 26) przejmujace impulsy z glowic pomiarowych (12 i 17) zaopatrzone w samo¬ czynnie ustawiajace sie oporniki, przy czym odbiorniki (25, 26) wbudowane sa do obwodów pomiarowych (23 i 24) zasilanych z jednego zródla pradu stalego, które zaopatrzone sa w urzadzenia do stabilizacji opornosci obwodów. PL PL