RU18770U1 - Устройство для проверки срабатывания сигнализатора уровня на "проскок" газожидкостной смеси в трубопроводе - Google Patents

Description

МПК GOl F25/00

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ СРАБАТЫВАНИЯ СИГНАЛИЗАТОРА УРОВНЯ НА НРОСКОК ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В ТРУБОПРОВОДЕ

Настоящая полезная модель относится к устройствам, иснользуемым при

испытании аппаратуры измерения уровня, расхода жидкости, газожидкостной

смеси на точность срабатывания сигнализатора и широко используется в

металлургии, водоподготовке, в химии и других отраслях промышленности.

Точность срабатывания фиксируется по минимальному количеству жидкости в

звукопроводяш;ем трубопроводе.

Известен стенд для поверки акустических скважинных уровнемеров /Л1/,

который содержит измерительную трубку, заполненную газовой средой,

соединенной с поверяемым уровнемером, состоящим из устройства генерации

и приема уровнемера, электронного преобразователя, отсчетного устройства.

Недостаток - измерение больпшх уровней, недостаточная точность.

Известно устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров /Л2/,

содержащее преобразователь расхода, состоящий из двух электроакустических

преобразователей, закрепленных на узле из звукопроводящего материала,

вторичный преобразователь, линию управляемой задержки, измерительный

Известно также устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров

/ЛЗ/, которое содержит преобразователь расхода, включающий в себя

электроакустические преобразователи, установленные на звукопроводящем

устройстве, вторичный преобразователь расхода с измерительным блоком,

калиброванные задержки, причем между первичным и вторичным

преобразователями размещен переключатель, обеспечивающий подключение

калиброванных задержек к измерительному блоку вторичного преобразователя

и имеющий управляемый вход, обеспечивающий смену команд на

Недостаток - небольшая точность, отсутствие прямой микрометрической

шкалы измерения для очень малых расходов.

В качестве прототипа полезной модели принимаем устройство /Л.2/.

Целями настоящей полезной модели являются устранения перечисленных

недостатков, а именно: статический характер измерения уровня, расхода,

фиксация его с помощ:ью микрометрического измерения измененного уровня.

т.е. с большей точностью.

На рис. 1,2,3,4 приведены обпщй вид, функциональные, электрические схемы Рис.1. БИс УС1,У УЗи. У УЗС ОС2 Рис.2. 1 2,3 4,5,6 7 8 9 10,11 12 13 14 15 16 17 18 19,20 21,22 23 Рис.3. 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 - блок испытательный, - уровни строительные для горизонтирования, установочной площадки блока испытательного, - излучатель ультразвуковых колебаний и приемник, - ультразвуковой поверяемый сигнализатор, - осциллограф двухканальный к испытательный БИс. -испытательный звукопроводящий трубопровод, -заглуппси трубы, -смотровые окна с нанесенными делениями, -стойка, -устройство закрепления трубопровода на стойке, -фланец установочный, -уровни строительные, - регулировочные винты горизонтирования, - винт микрометрический, - резервуар уровнемерный, - пшала измерительная, - трубка гибкая (линия), - жидкость, - штуцера для закрепления гибкой трубки, - ультразвуковые излучатель и приемник, - кабели связи, - электронный блок поверяемого ультразвукового сигнализатора ытуемый ультразвуковой сигнализатор. -кабель связи испытуемого УЗС и осциллографа, -осциллограф двухлучевой, -вход первого канала, -вход второго канала Ист, -вход синхронизации Иг, -общий (земляной) вход для УЭС и осциллографа, -генератор УЗ сигналов, -регулируемый резистор (амплитуда сигнала), -усилитель, -индикатор сигнальный, -регулируемый резистор (усиление сигнала), -регулируемый резистор (чувствительность), -239-стабилизатор питания,

40-трансформатор силовой,

41-переключатель,

42-входная ютемма 1-го канала,

43-входная клемма 2-го канала,

44-вход синхронизации,

45-общий (земляной) вход,

Рис.4. Диаграмма сигналов.

46- импульс генератора УЗК,

47- информационный сигнал на выходе у.з. приемника 20,

48- стробимпульс,

49- импульс задержки по отношению к импульсу

генератора,

50- выходной сигнал усилителя 32,

51- выход селектора,

52- эталонный сигнал, равный 50% информационного при

отсутствии жидкости в трубопроводе,

53- сигнал о наличии жидкости в трубопроводе.

На испытательном звукопроводящем трубопроводе 1 (рис.2) с нарезанной резьбой на концах трубы смонтированы 2 и 3.

В заглушках выполнены смотровые окна 4,5 для визуального контроля уровня жидкости.

Трубопровод 1 на стойке 7 закреплен с помощью устройства 8, обеспечивающего горизонтальное положение трубы относительно установочного фланца 9. Установочный фланец 9 горизонтируется регулировочными винтами 12 в соответствии с показаниями строительных уровней 10 и 11.

На стойке 7 закреплено винтовое микрометрическое устройство 13 связанное механически с резервуаром 14, в который вмонтировано смотровое окно 6 с закрепленной измерительной шкалой 15 для определения объема жидкости. Гибкая трубка 16 подсоединена своими концами через штуцеры 18 к дну резервуара 14 и нижней части заглушки 2.

Резервуар 14, трубка 16 и заглушки 2, 3 заполнены определенным количеством жидкости, так чтобы в нормальных условиях уровень жидкости 17 во всех сообщающихся сосудах (заглзшхка 2, гибкая трубка (канал) 16, резервуар 14, заглушка 3) устанавливался нулевым, т.е. уровень жидкости совпадал с нижней внутренней поверхностью трубопровода.

На концах звукопроводящего трубопровода на определенном расстоянии закреплены акустические ультразвуковые излучатель 19 и приемник 20, которые электрическими коаксиальными кабелями связи 21 и 22 соединены с

электронным блоком 23 испытуемого ультразвукового сигнализатора наличри жидкости в трубопроводе.

Электронный блок 23 ультразвзлкового сигнализатора другим кабелем 24 (рис.3) соединен с двухлучевым осциллографом 25.

Кабель 24 несет в себе следующие каналы: 26(42) - 1-й канал наблюдения, 27(43) - 2-й канал наблюдения, 28(44) - синхронизирз ющий канал, 29(45) - общий канал заземления.

При нулевом уровне жидкости (на уровне нижней внутренней поверхности трубопровода) сигнализатор УЗС настраивается так, чтобы сигнал по второму каналу был наибольшей амплитуды (100%).

Выработка информационного сигнала о достижении газожидкостной смеси определенного объема в трубопроводе поясняется следующим образом.

Генератор 30 (рис.3) формрфует периодическую последовательность импульсов 46 (рис.4) которая с выхода ХЗ поступает в блок испытательный БИс по кабелю 21 (рис.3). Параллельно импульсы генератора поступают в контрольное гнездо 28 электронного блока и по кабелю 24 на вход синхронизации 44 двухлучевого осциллографа ОС2. Амплитуду импульсов 46 генератора 30 регулируют резистором 31 R2 Амплитуда Ur блока УЗС.

В блоке испытательном БИс последовательность импульсов 46 (рис.4) преобразуют в последовательность у.з. колебаний, которые с помощью изл5 ателя 19 (рис.2) направляют по стенке вдоль трубопровода 1 в направлении акустического приемника 20, принимают их, и по кабелю 21 передают в виде электрических сигналов 47 (рис.4) на вход электронного блока 23, параллельно в контрольное гнездо ХЗ (Usx) и по кабелю 24 - в первый канал наблюдения 42 двухлучевого осциллографа ОС2.

При соприкосновении поверхности трубопровода с поверхностью жидкости амплитуда информационного сигнала 47 (рис.4) резко уменьшается. Изменение амплитуды информационного сигнала свидетельствует о присутствии газожидкостной смеси на внутренней поверхности трубопровода.

В электронном блоке 23 принятый информационный сигнал 47 подают на вход Х9 усилителя 32, усиление которого регулирз от резистором 34 R5 Усиление. Выделение информационного сигнала из помех, создаваемых различными типами у.з. волн при распространении у.з. волны по стенке трубопровода 1 от акустического излучателя 19 к акустическому приемнику 20 осуществляют с помощью селектора 36 (рис.3). В селекторе 36 вьфабатывают стробимпульс 48 (рис.4), середина которого совпадает по времени с информационным сигналом 47. Задержку стробимпульса 48 по времени относительно импульсов 46 генератора 30 осуществляют с помощью импульса

49 (рис.4), длительностью TI. Длительность стробимнульса 48 т и его временное положение регулирзтот резисторами 38 R1 Строб и 37 R4 Длительность. Стробируемый информационный сигнал 50 (рис.4) выводят на контрольное гнездо Х4 (Ucr) и на клемму 43 второго канала наблюдения осциллографа ОС2. Амплитуда сигнала 50 после его усиления и выделения по времени пропорциональна входному информационному сигналу 47.

Напряжение питания генератора 30, усилителя 32 и селектора 36 вырабатывается с помощью силового трансформатора 39 и стабилизатора 40. Напряжение питания отключается выключателем 41.

Нредельное уменьшение информационного сигнала 50 и соответствующий ему объем жидкости, входящей в трубопровод, устанавливают с высокой точностью. Нороговым напряжением 52, составляющим, например, 50%-ную или другую норму относительно уровня сигнала 53, соответствующего пустому трубопроводу. Уровень порогового напряжения 52 задают резистором 35 R3 Чувствительность, при котором индикатор 33 VI включается.

Заполнение трубопровода жидкостью и регистрацию изменений информационного сигнала осуществляют следующим образом.

Вращая микрометрический винт 13, поднимают резервуар 14 и добиваются, чтобы уровень жидкости в трубопроводе 1 приподнялся. Нри этом по опусканию мениска жидкости в смотровом окне 6 резервуара 14 фиксируют входящий в трубопровод объем жидкости, одновременно фиксируя изменение амплитуды 50 информационного сигнала на первом канале двухлучевого осциллографа ОС2. Нри достижении порогового уровня 52 информационным сигналом 50 включается индикатор 33 VI.

ЛИТЕРАТУРА

1.Натент РФ № 1789874. БИ № 3,1993 G 01 F 25/00.

2.Натент РФ № 2080565. БИ № 17, 1997 G 01 F 25/00.

3.Нолезная модель Р1 № 0002031, G 01 F 25/00.

Claims (1)

1. Устройство для проверки срабатывания сигнализатора уровня на проскок газожидкостной смеси в трубопроводе, содержащее преобразователь расхода, включающий испытательный трубопровод, два ультразвуковых преобразователя, закрепленных на трубопроводе, выполненным из звукопроводящего материала, вторичный преобразователь информационного сигнала, измерительный блок, отличающееся тем, что испытательный трубопровод ограничен двумя заглушками, в которых выполнены смотровые окна для визуального наблюдения за уровнем жидкости; в одной из заглушек выполнен штуцер, который соединен гибкой линией с уровнемерной емкостью, в которой также выполнено смотровое окно с нанесенной шкалой для контроля измерения уровня; подача жидкости в испытательный трубопровод осуществлена изменением положения уровнемерной емкости через перемещение микрометрическим винтом относительно горизонтально расположенного испытательного трубопровода; уровнемерная емкость, гибкая линия и заглушки заполнены определенным количеством жидкости, обеспечивающим в исходном положении уровень жидкости на уровне нижней внутренней поверхности трубопровода; преобразование информационного сигнала выполнено ультразвуковым уровнемером; измерительный блок выполнен с использованием двухлучевого осциллографа; поверка срабатывания произведена в двух состояниях: в первом, когда уровень жидкости в испытательном трубопроводе установлен на уровне нижней внутренней поверхности трубопровода и уровень информационного сигнала в испытуемом ультразвуковом уровнемере зафиксирован, как 100%; когда уровень жидкости в трубопроводе установлен выше уровня нижней внутренней поверхности трубопровода и уровень информационного сигнала в испытуемом ультразвуковом уровнемере зафиксирован, как 50%.