RU2451235C2 - Ohmic screening pulsating current sensor - Google Patents

Ohmic screening pulsating current sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2451235C2
RU2451235C2 RU2010120911/06A RU2010120911A RU2451235C2 RU 2451235 C2 RU2451235 C2 RU 2451235C2 RU 2010120911/06 A RU2010120911/06 A RU 2010120911/06A RU 2010120911 A RU2010120911 A RU 2010120911A RU 2451235 C2 RU2451235 C2 RU 2451235C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
sensor
control
vessel
emergency
Prior art date
Application number
RU2010120911/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010120911A (en
Inventor
Сергей Николаевич Зубов (RU)
Сергей Николаевич Зубов
Original Assignee
Сергей Николаевич Зубов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Николаевич Зубов filed Critical Сергей Николаевич Зубов
Priority to RU2010120911/06A priority Critical patent/RU2451235C2/en
Publication of RU2010120911A publication Critical patent/RU2010120911A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451235C2 publication Critical patent/RU2451235C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: sensor is designed to confine an emergency situation related to damage of any technological vessel of transport networks of fluid products. The sensor, in which a sensitive element is an insulated conductive material arranged in the form of a screening shell - placed in a labyrinth form along the surface of the controlled vessel, which represents a wire line for transmission of a control current from a terminal device - a semiconductor diode to a unit to control switching equipment of an electromagnet self-closing valve and an emergency decompressor (a device for fluid product pumping), the cross section of each strand in a screening shell is calculated using the formula.
EFFECT: reliability improvement.
3 dwg

Description

Устройство относится к контрольно-измерительным приборам и автоматике, может быть использовано в качестве датчика контроля целостности оболочек сосудов транспортных сетей текучих продуктов (например, трубопроводов, транспортировки углеводородного сырья или его продуктов).The device relates to instrumentation and automation, can be used as a sensor for monitoring the integrity of the shells of vessels of transport networks of fluid products (for example, pipelines, transportation of hydrocarbons or its products).

Известна искробезопасная электрическая схема управления рудничным силовым коммутационным аппаратом (пускателем взрывобезопасным - например, серий ПМВИ, ПВИ, либо станцией управления взрывобезопасной серий СУВ, СУВК, СУВЛ, и т.п. [1, с.227-232]), защищающая своим функциональным исполнением (формирующим в нормальном режиме эксплуатации пульсирующий ток полупериодного выпрямления) управляемый ею коммутационный аппарат от ложного срабатывания при повреждении проводников цепи управления.There is a known intrinsically safe electrical control circuit for a mine power switching apparatus (an explosion-proof starter - for example, PMVI, PVI series, or an explosion-proof control station series SUV, SUVK, SUVL, etc. [1, p.227-232]), which protects with its functional execution (forming in normal operation mode a pulsating half-wave rectification current) the switching device controlled by it from false triggering when the control circuit conductors are damaged.

Указанное устройство не предназначено для контроля целостности оболочек сосудов транспортных сетей текучих продуктов.The specified device is not intended to control the integrity of the shells of vessels of transport networks of fluid products.

Известна экранирующая оболочка шахтных кабелей [1, с.269], предназначенная для контроля утечек тока на «землю» при повреждении изоляции кабеля.Known shielding of mine cables [1, p. 269], designed to control current leakage to the "ground" in case of damage to the cable insulation.

Указанное устройство не предназначено для контроля целостности оболочек сосудов транспортных сетей текучих продуктов, не может (по своему конструктивному исполнению) служить участком непосредственной цепи управления силовым коммутационным аппаратом исполнительного органа ликвидации утечек текучих продуктов.The specified device is not intended to control the integrity of the shells of vessels of transport networks of fluid products, cannot (in its design) serve as a part of the direct control circuit of the power switching apparatus of the executive body for eliminating leakages of fluid products.

Известен датчик (извещатель) омический охранной сигнализации - устройство, формирующее сигналы извещений о состоянии охраняемого объекта изменением электрической проводимости при механическом разрушении контролируемой извещателем поверхности [2, с.24-28] - прототип.A known sensor (detector) ohmic security alarm - a device that generates signals notifications about the state of the protected object by a change in electrical conductivity during mechanical destruction of the surface controlled by the detector [2, p.24-28] - prototype.

Указанное устройство не предназначено для контроля целостности оболочек сосудов транспортных сетей текучих продуктов, не адаптировано к взрывобезопасным силовым коммутационным аппаратам.The specified device is not intended to control the integrity of the shells of vessels of transport networks of fluid products, is not adapted to explosion-proof power switching devices.

Известен электромагнит [5, с.578].The known electromagnet [5, p. 578].

Указанное устройство не предназначено для управления расходом текучего продукта.The specified device is not intended to control the flow of a fluid product.

Известен клапан - устройство, управляющее расходом текучего продукта (жидкости, газа) изменением проходного сечения при перемещении затвора [5, с.212] - прототип.A known valve is a device that controls the flow of a fluid product (liquid, gas) by changing the flow area when moving the shutter [5, p.212] - prototype.

Указанное устройство предназначено для механического управления расходом текучего продукта.The specified device is intended for mechanical control of the flow of a fluid product.

Известен резервуар для выделения из жидкостей примесей осаждением - отстойник [5, с.339].A known reservoir for separating impurities from liquids by sedimentation is a sump [5, p.339].

Указанное устройство не предназначено для быстрого освобождения поврежденного сосуда от текучего продукта, содержащего примеси в результате повреждения.The specified device is not intended to quickly release a damaged vessel from a fluid product containing impurities as a result of damage.

Известен вакуумный насос [5, с.68] - устройство удаления из сосуда текучего содержимого (газов, паров).A known vacuum pump [5, p. 68] is a device for removing fluid contents (gases, vapors) from a vessel.

Указанное устройство не предназначено для быстрого освобождения поврежденного сосуда от текучего продукта, содержащего примеси в результате повреждения.The specified device is not intended to quickly release a damaged vessel from a fluid product containing impurities as a result of damage.

Цель заявленного объекта - устройство непрерывного контроля механического режима эксплуатации (целостности оболочек) сосудов для транспортных сетей текучих продуктов (в том числе - пожаровзрывоопасных), сигнализирующее о нарушении нормы указанного режима и адаптированное по своим электрическим параметрам к типовым взрывобезопасным силовым коммутационным аппаратам, предназначенное (по своему конструктивному исполнению) служить участком непосредственной цепи управления силовым коммутационным аппаратом исполнительного органа ликвидации утечек текучих продуктов.The purpose of the claimed object is a device for continuous monitoring of the mechanical operation mode (integrity of the shells) of vessels for transport networks of fluid products (including fire and explosion hazard), signaling a violation of the norm of this mode and adapted in its electrical parameters to typical explosion-proof power switching devices, designed (according to its design) to serve as a part of the direct control circuit of the power switching apparatus of the executive body of the liquid leakage of fluid products.

Указанная цель достигается тем, что чувствительным элементом (ЧЭ) датчика является проводниковый материал в виде многожильной (двух и более) экранирующей оболочки - размещенный в лабиринтной форме (например, в форме многослойных (двух и более) ленточных спиралей встречной свивки, электрически изолированных друг от друга, от оболочки сосуда и от внешней среды) по контролируемой поверхности оболочки сосуда, максимально перекрывая ее. Поперечное сечение каждой жилы экранирующей оболочки рассчитано по формуле (из [3, с.8, 16] формул электрического, закона Ома для участка цепи):This goal is achieved by the fact that the sensitive element (SE) of the sensor is a conductive material in the form of a multicore (two or more) shielding sheath - placed in a labyrinth form (for example, in the form of multilayer (two or more) tape spirals of the opposite twist, electrically isolated from each other friend, from the vessel membrane and from the external environment) along the controlled surface of the vessel membrane, overlapping it as much as possible. The cross section of each core of the shielding is calculated by the formula (from [3, p. 8, 16] electric formulas, Ohm's law for the circuit section):

Figure 00000001
Figure 00000001

Где:Where:

S - поперечное сечение жилы;S is the cross section of the core;

Р - удельное электрическое сопротивление жилы;P is the electrical resistivity of the core;

I - номинальный ток цепи управления коммутационного аппарата;I is the rated current of the control circuit of the switching apparatus;

l - длина жилы;l is the length of the core;

U - рабочее напряжение цепи управления коммутационного аппарата.U is the operating voltage of the control circuit of the switching device.

Указанное покрытие поверхности контролируемого сосуда (проводниковые лабиринты) соединено в последовательную искробезопасную электрическую цепь ЧЭ 1 (фиг.1) с полупроводниковым диодом 2 (элементом контроля обрыва и замыкания) - цепь управления коммутационным аппаратом (аналогом вышеназванного типа по исполнению электрической схемы управления [4, с.328, 331, 343, 418-422]) исполнительного органа подачи текучего продукта в сосуд (электромагнитного клапана) и исполнительного органа опорожнения (аварийного декомпрессора) поврежденного сосуда.The specified surface coating of the monitored vessel (conductive labyrinths) is connected in a sequential intrinsically safe electrical circuit CHE 1 (Fig. 1) with a semiconductor diode 2 (control element for open and short circuit) - the control circuit of the switching device (an analog of the above type for the execution of the electrical control circuit [4, p. 328, 331, 343, 418-422]) of an executive body for supplying a fluid product to a vessel (electromagnetic valve) and an executive body for emptying (emergency decompressor) of a damaged vessel.

На фиг.1 показано:Figure 1 shows:

1 - Проводники чувствительного элемента, реагирующего на обрыв и замыкание;1 - Conductors of a sensing element that responds to open and short circuit;

2 - Оконечное устройство контрольной цепи управления;2 - Terminal device control circuit control;

3 - Блок управления коммутационной аппаратуры.3 - Control unit switching equipment.

Принцип действия устройства (фиг.1): проводники ЧЭ 1 устройства образуют проводную линию передачи управляющего тока от оконечного устройства 2 (аналог оконечного устройства поста управления рудничной коммутационной аппаратуры - полупроводниковый диод) к блоку управления (БУ) 3 коммутационной аппаратуры клапана электромагнитного самозапорного и аварийного декомпрессора. При неповрежденной оболочке сосуда (и, соответственно, целых и не замкнутых накоротко между собой проводниках ЧЭ 1 - режим «норма») цепи проводников ЧЭ 1 позволяют протекать по ним пульсирующему току управления коммутационной аппаратуры - полупериодному выпрямленному (диодом 2) току, вызывающему срабатывание БУ 3 коммутационного аппарата, приводящего в рабочее (открытое) состояние исполнительный орган клапана электромагнитного самозапорного и в нерабочее (ждущее) состояние исполнительный орган аварийного декомпрессора. При повреждении оболочки сосуда (и, соответственно, повреждении - обрыве, либо замыкании накоротко между собой проводников ЧЭ 1 - режим «нарушение», аналогично срабатыванию указанного прототипа) цепи проводников ЧЭ не позволяют протекать по ним пульсирующему (полупериодно-выпрямленному) току управления - ток либо отсутствует (при обрыве цепи), либо течет невыпрямленный (при коротком замыкании проводников цепи управления, шунтирующем диод, выпрямлявший ток управления).The principle of operation of the device (Fig. 1): conductors CE 1 of the device form a wire line for transmitting control current from the terminal device 2 (an analogue of the terminal device of the mine switchgear control station - a semiconductor diode) to the control unit (BU) 3 of the switching equipment of the electromagnetic self-locking and emergency valve decompressor. When the vessel shell is intact (and, accordingly, the conductors of CE 1 are not short-circuited between each other - the “normal” mode), the circuit of the conductors of CE 1 allows the pulsating control current of the switching equipment to flow through them - a half-period rectified (diode 2) rectified current that causes the control unit to operate 3 switching apparatus, leading to a working (open) state, the actuator of the electromagnetic self-locking valve and inoperative (standby) state of the emergency decompressor. In case of damage to the vessel shell (and, consequently, damage - breakage, or short circuit between the conductors of SE 1 - the “violation” mode, similar to the operation of the prototype), the chains of conductors of the SE do not allow a pulsating (half-periodically rectified) control current to flow through them - current either absent (with an open circuit) or non-rectified flows (with a short circuit of the control circuit conductors, bypassing the diode, which rectifies the control current).

Данное устройство может быть использовано для контроля целостности как трубопроводов транспортировки нефти и газа (в том числе - подводных, проложенных по морскому дну), так и для контроля целостности иных сосудов, например, трубопроводов сетей водо- и теплоснабжения, резервуаров и т.п. Совместно с клапаном электромагнитным самозапорным и аварийным декомпрессором (приводимыми в действие коммутационной аппаратурой вышеуказанного типа, управляемой данным устройством) представляет надежное техническое средство безопасности от аварий и ЧС в любых системах трубопроводных сетей.This device can be used to control the integrity of both pipelines for transporting oil and gas (including underwater pipelines laid along the seabed), and to monitor the integrity of other vessels, for example, pipelines of water and heat supply networks, tanks, etc. Together with an electromagnetic self-locking and emergency decompressor valve (driven by switching equipment of the above type controlled by this device), it provides a reliable technical means of safety against accidents and emergencies in any piping network systems.

2. КЛАПАН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ САМОЗАПОРНЫЙ ЛИКВИДАЦИИ УТЕЧЕК В ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ ТЕКУЧИХ ПРОДУКТОВ.2. VALVE ELECTROMAGNETIC SELF-LOCKING LIQUIDATION OF LEAKS IN TRANSPORT NETWORKS OF FLUID PRODUCTS.

Устройство относится к контрольно-измерительным приборам и автоматике, может быть использовано в качестве исполнительного механизма быстрой локализации аварий, связанных с повреждением целостности оболочек сосудов транспортных сетей текучих продуктов (например, трубопроводов, транспортировки углеводородного сырья или его продуктов).The device relates to instrumentation and automation, can be used as an actuator for the quick localization of accidents associated with damage to the integrity of the shells of vessels of transport networks of fluid products (for example, pipelines, transportation of hydrocarbons or its products).

Цель заявленного объекта - устройство защитного (противоаварийного) электромеханического управления расходом текучего продукта - мгновенного (доли секунды) автоматического закрывания доступа продукта в поврежденный сосуд (участок трубы).The purpose of the claimed object is a device for protective (emergency) electromechanical control of the flow of a fluid product - instantaneous (fraction of a second) automatic closing of product access to a damaged vessel (pipe section).

Указанная цель достигается тем, что устройство (фиг.2) состоит из клапана 4, прижатого к седлу 5 пружиной возвратной 6, и электромагнита 7, предназначенного для открытия клапана 4 при подаче на электромагнит 7 рабочего напряжения (включаемого коммутационной аппаратурой при срабатывании ЧЭ 1).This goal is achieved by the fact that the device (Fig. 2) consists of a valve 4, pressed against the seat 5 by a return spring 6, and an electromagnet 7, designed to open the valve 4 when the operating voltage is applied to the electromagnet 7 (switched on by the switching equipment when CE 1 is activated) .

На фиг.2 показано:Figure 2 shows:

4 - Клапан;4 - valve;

5 - Седло;5 - Saddle;

6 - Пружина возвратная;6 - Spring return;

7 - Электромагнит.7 - Electromagnet.

3. АВАРИЙНЫЙ ДЕКОМПРЕССОР ЛИКВИДАЦИИ УТЕЧЕК В ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ ТЕКУЧИХ ПРОДУКТОВ.3. EMERGENCY DECOMPRESSOR OF LIQUIDATION FOR LEAKAGE IN TRANSPORT NETWORKS OF FLUID PRODUCTS.

Устройство относится к контрольно-измерительным приборам и автоматике, может быть использовано в качестве исполнительного механизма быстрой локализации аварий, связанных с повреждением целостности оболочек сосудов транспортных сетей текучих продуктов (например, трубопроводов, транспортировки углеводородного сырья или его продуктов).The device relates to instrumentation and automation, can be used as an actuator for the quick localization of accidents associated with damage to the integrity of the shells of vessels of transport networks of fluid products (for example, pipelines, transportation of hydrocarbons or its products).

Цель заявленного объекта - устройство для быстрого освобождения (опорожнения) поврежденного сосуда от текучего продукта, содержащего примеси в результате повреждения.The purpose of the claimed object is a device for the quick release (emptying) of a damaged vessel from a fluid product containing impurities as a result of damage.

Claims (1)

Датчик омический, отличающийся тем, что чувствительным элементом датчика является изолированный проводниковый материал, выполненный в виде экранирующей оболочки, размещенный в лабиринтной форме по поверхности контролируемого сосуда, представляющий собой проводную линию передачи управляющего тока от оконечного устройства - полупроводникового диода к блоку управления коммутационной аппаратуры клапана электромагнитного самозапорного и аварийного декомпрессора (устройство откачки текучего продукта), поперечное сечение каждой жилы экранирующей оболочки рассчитано по формуле
S>ρ·I·l/U,
где S - поперечное сечение жилы;
ρ - удельное электрическое сопротивление жилы;
I - номинальный ток цепи управления коммутационного аппарата;
l - длина жилы;
U - рабочее напряжение цепи управления коммутационного аппарата.
Ohmic sensor, characterized in that the sensitive element of the sensor is an insulated conductive material made in the form of a shielding sheath, placed in a labyrinth form on the surface of the controlled vessel, which is a wire line for transmitting control current from the terminal device - a semiconductor diode to the control unit of the switching equipment of the electromagnetic valve self-locking and emergency decompressor (fluid product pumping device), the cross section of each core the casing shell is calculated by the formula
S> ρ · I · l / U,
where S is the cross section of the core;
ρ is the electrical resistivity of the core;
I is the rated current of the control circuit of the switching apparatus;
l is the length of the core;
U is the operating voltage of the control circuit of the switching device.
RU2010120911/06A 2010-05-24 2010-05-24 Ohmic screening pulsating current sensor RU2451235C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120911/06A RU2451235C2 (en) 2010-05-24 2010-05-24 Ohmic screening pulsating current sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120911/06A RU2451235C2 (en) 2010-05-24 2010-05-24 Ohmic screening pulsating current sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010120911A RU2010120911A (en) 2010-09-27
RU2451235C2 true RU2451235C2 (en) 2012-05-20

Family

ID=42940055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010120911/06A RU2451235C2 (en) 2010-05-24 2010-05-24 Ohmic screening pulsating current sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451235C2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1786932A1 (en) * 1989-07-14 1995-12-10 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Multielement resistance strain gauge
EP1130302A2 (en) * 2000-03-02 2001-09-05 Medem (UK) Limited A fluid pressure proving system
GB2360365A (en) * 2000-03-16 2001-09-19 John Michael Smith Controlling a water supply to minimise leakages
RU37251U1 (en) * 2003-12-24 2004-04-10 Маханов Валерий Иванович GAS CONTROL DEVICE
RU2244284C1 (en) * 2003-04-14 2005-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" Device for testing materials in nuclear reactor
RU2277514C2 (en) * 2004-07-05 2006-06-10 Андрей Олегович Бобылев Method of purification of the waste waters and the device for its realization
RU76117U1 (en) * 2008-04-07 2008-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" ("ГОУВПО "ТГАСУ") TENZOMETRIC DEVICE FOR MEASURING REINFORCEMENT REINFORCEMENTS OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
RU82806U1 (en) * 2008-11-05 2009-05-10 Максим Вячеславович Кулагин ELECTROMAGNETIC VALVE VALVE

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1786932A1 (en) * 1989-07-14 1995-12-10 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Multielement resistance strain gauge
EP1130302A2 (en) * 2000-03-02 2001-09-05 Medem (UK) Limited A fluid pressure proving system
GB2360365A (en) * 2000-03-16 2001-09-19 John Michael Smith Controlling a water supply to minimise leakages
RU2244284C1 (en) * 2003-04-14 2005-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" Device for testing materials in nuclear reactor
RU37251U1 (en) * 2003-12-24 2004-04-10 Маханов Валерий Иванович GAS CONTROL DEVICE
RU2277514C2 (en) * 2004-07-05 2006-06-10 Андрей Олегович Бобылев Method of purification of the waste waters and the device for its realization
RU76117U1 (en) * 2008-04-07 2008-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" ("ГОУВПО "ТГАСУ") TENZOMETRIC DEVICE FOR MEASURING REINFORCEMENT REINFORCEMENTS OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
RU82806U1 (en) * 2008-11-05 2009-05-10 Максим Вячеславович Кулагин ELECTROMAGNETIC VALVE VALVE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010120911A (en) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2899728B2 (en) A device comprising a high voltage apparatus including a fluid and equipment for detecting one or more physical properties of the fluid
US5341128A (en) Sensor element for detection of hydrocarbons
CN104067135A (en) Fault detection in subsea power cables
HU225863B1 (en) Device for preventing explosions in electrical transformers and system equipped with such a device
CN108367680A (en) Security module and charging station with security module
AU2013409414A1 (en) Industrial plug with extraction of magnetic energy therein
EP2720334A1 (en) Supply system for an aircraft, use of a shielded supply line in an aircraft and an aircraft with a supply system
CN103837798B (en) The quick diagnosis device of one-phase earthing failure in electric distribution network character
US3968407A (en) Redundant intrinsic safety barrier
RU2289753C1 (en) Method and system for operative remote control of condition of polyurethane pipeline heat insulation
RU2451235C2 (en) Ohmic screening pulsating current sensor
Kamlaesan et al. Analysis of transformer faults using IoT
CN106970289B (en) Method for detecting interruption of active conductor of non-grounded DC voltage supply system
US20160154410A1 (en) Monitoring system and method
EP3137733B1 (en) Pipeline system
ES484877A1 (en) System for protecting an offshore structure.
US5262604A (en) Float level switch for a nuclear power plant containment vessel
CN104555874B (en) Submersible pump type refueling machine feeding tube seepage device
CN107863767B (en) Oil-gas pipeline valve chamber earth protective device
GB2201219A (en) A system to detect contents release from pipes, tanks or valves
RU71041U1 (en) THREE-PHASE LOAD PROTECTIVE SHUT-OFF SYSTEM
CN103368141B (en) For detecting the measuring method of three phase region failure
CN109058769A (en) A kind of transformer oil leakage on-line monitoring, emergent treatment system and method
EP0810451B1 (en) Detection device for underground constructions
CN104615127A (en) Crude oil stern conveying safety protection control system

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20120116