SE461168B - System och foerfarande foer oevervakning av kontinuiteten i ett naetverk av fluidumfyllda ledningar och ventiler - Google Patents

Description

461 168 2 Idén med den föreliggande uppfinningen är att akustiska signaler med en på förhand bestämd frekvens, amplitud och tidssekvens införs i fluiden i ett övervakat nätverk av ledningar och ventiler. De akustiska signalerna avkänns vid en mottagarplats varvid dess amplitud, frekvens och tidssekvens med vilken de anländer till mottagaren bestäms. Distorsionen av eller variationen av signalen då den tas emot indikerar huruvida inställningen av ventilerna som sammanbinder ledningarna är acceptabel.

I uppfinningen innefattas också att man fastlägger en gräns för distorsionen hos den akustiska signal som mottas i och för bestämning av nätverkets användbarhet.

Andra syften, fördelar och kännetecken med den föreliggande uppfinningen kommer att vara uppenbara för en fackman vid beaktande av beskrivningen, bifogade patentkrav och den bifogade ritningen.

Ritningen är en något schematisk återgivning av ett nätverk med ledningar och ventiler, försett med en generator för akustisk energi, i vilket nätverk den föreliggande uppfinningen innefattas.

I det följande kommer med benämningen nätverk att avses ett flertal ledningar inklusive ventiler som är monterade mellan ledningarna. Nätverket av ledningar och ventiler innehåller en fluid genom vilken den akustiska energin överförs.

Akustisk energi genereras av en tryckomvandlare i direkt kontakt med fluiden i nätverket. En kraftkälla att användas för pulsering av tryckomvandlaren, skulle kunna vara en elektrisk motor kopplad till omvandlaren varvid en akustisk signal alstras vilken kännetecknas av en på förhand bestämd amplitudfrekvens och tidsföljd.

Fc) _ s 461 168 Distorsion av den akustiska signalen innebär den variation den ursprungliga vågformen erfar när den utbreder sig genom ett nätverk bestående av ledningar och ventiler.

Inuti nätverket finns tvâ stationer. Den första stationen betecknas "A" och är den plats i näverket vid vilken den genererade akustiska signalen införs för sändning genom fluiden i nätverket. Den andra stationen betecknas "B" och är den plats där mottagaren finns, vilken mottagare reagerar på den överförda akustiska signalen, som då är distorderad eller varierad av fluiden i nätverket. Vid station B finns också en enhet för jämförelse av den utsända signalen med den mottagna signalen.

Det är uppenbart att en akustisk signal kan sändas genom ett nätverk av ledningar fyllda med vätska. En akustisk signal kan genereras av ett enkelt membran som pulsas medelst en motor.

Denna generator av akustisk energi kan enkelt förbindas med lednings-ventilnätverket vid station A. Den genererade signalen överförs med en frekvens, amplitud och en tidsföljd till station B. Den akustiska signal som anländer till station B, kommer att utgöra ett individuellt ”fingeravtryck” för identifiering av de ledningar och ventiler som föreligger mellan stationerna A och B. När ventilerna är inställda i lägen som på förhand har bestämts vara tillfredsställande, kommer den mottagna akustiska signalen att ha en viss karakteristisk frekvens, amplitud och tidsföljd. Om någon eller nägra av ventilerna står i ett icke önskat läge, kan distorsionen i frekvens, amplitud eller tidsföljd för den mottagna signalen avkännas. Det huvudsakliga syftet med den föreliggande uppfinningen är att fastlägga den ursprungliga akustiska signalen vid station A och att avkänna ankomsten av denna signal vid station B, där signalen analyseras med avseende på sin amplitud, frekvens och tidsföljd. Om den anläns akustiska signalen är distorderad utöver vissa 461 1'68 standardvärden, innebär detta att ventilerna i nätverket inte befinner sig i sina korrekta lägen. Därmed kan man företa en korrigering av ventilernas inställning, varvid de akustiska sigh«L~rwe âterställs, därmed representerande en tillfreds- ställande korrigerad inställning av ventilernas position i ledningarna.

I ritningen återges ett antal ledningar l mellan vilka ett antal ventiler 2 är monterade. Nätverket av ledningar och ventiler kan utgöra ett extra beredskapssystem, vilket har en säkerhetsfunktion i ett kärnkraftverk, och som ställs i funktion då ett fel uppstår i anläggningen. Ä andra sidan kan lednings- och ventilnätverket vara i kontinuerlig drift. I bägge fallen är det Önskvärt att man har något sätt att nästan momentant kunna bestämma nätverkets tillstånd och ventilernas inställning.

Den föreliggande uppfinningen innefattar en sändare 3 från vilken en akustisk signal med på förhand bestämd amplitud, frekvens och tidsföljd införs i fluiden som fyller nätverkets lednignar. Mekanismen för generering av denna akustiska signal vid station A, behöver inte vara mer komplicerad än ett böjligt membran i kontakt med fluiden i ledningarna. Ett sådan membran kan pulsas av en motor som är kopplad till membranet i och för generering av en pulsation hos fluiden varvid en akustisk signal genereras i fluiden i ledningarna.

Vid station B är någon form av tryckomvandlare 4 placerad i fysisk kontakt med fluiden i ledningarna, vilken mottar den akustiska signalen från station A. Det är formen på den akustiska signalen, avseende amplitud, frekvens och tidsföljd som representerar tillståndet i nätverket. Den mottagna akustiska signalen kommer att distorderas på ett på förhand känt sätt och i en på förhand känd omfattning, om ventilerna står i sina korrekta lägen. Om den mottagna signalen är distorderad utöver vissa gränsvärden, måste en korrigering vad w _ s 461 168 beträffar ventilernas inställning utföras så att nätverket blir driftsdugligt.

I denna beskrivning förutsätts att en sändare som kan generera en akustisk signal med åtminstone de tre kännetecknen som ovan har antytts finns tillgänglig. Vidare förutsätts också att en mottagare finns tillgänglig som kan bestämma åtminstone de tre kännetecken hos den mottagna akustiska signalen. Vidare antas att mottagaren kontinuerligt kan jämföra den mottagna signalen med avseende på dessa kännetecken, med motsvarande kännetecken av den akustiska signal som alstras av sändaren. Med utgångspunkt från denna jämförelse kan avvikelsen i den utsända signalens kännetecken kalibreras, för att fastlägga huruvida ventilernas lägen är sådana att den avsedda funktionen hos nätverket av ledningar och ventiler föreligger.

Detta förfarande kan jämföras med att slå an ett ackord på ett piano. Tre toner (frekvens, amplitud, och tidsföljd) åstadkommer vid mottagaren en resonans som kan analyseras med avseende på förändringar som har inträtt under färden genom nätverket av ventiler och ledningar. Detta "ackord" vars förändring detekteras vid mottagaren, kan avläsas med avseende på de variationer det undergår då det färdas från sändaren till mottagaren, för identifiering av en anomali som består i oönskade ventillägen. Nyheten i konstruktionen ligger i kombinationen av sändaren som är ansluten till det övervakade nätverket av ventiler och ledningar, och mottagaren för den akustiska signalen, vilken kan kalibreras så att den avslöjar otillfredsställande tillstånd som t.ex. ventillägen. Slutligen kan uppfinningen uttryckas som ett förfarande att utnyttja välkända akustiska sändare med vilka man genererar och sänder akustiska signaler. och en mottagare vilken behandlar de akustiska signalerna efter det att de har färdats genom ventiler och ledningar. Från båda dessa synpunkter är uppfinningen ny. 461 168 6 I beskrivningen ovan säges att det angivna nätverket innehåller enbart ventiler 2. Faktum är emellertid att även annan utrustning än ventiler kan karakterisera den akustiska signalen från platsen A till platsen B. Exempelvis kan ett filter eller en sil sättas igen i viss utsträckning och därvid distordera den akustiska signalen på samma sätt som en partiellt öppen ventil 2 skulle göra. De konstruktionselement som kan inkluderas i ledningsnätverket är därför inte begränsade till ventiler. Anordningar såsom filter och silar kan distordera formen på den akustiska signalen genom att i praktiken reducera ledningarnas tvärsnittsarea. Signal- distorsionen kan därför förväntas lokalisera även andra fel än ventilfel.

Det inses av det ovanstående att den föreliggande uppfinningen är väl avpassad att uppnå alla de syften som angivits ovan, tillsammans med ytterligare fördelar vilka är uppenbara och inneboende i förfarandet och systemet.

Man inser att vissa kännetecken och underkombinationer är användbara, och kan utnyttjas utan hänvisning till andra kännetecken och underkombinationer. Dessa faller inom ramen för den föreliggande uppfinningen.

En mängd utföringsformer av den föreliggande uppfinningen är möjliga utan att man avviker från uppfinningstanken, och det är underförstått att vad som anvisats i beskrivning och ritning i denna ansökan inte är avsett att begränsa utan enbart att illustrera den föreliggande uppfinningen. "71

Claims (5)

_ 7 4 6 1 'I 6 8 PATENTKRAV

1. System för övervakning av kontinuiteten av ett nätverk av fluidumfyllda ledningar (1) och ventiler (2) k ä n n e- t e c kn a t av - ett nätverk av ledningar (1) och ventiler (2), vilka fungerar som en enhet för att utföra en uppgift i ett större system, - en första tryckomvandlare (3) som är ansluten till nätverket i en på förhand bestämd position (A) avsedd att tillföra fluiden i nätverket en akustisk signal med på förhand bestämd amplitud, frekvens, och i en på förhand bestämd tidssekvens, en andra tryckomvandlare (4) som är ansluten till nätverket i en på förhand bestämd position (B), på ett avstånd från den första tryckomvandlaren, vilken andra tryckomvandlare reagerar på den akustiska signalen från den första tryck- omvandlaren, organ avsedda att jämföra amplitud, frekvens och tidssekvens för den akustiska signal som tas emot vid den andra tryckomvandlaren, med den signal som utsänds från den första tryckomvandlaren, och att därvid fastlägga variationer i amplitud, frekvens och tidssekvens för den utsända akustiska signalen, såsom en hjälp av att lokalisera en felaktighet i nätverkets funktion, vilken felaktighet förorsakar varia- tionerna.

2. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den felaktighet som påvisas i nätet är ett inkorrekt ventilläge.

3. Förfarande för övervakning av ett nätverk av fludimfyllda ledningar (l) och ventiler (2) och andra enheter som reducerar ledningarnas tvärsnittsarea, i och för lokalisering av felaktigheter i nätverkets funktion, k ä n n e t e c k n a t av att en akustisk signal med på förhand bestämd amplitud, frekvens och tidssekvens tillförs till fluiden i ledningarna i nätverket i en på förhand bestämd position (A) i nätet, att signalen sänds från punkten där den införs i systemet genom 461 168 ledningsnätet till en andra position (B), att variationen av signalen i den andra positionen (B) bestäms i förhållande till den signal som sänds ut vid den första postionen (A), att den tillíöxåa signalen jämförs med den mottagna signalen, såsom en hjälp att lokalisera felaktigheter hos ventiler och andra enheter som kan reducera ledningarnas tvärsnittsarea.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den felaktighet som detekteras är en felaktig inställning av en ventil.

5. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den detekterade felaktigheten är ett partiellt igensatt filter i ledningsnätet. (l/ .gl