SU1634948A1 - Устройство дл определени места повреждени напорного трубопровода - Google Patents

Description

1

(21)4679149/29

(22)14.04.89

(46) 15.03.91. Бюл. № 10

(71)Киевский филиал Всесоюзного на- учно-исследовательского и проектноконструкторского института техники, технологии и организации управлени  строительством предпри тий нефт ной и газовой промышленности

(72)А.И.Афонин, Б.П.Пл цек, Л„И„Ле- беда, В.КоЦапенко, Ю„В„Куц

и Но II. Гулидов

(53)621.646,95(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР 1208402, кл„ F 17 D 5/02, 1983„

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НАПОРНОГО ТРУБОПРОВОДА

(57) Изобретение относитс  к технике контрол  трубопроводных систем и пред-, назначено дл  определени  мест повреждени  в заглубленных и недоступных техническому осмотру напорных трубопроводах . Цель изобретени  - повышение точности определени  оассто ни  до места повреждени . Устройство выполн ет анализ и обработку сигналов в полосе частот, адаптированной к полосе частот сигналов утечки Этим достигаетс  уменьшение вли ни  фоновых шумов и помех на точность определени  времени задержки, что обусловливает повышение точности определени  рассто ни  до места повреждени . Полоса анализа устройства измен етс  автоматически . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Ј

(Л

Изобретение относитс  к технике контрол  трубопроводных систем и предназначено дл  определени  мест, повреждени  в заглубленных и недоступных техническому осмотру напорных трубопроводах .

Цель изобретени  - повышение точ ности определени  рассто ни  до места повреждени .

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства дл  определени  места повреждени  напорного трубопровода; ,на фиг 2 - структурна  схема узла определени  спектра сигналов утечки.

Устройстве ,ч. определени  мест повреждени  напорного трубопровода содержит датчики I и 2, соединенные через усилители 3 и 4 с одинаковым коэффициентом усилени  с входами узла 5 определени  опорного сигнала, один из выходов которого ее единен с входом 32 узла 36 определени  спектра сигналов утечки и через последовательно соединенные регулируемый фильтр 19 нижних частот, усилитель 23, регулируемый фильтр 21 верхних частот, усилитель 6 с автоматической регулировкой усилени , блок 8 формировани  импульсов , блок II задержки и блок 12 циклической перестройки задержки с одним из входов блока 10 совпадени , другой выход учла Ь определени  оперного сигнала через последовательно включенные регулируемый фильтр 20 нижних частот, усилитель 24, регулиО5 СО СО Ј 00

руемый фильтр 22 верхних частот, усилитель 7 с автоматически регулируемым коэффициентом усилени  и блок 9 формировани  импульсов подключен к другому входу блока 10 совпадени . Выход блока 10 совпадений соединен с входом счетчика 13 совпадений, выход которого подключен к входу блока 14 сравнени  и выделени  большего числа совпадений0 Выход блока 14 сравнени  и выделени  большего числа совпадений св зан с входом блока 15 хранени  времени задержки, другой вход которого соединен с блоком 12 циклической перестройки задержки, а выход - с входом индикатора 16 времени задержки . Блок 18 программного управлени  подключен входом к тактовому генератору 17, а выход - к управл ющим входам узла 5 определени  опорного сигнала , блока 12 циклической перестройки задержки, блока 14 сравнени  и выделени  большего числа совпадений и угг равл ющему входу 33 узла 36 определени  спектра сигналов утечки, выходы 34 и 35 которого подключены соответственно к управл ющим входам регулируемых фильтров 19 и 20 нихних частот и управл ющим входам регулируемых фильтров 21 и 22 верхних частоте

Структурна  схема узла 36 определени  спектра сигналов утечки содержит N каналов, каждый из которых состоит из подключенных к входу 32 узла последовательно соединенных полосовых фильтров 23-1 - 23-N, детекторов 24-1 - 24-N, интеграторов 25-1 - 25-N и компараторов 26-1 - 26-N, вторые входы компараторов 26-1 - 26-N соединены параллельно и через последовательно включенные (N+l)rft детектор 27, (N+l)-ft интегратор 28 и усилитель 29 с переменным коэффициентом усилени  подключены к входу 32 узла Шифратор 30 преобразует двухуровневые сигналы компараторов в коды управлени  частотами среза фильтров 19 и 20 нижних частот и 21 и 22 верхних частото Эти коды с двух выходов шифратора 30 записываютс  в регистр 31 пам ти по импульсу на синхровходе, которые подключен к управл ющему входу 33 узла. Два выхода регистра 31 пам ти св заны с выходами 34 и 35 узла

Устройство дл  определени  мест повреждени  напорного трубопровода работает следующим образом.

Размещенные на трубе с обеих сторон от места дефекта датчики 1 и 2 принимают акустические сигналы утеч-

ки и преобразуют их в электрические Эти сигналы поступают через усилители 3 и 4 с одинаковым коэффициентом усилени  на входы узла 5 определени  напорного сигнала, выдел ющего сигнал большего уровн , Т0е0 сигнал от расположенного ближе к дефекту датчика Этот сигнал направл етс  в канал устройства, содержащий блок 11 эадержкио Сигнал с выхода узла 5 оп5 ределени  опорного сигнала проход т через частотозависимые цепи: регулируемые фильтры 19 нижних частот и 21 верхних частот в одном канале и, соответственно , регулируемые фильтры

0 20 и 22 в другом канале. Усилители 23 и 24, включенные между фильтрами, служат дл  их разв зки и компенсации затухани  электрических сигналов утечки в полосе пропускани  фильтров. Час5 тота среза фильтров 19 и 20, а также фильтров 21 и 22 перестраиваетс  соответственно с помощью сигналов с выходов 34 и 35 узла 36 определени  спектра сигналов утечки, обеспечива 

0 прохождение сигналов утечки и подавление фоновых шумов и помех

Перестройка частоты среза фильтров может осуществл тьс , например, посредством цепей, вход щих в состав

c фильтров. Сигналы с выхода фильтров верхних частот 21 и 22 проход т соответственно через усилители 6 и 7 с автоматической регулировкой усилени  на блоки 8 и 9 формировани  импульсов0

0 Сигнал от ближнего к месту дефекта датчика с выхода блока 8 формировани  импульсов проходит через блок 11 задержки , блок 12 циклической перестройки задержки на один из входов бло5 ка 10 совпадени , на другой вход которого поступают сигналы с выхода блока 9 формировани  импульсов. Ко- |личество совпавших импульсов подсчитываетс  счетчиком 13 совпадени  им0 пульсов Полученное число импульсов дл  каждого фиксированного значени  времени задержки пропорционально величине знаковой коррел ционной функции сигналов датчиков 1 и 2 дл  дан5 ного значени  времени задержки Максимальное значение знаколой коррел ционной функции определ етс  в блоке 14 сравнени  и выделени  большего числа совпадений, а соответствующее это-

му значение задержки Т фиксируетс  в блоке 15 хранени  задержки путем записи в него значени  задержки из блока 12 циклической перестройки задери- ки по команде блока 14 сравнени  и выделени  большего числа. Полученное значение Т отображаетс  на индикаторе

16времени задержки Блок 18 программного управлени  и тактовый генератор

17обеспечивают управление работой узла 5 определени  опорного сигнала и узла 36 определени  спектра сигналов и используетс  в устройстве дл  перестройки частот среза регулируе- мых фильтров 19 - 220

В предлагаемом устройстве место повреждени  трубопровода определ етс  по формуле

1 I i ,

где X - рассто ние до места повреждени  от датчика, расположенного ближе к месту поврежде- ни ;

L - рассто ние между да чиками; С ,- скорость распространени  звука по данному трубопроводу; Т - измеренное врем  задержки0 Предлагаемое устройство выполн ет анализ и обработку сигналов в полосе частот, адаптированной к полосе частот сигналов утечки. Этим достигаетс  уменьшение вли ни  фоновых шумов и помех на точность определени  вре- мени задержки, что и определ ет повышение точности определени  рассто ни  до места повреждени .

Таким образом, введенные в предлагаемое устройство новые элементы и их соединени  позвол ют автоматически измен ть полосу анализа устройства согласуй ее с полосой сигналов утечки , и тем самым уменьшать вли ние фоновых шумов и помех на точность опре- делени  времени задержки Т.

Использование предложенного устройства позвол ет повысить точность определени  времени задержки Т и за счет этого обеспечить более точное определение места повреждени  заглубленных напорных трубопроводов.

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  места повреждени  напорного трубопровода , содержащее датчики двух каналов,

5

0

5

« -

0

5

0

5

подключенные через усилители с один4 ковым коэффициентом усилени  к входу узла определени  стопорного сигнала, два усилител  с автоматической регулировкой усилени , выходы которых соединены с входами блоков формировани  импульсов, блок совпадени  импульсов , один из входов которого через последовательно включенные блок задержки и блок циклической перестройки задержки подключен к выходу одного блока формировани  импульсов, второй вход блока совпадени  подключен к выходу другого блока формировани  импульсов, а выход - к входу счетчика совпадений импульсов, блок сравнени  и выделени  большего числа совпадений , вход которого подключен к выходу счетчика совпадений, а выход - к первому входу блока хранени  времени задержки, второй вход блока хранени  времени задержки соединен с блоком циклической перестройки задержки, а выход - с индикатором времени задержки , тактовый генератор и блок программного управлени , вход которо-, го подключен к тактовому генератору, а выход - к узлу определени  опорного сигнала, блоку циклической перестройки задержки и блоку сравнени  и выделени  большего числа совпадений, о т- лич ающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  рассто ни  до места повреждени , в него введены узел определени  спектра сигналов утечки, вход которого соединен с.одним из выходов узла определени  опорного сигнала, а управл ющий вход - с выходом блока программного управлени , два регулируемых фильтра нижних частот, подключенных к выходам узла определени  опорного сигнала, и два регулируемых фильтра верхних частот , входы которых через усилители соединены с выходами регулируемых фильтров нижних частот, а выходы - о входами усилителей с автоматической регулировкой усилени , один выход узла определени  спектра сигналов утечки подключен к параллельно включенным управл ющим входам регулируемых фильтров нижних частот, а второй - к параллельно включенным управл ющим входам регулируемых фильтров верхних частот.

2. Устройство поп«1,отлича- ю щ е е с   тем, что узел определени  спектра сигналов утечки содержит

N каналов, состо щих из последовательно включенных полосового фильтра,детектора и интегратор а, входы полосовых фильтров соединены параллельно йподклю- чены к входу узл а, выходы интеграторов подключены к первым входаьШ компараторов ,вторые входы которых соединены параллельно и подключены через последовательно соединенные (N+l)-8 де- to

тектор, (Ы+1)-й интегратор и усилитель с переменным коэффициентом усилени  к входу узла, шифратор, входы которого соединены с выходами N компараторов , а выходы - с входами регистра пам ти, синхров ход которого подключен к управл ющему входу узла, выходы регистра пам ти подключены к двум выходам узла.

Фиг. 1

Место побретдвни