SU770958A1

SU770958A1 - Apparatus for monitoring objects being transported in the pipeline

Info

Publication number: SU770958A1
Application number: SU782684627A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Алексеевич Абрамов; Валерий Борисович Белоусов; Роман Александрович Цинкер; Михаил Эхильевич Шварц
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1978-11-16
Publication date: 1980-10-15

Description

объектов, движущихс по трубопровод в потоке перекачиваемой жидкости с интервалами, меньшими рассто ни между каналами излучатель-приемник Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено элементами И, ИЛИ, дополнительным элементом. НЕ, формирователем импульсов, блоко перезаписи и буферным регистром, пр чем дополнительный элемент НЕ и эле мент и соединены последовательно и включены меаду управл ющим входом ключа и выходом детектора первой цепочки, соединенным дополнительно со входом сброса счетчика этой цепочки , выход которого соединен с одним из входов блока перезаписи, другой вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом элемента НЕ второй цепочки, а выход - с одним из входов буферного регистра, второй вход которого соед нен с выходом детектора второй цепо ки, соединенным с одним из входов элемента ИЛИ, а выход - со вторыми входами блока сравнени и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу элемента И, а выход элемента НЕ второй цепочки св зан с управл ю щим входом ее ключа. Кроме того, с целью исключени ложного счета при аварийном прекращении перекачки жидкости, оно снабжено дополнительным элементом И, включенным между выходом элемента Н второй цепочки и управл ющим входом ключа второй цепочки, и датчико контрол движени жидкости, установ ленным на трубопроводе и подключенным к другим входам элементов И обе цепочек и входу индикатора. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство содержит задающий генератор 1, усилитель 2 импульсов, возбуждающих ультразвуковые колебан в излучател х 3 и 4, трубопровод 5, движущийс объект 6, перека1чиваемую жидкость 7, ультразвуковые приемники 8 и 9, установленные на трубоп воде 5 напротив соответствующих излучателей и соединенные с усилител ми 10 и 11. Выходы усилителей подключены к детекторам 12 и 13.Устро ство включает также элементы НЕ 14 и 15, элементы И 16 и 1, формирова тель кратковременных импульсов 18, ключи 19 и 20, счетчики 21 и 22, бл пе1&езаписи 23, буферный регистр 24, блок 25 сравнени , генератор 26 счетныз импульсов,-блок 27 сигнализации , блок 28 печати числа прошедших объектов, задатчик 29 числа транспортируемых объектов , элемент ИЛ 30 и датчик 31 контрол движени жидкости. Устройство содержит два ультра ,звуковых канала: первый по ходу движени жидкости канал калибровки, второй - канал счета, излучатели и приемники которых устанавливаютс на трубопроводе на рассто нииL5 между собой не более минимальной длины поточных.объектов. Дл обеспечени согласовани фактической длины поточных объектов с рассто нием между каналами счетчик 22 выполнен с ручной установкой коэффициента пересчета. Устройство работает следующим образом. В исходном положении, когда в трубопроводе нет транспортируемых объектов, имеет место свободное прохождение сигналов в каналах калибровки и счета. При этом на выходе детекторов 12 и 13 поддерживаетс высокий потенциал, которьой, воздейству на входы элементов НЕ 14 и 15, вызывает по вление на их выходах сигналов низкого уровн . Элементы И 16 и 17, име низкий потенциал на одном из своих выходов, создают на выходе низкий потенциал, обеспечивакидий запирание ключей 19 и 20. С выходов детекторов 12 и 13 высокий потенциал обеспечивает также перевод и удержание счетчика импульсов 21 и буферного регистра 24 в исходном состо нии. Исходное состо ние счетчика импульсов 22 счетного канала, блока сигнализации 27 и блока печати 28 осуществл етс оператором имеющимис в них органами управлени . Выходной сигнал датчика 31 контрол движени жидкости 31 имеет при перемещении жидкости в трубопроводе высокий потенциал, при остановке . перекачки - низкий. Выходной сигнал отображаетс в блоке сигнализации-27, а также подаетс на элементы И 16 и 17. Перед пропуском объектов по трубопроводу оператор устанавливает в за- датчике 29 количество объектов, подлежащее оперативному контролю на прохо адение. При подходе объектов к устройству контрол в момент перекрыти головным транспортируемым объектом ультразвукового луча канала калибровки потенциёш на выходе детектора 12 снижаетс до низкого уровн , что обеспечивает по вление сигнала высокого уровн на выходе элемента НЕ 14, который совместно с сигналом высокого уровн детектора 13 канёша счета через элемент ИЛИ 30 и сигналом высокого уровн с выхода датчика контрол движени жидкости создает на выходе элемента И 16 сигнал высокого уровн , обеспечивающий перевод в открытое состо ние ключа 19. Одновременно сигнал низкого уровн с выхода детектора 12 переводит счетчик импульсов 21 в рабочее состо ние который начинает регистрировать импульсы, поступающие на его входobjects moving through the pipeline in the flow of the pumped liquid with intervals smaller than the distance between the channels emitter-receiver This goal is achieved by the fact that the device is equipped with AND, OR, additional element. NOT, pulse generator, rewrite block and buffer register, the additional element NOT and element are connected in series and connected to the control input of the key and the detector output of the first chain, which is additionally connected to the reset input of the counter of this chain, the output of which is connected to one of inputs of the rewriting unit, the other input of which is connected via the pulse shaper to the output of the NOT element of the second chain, and the output to one of the inputs of the buffer register, the second input of which is connected to the output of the detector Torah tsepo ki connected to one input of the OR gate, and an output - to second inputs of the comparison unit and the OR gate whose output is connected to an input of AND and NOT output element of the second chain is coupled to a control input of its conductive th key. In addition, in order to avoid false counts in case of emergency pumping of fluid, it is equipped with an additional element AND connected between the output of element H of the second chain and the control input of the key of the second chain, and a sensor controlling the movement of the liquid installed on the pipeline and connected to other inputs elements And both chains and the input indicator. The drawing shows the functional diagram of the device. The device contains a master oscillator 1, an amplifier 2 pulses exciting ultrasonic vibrations in radiators 3 and 4, a pipeline 5, a moving object 6, a transfer fluid 7, ultrasonic receivers 8 and 9 installed on the water pipe 5 opposite the corresponding radiators and connected to amplifiers 10 and 11. The outputs of the amplifiers are connected to the detectors 12 and 13. The device also includes the elements HE 14 and 15, the elements AND 16 and 1, the pulse shaper 18, the keys 19 and 20, the counters 21 and 22, and the first & , buffer register 24, block 25 Neny generator 26 schetnyz pulses -block 27 signaling unit 28 of the last printing objects 29 dial the number of transported objects, IL element 30 and the sensor 31 controlling the movement of the liquid. The device contains two ultra sound channels: the first in the direction of fluid flow is the calibration channel, the second is the counting channel, the emitters and receivers of which are installed on the pipeline at an distance L5 between them no more than the minimum length of the flow objects. To ensure that the actual length of the flow objects is matched with the distance between the channels, the counter 22 is configured with a manual setting of the conversion factor. The device works as follows. In the initial position, when there are no transported objects in the pipeline, there is a free passage of signals in the calibration and counting channels. At the same time, the output of the detectors 12 and 13 is maintained at a high potential, which, acting on the inputs of the elements NO 14 and 15, causes the appearance of low level signals at their outputs. Elements 16 and 17, having a low potential at one of their outputs, create a low potential at the output, ensuring the locking of keys 19 and 20. From the outputs of the detectors 12 and 13, high potential also ensures the transfer and retention of the pulse counter 21 and the buffer register 24 in the original condition. The initial state of the pulse counter 22 of the counting channel, the signaling unit 27 and the printing unit 28 is carried out by the operator with the control elements contained therein. The output signal of the sensor 31 controls the movement of the fluid 31 has a high potential when the fluid moves in the pipeline, when stopped. pumping - low. The output signal is displayed in the signaling unit-27, and is also supplied to AND elements 16 and 17. Before passing the objects through the pipeline, the operator sets in the sensor 29 the number of objects subject to operational control for transmission. When objects approach the control device, at the moment the ultrasonic beam of the calibration channel at the output potential of detector 12 overlaps to a low level, this results in a high signal at the output of the HE element 14, which, together with the high signal of the detector 13 can the element OR 30 and a high level signal from the output of the sensor controlling the movement of the fluid creates at the output of the element AND 16 a high level signal providing a transition to Lyucha 19. Simultaneously, the low level signal from the output of detector 12 converts the pulse counter 21 in the operating state which begins to register the pulses arriving at its input

от генератора 26 через ключ 19. Счет импульсов будет осуществл тьс вплоть до момента, пока головной объект, перемеща сь по трубопроводу, не перекроет излучатель 4 канала счета. При этом сигнал в. приемнике 9 и выходной потенциал детектора 13 упадут ло низкого уровн , в результате чего элемент И 16 канала калибровки , св занный с выходом детектора 13 через элемент ИЛИ 30, перейдет в состо ние, при котором его выходное напр жение будет иметь низкий уровень, обусловливающий закрытие ключа 19, что исключит дальнейшее поступление импульсов в счетчик 21.from the generator 26 through the switch 19. The pulse counting will be carried out until the head object, moving through the pipeline, blocks the emitter 4 of the counting channel. With this signal in. the receiver 9 and the output potential of the detector 13 will fall low to a low level, as a result of which the calibration channel element AND 16, connected to the output of the detector 13 through the element OR 30, will enter a state in which its output voltage will have a low level causing closing key 19, which will prevent further receipt of pulses in the counter 21.

Одновременно низкий потенциал детектора 13 вызывает по вление на выходе элемента НЕ 15 сигнала высокого уровн , перепад которого будет воздействовать на вход формировател кратковременных импульсов 18. Кратковременный импульс с выхода формировател 18 будет подан на вход управлени блока перезаписи 23, и зарегисрированное число импульсов в счетчике 21 будет зафиксировано в буферном регистре 24. Потенциал высокого уровн с выхода элемента 15 совместно с сигналом высокого уровн датчика контрол движени жидкости 31 обуслоливает по вление на выходе элемента. И 17 сигнала высокого уровн , которы переведет и будет удерживать ключ 20 в открытом состо нии. При этом импульсы от генератора 26 будут поступать на вход счетчика 22 и регистрироватьс в нем.At the same time, the low potential of the detector 13 causes a high level signal at the output of the NOT 15 element, the differential of which will affect the input of the short pulse shaper 18. The short pulse from the shaper 18 output will be fed to the control input of the rewrite unit 23, and the registered pulse number in the counter 21 will be recorded in the buffer register 24. The high potential level from the output of element 15 together with the high level signal of the sensor for controlling the movement of the liquid 31 causes the appearance of and the output element. And 17 high level signals that will translate and hold key 20 in the open state. In this case, the pulses from the generator 26 will be fed to the input of the counter 22 and recorded in it.

Когда зарегистрированное счетчико 22.число импульсов совпадает с число наход щимс в пам ти буферного регисра 24, блок сравнени 25 создаст на своем выходе кратковременный импульс высокого уровн , который, воздейству на вход управлени счетчиком 22, обеспечит перевод его в исходное состо ние, и счет импульсов начнетс с нул . Выходной импульс блока сравнени 25 одновременно постпает на вход блока сигнализации 27, сбрасыва единицу из ранее установленного оператором числа объектов в задатчике 29, и на вход печатающего , блока 28, в котором регистрируетс врем прохождени объекта и его пор дковый номер.When the registered counter 22. the number of pulses coincides with the number in the memory of the buffer register 24, the comparison unit 25 will create at its output a short high-level pulse, which, affecting the control input of the counter 22, will ensure its transfer to the initial state, and the pulses will start from zero. The output pulse of the comparison unit 25 simultaneously posts to the input of the signaling unit 27, dropping a unit from the number of objects previously set by the operator in the unit 29, and to the input of the printing unit 28, in which the object transit time and its sequence number are recorded.

.Если транспортируемые объекты движутс по трубопроводу без интервалов между собой, то счетчик 22, продолжа регистрировать счетные импульсы, очередной раз наберет число , равное числу, наход щемус в буферном регистре, и блок сравнени 25 выдаст второй импульс регистрации прохождени очередного объекта и т.дIf the transported objects move through the pipeline without intervals between them, then the counter 22, continuing to register counting pulses, again dials a number equal to the number in the buffer register, and the comparison unit 25 will issue a second registration pulse of the passage of the next object, etc.

При наличии между предшествующим и последующим объектами интервала,, меньшего чем рассто ние между излучател ми в момент выхода конца предшествующего объекта из зоны излучател 3 и приемника 8 возобновл етс прохождение ультразвукового сигнала в канале-калибровки, и на выходе детектора 12 по витс сигнал высокого уровн , который, воздейству на вход управлени счетчиком 21, произведет сброс ранее зарегистрированного базового числа импульсов и будет удерживать счетчик в исходном состо нии. Одновременно выходной сигнал детектора 12 поступит на элемент НЕ 14 и вызовет на его выходе по вление сигнала низкого уровн . Однако схема канала калибровки режима работы не изменит, так как на-выходе элемента И 16 сохранитс сигнал низкого уровн . Канал счета также не изменит режима работы. В момент подхода очередного объекта и перекрыти им ультразвукового луча канала калибровки выходное напр жение дектора 12 упадет до низкого уровн , при этом счетчик 21 будет переведен в рабочее состо ние и начнет осуществл ть счет импульсов, которые будут посту пать на его счетный вход через ключ 19, управл емый элементом И 16, на вход которого приход т сигналы высокого уровн с выхода элемента ИЛИ 30, имеющего на своем входе высокий уровень сигнала с выхода буферного регистра 24 при наличии в нем базового числа, ранее перенесенного из счетчика 21, и выходного сигнала датчика контрол движени жидкости 31. Счетчик 21 будет вести регистрацию и.мпульсов, поступающих от генератора 26.If there is an interval between the previous and subsequent objects smaller than the distance between the radiators at the moment when the end of the preceding object leaves the zone of the radiator 3 and the receiver 8, the ultrasonic signal in the calibration channel resumes and a high level signal appears at the output of the detector 12 Which, acting on the control input of the counter 21, will reset the previously registered base number of pulses and will keep the counter in the initial state. At the same time, the output signal of the detector 12 will go to the element NOT 14 and will cause a low level signal at its output. However, the circuit of the calibration channel of the operation mode will not change, since the low level signal will remain at the output of the AND 16 element. Channel accounts also will not change the mode of operation. At the moment when the next object approaches and overlaps the ultrasonic beam of the calibration channel, the output voltage of the detector 12 will drop to a low level, while the counter 21 will be transferred to the operating state and will begin to count the pulses that will be sent to its counting input through the key 19 controlled by element AND 16, whose input receives high-level signals from the output of element OR 30, having at its input a high level signal from the output of buffer register 24 if it has a base number previously transferred from the counter 21, and the output signal of the motion control sensor 31. The counter 21 will record the pulses from the generator 26.

При выходе предшествующего объекта из зоны излучател 4 и приемника 9 восстановитс высокий уровень выходного напр. жени детектора 13, на входах и на выходе элемента И 16 будут сигналы высокого уровн , и ключ 19 остаетс в открытом состо нии. Импульсы от генератора 26 поступают на счетчик 21, который продолжает вести счет импульсов.When the preceding object leaves the zone of the radiator 4 and the receiver 9, a high output level will be restored eg. Detector 13, the inputs and outputs of the element AND 16 will be high level signals, and the key 19 will remain in the open state. The pulses from the generator 26 are fed to the counter 21, which continues to count pulses.

Одновременно напр жение высокого уровн с выхода детектора 13 поступит на вход управлени буферного регистра 24 и произведет сброс ранее перенесенного в него числа импульсов. Напр жение на выходе буферного регистра 24 упадет до низкого уровн , и на одном входе элемента ИЛИ 30 будет низкий уровень напр жени . Таким образом , выход предшествующего объек-. та из зоны действи канала счета не нарушает ранее начатой работы в канале калибровки.At the same time, the high level voltage from the output of the detector 13 will go to the control input of the buffer register 24 and will reset the number of pulses transferred to it earlier. The voltage at the output of the buffer register 24 will drop to a low level, and at one input of the element OR 30 there will be a low voltage level. Thus, the output of the previous objects. That of the account channel does not violate the previously started work in the calibration channel.

Изменение напр жени на выходе Output voltage change

0 детектора 13 с низкого на высокий уровень обусловливает по вление на выходе элемента НЕ 15 сигнала низкого уровн , что вызывает по вление д акого же сигнала на выходе элемента0 detector 13 from low to high causes the appearance at the output of the element NOT 15 a low signal, which causes the appearance of the same signal at the output of the element

И 17 и запирание ключа 20; счет импульсов в счетчике 22 прекратитс . Формирователь кратковременных импульсов 18 на изменение входного напр жени с высокого уровн на низкий не реагирует.And 17 and locking key 20; the pulse count in counter 22 stops. The short pulse voltage former 18 does not respond to a change in input voltage from a high level to a low.

Подход последующего объекта к излучателю 4 и приемнику 9 канала счета вызовет изменение уровн выходного сигнала детектора 13 с высокого на низкий, что приведет к уже описанному выше прекращению счета импульсов в счегчике 21 канала калибровки, формированию кратковременных импульсов и переносу зарегистрированного числа в буферный регистр 24, а также к началу счета в счетчик 22, который при одиночном объекте завершитс формированием очередного импульса в блоке сравнени 25 и отображением пройденного объекта в блоке сигнализаций 27 и блоке печати 28.The approach of the subsequent object to the emitter 4 and the receiver 9 of the counting channel will cause the output signal of the detector 13 to change from high to low, which will lead to the above-mentioned cessation of pulse counting in count 21 of the calibration channel, the formation of short pulses and the transfer of the registered number to the buffer register 24, as well as to the beginning of the counting in the counter 22, which with a single object will end with the formation of the next pulse in the comparison block 25 and the display of the passed object in the alarm block 27 and the block n printing 28.

Если очередной объект, транспортируемый , по трубопроводу, движетс с интервалом больше рассто ни между излучател ми, то до подхода головной части очередного объекта к излучателю 3 и приемнику 8 канала калибровки закончитс прохождение хвостовой части предшествующего объекта в канале счета. В момент изменени уровн ультразвукового сигнала в канале счета с низкого уровн на высокий изменитс уровень выходного сигнала детектора 13 с низкого на высокий, В результате в канале счета будет закрыт ключ 20, счет импульсов прекратитс , все элементы кангша калибровки с помощью формировател кратковременных импульсов и детекторов 12 и 13 будут переведены в исходное состо ние. Таким образом, динамика регистрации будет аналогична уже рассмотренной при прохожцении головного объекта.If the next object transported through the pipeline moves with an interval greater than the distance between the radiators, before the head of the next object approaches the emitter 3 and the receiver 8 of the calibration channel, the tail section of the previous object in the counting channel will end. At the moment of changing the level of the ultrasonic signal in the counting channel from low to high, the output level of the detector 13 will change from low to high. As a result, the key 20 will be closed in the counting channel, the counting of pulses will stop, all elements of the calibration circuit using the short pulse generator and detectors 12 and 13 will be reset. Thus, the dynamics of registration will be similar to those already considered during the passage of the head object.

Если в процессе работы по какойлибо причине прекратитс перекачк жидкости по трубопроводу, а с нею и транспортируемые объекты прекрат т движение, то выходное напр жение датчика контрол движени жидкости изменитс с высокого уровн на низкий .. Это исключает возможность по влени на выходах элементов И 16 и 17 сигналов высокого уровн и тем самым исключит счет импульсов и ошибку в регистрации прохождени объектов, если объект остановитс в трубопроводе , перекрыв один или оба канала излучатель-приемник .одновременно.If, during any operation, the pumping of fluid through the pipeline stops and the transported objects stop moving, the output voltage of the sensor controlling the movement of the fluid will change from high to low. This eliminates the possibility of the appearance at the outputs of elements And 16 and 17 signals of a high level, and thus excludes the counting of pulses and an error in the registration of the passage of objects if the object stops in the pipeline, cutting off one or both of the emitter-receiver channels at the same time.

Использование предложенного технического решени обеспечивает контроль и учет объектов, движущихс в любых сочетани х (с промежутками и без них)и независимо от изменени режима перекачки жидкости и кроме того, автоматическое отключение счета объектов в случае остановки перекачки жидкости по трубопроводу.The use of the proposed technical solution provides control and accounting of objects moving in any combination (with and without gaps) and regardless of the change in the pumping mode of the fluid and, moreover, the automatic shutdown of the counting of objects in the case of stopping the pumping of fluid through the pipeline.

,что позвол ет исключить ошибки счета, тем Сс1мым расшир функциональные возможности устройства и повыша Нс1дежность работы трубопроводного транспорта .that allows to exclude counting errors, thereby expanding the functionality of the device and increasing the Hc1 reliability of the pipeline transport.

Claims

Invention Formula

1, A device for monitoring objects that are moved through a pipeline, containing a master oscillator connected to ultrasonic emitters placed opposite the latter, each of which is connected to the input of the chain including detector and serially connected key and counter, and the second - to the input of the chain, including

A detector, an element NOT and a serially connected key and counter, a generator of counting pulses connected to the counting inputs of the sockets of both chains, a comparison unit, one of the inputs and the output of which is psad.goch respectively to the output and input of the counter of the second chain, and the indicator is different The fact that, in order to expand the functionality of the device by providing control of objects moving with an interval less than the distance between the channels of the emitter-receiver, it is equipped with AND, OR, additional element NOT, pulse generator, rewriting block and buffer register, with the additional element NOT and element AND connected in series and connected between the control input of the key and the detector output of the first chain connected additionally to the reset input of the counter of this chain, the output of which is connected to one of the block inputs overwriting, the other input of which is connected via the pulse shaper to the output of the element NOT of the second chain, and the output to one of the inputs of the buffer register, the second input of which is connected to the output of the detector The second chain is connected to one of the inputs of the OR element, and the output is connected to the second inputs of the comparison unit and the OR element, the output of which is connected to the input of the element, AND, and the output of the element NOT of the second chain is connected to the control input of its key,

2, The device according to claim 1, 1 and 2, in order to exclude a false account in case of emergency transfer of fluid, it is provided with an additional AND element connected between the output of the NOT element of the second chain and the control input of the key of the second chain /