SU987447A2 - Пробоотборник - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к пробоотборникам жидких продуктов, перемещаемых по трубопроводу, и может быть использовано при отборе проб из гистральных трубопроводов, эксплуатируемых в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасл х промышленности .

По основному авт.св. №840700 известен пробоотборник, содержащий измеритель расхода средал в трубопроводе , клапан, установленный на трубопроводе и подключенный к сборнику пробы, а также систему управлени  работой клапана, включающую сумматор , пневмоемкости, регулируемые и нерегулируемые дроссели, трехмембранные реле и первый элемент сравнени , одноконтактные клапаны и второй элемент сравнени , выход измерител  расхода соединен с одной из положительных камер сумматора, а канал посто нного подпора соединен с одной из отрицательных камер сумматора, первый регулируемый дроссель соединен своим входом с выходом сумматора и другой отрицательной камерой сумматора, перва  пневмоемкость соединена своим входом с выходом первого регулируемого дроссел , плюсова  камера первого элемента сравнени  соединена с выходом первой пневмоемкости и другой положительной камерой сумматора, сопло первого одноконтактного клапана соединено с выходом первой пневмоемкости, проточна  камера первого одноконтактного клапана соединена с атмосферой, одна из управл ющих камер трехмембран10 ного реле соединена с звыходом первого элемента сравнени , а выход трехмембранного реле соединен с клапаном, выход второго элемента сравненна  соединен своим выходом с однойиз

15 управл ющих камер первого одноконтактного клапала, посто нный дроссель соединен своим входом с одной из проточных камер второго элемента сравнени , а выходом посто нный дрос20 сель соединен с атмосферой, выход второй пневмоемкости соединен с плюсовой камерой второго элемента сравнени , сопло второго одноконтактного клапана соединено с выходом -второй

25 пневмоемкости, а проточна  камера второго од оконтактного клапана соединена с атмосферой, вход второго регулируемого дроссел  соединен с выходом трехмембранного реле и одной

30 из управл ющих камер второго одно.контактного клапана, а выход второго регулируемого дрорсел  соединен с соплом второго одноконтактного клапана и с выходом второй пневмоемкости 1

Недостатком известного пробоотборника  вл етс  низка  эффектив-. ность, обусловленна  ограниченными функциональными возможност ми, а именно невозможностью отбора заданного объема пробы.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей пробоотборника путем обеспечени  отбора заданного объема пробы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что пробоотборник содержит делитель частоты и интегратор линейно нарастающего непрерывно-дискретного сигнала, подключенный входом.к выходу делител  частоты, вход которого соединен с выходом трехмембранного реле, при этом выход интегратора линейно нарастающего непрерывно-дискретного сигнала св зан с другой управл ющей камерой трехмембранного реле.

На чертеже.представлена блок-схема предлагаемого пробоотборника.

Пробоотборник состоит из измерител  1 расхода, сумматора 2, первого регулируемого дроссел  3, первой пневмоемкости 4, первого элемента 5 сравнени , первого одноконтактного клапана б, трехмембранного реле 7, клапана 8, второго одноконтактного клапана 9, второго регулируемого дроссел  10, второй пневмоемкости 11, второго элемента 12 сравнени , посто нного дроссел  13, сборника 14 проб, делител  15 частоты, включающего трехмембранные реле 16-18, повторители 19 и 20, посто нные дроссели 21-23, трехмембранный элемент 24 сравнени , повторитель 25 со сдвигом, интегратора 26 линейно-нарастающего непрерывно-дискретного сигнала, включающего трехмембранные реле 27 и 28, повторители 29 и 30, посто нные дроссели 31-33, трехмембранный элемент 34 сравнени , повторитель 35 со сдвигом и пневмокнопку 36.

Пробоотборник работает следующим образом.

Входной сигнал измерител  1 расхода , давление которого пропорциоНбшьно расходу протекающей по трубопроводу среды, поступает в плюсовую камеру Г сумматора 2, в минусовую камеру которого поступает из канала посто нного подпора давление задатчина (не показан), равное 0,2кгс/см {равное выходному давлению, измерител  расхода 1, когда значение расхода равно нулю).

При отсутствиирасхода измер емой среды величина выходного сигнала

измерител  среды, поступающего в плюсовую камеру г сумматора 2, и величина подпора в минусовой камере В сумматора 2 равны между собой, следовательно на выходе сумматора 2 давление равно нулю и пробоотборник в работу не включаетс .

Таким образом, при отсутствии расхода измер емой среды пробоотборник автоматически отключаетс .

При значении расхода измер емой среды больше нул  сигнал измерител  1 расхода, поступающий в положительную камеру Г сумматора 2, больше 0,2 кгс/см . В .результате на выходе сумматора 2 давление равно разности давлений в камерах сумматора 2, котора  интегрируетс  звеном, состо щим из сумматора 2, первого регулируемого дроссел  3 и первой пневмоемкости 4.

Интегрирующее звено выполн ет операцию

1(РгJdl и J

Р - давление на выходе интегрирующего звена (после пневмоемкости 4);

PJ-- давление в камере Г сумматора

Р0- давление в камере В сумматора;

посто нна  времени интегриRe ровани .

Посто нна  времени интегрировани  зависит от значений проводимости переменного сопротивлени ,объема , емкости (объем посто нный), газовой посто нной R и абсолютной температуры в , вех ичину которой принимаем посто нной.

Следовательно, посто нна  времени интегрировани  зависит от значений проводимости, устанавливаемой регулируемым дросселем 3 (чем больше проводимость, тем меньше посто нна  времени интегрировани  и наоборот ) .

Выходной сигнал интегрирующего звена поступает в положительную камеру Б элемента 5 сравнени , в минусовую камеру В которого подаетс  посто нный подпор от задатчика (не показан, и в сопло первого одноконтактного клапана 6, которое закрыто под действием посто нного подпора в камере А от задатчика.

Claims (2)

1. С увеличением или уменьшением расхода, а следовательно, с увеличением или уменьшением выходного сигнала измерител  1 расхода, выходной сигнал интегрирующего звена увеличиваетс  или уменьшаетс  пропорционально расходу измер емой среды. При накапливании выходного сигнала интегрирующего звена в камере Б больше, чем величина подпора в камере в элемента 5 сравнени , сборка первого элемента 5 сравнени  перемес титс  вниз, закроет сопло в камере Г и откроет сопло в камере А. Выходной сигнал, равный давлен1по питани  элемента 5 сравнени , поступает в управл ющую камеру Б трехмембранного реле 7. Сборка трехмембранного реле 7 перемещаетс  вниз, за крывает сопло в камере Г и открывает сопло в камере А. Выходной сигнал равный давлению питани  трехмембранного реле 7, поступает на клапан 8, в управл ющую камеру А второго одноконтактного клапана 9 и на вход второго регулируемого дроссел  10, Клапан 8 пробоотборника соедин ет полость трубопровода со сборником пробы 14 и происходит отбор пробы. Сборка одноконтактного клапана 9 под действием давлени  в камере А, превышающего величину подпора в каме ре В от задатчика, перемещаетс  вниз и закрывает сопло в камере В. Через регулируемый дроссель 10 во второй пневмоемкости 11 и соединенной с ней плюсовой камере Б второго элемента 12 сравнени  накапливаетс  давление Через промежуток времени, обусловле ный открытием регулируемого дроссел  10 и достаточный дл  отбора пробы в заданном количестве, давление в плюсовой камере В элемента 12 срав нени  превышает давление подпора от задатчика в минусовой камере В, сборка элемента 12 сравнени  переме щаетс  вниз, закрывает сопло в каме ре 1 и от;крывает сопло в Кс1мере А. Выходное давление, равное давленио. питани  с выхода элемента 12 сравне ни , поступает в камеру Б первого одноконтактного клапана 6. Давление в камере Б больше, чем давление под пора от задатчика в камере А одноконтактного клапана б, поэтому его сборка перемещаетс  вверх, .открывае сопло в камере В. Давление из пневмоемкости 4, плюсовой камеры Б элемента 5 сравнени  и плюсовой камеры Б сумматора 2 мгновенно сбрасываетс в атмосферу -через открытое сопло в камере В одноконтактного клапана В результате на выходе интегрирующе го звена и в плюсовой камере Б элемента 5 сравнени  давление равно нулю. Под действием подпора в камере В элемента 5 сравнени  его сборка перемещаетс  вверх, закрывает питающее сопло в камере А и открывает сопло в камере Г, св занное с атмосферой. В результате в камере Б трехмембранного реле 7 давление падает до нул . Сборка трехмембранного peле 7 под давлением пружины перемещаетс  вверх, закрывает питающее сопло в камере А и открывает сопло в камере Г, соединив свой выход с атмосферой, давление на выходе трехмембранного реле 7 падает до нул . Клапан 8 пробоотборника рассоедин ет полость трубопровода со сборником 14 пробы, отбор пробы прекращаетс . Давление в камере А одноконтактного клапана 9 падает и становитс  меньше давлени  подпора в камере Б того же клапана, его сборка под действием давлени  подпора перемещаетс  вверх, открывает сопло в камере В, соединив с атьюсферой пневмоемкость 11 и плюсовую камеру Б элемента 12 сравнени , давление мгновенно сбрасываетс  в атмосферу. Под действием давлени  подпора в камере В элемента 12 сравнени  его сборка перемещаетс  вверх, закрывает сопло в питающей камере А и открывает сопло в камере Г, соединив выход элемента 12 сравнени  и камеру Б одноконтактного клапана б через посто нный дроссель 13 с атмосферой. Под действием давлени  подпора в камере А одноконтактного клапана б его сборка перемещаетс  вниз, закрывает сопло в камере В, рассоединив пневмоемкость 4, плюсовую камеру Б элемента 5 сравнени  и плюсовую камеру Б сумматора 2 с атмосферой. Далее весь цикл работы пробоотборника по отбору доз пробы повтор етс . Посто нный дроссель 13 предназначен дл  замедлени  сброса выходного сигнала элемента 12 сравнени  в атмосферу. Этим обеспечиваетс  сброс давлени  до нул  в атмосферу из пневмоемкости 4 и плюсовых KciMep Б элемента 5 и cy aтopa 2. Отбор заданного объема пробы в пробоотборнике обеспечиваетс  делителем 15 частоты и интегратором 26 линейно нарастающего непрерывно-дискретного сигнала 2. . Чтобы наполнить заданным объемом приемник пробы, необходимо отобрать в смену, сутки или другое врем  большое количество (наперед заданное доз пробы. Подсчет количества доз пробы производитс  делителем 15 частоты и интегратором 26. После отбора заданного объема пробы пробоотборник автоматически отключаетс . Делитель 15 частоты выполн ет деление частоты тактового сигнала, поступающего с выхода трехмембранного реле 7 (Р) в управл ющие камеры тактовых трехмембранных реле 17 и 18, на некоторое варьируемое число К. Выход задержки на такт непрерывного сигнала поступает на вход двухвходового усилител  трехмембраньюго элемента 24 сравнени  (в камеру В), который работает по схеме сравнени . На другой вход трехмембранного элемента 24 сравнени  в камеру Б) по дан посто нный подпор - верхний уро вень интегрировани  Р, На выходе задержки установлен повторитель 25 со сдвигом, с помощью которого изме н етс  величина интервала давлени  Узел возврата в исходное состо ние делител  частоты собран на трехмембранном реле 16. Узел возврата срабатывает в момент, коРца ступенч та  функци  достигает заданного уров н  PC,, Варьируемое число К определ етс  уравнением Следовательно, число К можно измен ть величиной сдвига и величиной тэсто нного подпора Р, Через К импульсов выходной дискретный сигнал Р делител  15 часто ты поступает в управл ющие камеры тактовых трехмембранных реле 27 и 28 интегратора 26 линейно нарастающего непрерывно-дискретного сигнала 2 , Выход задержки на такт непрерывного сигнала поступает на вход трех мембранного элемента сравнени  двух входового усилител  34 (в камеру В.) на другой вход которого (в камеру В ; подан посто нный подПор - верхни уровень интегрировани  Ру. На выходе задержки установлен повторитель 35 со сдвигом, с помощью которого измен етс  величина интервала делени  лвозрастающего сигнала. При достижении ступенчатой функцией в камере Б элемента 34 сравнени  заданного уровн  Рд последний срабатывает, и его выходной сигнал поступает в управл ющую камеру В трехмембранного реле 7. Сборка трех мембранного реле 7 под действием пружины и давлени  в камере В перем щаетс  вверх, закрывает питающее сопло в камере А и открывает сопло в камере Г, соединив выход трехмемб рАнного реле 7 с атмосферой - отклю чает пробоотборник. Отбор пробы прекращаетс . После замены наполненного приемника пробы 14 на пустой или после его опорожнени  нужно нажать на пневмокнопку 36 дл  сброса сигнала с элемента задержки на такт в атмосферу. Этой опер ацией пробоотборник включаетс  в работу дл  очередного отбора заданного объема пробы. Работа пробоотборника возможна и при отсутствии измерител  1 расхода среды в трубопроводе. Дл  этого достаточно подать давление сжатого воздуха в положительную камеру Г сумматора 2 величиной в пределах 0,3-1 кгс/см. В этом случае отбор пробы производитс  пропорционально времен. При измерении расхода приборами, выходной сигнал которых св зан квадратичной зависимостью с количеством протекающей по трубопроводу среды, например при использовании сужающих устройств, дополнительно устанавливаетс  прибор извлечени  квадратного корн , вход которого соедин ют с выходом измерител  1 расхода, а выход - с положительной камерой Г сумматора
2. 2. Экономический эффект от применени  одного пробоотборника на одном потоке составит 6,3 тыс.руб. в год. Формула изобретени  Пробоотборник по авт.св. № 840700, отлич ающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей пробоотборника путем обеспечени  отбора заданного объема пробы, он содержит делитель частоты и интегратор линейно нарастающего непрерывно-дискретного сигнала, подключенный входом к выходу делител  частоты, вход которого соединен с выходом трехмембранного реле, при этом выход интегратора линейно нарастающего непрерывно-дискретного сигнала св зан с другой управл ющей камерой трехмембранного реле. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 840700, кл. Ci 01 N 1/10, 1979.