Система диагностики расхода воды



Система диагностики расхода воды
Система диагностики расхода воды

Владельцы патента RU 2557349:

ООО "Ассоциация инженеров и учёных по водоснабжению и водоотведению" (RU)

Изобретение относится к системам водоотведения. В системе, включающей модуль перекачки воды, содержащий насосы, приемный резервуар с подводящим трубопроводом, модуль анализа диагностируемых параметров, модуль контрольно-измерительных приборов, блок ввода объемов приемного резервуара, блок анализа водопритока, модуль анализа диагностируемых параметров, снабженный блоками ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, анализа откачки воды из приемного резервуара, модуль контрольно-измерительных приборов снабжен датчиками уровня воды, установленными на подводящем трубопроводе и в приемном резервуаре, модуль перекачки воды снабжен запорно-регулирующим устройством с исполнительным органом, установленным на подводящем трубопроводе, устройством управления, при этом выходы блоков ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода и блока анализа откачки воды из приемного резервуара подключены к входу блока анализа водопритока. Технический результат - возможность использования системы для решения задач по диагностике расхода воды. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам определения графика притока сточных вод, поступающих на канализационные насосные станции (КНС).

Известен «Расходомер - счетчик безнапорных потоков жидкости» (см. патент на изобретение №2303768, Рос. Федерация: МПК G01L 1/00 (2006.01) / Трофимов В.В., Ерохин В.Е., Ершов М.Н., Казьмин Ф.Г.; опубл. 27.07.2007, Бюл. №21), содержащий устройство измерения средней скорости потока жидкости, включающее лопасть, устройство измерения уровня потока жидкости с рычагом и поплавком, оси, чувствительные элементы измерения угла поворота лопасти и измерения угла перемещения поплавка и электронный блок обработки данных. Лопасть и рычаг с поплавком жестко закреплены на осях своих подшипников скольжения. Лопасть располагают в плоскости центральной продольной оси потока. Узлы крепления подшипников скольжения лопасти и рычага с поплавком выполнены с возможностью вращения в горизонтальной плоскости.

Недостатком указанного технического решения является ограниченная область применения, не позволяющая его использовать для измерения расхода сточных вод, поскольку наличие элементов, контактирующих с водой (лопасть, рычаг с поплавком и т.п.) приведет к накоплению на них длинноволокнистых веществ, что приведет к отказу устройства.

Известно «Устройство для измерения объемного расхода жидкости в открытых каналах и безнапорных трубопроводах» (см. патент на полезную модель №18769, Рос. Федерация: МПК G01F 1/66 / Шафрановский М.Н., Чесаков Л.И., Громов Г.В., Проскурнев С.Ю., Рогов П.В., Каминский Ю.Д.; опубл. 24.04.2001), содержащее измеритель скорости жидкости, измеритель уровня жидкости, вычислитель и индикатор. При этом измеритель скорости жидкости выполнен в виде оптического датчика, состоящего из приемо-передающей оптической системы, растрового анализатора и фотоприемного устройства, которое подключено к вычислителю.

Недостатком указанного технического решения является ограничение области применения открытыми каналами и безнапорными трубопроводами, не позволяющее его использовать для измерения расхода сточных вод в общесплавных системах водоотведения, где допускается напорный режим работы самотечных коллекторов.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению служит полезная модель «Система управления энергопотреблением при эксплуатации общесплавных канализационных насосных станций» (см. патент на полезную модель №94291, Рос. Федерация: МПК F04B 51/00 (2006.01)/ Кармазинов Ф.В., Кинебас А.К., Трухин Ю.А., Ильин Ю.А, Игнатчик B.C., Игнатчик С.Ю. и др.; опубл. 20.05.2010, Бюл. №14), включающая:

- по меньшей мере, два насоса с всасывающими и напорными трубопроводами;

- модуль анализа диагностируемых параметров, содержащий блок сравнения подач, блок коррекции диагностируемого параметра по частоте вращения вала, блок коррекции диагностируемого параметра по диаметру рабочего колеса, блок анализа диагностируемых параметров, блок ввода эталонного диагностируемого параметра, при этом выход блока сравнения подач подключен к входу блока коррекции диагностируемого параметра по частоте вращения вала, вход блока коррекции диагностируемого параметра по диаметру рабочего колеса подключен к выходу блока коррекции диагностируемого параметра по частоте вращения вала, а выходы блоков коррекции диагностируемого параметра по диаметру рабочего колеса и ввода эталонного диагностируемого параметра - к входу блока анализа диагностируемых параметров;

- модуль контрольно-измерительных приборов, содержащий, по меньшей мере, два датчика подачи насоса, по меньшей мере, два датчика давления, установленные соответственно на всасывающем и напорном трубопроводах, датчик частоты вращения вала насоса, измеритель потребляемой мощности, при этом все датчики и измеритель потребляемой мощности модуля контрольно-измерительных приборов выполнены мобильными и дополнительно снабжены устройствами записи данных и каналами связи, выходы устройств записи данных, по меньшей мере, двух датчиков давления, датчика частоты вращения вала насоса и измерителя потребляемой мощности при помощи каналов связи подключены к входу блока коррекции диагностируемого параметра по частоте вращения вала, а выходы устройств записи данных, по меньшей мере, двух датчиков подачи насоса - к входу блока сравнения подач;

- модуль оптимизации энергопотребления, содержащий блок формирования гидравлических характеристик сетей, к входу которого при помощи каналов связи подключены выходы устройств записи данных, по меньшей мере, двух датчиков давления и выход блока сравнения подач, блок анализа энергопотребления, блок ввода диагностируемых параметров насосов-конкурентов, блок анализа энергопотребления насосов-конкурентов, при этом выходы блока анализа диагностируемых параметров и блока формирования гидравлических характеристик сетей подключены к входу блока анализа энергопотребления, выходы блока формирования гидравлических характеристик сетей и блока ввода диагностируемых параметров насосов-конкурентов подключены к входу блока анализа энергопотребления насосов-конкурентов, при этом блок анализа энергопотребления, блок анализа энергопотребления насосов-конкурентов выполнены с возможностью определения суммарного энергопотребления, модуль перекачки воды снабжен приемным резервуаром с подводящим трубопроводом, модуль контрольно-измерительных приборов - датчиком интенсивности дождя с устройством записи данных и каналом связи, модуль оптимизации энергопотребления - блоком ввода объема приемного резервуара, блоком анализа водопритока, блоком ввода характеристик бассейна канализования. Всасывающие и напорные трубопроводы, по меньшей мере, двух насосов соединены с приемным резервуаром, выходы блока сравнения подач, блока ввода объема приемного резервуара, блока ввода характеристик бассейна канализования и устройства записи данных датчика интенсивности дождя при помощи канала связи подключены к входу блока анализа водопритока, а выход блока анализа водопритока подключен к входу блока анализа энергопотребления и к входу блока анализа энергопотребления насосов-конкурентов.

Для указанной системы характерна узкая область применения, т.к. она рассчитана только на решение задач по мониторингу и оптимизации работы общесплавных канализационных насосных станций с ограниченным притоком сточных вод, поскольку при сверхрасчетном притоке, например при интенсивном дожде редкой повторяемости, когда приток воды будет больше суммы производительностей насосов, модуль перекачки воды будет затоплен и вся система выйдет из строя.

Задачей настоящего изобретения является расширение области применения известной системы.

Поставленная задача решена так, что в известной системе, включающей:

- модуль перекачки воды, содержащий, по меньшей мере, два насоса с всасывающими и напорными трубопроводами, приемный резервуар с подводящим трубопроводом, при этом всасывающие трубопроводы, по меньшей мере, двух насосов соединены с приемным резервуаром;

- модуль анализа диагностируемых параметров;

- модуль контрольно-измерительных приборов, содержащий или, по меньшей мере, два датчика подачи насоса, и/или, по меньшей мере, два датчика давления, установленные на напорных трубопроводах, и/или измеритель потребляемой мощности, при этом все датчики и измеритель потребляемой мощности модуля контрольно-измерительных приборов снабжены устройствами записи данных и каналами связи;

- блок ввода объемов приемного резервуара с каналом связи, блок анализа водопритока в соответствии с настоящим изобретением:

- датчики подачи насоса выполнены с возможностью измерения подачи каждого насоса, измеритель потребляемой мощности выполнен с возможностью измерения силы тока и/или потребляемой мощности каждого насоса, блок ввода объемов приемного резервуара и блок анализа водопритока включены в состав модуля анализа диагностируемых параметров;

- модуль анализа диагностируемых параметров дополнительно снабжен блоком ввода геометрических характеристик приемного резервуара, снабженного каналом связи, блоком ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, снабженного каналом связи, блоком анализа откачки воды из приемного резервуара, снабженного устройством записи данных и каналом связи;

- модуль контрольно-измерительных приборов дополнительно снабжен датчиком уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе, и датчиком уровня воды, установленным в приемном резервуаре, снабженными устройствами записи данных и каналами связи;

- модуль перекачки воды дополнительно снабжен запорно-регулирующим устройством с исполнительным органом, установленным на подводящем трубопроводе между датчиком уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе, и приемным резервуаром, устройством управления, снабженным каналом связи, при этом выход устройства записи данных датчика уровня воды, установленного в приемном резервуаре, при помощи каналов связи подключен к входу устройства управления и входу блока анализа водопритока, выход устройства управления - к входу исполнительного органа запорно-регулирующего устройства, а устройство управления выполнено с возможностью формирования сигналов управления на исполнительный орган запорно-регулирующего устройства;

- выход блока ввода объемов приемного резервуара, выходы устройств записи данных, по меньшей мере, двух датчиков подачи насоса, двух датчиков давления и измерителя потребляемой мощности при помощи каналов связи подключены к входу блока анализа откачки воды из приемного резервуара, выходы блоков ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода и устройства записи данных блока анализа откачки воды из приемного резервуара при помощи каналов связи подключены к входу блока анализа водопритока.

Имеется вариант развития, когда устройство управления выполнено в виде человеко-машинной системы, например диспетчерского пункта.

Имеется вариант развития, когда устройство управления выполнено в виде регулирующего устройства.

Имеется вариант развития, когда блок ввода геометрических характеристик приемного резервуара выполнен с возможностью ввода средней площади поперечного сечения приемного резервуара. Настоящим изобретением не исключаются различные варианты определения средней площади поперечного сечения, например, по результатам калибровки и т.п.

Имеется вариант развития, когда блок ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода выполнен с возможностью ввода зависимости объема воды от уровня воды в подводящем трубопроводе.

Отличительными признаками заявляемой «Системы диагностики расхода воды» являются:

1. Выполнение датчиков подачи насоса с возможностью измерения подачи каждого насоса;

2. Выполнение измерителя потребляемой мощности с возможностью измерения силы тока и/или потребляемой мощности каждого насоса;

3. Включение блока ввода объемов приемного резервуара и блока анализа водопритока в состав модуля анализа диагностируемых параметров;

4. Дополнительное снабжение модуля анализа диагностируемых параметров блоком ввода геометрических характеристик приемного резервуара, снабженного каналом связи;

5. Дополнительное снабжение модуля анализа диагностируемых параметров блоком ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, снабженного каналом связи;

6. Дополнительное снабжение модуля анализа диагностируемых параметров блоком анализа откачки воды из приемного резервуара, снабженного устройством записи данных и каналом связи;

7. Дополнительное снабжение модуля контрольно-измерительных приборов датчиком уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе;

8. Дополнительное снабжение модуля контрольно-измерительных приборов датчиком уровня воды, установленным в приемном резервуаре, снабженными устройствами записи данных и каналами связи;

9. Дополнительное снабжение модуля перекачки воды запорно-регулирующим устройством с исполнительным органом, установленным на подводящем трубопроводе между датчиком уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе, и приемным резервуаром;

10. Дополнительное снабжение модуля перекачки воды устройством управления, снабженным каналом связи;

11. Подключение выхода устройства записи данных датчика уровня воды, установленного в приемном резервуаре, при помощи каналов связи к входу устройства управления;

12. Подключение выхода устройства записи данных датчика уровня воды, установленного в приемном резервуаре, при помощи каналов связи к входу блока анализа водопритока;

13. Подключение выхода устройства управления к входу исполнительного органа запорно-регулирующего устройства;

14. Выполнение устройства управления с возможностью формирования сигналов управления на исполнительный орган запорно-регулирующего устройства;

15. Подключение при помощи канала связи выхода блока ввода объемов приемного резервуара к входу блока анализа откачки воды из приемного резервуара;

16. Подключение при помощи канала связи выходов устройств записи данных, по меньшей мере, двух датчиков подачи насоса к входу блока анализа откачки воды из приемного резервуара;

17. Подключение при помощи канала связи выходов устройств двух датчиков давления к входу блока анализа откачки воды из приемного резервуара;

18. Подключение при помощи канала связи выхода измерителя потребляемой мощности к входу блока анализа откачки воды из приемного резервуара;

19. Подключение при помощи канала связи выхода блока ввода геометрических характеристик приемного резервуара к входу блока анализа водопритока;

20. Подключение при помощи канала связи выхода блока ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода к входу блока анализа водопритока;

21. Подключение при помощи канала связи выхода устройства записи данных блока анализа откачки воды из приемного резервуара к входу блока анализа водопритока;

22. Выполнение устройства управления в виде человеко-машинной системы, например диспетчерского пункта;

23. Выполнение устройства управления в виде регулирующего устройства;

24. Выполнение блока ввода геометрических характеристик приемного резервуара с возможностью ввода средней площади поперечного сечения приемного резервуара;

25. Выполнение блока ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода с возможностью ввода зависимости объема воды от уровня воды в подводящем трубопроводе.

По сведениям, имеющимся у авторов, отличительные признаки №1, 2, 8, 10, 11, 13, 14, 22 и 23 в технической литературе известны, а остальные - нет, что отвечает условию патентоспособности «новизна».

Совместное применение в заявляемом устройстве указанных отличительных признаков позволяет получить положительный эффект, заключающийся в том, что расширяется область применения системы, т.к. она может быть применена для решения задач по диагностике расхода воды (определению графика притока) на насосные станции, для которых приток воды будет больше суммы производительностей насосов, поскольку:

- наличие отличительных признаков №7-11, 13, 14, 22, 23 позволяет обеспечить работоспособность модуля перекачки воды без затопления всей системы;

- наличие отличительных признаков №1-7, 12, 15-25 позволяет обеспечить диагностику расхода воды (определение графика притока) в условиях, когда его поступление в приемный резервуар регулируется запорно-регулирующим устройством.

Предлагаемая авторами система отличается от прототипа конструктивно.

На фиг. 1 представлена схема системы диагностики водопритока, на фиг. 2 - пример построения графика водопритока. Устройство содержит (см. фиг. 1): 1. Модуль перекачки воды, содержащий:

- по меньшей мере, два насоса 1 и 2 с всасывающими 3, 4 и напорными 5, 6 трубопроводами, приемный резервуар 7 с подводящим трубопроводом 8, при этом всасывающие 3 и 4 трубопроводы, по меньшей мере, двух насосов 1, 2 соединены с приемным резервуаром 7;

- запорно-регулирующее устройство 9 с исполнительным органом 10, устройство управления 11, снабженное каналом связи 12, выполненное с возможностью формирования сигналов управления на исполнительный орган 10 запорно-регулирующего устройства 9;

2. Модуль контрольно-измерительных приборов, содержащий:

- или, по меньшей мере, два датчика 13 и 14 подачи насоса, и/или, по меньшей мере, два датчика 15, 16 давления, установленные на напорных 5, 6 трубопроводах и/или измеритель 17 потребляемой мощности;

- датчик 18 уровня воды, установленный на подводящем трубопроводе 8 и датчик 19 уровня воды, установленный в приемном резервуаре 7, при этом все датчики 13-16, 18-19 и измеритель 17 потребляемой мощности снабжены устройствами 20 записи данных и каналами связи 21.

При этом датчики 13 и 14 подачи насоса выполнены с возможностью измерения подачи каждого насоса, а измеритель 17 потребляемой мощности - с возможностью измерения силы тока и/или потребляемой мощности каждого насоса.

3. Модуль анализа диагностируемых параметров, содержащий:

- блок 22 ввода геометрических характеристик приемного резервуара, снабженный каналом связи 23;

- блок 24 анализа откачки воды из приемного резервуара, снабженный устройством записи данных 25 и каналом связи 26;

- блок 27 анализа водопритока;

- блок 28 ввода объемов приемного резервуара с каналом связи 29;

- блок 30 ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, снабженный каналом связи 31.

При этом:

- запорно-регулирующее устройство 9 с исполнительным органом 10 установлено на подводящем трубопроводе 8 между датчиком 18 уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе 8, и приемным резервуаром 7;

- выход устройства 20 записи данных датчика 19 уровня воды, установленного в приемном резервуаре 7, при помощи каналов связи 21 подключен к входу устройства управления 11 и входу блока 27 анализа водопритока, выход устройства управления 11 при помощи канала связи 12 - к входу исполнительного органа 10 запорно-регулирующего устройства 9;

- устройства 20 записи данных датчиков 13-16 и измерителя 17 потребляемой мощности при помощи каналов связи 21 подключены к входу блока 24 анализа откачки воды из приемного резервуара;

- устройство записи данных 25 блока 24 анализа откачки воды из приемного резервуара при помощи канала связи 26 подключено к входу блока 27 анализа водопритока;

- выход блока 22 ввода геометрических характеристик приемного резервуара при помощи канала связи 23 подключен к входу блока 27 анализа водопритока;

- выход блока 28 ввода объемов приемного резервуара при помощи канала связи 29 подключен к входу блока 24 анализа откачки воды из приемного резервуара;

- выход блока 30 ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода при помощи канала связи 31 подключен к входу блока 27 анализа водопритока.

Имеются варианты развития, когда:

- устройство управления выполнено в виде человеко-машинной системы, например, диспетчерского пункта;

- устройство управления выполнено в виде регулирующего устройства;

- блок ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода выполнен с возможностью ввода зависимости объема воды от уровня воды в подводящем трубопроводе;

- блок ввода геометрических характеристик приемного резервуара выполнен с возможностью ввода средней площади поперечного сечения приемного резервуара.

Работа системы проиллюстрирована на примере, когда модуль перекачки воды оборудован двумя насосами. В соответствии с настоящим изобретением количество насосов может быть больше, но принцип работы системы от этого не меняется.

Сточная вода по подводящему трубопроводу 8 при открытом запорно-регулирующем устройстве 9 свободно поступает в приемный резервуар 7, уровень воды в котором начинает подниматься. При достижении первого верхнего уровня в работу включается один насос (номер 1 или 2). После этого возможны следующие режимы работы модуля перекачки воды.

Первый режим, когда расход воды, поступающей в приемный резервуар 7, меньше подачи одного насоса. В этом режиме уровень воды в приемном резервуаре 7 начинает снижаться. При достижении первого минимального уровня насос отключается. Объем воды V1, находящийся в приемном резервуаре 7 между первым минимальным и первым верхним уровнем, вводится через блок 28 ввода объемов приемного резервуара.

Второй режим, когда расход воды, поступающей в приемный резервуар 7, больше подачи одного насоса, но меньше подачи двух параллельно работающих. Во второй режим модуль перекачки воды попадает из первого режима, когда уровень воды в приемном резервуаре продолжает подниматься до второго верхнего уровня. В результате включается в работу второй насос и уровень воды в приемном резервуаре 7 начинает снижаться. При достижении второго минимального уровня один насос отключаются, а один продолжает работать. Объем воды V2, находящийся в приемном резервуаре 7 между первым минимальным и вторым верхним уровнем, вводится через блок 28 ввода объемов приемного резервуара.

Третий режим, когда расход воды, поступающей в приемный резервуар 7, больше подачи двух параллельно работающих. В третий режим модуль перекачки воды попадает из второго режима, когда уровень воды в приемном резервуаре продолжает подниматься до третьего верхнего уровня. Объем воды V3, находящийся в приемном резервуаре 7 между первым минимальным и третьим верхним уровнем, вводится через блок 28 ввода объемов приемного резервуара.

Информация о повышении уровня через выход устройства 20 записи данных датчика 19 уровня воды, установленного в приемном резервуаре 7, при помощи канала связи 21 поступает к входу устройства управления 11. Для предотвращения затопления модуля перекачки воды из выхода устройства управления 11 при помощи канала связи 12 к входу исполнительного органа 10 запорно-регулирующего устройства 9 поступает команда на прикрытие. В результате:

- уровень воды в приемном резервуаре 7 начнет снижаться;

- уровень воды в подводящем трубопроводе 8 начнет повышаться, поскольку в нем начнет аккумулироваться вода.

В течение всего третьего режима устройство управления 11 путем прикрытия-открытия будет поддерживать уровень воды, например, на третьем верхнем уровне. Система вернется из третьего режима во второй, когда при полностью открытом запорно-регулирующем устройстве 9 уровень воды в приемном резервуаре 7 будет продолжать снижаться.

Перечисленные режимы работы модуля перекачки воды относятся к режимам «старт-стоп». Настоящим изобретением не исключается другой тип режима работы, когда уровень воды в приемном резервуаре 7 поддерживается примерно на одинаковом уровне за счет включения-выключения насосных агрегатов. Это практикуется на больших канализационных насосных станциях, где число насосов значительно больше двух. Но при этом третий режим неизбежен при поступлении нерасчетных расходов воды, например, в дождь.

В целом, в третьем режиме суммарная откачка воды насосами будет меньше поступающего расхода. Поэтому ее оценить по суммарной производительности насосов невозможно. Для решения этой задачи включается в работу модуль контрольно-измерительных приборов и анализа диагностируемых параметров.

Датчики 13-19 синхронно (т.е. в одно и то же время) и через один и тот же интервал времени (например, 1 минуту) снимают показания и записывают в устройствах 20 записи данных, где таким образом хранится массив информации. При этом настоящим изобретением предусматривается возможность двух вариантов применения датчиков 13-17.

Первый вариант, когда применяется только один тип, т.е. или только датчики 13 и 14 подачи насоса, или только датчики 15, 16 давления, или только измеритель 17 потребляемой мощности. Этого достаточно для того, чтобы в блоке 24 анализа откачки воды из приемного резервуара, куда информация от датчиков поступает по каналам связи 21, проанализировать и сохранить в устройстве записи данных 25 массив информации, характеризующий график изменения во времени расхода воды, откачиваемой из приемного резервуара 7. На фигуре 2 для примера этот график обозначен позицией 1, отражающей изменение расхода Qот, тыс. м3/ч.

При работе модуля перекачки воды в режиме «старт - стоп» расход откачиваемой воды в первом варианте дополнительно оценивается объемным способом с учетом объемов приемного резервуара. Информация (V2, V2, V3 и т.д.) о последних поступает в блок 24 анализа откачки воды из приемного резервуара при помощи канала связи 29 из блока 28 ввода объемов приемного резервуара. В этом случае показания датчиков 15, 16 давления или измерителя 17 потребляемой мощности используются только для фиксации времени начала и окончания откачки воды из приемного резервуара 7. Точность этого способа зависит от режима работы модуля перекачки воды, поскольку расход в этом случае оценивается как среднее значение продолжительности наполнения и откачки приемного резервуара 7. Чем меньше эта продолжительность, тем больше точность оценки.

Второй вариант, когда они применяются одновременно. Это может быть реализовано в системах, на которых они уже установлены для контроля технологических показателей работы. В этом случае повысится надежность системы в целом и точность оценки за счет сопоставления результатов измерений.

Для определения графика притока к входу блока 27 анализа водопритока поступает следующая информация:

- от устройства 25 записи данных блока 24 анализа откачки воды из приемного резервуара 7 при помощи канала связи 26. Информация представляется в виде графика изменения во времени расхода воды, откачиваемой из приемного резервуара 7;

- от выхода устройства 20 записи данных датчика 19 уровня воды, установленного в приемном резервуаре 7, при помощи канала связи 21. Информация представляется в виде графика изменения во времени уровня воды в приемном резервуаре 7. На фигуре 2 для примера этот график обозначен позицией 2, отражающей изменение уровня Нрез, м.в.с;

- от выхода блока 22 ввода геометрических характеристик приемного резервуара (например, в виде средней площади поперечного сечения) при помощи канала связи 23. Информация представляется в виде константы. По этой причине блок 22 не оборудуется устройством записи данных. Однако произведение этой константы на значения из массива информации об уровне воды в приемном резервуаре 7, поступающей от выхода устройства 20 записи данных датчика 19 уровня воды, позволяет в блоке 27 анализа водопритока получить информацию в виде графика изменения во времени объема воды в приемном резервуаре 7 (на фигуре 2 не показан);

- от выхода устройства 20 записи данных датчика 18 уровня воды, установленного на подводящем трубопроводе 8, при помощи канала связи 21. На фигуре 2 для примера этот график обозначен позицией 3, отражающей изменение уровня Нкол, м.в.с;

- от выхода блока 30 ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода (например, в виде зависимости объема воды от уровня воды в подводящем трубопроводе) при помощи канала связи 31. Информация представляется в виде функции. По этой причине блок 30 не оборудуется устройством записи данных. Однако применение этой функции позволяет на основании информации, полученной от датчика 18 уровня воды в подводящем трубопроводе, вычислять объем воды в нем.

Этой информации достаточно для того, что бы в блоке 27 анализа водопритока на основании уравнений баланса воды определить график водопритока, поступающего в подводящий трубопровод 8 перед приемным резервуаром 7. На фигуре 2 для примера этот график обозначен позицией 4, отражающей изменение водопритока Qпр, тыс. м3/ч.

Таким образом, предлагаемая система соответствует критерию «промышленная применимость».

1. Система диагностики расхода воды, включающая модуль перекачки воды, содержащий, по меньшей мере, два насоса с всасывающими и напорными трубопроводами, приемный резервуар с подводящим трубопроводом, при этом всасывающие трубопроводы, по меньшей мере, двух насосов соединены с приемным резервуаром, модуль анализа диагностируемых параметров, модуль контрольно-измерительных приборов, содержащий или, по меньшей мере, два датчика подачи насоса, и/или, по меньшей мере, два датчика давления, установленные на напорных трубопроводах, и/или измеритель потребляемой мощности, при этом все датчики и измеритель потребляемой мощности модуля контрольно-измерительных приборов снабжены устройствами записи данных и каналами связи, блок ввода объемов приемного резервуара с каналом связи, блок анализа водопритока, отличающаяся тем, что датчики подачи насоса выполнены с возможностью измерения подачи каждого насоса, измеритель потребляемой мощности выполнен с возможностью измерения силы тока и/или потребляемой мощности каждого насоса, блок ввода объемов приемного резервуара и блок анализа водопритока включены в состав модуля анализа диагностируемых параметров, модуль анализа диагностируемых параметров дополнительно снабжен блоком ввода геометрических характеристик приемного резервуара, снабженного каналом связи, блоком ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, снабженного каналом связи, блоком анализа откачки воды из приемного резервуара, снабженного устройством записи данных и каналом связи, модуль контрольно-измерительных приборов дополнительно снабжен датчиком уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе, и датчиком уровня воды, установленным в приемном резервуаре, снабженными устройствами записи данных и каналами связи, модуль перекачки воды дополнительно снабжен запорно-регулирующим устройством с исполнительным органом, установленным на подводящем трубопроводе между датчиком уровня воды, установленным на подводящем трубопроводе, и приемным резервуаром, устройством управления, снабженным каналом связи, при этом выход устройства записи данных датчика уровня воды, установленного в приемном резервуаре, при помощи каналов связи подключен к входу устройства управления и входу блока анализа водопритока, выход устройства управления - к входу исполнительного органа запорно-регулирующего устройства, а устройство управления выполнено с возможностью формирования сигналов управления на исполнительный орган запорно-регулирующего устройства, выход блока ввода объема приемного резервуара, выходы устройств записи данных, по меньшей мере, двух датчиков подачи насоса, двух датчиков давления и измерителя потребляемой мощности при помощи каналов связи подключены к входу блока анализа откачки воды из приемного резервуара, выходы блоков ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода и устройства записи данных блока анализа откачки воды из приемного резервуара при помощи каналов связи подключены к входу блока анализа водопритока.

2. Система диагностики расхода воды по п. 1, отличающаяся тем, что устройство управления выполнено в виде человеко-машинной системы, например диспетчерского пункта;

3. Система диагностики расхода воды по п. 1, отличающаяся тем, что устройство управления выполнено в виде регулирующего устройства;

4. Система диагностики расхода воды по п. 1, отличающаяся тем, что блок ввода геометрических характеристик приемного резервуара выполнен с возможностью ввода средней площади поперечного сечения приемного резервуара;

5. Система диагностики расхода воды по п. 1, отличающаяся тем, что блок ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода выполнен с возможностью ввода зависимости объема воды от уровня воды в подводящем трубопроводе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу контроля продольно-напряженного состояния рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути. Определение продольных напряжений осуществляют непрерывно в движении железнодорожного подвижного состава при механическом взаимодействии катящегося железнодорожного колеса и рельса при возбуждении механических колебаний на контролируемых участках рельсовых плетей с регистрацией, преобразованием полученных колебаний в акустические и усилением сигнала, и при анализе спектра возбуждаемых колебаний по частоте и амплитуде, зависящих от величины продольных механических напряжений участков рельсовых плетей.

Изобретение относится к датчику веса автотранспортного средства (АТС). Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений и увеличение длительности жизненного цикла датчика в конкретных дорожных условиях.

Способ определения напряжений в конструкции без снятия статических нагрузок может быть использован для оценки прочности конструкции и прогнозирования ее несущей способности.

Изобретение относится к области измерения напряжения начального сдвига (пластичности) жидкостей в трубопроводе, например молока в шлангах доильного аппарата. Предложенный способ измерения напряжения сдвига столбика молока заключается в том, что предварительно устанавливается с помощью одного нагнетателя давление h1 = 20 - 25 мм водяного столба в стеклянной емкости, связанной трубопроводами с дифференциальным водяным манометром и капилляром, а трубопровод капилляра перекрыт зажимом, и с помощью второго нагнетателя всасывается в капилляр порция молока на длину столбика l0 = 1 - 2 см, после чего трубопровод перекрывается зажимом, устанавливается h2 = 25 - 30 мм водяного столба, зажим раздвигается.

Изобретение относится к редукторам дыхательных аппаратов. Редуктор содержит корпус и выполненные в нем три разделенные стенками камеры: камеру высокого давления (КВД) и камеру редуцированного давления (КРД), разделенные первой стенкой, камеру регулирования (КР), отделенную второй стенкой от КРД; седло с отверстием в первой стенке; перегородку с подвижным плунжером и клапаном, размещенным в КРД, разделяющую КР на поршневую и кольцевую полости; первый канал, соединяющий КРД с поршневой полостью КР; второй канал, соединяющий кольцевую полость КР с окружающей средой, третий канал с дросселем, соединяющий КВД с кольцевой полостью КР; обратный клапан, подсоединенный ко второму каналу.

Изобретение относится к области садоводства, а именно к средствам контроля для оценки физико-механических свойств ягод. Прибор состоит из портативного корпуса с расположенными в нем кнопками управления, буквенно-цифрового жидкокристаллического индикатора, силоизмерительного датчика, подключенного к электроизмерительному устройству, снабженному пиковым детектором и компенсатором тары, а также захвата ягод, механически соединенного с силоизмерительным датчиком через стержневой распределитель силы и выполненного в виде шарнирно соединенных неподвижной и подпружиненной подвижной захватных чашеобразных губок, и устройства управления захватом ягод, закрепленного на корпусе и кинематически связанного с хвостовиком подвижной захватной чашеобразной губки для обеспечения открывания и закрывания захватных губок.

Предлагаемое изобретение предназначено для измерения давления начала открытия предохранительных клапанов. Применение предлагаемого способа измерения давления начала открытия предохранительных клапанов обеспечивает снижение трудоемкости определения давления начала открытия предохранительных клапанов без их демонтажа с трубопровода путем измерения усилий, требуемых для открытия клапанов при двух разных давлениях в их внутренней полости и последующим вычислением давления начала открытия предохранительных клапанов по зависимостям: где: РH - давление начала открытия предохранительного клапана; Р1 - давление во внутренней полости предохранительного клапана при первом измерении его давления начала открытия; Р2 - давление во внутренней полости предохранительного клапана при повторном измерении его давления начала открытия; F1 - усилие, необходимое для открытия предохранительного клапана при первом измерении его давления начала открытия; F2 - усилие, необходимое для открытия предохранительного клапана при повторном измерении его давления начала открытия.

Изобретение относится к регуляторам потока, а именно к регуляторам потока с чашеобразной конструкцией седла. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и улучшение регулировки.

Изобретение относится к металлическим эталонным образцам со сложным напряженным состоянием, и может быть использовано для проверки и отладки существующих методов и оборудования для определения механических напряжений в сечениях толстостенных элементов металлических конструкций.

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения касательных напряжений в стальных трубопроводах надземной прокладки.

Описан ультразвуковой преобразователь (110) для применения в текучей среде (116). Ультразвуковой преобразователь (110) включает в себя по меньшей мере один сердечник (118) с по меньшей мере одним акустоэлектрическим преобразующим элементом (112), в частности пьезоэлектрическим преобразующим элементом (112).

Заявленная группа изобретений относится к ультразвуковым преобразователям для контроля текучей среды. Ультразвуковой преобразователь для контроля текучей среды включает в себя по меньшей мере один корпус с по меньшей мере одним внутренним пространством и по меньшей мере один размещенный во внутреннем пространстве сердечник с по меньшей мере одним электроакустическим преобразующим элементом.
Изобретение относится к области гидроакустической метрологии. Сущность: при использовании известного свойства электроакустических излучателей изменять соотношение величин активной и реактивной составляющих своего сопротивления излучения в соответствии с флюктуациями характеристик среды - ее плотности, температуры и давления.

Изобретение относится к измерительной технике и преимущественно предназначено для использования в системах контроля и измерения скорости и расхода жидких и газообразных продуктов.

Изобретение относится к ультразвуковому проточному датчику (110) для применения в текучей среде. Предложенный ультразвуковой проточный датчик (110) содержит, по меньшей мере, два ультразвуковых преобразователя (120, 122), расположенных в проточной трубе (112), вмещающей поток текучей среды, и разнесенных вдоль потока текучей среды.

Устройство для прохождения сигналов ультразвуковой частоты через контролируемую среду в трубопроводе содержит источник сигналов ультразвуковой частоты, как минимум, «N»-управляемых ключей, подсоединенных своими соответствующими выводами к выходу источника сигналов ультразвуковой частоты через схему развязки, как минимум, «М»-первых ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей, установленных на трубопроводе с контролируемой средой и подсоединенных своими соответствующими выводами к соответствующим вторым выводам одних из, как минимум, «N»-соответствующих управляемых ключей, «М»-вторых ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей, установленных на трубопроводе с контролируемой средой и подсоединенных своими соответствующими выводами к соответствующим вторым выводам других из, как минимум, «N»-соответствующих управляемых ключей, усилитель, непосредственно подсоединенный своим входом к выходу схемы развязки, и схему управления, подсоединенную своими соответствующими выходами к управляющим входам «N»-управляемых ключей и к выходу источника сигналов ультразвуковой частоты.

Блок преобразователя для ультразвукового расходомера содержит пьезоэлектрический модуль. При этом пьезоэлектрический модуль содержит корпус, имеющий центральную ось, первый конец, второй конец, противоположный первому концу, и первую внутреннюю камеру, проходящую в радиальном направлении от первого конца.

Преобразовательный блок ультразвукового расходомера. По меньшей мере некоторые из пояснительных примеров реализации представляют собой системы, содержащие: патрубок, который задает внешнюю поверхность, центральный проход и посадочное гнездо преобразователей, проходящее от внешней поверхности к центральному проходу; и преобразовательный блок, соединенный с посадочным гнездом преобразователей.

Способ измерения расхода многофазной жидкости, заключающийся в измерении акустического шума, создаваемого движением жидкости при протекании ее через известное сечение, скорость прохождения жидкости определяют по частоте акустических шумов, вызываемых неравномерностью движения жидкости, предварительно измеряют температуру потока и давление в трубе, плотности каждой из фаз, а затем на основе предложенных зависимостей рассчитывают объемную или массовую доли каждой фазы.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения газообразных и текучих сред, а также в коммерческих расчетах.

Изобретение относится к средствам измерения скорости транспортируемой по трубопроводу текучей среды. Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе содержит измерительную вставку, оснащенную концевыми патрубками с фланцами, между которыми расположен мерный участок, выполненный в виде измерительной секции трубопровода из диэлектрического композиционного материала, закрепленной на указанных патрубках. Отсек для размещения аппаратуры для измерения скорости текучей среды через измерительную секцию охватывает измерительную секцию. В отсеке размещена измерительная аппаратура, включающая в себя, по меньшей мере, ультразвуковой измеритель скорости текучей среды, блок питания и средства для обработки полученных данных. Устройство имеет кожух для защиты измерительной аппаратуры в отсеке от внешнего воздействия, при этом кожух имеет две боковые стенки, ограничивающие отсек с торцов, внешний защитный экран, размещенный между торцевыми стенками, и элементы крепления, соединяющие указанные боковые стенки друг с другом. Технический результат - легкость монтажа в трубопроводе, обеспечение обслуживания аппаратуры без снятия устройства с трубопровода и обеспечение надежной защиты аппаратуры от вандалов и внешних воздействий. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-07-20 2015-07-20T10:59:33
Наверх