Устройство для телеметрического контроля

 

, - ., г ; - .:

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

356629

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.111.1970 (№ 1408054/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 10.XI.1972

М. Кл. G 05d 11/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.738(088.8) Автор изобретения В. А. Рощин

Заявитель Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации добычи нефти, транспорта и хранения газа

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

И АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕКАЧКИ

ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ПО ТРУБОПРОВОДУ

Предлагаемое устройство относится к приборостроению и средствам автоматизации и может быть применено в трубопроводном транспорте при последовательной перекачке жидких продуктов, например нефти и нефтепродуктов.

Известные устройства для телеметрического контроля и автоматизации последовательной перекачки жидких продуктов, например нефтепродуктов, по трубопроводу, состоящие из датчиков концентрации, преобразующих и исполнительных устройств.

Недостатком известных устройств является необходимость ручной настройки перед приемом смеси, кроме того, необходима установка линии задержки на длительное время, а точность работы полностью зависит от скорости перекачки, Целью изобретения является действие устройства по производной концентрации смеси последовательно перекачиваемых продуктов и получение сигналов для вычисления объемной скорости и объема смеси.

Это обеспечивается за счет того, что не менее двух основных датчиков концентрации, разнесенных по трубопроводу на расстояние, не превышающее длину смеси, и программноисполнительные устройства соединены с выходами основного нуль-органа. Дополнительный нуль-орган соединен с выходами дополнительного датчика, встроенного в трубопровод выше основных по течению, и соседнего с ним датчика, причем передатчик системы телесигнализации подключен к выходам обоих нуль5 органов.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит основные датчики 1 и 2 и дополнительный датчик 8 концентра10 ции с токовым или частотным выходом, расположенные вдоль трубопровода 4 и соединенные со станционной аппаратурой. Станционная аппаратура состоит из преобразователя б для датчиков с частотным выходом, основ15 ного и дополнительных нуль-органов б и 7 с поляризованным реле на выходе, нуль-индикатора 8, самопищущего прибора 9, переключателей 10 и 11, резисторов 12, блока 18 программирования исполнительных устройств 14, 20 передатчика 15 телесигнализации и блока 1б автоучета. Блок 1б содержит реле 1/, счетчики 18 — 20 импульсов и генератор 21 счетных импульсов.

Исполнительными устройствами 14 могут

25 быть электрические или электрогидравлические приводы задвижек сортировки жидкостей (нефтепродуктов) и их смесей или привод устройства для автопуска в зону смеси, движущейся по трубопроводу, твердых или жид30 ких разделителей.

356629 прекращая импульс, 55

3

Блок 18 программирования выполняется в виде коммутационного устройства, задающего очередность работы исполнительных устройств, например очередность переключения с одного резервуара на другой. Входным параметром датчика могут служить различные физические свойства жидкости в трубопроводе.

Для нефтепродуктов, нефтей и сжиженных газов предпочтительным является контроль по диэлектрической проницаемости с емкостными датчиками, контролирующими жидкость по всему сечению трубопровода или вдоль диаметра трубопровода. При этом в состав датчиков входят известные преобразователи «емкость — ток» или «емкость — частота», Для датчиков с частотным выходом необходим преобразователь 5 «частота — ток» на три канала.

Устройство действует следующим образом.

Нуль-орган б, соединенный по дифференциальной схеме с датчиками 1 и 2, реагирует на разностное напряжение Al = 1 — l, где

4 и l — напряжения на выходе датчиков 1 и 2 или после прео азователя 5.

Напряжения I> .. l являются функциями контролируемого н,:раметра жидкости, аддитивно связанного с концентрацией бинарной смеси жидкостей. ".1ри однородной жидкости

М = О, так как 11 lg. При прохождении смеси напряжения lj и 4 изменяются по времени соответственно изменению мгновенной концентрации этой смеси. Смесь в трубопроводе

4 проходит датчик 2 после датчика 1 с задержкой на вреь,я Л1.

Если смесь, идущая вслед за продуктом, тяÄ Al желее его, то l ) 4, знак производной — =

At положительный, реле нуль-органа б срабатывает на контакт (+), и на блок 13 и передатчик 15 выдается положительный импульс.

Аналогично, если смесь легче продукта, то

„И

Й(4, знак производной — — отрицательный, At реле нуль-органа б замыкает на контакт (— ), и на блок 13 и передатчик 15 подается отрицательный импульс.

В обоих случаях по окончании прохождения

Al смеси — = О и реле нуль-органа б отпускает, At

Таким образом, устройство реагирует на величину и знак производной концентрации смеси по времени. Блок 18 программирования заранее устанавливается на очередность переключений задвижек к резервуарам для автоматической односторонней или двухсторонней отсечки смеси. Включение нужной программы осуществляется с центрального диспетчерского пункта (ЦДП) трубопровода 4.

Для достижения высокой точности автоматической отсечки смеси или автоматического впуска разделителей в начало (конец) зоны смеси исполнительные устройства 14 должны

50 размещаться на минимальном расстоянии от датчика 2, а время срабатывания исполнительного устройства должно быть минимальным, Для автоматического получения данных, функционально представляющих объемную скорость и объем смеси, движущейся по трубопроводу 4, предусмотрены дополнительные датчик 3 и нуль-орган 7, а также блок 1б автоучета.

Смесь, двигаясь по трубопроводу 4, вызывает изменение напряжений на выходе датчиков 1, 2 и 8, задержанных по времени друг относительно друга соответственно расстояниям между указанными датчиками. Ввиду идентичности датчиков 1, 2 и 8, а также нульорганов б и 7, срабатывание последних происходит при одном и том же пороговом напряжении, т. е. при одном и том же значении концентрации смеси, проходящей сначала датчик 8, а затем датчик 1. Нуль-орган 7, сравнивая сигналы датчиков 8 и 1, срабатытывает и подключает счетчики импульсов 18 и 19 к генератору 21 счетных импульсов.

Нуль-орган б, сравнивая сигналы датчиков

1 и 2, срабатывает посредством промежуточного реле 17, дает импульс количества смеси на счетчик 20 и одновременно разрывает цепь счетчика 19, прекращая отсчет времени прохождения смеси между датчиками 3 и 1.

Когда прохождение смеси через датчик 1 заканчивается, реле нуль-органа 7 отпускает, останавливая счетчик 18 учета длительности прохождения смеси.

Таким образом, нуль-органы б и 7 формируют импульсы, заполняемые секундными импульсами, учитываемыми счетчиками импульсов 18 и 19, как параметры для дальнейших вычислений. Для передачи на ЦДП данных для вычислений достаточна передача лишь трех коротких импульсов, что сокращает объем сигналов до минимума.

При протекании однородной жидкости через все датчики нулевые показания нуль-индикатора 8 устанавливаются посредством подстроечных резисторов 12. После этого показания самопишущего прибора 9 будут одинаковы при любом положении переключателя 11. Это позволяет наблюдать и регистрировать кривую относительного изменения концентрации смеси по любому из датчиков.

Предмет изобретения

Устройство для телеметрического контроля и автоматизации последовательной перекачки жидких продуктов, например, нефтепродуктов, по трубопроводу, состоящее из датчиков концентрации, преобразующих и исполнительных устройств, отличающееся тем, что, с целью действия устройства по производной концентрации смеси последовательно перекачиваемых продуктов и получения сигналов для вычисления объемной скорости и объема смеси, не менее двух основных датчиков концентрации, разнесенных по трубопроводу на расстояние, не превышающее длину смеси, и программно356629

Составитель О. Еремин

Техред А. Евдонов

Корректор А Васильева

Редактор H. Коган

Заказ 3694/10 Изд. М 1576 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, jK-35, Раушская наб., 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 исполнительные устройства соединены с выходами основного нуль-органа, а дополнительный нуль-орган соединен с выходами дополнительного датчика, встроенного в трубопровод выше основных по течению, и соседнего с ним датчика, причем передатчик системы телесигналиаации подключен к выходам обоих нульорганов.