Искатель течи в скрытых трубопроводах

 

Союз Соеетсмии

Соцмалмстйчесмик

Республик

ОЛ NCAHHK

ИЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 26.03.?6 (2!) 2338800/25-08 с присоединением заявки Яа— (23) Приоритет =

Гооударотаании@ комитет

СССР ао долам ивоорвтаний и открытий

Опубликовано 25.04.?9. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 26 О". У

-В. Н. Биневский, А. С. Больших, Д. А. Гречянский, В. А. Клочко, В. В. Клюев, В. H. Ковалевский, В. Г. Рыгалин и В. Ф. Щербаков (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ИСКАТЕЛЬ ТЕЧИ В СКРЫТЫХ ТРУБОПРОВОДАХ!

Изобретение относится к области дистанционного обнаружения течи трубопроводов теплотрасс, находящихся под слоем грунта.

Известен искатель течи, содержащий два приемных датчика, преобразующих механические колебания в электрический сигнал; два предварительных усилителя, выпрямители, подключенные к компенсатору выпрямленных напряжений, модулятор, автогенератор, усилитель, выход которого соединен с двухполупериодиым демодулятором, усилитель постоянного тока и индикатор (!).

Недостатком известных устройств является наличие потерь части полезного сигнала при отстройке от акустических помех с помощью компенсатора выпрямленных напряжений, так что для последующего усиления этого сигнала требуется схема модуляции-деМодуляции. Это значительно усложняет все устройство в целом.

Известен также искатель течи, содержащий преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, соединенный с ним зонд, чувствительные элементы, усилители и блок регистрации. Преобразователь механических колебанйй в электрический сигнал расположеи в акустическом концентраторе, выполненном в виде сужающихся в направлении от трубопроводов волноводов (2). Недостатком прототипа является ограниченный частотный диапазон воспринимаемых акустических колебаний, обесловленный резонансными свойствами акустического концентратора и волноводов. Этот недостаток ограничивает функциональные возможности искателя, так как он может обнаруживать течи трубопроводов, заполненных либо только жидкостью, либо только газом

К его недостаткам относится также отсутствие воэможности определения направления на место течи, т.е. для работы необходимо знать предварительно место прокладки теплотрассы. Кроме того, неоднократное

15 преобразование акустического сигнала течи в механические колебания грунта и затем опять в акустический сигнал приводят к дополнительным потерям сигнала, что снижа.ет чувствительность искателя н приводит к невысокой точности обнаружения места течи..

20 Цель изобретения — повышение точности обнаружения места течи.

Эта цель достигается тем, что искатель течи снабжен блоком вычитания электрических сигналов, преобразователь механичес658356 ких колебаний выполнен в виде куба, на гранях которого расположены чувствительные элементы, причем чувствительные элементы, расположенные на вертикальных противоположных гранях куба, соединены попарно согласно и через соответствующие уси* лители подключены к входам блока вычитания электрических сигналов, выход которого соединен с одним из входов блока регистрации, а чувствительные элементы, расположенные на горизонтальных противоположных гранях куба, соединены попарно соглас- мв но и через усилитель подключены к другому входу блока регистрации.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного искателя течи; на фиг. 2 — конст- . рукция приемника механических колебаний.

Искатель течи (фиг. 1) содержит приемник 1 механических колебаний, усилители 2, 3 и 4, блок вычитания 5 электрических сигналов и блок регистрации 6.

Приемник механических колебаний (фиг. 2) состоит нз корпуса 7, к которому через упругий элемент 8 прикреплен преобразователь 9 механических колебаний в электрический сигнал, выполненный в виде куба, на гранях которого расположены чувствительные элементы 10 и 11, !2, 13 14 и 15, М которые соединены между собой попарно согласно, и зонд 16.

Устройство работает следующим образом.

При образовании течи в трубопроводе, проложенном в. грунте, возникают волМ» образные акустические колебание, которые распространяются в.грунте в виде сферических волн. Достигая поверхности раздела. грунта и- воздушной среды, фронты этих сферических волн возбуждают поверхность грунта, которая также начинает колебаться.

Механические колебания поверхности груп. та возбуждают зонд 16 приемника 1 механических колебаний. При расположении приемника 1 механических колебаний в стороне от места течи механические колебания, воспринимаемые зондом 16, имеют вертикальную и горизонтальную составляющие, которые воздействуют. через зонд 16, жестко связанный с преобразователем 9 механических колебаний в электрический сигнал, на чувствительные элементы 10 — 15. При этом .чувствительные элементы 10, 1f и 14, 15 воспринимают горизонтальную составляющую сигнала, а чувствительные элементы 12 и 13 реагируют на вертикальную составляющую сигнала. Попарное и согласное соединение чувствительных элементов вдвое увеличивает сигнал, поступающий на соответствующий усилитель. Прн произвольной ориентации преобразователя 9 механическиХ колебаний вол, уг вертикальной оси, чувствительные элементы !О, !1 и 14, !5 имеют на.выходе электрические сигналы, в общем случае ие равные между собой. И толью при ориентации преобразователя 9 таким образом, чтобы диагональ его горизонтальной грани была направлена в сторону течи трубопровода, сигналы с чувствительных элементов !

О, -11 и !4, 15 оказываются равными между собой. Поэтому для обнаружения направления на место течи трубопровода преобразователь 9 механических колебаний поворачивают вокруг вертикальной оси до тех пор, пока сигналы, снимаемые с чувствительных элементов 10, 11 и 14, 15, не сравняются между собой. Равенство сигналов определяют с помощью блока вычитания 5 электрических сигналов, на входы которого, электрические сигналы с чувствительных элементов 10, 11 и 14, 15 поступают через соот-. ветствующие усилители 3 и 4. Прй равенстве этих электрических сигналов на выходе блока вычитания 5 электрических сигналов сигнал равен нулю, что и индицируется в ,блоке регистрации 6, например, стрелочным прибором с центральным нулевым делением.

Таким образом, поворотом преобразователя .9 механических колебаний добиваются равенства сигналов с чувствительных элементов 10, 1! и 14, 15 и определяют направление на место течи по диагонали горизонтальной грани куба. Двигаясь затем в направлении места течи, измеряют сигнал, снимаемый с чувствительных элементов 12, 13, который пропорционален вертикальной составляющей механических колебаний, воспринимаемых зондом !6. Над местом течи трубопровода этот сигнал будет максимальным, что и регистрируется измерительным прибором в блоке регистрации 6. Для исключения внешних акустических помех корпус 7 приемника механических колебаний заключен в звукоизолирующую оболочку. Точность обнаружения места течи повышается в предлагаемом искателе течи за счет возможности определения направления на место течи и увеличения полезного сигнала с чувствительных элементов. Выбором определенной массы преобразователя 9 механических колебаний «вывешенного> на упругом элементе 8 можно обеспечить фильтрацию механических колебаний, частота которых превышает час тоту полезного сигнала, что повышает защищенность устройства.

Формула изобретения

Искатель течи в скрытых трубопроводах, содержащий преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, соединенный с ним зонд, чувствительные элементы, усилители и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, он снабжен блоком вычитания электрических сигналов, преобразователь механических колебаний выполнен в виде куба, на гранях которого. расположены чувстб58356

Составитель И. Уянханан

Редактор А. Садомов Техред О. Луговая Корректор О. Ковнмская

Заказ 2027/33 тираж 6!8 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

I I 3035, Москва, )K — 35, Раушская наб.. д. 4. 5

Филиал ППП в патент, f. Ужгород, уя. Проектная, 4 вительные элементы, причем чувствительные элементы, расположенные на вертикальных противоположных гранях куба, соединены попарно согласно и через соответствующие усилители подключены к входам блока вычитания электрических сигналов, выход ко5 торого соединен с одним из входов блока регистрации, а чувствительные элементы, расположенные иа горизонтальных противоположных гранях куба, соединены попарно согласно и через усилитель подключены lc другому входу блока регистрации.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 411268, кл. F 17 D 3/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 380910, кл, G 01 М 3/24, 1969,