устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе
Классы МПК: | B08B9/04 с использованием устройств для чистки, введенных в трубы и движущихся вдоль них |
Автор(ы): | Подолян Александр Петрович (UA), Петрук Анатолий Иванович (UA), Кошовник Владимир Артемович (UA) |
Патентообладатель(и): | Научно-внедренческое производственное предприятие "Богемия" (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-09-14 публикация патента:
27.12.1998 |
Сущность изобретения: в схему приемника введены дифференциатор, компаратор, триггер, генератор импульсов, суммирующий усилитель и задатчик исходного уровня, а феррозонд оснащен дополнительной обмоткой. Вновь введенная схема в установившемся режиме позволяет минимизировать значение проекции результирующего вектора напряженности магнитного поля на продольную ось феррозонда. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, содержащее источник постоянного магнитного поля, установленный на очистном поршне, и расположенный с внешней стороны трубопровода приемник, имеющий генератор импульсов, подключенный к обмотке подмагничивания феррозонда датчика постоянного магнитного поля, сигнальная обмотка которого соединена через последовательно включенные усилитель, выпрямитель, компаратор напряжения и триггер со входом индикатора, задатчик порогового напряжения, связанный со вторым входом компаратора напряжения, коммутатор, подключенный ко второму входу триггера, и суммирующий усилитель, отличающееся тем, что феррозонд снабжен дополнительной обмоткой, приемник имеет последовательно включенные дополнительный генератор импульсов, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, задатчик напряжения начального уровня, последовательно соединенные дифференциатор, дополнительный компаратор напряжения и счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами счетчика импульсов, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом суммирующего усилителя, который выходом подключен к дополнительной обмотке феррозонда, выход выпрямителя дополнительно подключен к входу дифференциатора, второй вход дополнительного компаратора напряжения связан с цепью нулевого потенциала, а выход задатчика напряжения начального уровня соединен со вторым входом суммирующего усилителя.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам для очистки внутренних поверхностей трубопроводов. Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема устройства. В состав устройства входит индукционный феррозондовый преобразователь напряженности магнитного поля в электрическое напряжение 1, в свою очередь состоящий из феррозондового датчика 2, подмагничивающая обмотка которого подключена к выходу генератора импульсов 3, а сигнальные обмотки - ко входу усилителя переменного тока 4, выход которого соединен со входом выпрямителя 5. Выход выпрямителя 5, являющийся и выходом 6 преобразователя напряженности магнитного поля в электрическое напряжение 1, в свою очередь, одновременно подключен к первому входу 7 первого компаратора напряжения 8 и входу дифференциатора 13. Устройство также содержит коммутатор 10, индикатор 11 и триггер 12. Со вторым входом первого компаратора напряжения соединен задатчик порога 9. Выход дифференциатора 13 соединен с первым входом второго компаратора напряжения 14, второй вход которого подключен к общей шине /точке с нулевым потенциалом/. Выход второго компаратора напряжения 14 соединен с счетным входом двухтактного D-триггера 15. Устройство также содержит генератор 16 импульсов. Триггер 15 имеет прямой и инверсный выходы, соответственно соединенные с суммирующим и вычитающим входами счетчика импульсов 17. Со счетным входом счетчика импульсов 17 соединен выход второго генератора импульсов 16. Выходы счетчика импульсов 17 соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя 18, выход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя 19, со вторым входом которого соединен выход задатчика напряжения начального уровня 20. Выход усилителя 19 соединен с дополнительной обмоткой, расположенной на феррозонде 2. Выход первого компаратора напряжения 8 соединен с первым входом S R-S-триггера 12, со входом R которого соединен выход коммутатора 10. Выход триггера 12 соединен со входом индикатора 11. Работа устройства заключается в следующем. Приемная часть устройства устанавливается над трубопроводом, при этом индукционный феррозондовый датчик размещается в вертикальном положении. После включения питания запускается первый генератор импульсов, запитывающий подмагничивающую обмотку феррозонда 2. Так как в районе трубопровода всегда имеется фоновая напряженность магнитного поля, на выходе сигнальной обмотки появляется переменное напряжение, которое, после усиления в усилителе 4, выпрямления и сглаживания в выпрямителе 5, появляется на выходе преобразователя 1:![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-2t.gif)
где
Hb - проекция вектора напряженности внешнего магнитного поля на продольную ось феррозонда;
HK - проекция вектора напряженности магнитного поля, вызванного влиянием поля дополнительной обмотки, на продольную ось феррозонда;
K1 - коэффициент преобразования феррозондового преобразователя. Значение HK зависит от величины и полярности приложенного к дополнительной обмотке напряжения. Напряжение U1 поступает на вход дифференциатора 13, напряжение на выходе которого
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-3t.gif)
где
K13 - коэффициент преобразования дифференциатора. При увеличении U1 напряжение U13 принимает положительные значения, при уменьшении - отрицательные. Напряжение U13 поступает на первый вход второго компаратора напряжения 14, где сравнивается с нулевым потенциалом. Напряжение на его выходе:
U14 = UO при U13 > 0
U14 = UI при U13
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123029/8773.gif)
Т. о. , по логическому сигналу на выходе компаратора 14 можно судить об изменении суммарного поля в стержнях феррозонда
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-4t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-5t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-6t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-7t.gif)
U18 = N
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123001/183.gif)
где
K18 - коэффициент преобразования цифроаналогового преобразователя 18. Напряжение U18 поступает на вход суммирующего усилителя 19. Напряжение на его выходе:
U19 = K19
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123001/183.gif)
где
U20 - напряжение на выходе задатчика начального уровня 20, U20 выбирается таким образом, чтобы в установившемся режиме напряжение U19 (напряжение на дополнительной обмотке феррозондового датчика) обеспечивало соблюдение минимума значения
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-8t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-9t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-10t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-11t.gif)
![устройство для обнаружения очистного поршня в трубопроводе, патент № 2123897](/images/patents/348/2123897/2123897-12t.gif)
Класс B08B9/04 с использованием устройств для чистки, введенных в трубы и движущихся вдоль них