Устройство для автоматической защиты тепловыделяющей поверхности,имеющей источник технологических шумов Советский патент 1987 года по МПК F22B37/42 

113

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплоэнергетических установках различного назначения, в частности в прямо- точньк котлах тенловых электростанций

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит акустические датчики 1 и 2, усилители 3 и 4, первый согласователь 5 уровня, первый суммирующий усилитель 6, первый полосовой фильтр 7, первый детектор 8, схему 9 ограничения теплового потока, второй согласователь 10 уровня, второй суммирующий усилитель 11, второй полосовой фильтр 12, второй детектор 13, преобразователи 14 и 15 напряжение - частота, реверсивнй счетчик 16.

Акустический датчик 1 закреплен на тепловьщеляющей поверхности (устанавливают на выходе парогенерирую- щего канала). Акустический датчик 2 устанавливают на источнике техноло- . гических шумов (на выходном патрубке циркуляционного насоса). Выходы акустических датчиков 1 и 2 подключены к входам усилителей 3 и 4 соответственно. Выход усилителя 4 соединен с входами согласователей 5 и 10 уровня выходы которых подключены к инвертирующим входам суммирующих усилителей 6 и 11, Выход усилителя 3 соединен с неинвертирующими входами суммирующих усилителей 6 и 11, выходы которых подключены к входам полосовых фильтров 7 и 12, выходами связанных с входами детекторов 8 и 13 соответственно, выход детектора 8 подключен к схеме 9 ограничения теплового потока и к входу преобразователя 14, а выход детектора 13 - к входу преобразователя 15, выходы преобразователей 14 и 15 соединены с входом реверсивного счетчика 16, выход которого подключен к управляющим входам согласователей 5 и 10.

Устройство работает следуюпр м образом.

Акустические датчики (пьезоэлектрические) 1 и 2 преобразуют акустические сигналы в электрические. Электрический сигнал, обусловленньш как шумом кипения, так и маскирующим технологическим шумом поступает с выход акустического датчика 1 на вход уси

9 .2

лителя 3. Электр 1ческий сигнал, обусловленный практически только технологическим шумом, поступает с выхода акустического датчика 2 на вход усилителя 4. Усилители 3 и 4 усиливают слабые выходные сигналы акустических датчиков 1 и 2 соответственно. Согласователь 5 уровня ослабляет сигнал, поступающий с выхода усилителя

4 ровно на столько, на сколько шум циркуляционного насоса затухает при прохождении вдоль парогенерирующего канала до места установки акустического датчика 1. С выхода согласователя 5 уровня электрический сигнал поступает на инвертирующий вход суммирующего усилителя 6, на неинвертирующий вход которого поступает электрический сигнал с выхода усилителя 3.

в суммирующем усилителе 6 происходит вычитание и усиление сигналов, поступающих на его входы. В результате с выхода суммирующего усилителя 6 снимают электрический сигнал, обусловленный только шумом кипения, и подают его на вход полосового фильтра 7. Полосовой фильтр 7 пропускает только электрический сигнал, обусловленный возникающим при переходе

от пузырькового кипения к пленочному шумом в определенной полосе частот. Электрический сигнал, прошедший полосовой фильтр 7, поступает на вход детектора 8. Последний преобразует

переменно-полярный сигнал, поступив- 11Ш.Н на его вход, в униполярный сигнал, снимаемый с его выхода. Электрические сигнапы с выходов усилителей 3 и 4 поступают, кроме того, на

неинвертирующий вход, суммирующего усилителя 11 и на вход согласователя 10 уровня соответственно. Порядок работы соглаеователя 10 уровня, сум- шpyюя eгo усилителя 11, полосового

фильтра 12 и детектора 13 аналогичен описанному вьше порядку функциониро-, вания согласователя 5 уровня, суммирующего усилителя 6;, полосового фильтра 7 и детектора 8. Преобразовател 14 и 15 напряжение - частота преобразуют плавно изменяющиеся униполярные сигнала, поступающие на их входы, в последовательности импуль- сов, частота которых пропорциональна

уровням входных сигналов. Ижгульсы с выхода преобразователя 14 напряжение частота поступают на вход вычитания реверсивного счетчивга 16, а импульсы

31

с выхода преобразователя 15 напряжение - частота - на вход суммирования реверсивного счетчика 16. Параллельный двоит- ный код с разрядных выходов реверсивного счетчика 16 поступает на управляющие входы согласователей 5 и 10 уровня. Электрический сигнал с выхода детектора 8 поступает, кроме того, на вход схемы 9 ограничения теплового потока, содержащей например, релейное устройство и тиристор- ньй ключ, последовательно включенный в цепь питания исполнительного элемента.

Рассмотрим процесс поиска экстремума. Коэффициенты передачи согласователей 5 и 10 уровня устанавливают такими, чтобы они отличались на незначительную и в дальнейшем строго фиксированную величину. Благодаря этому два канала обработки сигнала анализируют две незначительно отстоящие друг от друга точки кривой, выражающей зависимость уровня выходного сигнала любого из детекторов 8 и 13 от коэффициента передачи соответствующего согласователя уровня. Знак разности уровней сигнала на выходах детекторов 8 и 13 определяет направление синхронного изменения коэффициентов передачи согласователей 5 и 10 уровня. Так, если установить коэффициент передачи согласователя 10 уровня незначительно пре-. восходящим коэффициент передачи согласователя 5 уровня, и при этом уровень сигнала на выходе детектора 8 начинает превосходить уровень сигнала на выходе детектора 13, что частота импульсов на выходе преобразователя 15 напряжение - частота становится больше частоты импульсов на выходе преобразователя 14, состояние реверсивного счетчика 16 изменяется в положительную сторону, что приводит к синхронному увеличению коэффициентов передачи сигласователей 5 и 10 уровня. Так продолжается до тех пор, пока уровни сигнала на выходах детекторов 8 и 13 не станут равными, т.е. будет установлен коэффициент передачи согласователя 5 уровня, при

ВНИИПИ Заказ 2407/33

Произв.-пояигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

94

котором обеспечивается наилучшее вычитание технологического шума из суммарного акустического шума, регистрируемого на выходе из парогенерирую- щего канала.

Формула изобретения

Устройство для автоматической за- щиты тепловьщеляющей поверхности,

имеющей источник технологических шумов, содержап ее первый суммирующий усилитель, к неивертирующему входу которого подключены последовательно соединенные первый акустический датчик и первый усилитель, а к инвертирующему входу - последовательно соединенные второй акустический датчик, установленный на источнике тех- нологических шумов, второй усилитель и первый согласователь уровня, при этом выход первого суммирующего усилителя связан с входом схемы ограничения теплового потока через после

довательно соединенные первый полосовой фильтр и первый детектор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство дополнительно содержит второй согласователь уровня, второй су1 1мируюп1;ий усилитель, второй полосовой фильтр, второй детектор, два преобразователя напряжение - частота и реверсивньп счетчик с входами суммирования и нычитания, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго согласователей уровня, выход первого детектора соединен через второй преобразователь напряжение - частота с входом суммирования реверсивного счетчика, выход первого усилителя соединен с неинвертирующим входом второго сумм1трующего усилителя, а выход второго усилителя соединен

через второй согласователь уровня с инвертирующим входом второго суммирующего усилителя, выходом подключенного через последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй детектор и первый преобразователь напряжение - частота к входу вычитания реверсивного счетчика.

Тираж 387 Подписное

Изобретение относится к области теплоэнергетики и позволяет повысить надежность устройства. Устр-во содержит суммирующие усилители 6, 11, акустические датчики 1, 2, усилители 3, 4, со ласователи уровня 5, 10, схему 9 ограничения теплового потока, полосовые фильтры 7, 12 и детекторы 8, 13, преобразователи 14, 15 напряжения, реверсивный счетчик 16. Датчики 1, 2 преобразуют акустические сигналы в электрические. Сигнал, обусловленный как шумом кипения, так и технологическими шумами, поступает на усилители. Коэффициенты передачи согласователей 5, 10 устанавливают такими, чтобы они отличались на незначительную и в дальнейшем строго фиксированную величину. Знак разности уровней сигнала на выходах детекторов 8, 13 определяет направление синхронного изменения коэффициентов передачи согласователей 5, 10. При превышении одного из коэффициентов передачи согласователей уровень сигнала на одном из детекторов будет превосходить другой. Состояние реверсивного счетчика изменится, что приведет к синхронному увеличению коэффициентов передачи. Так будет происходить до вьфавнивания уровней сигналов на выходе из детекторов 8, 13. КоэффИ1щент передачи одного из согласователей устанавливается таким, что обеспечивает наилучшее вычитание технологического шума, регистрируемого на выходе из парогенерирующего канала, 1 ил. с S СО to ГчЭ :О