Устройство для определения расстояния между насосными станциями Советский патент 1988 года по МПК G01C7/04 

со

О5 4

00

vj

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для расстановки насосных станций на магистральных трубопро водах с помощью транспортных средств, движущихся вдоль профиля, подлежащего трассированию, и может применяться в нефтехимической промышленности при прокладке магистрального трубопрово- да для перекачки по нему нефтепродуктов , а также во всех отраслях народного хозяйства, где транспортируют жидкости или материалы по магистральным трубопроводам.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже представлена блок-схема

устройства.

Устройство состоит из вычислителя I,, включающего процессор 2, интерфейс 3 и пульт 4 управления и сигнализации, задатчика 5 расчетного расстояния между насосными станциями, задат- чика 6 напора, развиваемого насосной станцией при заданной производительности, счетчика 7 пройденного пути, к которому подключен датчик 8 пройденного пути, первого датчика 9 темпера- туры окружающей среды, ионизационного измерителя 10 плотности атмосферного воздуха, состоящего из датчика 11 плотности атмосферного воздуха и нормирующего преобразователя 12. В кор- пусе датчика 1 плотности установлен второй датчик 13 температуры, подключенный к связанному другим входом с первым датчиком 9 температуры татору 14 сигналов.

Пульт 4 управления и сигнализации служит для ручного ввода информации в вычислитель, а также для установления различных режимов работы процессора.Он также позволяет осуществлять контроль за состоянием работы интерфейса 3 и процессора 2.

Интерферйс 3 осуществляет связь с оперативным запоминающим устройством и внешним устройством. Процессор 2 служит для автоматического выполнения последовательности операций, предусмотренных программой рещения задач.

Коммутатор сигналов обеспечивает по запросу ЭВМ поочередное подключение к ней датчика 9 температуры атмосферного воздуха или датчика 13 температуры в корпусе датчика 11.Этим

самым упрощается схема устройства и повьщ1ается его надежность. В качеств ЭВМ 1 может быть использована серийно выпускаемая Электроника С5-02 или Электроника С5-12,

Плотность воздуха контролируется с помощью ионизационного измерителя 10,величина тока которого связана с плотностью р контролируемой среды соотношением

р К ехр ( аД),

- h о

h-o

где К - постоянная ионизационного

измерителя, а - коэффициенты разложения рабочей характеристики измерителя плотности, определяемы при его градуировке, 1/А; I - ток измерителя плотности, снимаемый с датчика 11,А; п - степень полинома разложения рабочей характеристики измерителя плотности (задается исходя из требования точности, ) .

Величина ионизационного тока измерителя 10 плотности воздуха определяется числом молекул воздуха, находящихся в единице объема, и изменяется с изменением влагосодержания контролируемой среды. Это позволяет учитывать изменение влажности воздуха в процессе прохождения маршрута по трассе трубопровода.

По измеренной плотности и двум температурам атмосферного воздуха и температуре в корпусе датчика 11 плотности в начальной и текущей точках трассы трубопровода превьппения dHg вычисляются по следующей формуле

,i:-Ia j; ,

где газовая постоянная воздуха, эрг/г-град (,22);

Tj - температура атмосферного воздуха, град (от датчика 9) ;

п

11 а„ I - величина ионизационного

п 1

тока датчика, пропорциональная плотности атмосферного воздуха в начальной точке трассы трубопровода, А;

м

Е1 а „ I - величина ионизационного

iTi 7

тока датчика, пропорциональная плотности атмод- ферного воздуха в текущей точке трассы трубопровода, А;

Т, ; - температуры, измеренные датчиком I1 в начальной (Т,) и текущей (Т, ) точках трассы трубопровода, град.

Таким образом, определение превышений точек трассы осуществляется с учетом влажности атмосферного воздуха и температуры в рабочей камере

20

25

измерителя плотности, влияющих на ве- 15 и прйЬой части уравнения на пульт 4 личину изменения тока в процессе измерения. Тем самым удается исключить возможные ошибки, связанные с изменением влагосодержания атмосферного воздуха и температуры нестабильности воздуха в объеме измерительной камеры.

Устройство работает следующим образом.

В начале трассы, т.е. в месте разрешения первой насосной станции, вычислитель I устанавливают в исходное состояние. Затем с помощью пульта 4 управления и сигнализации в ЭВМ от задатчиков 5 и 6 заносят расчетное значение расстояния между насосными станциями, напор, развиваемый насосной; станцией, значения ко- эфЛициентов разложения рабочей характеристики измерителя плотности,от датчика 9 - значение температуры атмосферного воздуха и от ионизационного измерителя 10 плотности атмосферного воздуха - плотность атмосфер- ,ного воздуха.

Счетчик 7 пройденного пути уста . В процес30

35

40

навливают в положение ( се движения сигналы от датчика 8 пройденного пути поступают на счетчик 7. Все приборы устройства монтируются на подвижной транспортной базе. С началом движения транспортной базы вдоль будущей трассы магистрального трубопровода осуществляется, пуск устройства с пульта 4.

В интерфейс автоматически от датчиков 8 - 10 и 13 по программе, задаваемой процессором, заносится ин- фо рмация.

Процессор 2 ведет обработку полученных данньпс по расчетной формуле

45

50

65

Spp S р + ДН S/4

макс

управления выдаются световой и звуковой сигналы, по которым фиксируется место установки насосной станции НС-2 на трассе магистрального трубопровода . В этом месте счетчик 7 опят устанавливают в нуль и снова заносят значение величин температуры окружаю щей среды от датчика 9, плотности атмосферного воздуха от измерителя 10 и температуры воздуха в корпусе датчика 11 от датчика 13. Далее процесс повторяется.

Физически момент равенства пути правой части уравнения означает, что напор, создаваемый насосной станцией израсходован на преодоление расстояния Яр и разности высот йН между пунктами, в которых установлены первая и вторая насосные станции.

Устройство может быть реализовано с помощью серийно выпускаемых технических средств. В качестве счетчика пройденного пути может быть применен серийный счетчик СЭР - 650. Пройденный путь можно измерять серийным дат чиком от топопривязчика IT - 122 М. Температуру воздуха можно измерять кварцевым датчиком температуры типа Р 103, 382, 278 Ту.

Ионизационный измеритель плотности атмосферного воздуха, который использован в предлагаемом устройстве, представляет собой цилиндрическую ка меру, снабженную альфа-ионизационным излучателем с приемником ионизационного тока, электрометрическим усилителем ионизационного тока и нормирующим преобразователем с аналого- ци(Ъровым преобраз ователем.

Формула изобретения

1. Устройство для определения расстояния между насосными станциями магде dHj - превьппения точек трассы,м;

ЗПР пройденный измерительным ycTpoficTBOM путь, м; заданное расстояние между насосными станциями для горизонтального участка, м; Нд - заданный напор, раэбивар- мый насосными станциями,м, В процессе движения пройденный путь S „р возрастает от нуля до значения, при котором он сравнивается с правой частью уравнения, в которой величина лН,. меняет свое значение.

О

пр

я р

в момент равенства величины S

Пр

0

5

5 и прйЬой части уравнения на пульт 4

0

5

0

5

0

5

управления выдаются световой и звуковой сигналы, по которым фиксируется место установки насосной станции НС-2 на трассе магистрального трубопровода . В этом месте счетчик 7 опять устанавливают в нуль и снова заносят значение величин температуры окружающей среды от датчика 9, плотности атмосферного воздуха от измерителя 10 и температуры воздуха в корпусе датчика 11 от датчика 13. Далее процесс повторяется.

Физически момент равенства пути правой части уравнения означает, что напор, создаваемый насосной станцией, израсходован на преодоление расстояния Яр и разности высот йН между пунктами, в которых установлены первая и вторая насосные станции.

Устройство может быть реализовано с помощью серийно выпускаемых технических средств. В качестве счетчика пройденного пути может быть применен серийный счетчик СЭР - 650. Пройденный путь можно измерять серийным датчиком от топопривязчика IT - 122 М. Температуру воздуха можно измерять кварцевым датчиком температуры типа Р 103, 382, 278 Ту.

Ионизационный измеритель плотности атмосферного воздуха, который использован в предлагаемом устройстве, представляет собой цилиндрическую камеру, снабженную альфа-ионизационным излучателем с приемником ионизационного тока, электрометрическим усилителем ионизационного тока и нормирующим преобразователем с аналого- ци(Ъровым преобраз ователем.

Формула изобретения

1. Устройство для определения рас, стояния между насосными станциями магистрального трубопровода, содержащее вычислитель, первый вход которого соединен с выходом задатчика напора, второй вход - с выходом задат- чика расчетного расстояния между на- сосны-ш станциями, третий вход через счетчик пройденного пути - с выходом датчика пройденного пути, четвертый вход - с выходом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом первого датчика температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком плотности атмосферного воздуха нормирующим преобразователем и вто-

рьм датчиком температуры, закрепленным внутри корпуса датчика плотности атмосферного воздуха, выход которого через введенный нормирующий преобразователь соединен с пятым входом вычислителя, а выход второго датчика температуры - с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с выходом вычислителя.

I

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик плотности атмосферного воздуху выполнен в виде альфа-ионизационного преобразователя.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может применяться в нефтехимической про- мьшшенности при прокладке магистрального трубопровода. Цель изобретения - повышение точности измерений. Пульт 4 управления осуществляет контроль за состоянием работы интерфейса 3 и процессора 2. Коммутатор 14 сигналов обеспечивает по запросу ЭВМ поочередное подключение к не датчика 9 температуры атмосферного воздуха или датчика 13 температуры в корпусе датчика 11 плотности. По измеренной плотности и двум температурам атмосферного воздуха и температуре в корпусе датчика 1I плотности в начальной и текущей точках трассы трубопровода определяют превышения по формуле . На пульт 4 управления вьдают- ся сигналы, по которым фиксируется место установки насосной станции на трассе. В этом месте счетчик 7 устанавливается в О. Снова заносят значения величин температуры окружающей среды, плотности атмосферного воздуха и температуры воздуха в корпусе датчика 11 плотности. 1 з.п. ф-лы, I ил. i (Л