Устройство для обнаружения течи в трубопроводах большой длины по акустическим сигналам Советский патент 1988 года по МПК G01M3/24 

со со

СП

СО

С5 О

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использо- Е5ано для обнаружения течей в трубопрово дах большой длины по акустическому излучению от течи.

Цель изобретения - повышение производительности контроля герметичности путем введения в устройство блоков, позволяющих автоматизировать процесс настройки.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит п каналов 1 и 2 приема акустических сигналов, каждый из которых состоит из электроакустического преобразователя 3, предварительного усилителя 4, регулируемого усилителя 5 и блока 6 согласования, соединенных последовательно, а также п каналов управления, каждый из которых состоит из дешифратора 7, первого 8 и второго 9 распределителей импульсов. Дешифратор 7 первым выходом соединен с управляющим входом регулируемого усили|теля 5, вторым выходом - с входом «Сброс регулируемого усилителя 5, третьим

|вых0л1ом - с входами «Сброс соединенных

I между собой первого и второго распределителей 8 и 9 импульсов.

Выходы распределителей 8 и 9 импульсов соединены с входами дешифратора 7, а входы подключены к жилам кабеля 10 комбинационно. К другим жилам кабеля 10 под|ключены выходы каналов 1, 2 приема акус тических сигналов.

I Вычислительная и управляющая части

|устройства содержат вычислительный блок 1 (например, ЭВМ) первый 12 и второй 13 преобразователи код-длительность, первый 14 и второй 15 управляемые генераторы, а также коммутатор 16 и блок 17 измерения параметров сигнала.

Вычислительный блок 11, состоящий из блока 18 памяти, микропроцессора 19 и пер- 1вого 20 и второго 21 блоков ввода-вывода, :соединен с п каналами управления, последовательно соединенными первым преобразователем 12 код-длительность и первым управляемым генератором 14 и соответственно с вторым преобразователем 13 код-длительность и вторым управляемым генератором 15.

Выходы управляемых генераторов 14 и 15 подключены к соответствующи.м жилам кабеля 10.

С п каналами 1 и 2 приема акустических сигналов вычислительный блок 11 соединен через коммутатор 16 двумя группами связи: в одну входят связи по управлению, а в другую - связь по информации.

I Блок 17. измерения параметров сигналов соединен с п каналами 1 и 2 приема акустических сигналов через коммутатор 16 и жилы кабеля 10.

5

5

Устройство работает следующим образом. Настройка (подготовка к работе) устройства происходит следующим образом. По программе блока 18 памяти вычислительно- го блока 11 (например, ЭВМ) через второй блок 21 ввода-вывода подается команда управления ком.мутаторо.м 16, который подключает первый канал 1 к блоку 17 измерения параметров сигналов. Проходящие через коммутатор 16 сигналы, поступагощие с пер0 вого канала 1 приема сигналов (например, вызванные естественным шумом текущей в трубопроводе нефти), обнаруживает микропроцессор 19 через второй блок 21 ввода- вывода. При этом сигналы вводятся в вычислительный блок 11 через связь по информации в виде и.мпульсов. Зате.м вычислительный блок 11 начинает настройку первого канала 1 приема сигналов (по программе), которая происходит следующим образом. Вычислительный блок 1 1 вырабаты0 вает специальные коды сигналов, которые через первый блок 20 ввода-вывода поступают в преобразователи 12 и 13 код-длительность, вырабатывающие соответствующие (по длительности) прямоугольные импульсы. Эти импульсы поступают в управляемые генераторы 14 и 15, которые вырабатывают пачки синусоидальных колебаний с соответствующим числом колебаний, которые по жилам кабеля 10 поступают в распределители 8 и 9 импульсов во всех каналах 1 и 2. Распределители 8 и 9 н.мпульсов и дещифратор 7 в разных кана. 1ах настроены на разное число колебаний в пачках, поступающих на их входы. Например, для первого канала - на диапазон от 10 до 20 колебаний, для второго - от 30 до 40 колебаний и т. д. Из каждой комбинации числа колебаний распределители 8 и 9 импульсов и дещифратор 7 формируют управляющий импульс, поступающий с соответствующего (комбинации сигналов в жилах кабеля 10) выхода дещифратора 7 на соответствующий вход регулируемого усилителя 5. Если noc/ie соответствующего изменения работы последних снова остается сигнал на выходе данного канала, то цикл повторяется.

Возврат распределителей 8 и 9 импульсов в исходное состояние происходит по сигналу «Сброс из дешифратора 7. По двум используемым жилам кабеля 10 можно передать три команды управления, соответствующие комбинациям 10, 01, II (наличие пачки колебаний - «1, отсутствие - «О). После заверщения настройки одного канала, которое обнаруживают по отсутствию сигналов, проходящих через коммутатор 16, вычислительный блок 11 (через второй блок 21 ввода-вывода) переключает коммутатор 16 каналов на следующий канал и т. д.

5 После окончания настройки продолжается циклический опрос каналов. При появлении течи акустические сигналы от нее, распространяясь по трубопроводу, достигают

0

5

0

5

0

электроакустических преобразователей 3 в каналах 1 и 2 приема сигналов. При этом через коммутатор 16 сигналы поступают в блок 17 измерения параметров сигналов, по наличию и параметрам которых судят о наличии течи, а по расположению электроакустического преобразователя 3, принявшего наибольший по размерам сигнал, судят о местоположении течи. Выявление наибольшего из сигналов в разных каналах, преобразователи 3 которых имеют смежные номера, может производиться с использованием подпрограммы настройки.

Использование предлагаемого устройства (в отличие от .известных) позволяет производить непрерывный контроль трубопровода длиной до 10 км.

Формула изобретения

. Устройство для обнаружения течи в трубопроводах большой длины по акустическим сигналам, содержащее вычислительный блок, последовательно соединенные коммутатор и блок измерения параметров сигналов, п каналов приема акустических сигналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных электроакустического преобразователя, предусилителя, регулируемого усилителя и блока согласования, блок настройки, управляющий выход вычислительного блока связан с входом бло0

5

0

5

ка настройки, выход блока сог. 1асования каждого из каналов приема акустических сигналов связан с соответствуюпи1м информационным входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом вычислительного блока, а информационны выход - с входом В з14 1слительно о блока, отличающееся тем, что, с целью производительности путем автоматиза.и настройки устройства, блок настройки включает последовательно соединенные первь Й преобразовате.чь код-длительность, 1ервь Й управляющий генератор и п ка 1алов управления, каждый из которых состоит из первого распреде, 1теля импульсов и дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами регулируемого усилителя соответствующего канала приема, а входы - с выходом г ервого распределителя импу,1ьсов, вход которого соединен с выходом второго управляемо Ч) генератора.

2. Устройство 0 п. 1, отличающееся тем, что блок настройки до 1олнительно включает второй преобразователь код-длительность, BTOpoii у равляемь 1 генератор п вторых распределителей импульсов по одному в каждом канале управле 1ия, соединенных с соответствующими де |фраторам 1 и первыми распределителями имг ульсов, а вход второго преобразователя код-длительность соединен с выходом , тельного блока.

Изобретение относится к устройствам для обнаружения течей в трубопроводах большой длины по акустическому излучению от течи. Целью изобретения является повышение производительности контроля. Измерительная часть устройства состоит из каналов 1, 2 приема акустических сигналов, каждый из которых содержит соединенные последовательно электроакустический преобразователь 3, предварительный усилитель 4, регулируемый усилитель 5 и блок 6 согласования. Вычислительная часть устройства состоит из вычислительного блока 1 Г, например ЭВМ, коммутатора 16 и блока 17 измерения параметров сигналов, управляюшая часть устройства состоит из двух преобразователей код - длительность 12, 13, двух управляемых генераторов 14, 15, двух распределителей 8, 9 импульсов и дешифратора 7, соединенных последовательно. С помощью управляюш,ей части осуществляется настройка устройства. Режим контроля обеспечивается по каналам I, 2 приема, информация с которых по командам с вычислительного блока 1 1 через коммутатор 16 поступает в блок 17, где проводится анализ сигналов и принимается рещение о наличии течи. I з.п.ф-лы, 1 ил. 5S (Л