АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЖИДКИХ ПРОБ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ

1. Автоматическая система аналитического контроля жидких проб, содержащая фильтр, установленный в герметичной пробоотборной емкости, соединенной через пробоприемную трубку и прямой клапан, выполненный в виде неуправляемого, например, шарового или лепесткового клапана, с накопительной емкостью, снабженной первым датчиком уровня,
управляемый источник вакуум-давления, содержащий включенный в магистраль сжатого воздуха первый электромагнитный клапан и прямой канал эжектора, и второй электромагнитный клапан, обратный клапан, транспортные трубки, пробоприемную емкость, устройство управления, герметичную пробоотборную емкость, анализатор, приемоотправительную станцию в виде герметичной емкости, снабженной в нижней ее части управляемым двухходовым диафрагменным клапаном, а в верхней - поплавковым запорным клапаном, и расположенным, например, в цилиндрической ее части штуцером подачи в нее воды, используемой для промывки линии доставки пробы;
блок фильтрации между пробоотборником и приемоотправительной станцией, состоящий из герметичной переливной емкости с расположенным в ней фильтроэлементом, управляемого диафрагменного донного клапана, переливного штуцера, диафрагменного сбросного клапана и емкости накопления фильтрата для последующей регенерации фильтроэлемента,
фильтроэлемента, герметично соединенного с емкостью накопления объема фильтрата для последующей регенерации фильтроэлемента;
переливной емкости с присоединенным к нижней части управляемым диафрагменным донным клапаном, а верхняя часть выполнена с переливным штуцером, соединенным с диафрагменным сбросным клапаном,
фильтроэлемент второй стадии фильтрации, введенный для повышения степени очистки пробы фильтрата в емкость накопления фильтрата, используемого для регенерации основного фильтроэлемента,
блок управления, индикации и передачи информации снабжен программируемым логическим контроллером и программой для обработки цифрового сигнала, визуализации результатов измерения,
отличающаяся тем, что
введено устройство приема, деаэрации, эвакуации сопутствующих пробе вредных газов доставленной к месту проведения анализа пробы и приема порции промывочной воды, устройство выполнено в виде воздухоотделителя, снабженного в нижней его части управляемым диафрагменным сбросным клапаном подачи пробы по разрешающему сигналу на измерение электрическим датчиком контроля полноты объема доставленной пробы и ограничения объема воды при промывке,
введено устройство вакуумной подачи проб на измерительный прибор, обеспечения режима измерения, сбора и возврата проанализированной пробы и промывочной воды в технологический процесс,
устройство состоит из последовательно соединенных транспортными магистралями коммутационного устройства приема поочередно подаваемых проб различных технологических продуктов или промывочной воды, проточной измерительной ячейки и подключенной к системе обеспечения режимов вакуум-давление приемоотправительной станции аналитического комплекса для создания условий стационарного режима измерения и возврата измеренной пробы и промывочной воды сжатым воздухом в технологический процесс,
коммутационное устройство, расположенное ниже уровня проточной кюветы, выполнено в виде закрытой емкости, снабженной в верхней части крышкой со штуцерами для подвода различных проб и электрического датчика наличия пробы в его донной части, и нижней крышки со штуцером для соединения транспортной магистралью с входным штуцером проточной ячейки;
проточная измерительная ячейка, закрытая сверху защитной пленкой, расположена вместе с ячейкой для реперного образца на подвижной каретке с приводом, обеспечивающим точное позиционирование измерительной ячейки и реперного контрольного образца при измерении, проточная измерительная ячейка выполнена с нижними вводом-выводом жидких продуктов и расположена в верхней точке тракта подачи в нее проб, исключающее их попадание в прибор при нарушении целостности пленки,
приемоотправительная станция аналитического комплекса с управляемым двухходовым диафрагменным клапаном в нижней ее части расположена ниже уровня проточной измерительной ячейки, выполнена объемом, превышающим суммарно объемы подаваемой на измерение пробы и промывочной воды, соединена одним из штуцеров управляемого двухходового диафрагменного клапана через обратный клапан с выходным штуцером проточной ячейки, а другим - с линией возврата;
введено устройство автоматической подачи мерного объема воды для промывки измерительных трактов,
устройство выполнено в виде фильтра грубой очистки воды, электроуправляемого клапана автоматической подачи воды после каждого цикла измерения и датчика уровня воды, размещенного в воздухоотделителе, по сигналу от которого отключается подача воды;
введены устройства электропневматического, электрического управления для обеспечения работы системы в автоматическом режиме, устройство электрического управления выполнено в виде шкафа центрального управления, содержащего программируемый логический контроллер с программным продуктом, обеспечивающим управление устройствами первичного пробоотбора, подготовки и доставки проб к месту проведения анализа, получение сигналов от электрических датчиков, координацию и взаимодействие в соответствии с циклограммой устройств, входящих в автоматическую систему аналитического контроля жидких проб, и передачу информации по сетям,
устройство электропневматического управления первичным пробоотбором выполнено в виде шкафа управления, содержащего электропневматические клапаны, эжектор, электронный датчик уровня жидкостей в приемоотправительной станции и передачи сигнала на программируемый логический контроллер шкафа центрального управления, устройство электропневматического управления подачей проб на измерение выполнено в виде шкафа управления, содержащего электропневматические клапаны, эжектор, электронные датчики уровня, наличия жидкостей в устройствах и передачи сигналов на программируемый логический контроллер шкафа управления аналитическим комплексом, устройство электрического управления аналитическим комплексом выполнено в виде шкафа, содержащего панель оператора с индикацией и визуализацией, программируемые логические контроллеры с программным продуктом, обеспечивающие в соответствии с циклограммой управление пробоподачей на измерение, измерением, промывкой, возвратом продуктов в технологический процесс, приемом, обработкой результатов измерений и передачи информации в шкаф центрального управления.
2. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования измерительного прибора, дополнительно введены два или более пробоотборных комплекса, работающих в режиме поочередной доставки проб различных технологических продуктов, в соответствующие воздухоотделители, соединенные самотечными транспортными трактами с единым коммутационным устройством аналитического комплекса.
3. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что проточные ячейки измерительного прибора выполнены съемными, разъемными, закрытыми, из материалов, стойких к агрессивной среде проб, а реперный образец для контроля метрологического состояния измерительного прибора выполнен в виде металлической или прессованной из порошковых материалов таблетки, или ячейки с жидким контрольным образцом.
4. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что проточная измерительная ячейка выполнена закрытой сверху защитной майларовой или иной пленкой.
5. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью защиты проточной ячейки измерительного устройства от несанкционированного попадания проанализированных проб и смывов при транспортировке их в линию возврата, на всасывающей линии установлен неуправляемый обратный клапан.
6. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых элементов и их концентраций или формирования различных по назначению накопительных проб, введены два или более измерительных различных или одинаковых приборов для измерения проб одного или различных технологических продуктов путем использования соответствующего количества дозирующих устройств разделения полученного объема пробы в требуемых соотношениях для подачи или на каждый измерительный прибор или для формирования накопительных проб.
7. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что предварительная подготовка проб дополнительно снабжена устройством седиментации, состоящим из последовательно соединенных динамического сократителя и седиментационной колонны, причем пробоприемная воронка динамического сократителя соединена через нижний штуцер с нижней частью седиментационной колонны, а глубина погружения пробоотборной трубки должна обеспечивать отбор мерного объема осветленной части пробы, и снабжена устройством смыва осадка из седиментационной колонны в каждом цикле пробоотбора.
8. Автоматическая система по п.7, отличающаяся тем, что, с целью повышения представительности пробы, введен динамический сократитель для формирования накопительной пробы с заданной частотой разовых отсечек за период дискретности измерения.
9. Автоматическая система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения эксплуатационных требований измерительных приборов, введено устройство самотечной подачи дозированного объема проб на измерительный прибор, обеспечения режима измерения, сбора и возврата проанализированной пробы и промывочной воды в технологический процесс, устройство выполнено в виде открытой емкости с камерой сбора мерного объема пробы, снабженной в верхней части крышкой со штуцером подвода пробы, в средней части штуцером для перелива объема поступившей пробы, в нижней - крышкой с управляемым сбросным диафрагменным клапаном, расположенным на уровне обеспечения самотечного протекания пробы в открытую измерительную емкость с отверстием в донной ее части, снабженной тройником подвода мерного объема пробы и управляемым сбросным диафрагменным клапаном.
10. Способ управления системой, состоящий в целенаправленном изменении контроллером режимов ваккум-давление и положения управляемого двухходового диафрагменного клапана приемоотправительной станции, обеспечивающей отбор, транспортировку накопленного мерного объема пробы фильтрата на измерение и последующего очищение фильтроэлемента противотоком предварительно отобранной частью фильтрата с последующей продувкой фильтра под давлением в автоматическом цикле согласно циклограмме, отличающийся тем, что управление средствами отбора, подготовки, транспортировки первичных проб к месту выполнения измерения, подготовку и подачу проб на измерительные приборы, возврат измеренных проб и смывов в технологический процесс, осуществляют с использованием программируемых логических контроллеров локального управления входящих в систему комплексов, а координацию и взаимодействие всех устройств - по циклограмме программируемого логического контроллера центрального шкафа управления, осуществляющего сбор информации опросом датчиков и выработкой управляющих воздействий с визуализацией на дата-панели.
11. Способ управления системой по п.10, отличающийся тем, что, с целью сокращения дискретности выдачи информации при работе системы, синхронизируют время выполнения измерений с пробоподготовительными операциями.
12. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что при получении в контроллере центрального шкафа управления сочетания сигналов датчика наличия пробы приемоотправительной станции комплекса отбора первичных проб и датчиков коммутационного устройства и приемоотправительной станции аналитического комплекса, осуществляют в штатном режиме подачу команды на транспортировку накопленной первичной пробы к аналитическому комплексу, при отсутствии в контроллере центрального шкафа управления сигнала заполнения необходимого постоянного объема накапливаемой первичной пробы в приемоотправительной станции подают команду на продувку и регенерацию фильтроэлемента и остановку комплекса устройств с выдачей аварийного сигнала на блок визуализации о нарушениях в устройствах комплекса первичного пробоотбора с индикацией на мнемосхеме, при отсутствии в контроллере центрального шкафа управления одного из сигналов от аналитического комплекса подают команду на продувку и регенерацию фильтроэлемента, остановку комплексов устройств первичного пробоотбора и аналитического, с выдачей аварийного сигнала на блок визуализации о нарушениях в устройствах аналитического комплекса с индикацией на мнемосхеме,
13. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что отсутствие в контроллере центрального шкафа управления сигнала заполнения необходимого постоянного объема накапливаемой первичной пробы в приемоотправительной станции комплекса отбора первичных проб используют как фактор дистанционного контроля степени выработки ресурса фильтрующего элемента, определяющего необходимость замены элемента, с индикацией на мнемосхеме.
14. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что, с целью управления автоматической системой аналитического контроля жидких проб, при отсутствии в контроллере центрального шкафа управления сигнала заполнения необходимого постоянного объема накапливаемой первичной пробы в приемоотправительной станции, подают команды на открытие управляемого сбросного диафрагменного клапана седиментационной колонны, включение цикла разовой промывки ее, выдачу сигнала аварийного останова пробоотборного комплекса с индикацией ситуации на мнемосхеме,
15. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стандартных условий эксплуатации, в приемоотправительных станциях пробоотборного и аналитических комплексов отбор и накопление проб производят созданием регулируемого вакуума.
16. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что, с целью выполнения наладочных и ремонтных работ, управление переводят на ручной режим, осуществляемый подключением переносного пульта, и обеспечивают визуальный контроль выполнения ручных команд с индикацией на мнемосхеме.