УСТАНОВКА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
PROCESS FLUID LEAK DETECTOR

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля герметичности технологического оборудования [F17D 5/02, F17D 5/06].
Из уровня техники известно КОНСТРУКЦИЯ ТРУБОПРОВОДА С ФУНКЦИЕЙ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ И ДЕТЕКТОРА УТЕЧКИ [US 2005166666 (A1) - 2005-08-04], содержащая покрывающий элемент, имеющий клапан и гибкий шланг для образования двойной трубы. Фитинги для подачи газа крепятся к соответствующим концам двойной трубы, образуя герметичное пространство между гибким шлангом и покрывающим элементом. Покрывающий элемент также имеет устройство измерения давления, к которому подключен блок принятия решений, оборудованный устройством сигнализации. Газ или жидкость, вводятся в герметичное пространство от клапана, предусмотренного в покрывающем элементе, и герметизируется путем закрытия клапана. Давление в герметичном пространстве устанавливается так, чтобы оно было выше, чем давление, создаваемое в гибком шланге, когда течет газ или жидкость. Устройство для измерения давления измеряет давление в герметичном пространстве, пока газ или жидкость протекает в гибком шланге, и блок принятия решения сравнивает измеренное значение с контрольным значением. В результате, если значение, измеренное устройством измерения давления, ниже эталонного значения, блок принятия решения запускает устройство сигнализации.
Недостатками данного аналога являются:
реализация данного способа не обеспечивает обнаружение утечек жидкостей, в случае, если в трубопроводе жидкость не находится под давлением, что обуславливается использованием метода измерения и сравнения давления с эталонным значением;
реализация данного способа не позволяет точно определить место утечки это обуславливается тем, что при образовании течи давление изменяется равномерно по всей длине трубопровода.
Из уровня техники известно УСТАНОВКА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ [RU 2636280, опубл. 25.08.2016 г.], содержащая лоток и реле, отличающаяся тем, что содержит рамную конструкцию, состоящую из 2 шарнирно соединенных П-образных элементов, под шарнирным механизмом установлен блок сигнализации, в котором расположены электрические весы, таким образом, что к ним подвешен лоток с возможностью непрерывного измерения массы лотка, сигнальный выход весов подключен к реле, к выходу которого подключены элементы звуковой и световой сигнализации, расположенные на поверхности блока сигнализации.
Недостатками данного аналога являются:
- невозможность предотвращение разлива протекшей жидкости, в случае, если весь объем лотка заполнится технологической жидкостью;
- невозможностью предотвращения протечек технологических жидкостей, обусловленных попаданием технологической жидкости на навесные элементы установки.
Наиболее близким по технической сущности является УСТАНОВКА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ [RU 2636279 - 25.08.2016] содержащая лоток и реле, отличающаяся тем, что содержит рамную конструкцию, состоящую из двух шарнирно соединенных П-образных элементов, под шарнирным механизмом установлен блок сигнализации, в котором расположены электрические весы, таким образом, что к ним подвешен лоток с возможностью непрерывного измерения массы лотка, сигнальный выход весов подключен к двухпороговому реле, к первому выходу которого подключены элементы звуковой и световой сигнализации, расположенные на поверхности блока сигнализации, ко второму выходу реле подключен насос, который закреплен на рамной конструкции, при этом вводной патрубок насоса расположен в накопительном лотке, а выводной патрубок сообщается с емкостью для сбора жидкости.
Основной технической проблемой прототипа является то, что он содержит функциональные элементы, такие как двухпороговое реле и насос, которые являются сложными в изготовлении, реализации, требуют предварительной настройки и наличия отдельного источника питания для насоса, что существенно затрудняет массовое использование устройства, делает его дорогостоящим в производстве и эксплуатации, и увеличивает вероятность выхода из строя отдельных функциональных элементов, что приводит к снижению надежности.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом изобретения является уменьшение его материалоемкости и повышение надежности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что установка для обнаружения утечек технологических жидкостей, содержащая блок сигнализации, шланг и резервуар для хранения технологической жидкости. Установка содержит горизонтально ориентированную эластичную мембрану, в которую вмонтирован клапан, который соединен со сливным шлангом, который соединен с резервуаром для хранения технологической жидкости, снизу к эластичной мембране прикреплен вертикально ориентированный ферромагнитный сердечник, который выполнен ответным индукционной катушке, расположенной под эластичной мембраной, электрический выход катушки последовательно соединен с датчиком измерения индуктивности и блоком сигнализации.
В частности, эластичная мембрана герметично прикреплена к раме по периметру.
В частности, блок сигнализации содержит элементы звуковой и/или световой сигнализации.
В частности, клапан, сливной шланг и резервуар для хранения технологической жидкости соединены герметично.
В частности, технологическая жидкость прогибает, растягивает и заполняет образованный объем гибкой мембраны, при этом избытки технологической жидкости сливаются через клапан.
В частности, резервуар для хранения технологической жидкости прикреплен к раме.
В частности, на дне рамы расположена подложка для индукционной катушки, на которой смонтирована индукционная катушка.
В частности, датчик измерения индуктивности, элемент звуковой и световой сигнализации расположены в блоке электроники, который прикреплен к внутренней стороны рамы.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид с поперечным разрезом установки для обнаружения утечек технологических жидкостей.
На фиг. 2 представлен вид с продольным разрезом установки для обнаружения утечек технологических жидкостей.
На фиг. 3 представлена блок-схема соединения электрических компонентов установки для обнаружения утечек технологических жидкостей.
На чертежах обозначено: 1 - рама, 2 - подложка для индукционной катушки, 3 - индукционная катушка, 4 - блок электроники, 5 - гибкая мембрана, 6 - клапан, 7 - сливной шланг, 8 - резервуар для хранения технологической жидкости, 9 - ферромагнитный сердечник, 10 - датчик измерения индуктивности, 11 - элемент звуковой сигнализации, 12 - элемент световой сигнализации.
Осуществление изобретения
Установка для обнаружения утечек технологических жидкостей содержит раму 1, образованную нижней и боковыми частями. Внутри рамы 1 смонтирована подложка для индукционной катушки 2, на которой расположена индукционная катушка 3, выполненная тороидально и соединенная с блоком электроники 4. В верхней части рамы 1 по всей площади поверхности смонтирована гибкая мембрана 5. Гибкая мембрана 5 смонтирована таким образом, что обеспечивает внутри рамы 1 закрытый объем с возможностью размещения дополнительных элементов. Гибкая мембрана 5 содержит клапан 6, который герметично соединен со сливным шлангом 7, который герметично соединен с резервуаром для хранения технологической жидкости 8. В нижней части гибкой мембраны 5, напротив отверстия индукционной катушки 3 смонтирован ферромагнитный сердечник 9. Сигнальный выход индукционной катушки 3 подключен к датчику измерения индуктивности 10, к выходу которого подключены элементы звуковой 11 и световой 12 сигнализации, расположенные, вместе с датчиком измерения индуктивности 10, внутри блока электроники 4.
Установку для обнаружения утечек технологических жидкостей используют следующим образом.
Первоначально в зависимости от требуемой чувствительности к количеству технологической жидкости, утекшей из технологического оборудования, выставляют уровень магнитной индуктивности срабатывания датчика измерения индуктивности 10. После чего устанавливают раму 1, при этом рама 1 находится под технологическим оборудованием: циркуляционными насосами, фильтрами, фитингом, накопительными баками и т.д. Затем к верхней части рамы 1 с помощью элементов креплений, например: проволоки, клея или п-образных креплений, подвешивают гибкую мембрану 5 с встроенным клапаном 6, смонтированным таким образом, что при попадании на верхнюю поверхность гибкой мембраны 5 максимально допустимого количества технологической жидкости клапан 6 открывается. К клапану 6 подсоединяют сливной шланг 7, который соединяют с резервуаром для хранения технологической жидкости 8. Индукционная катушка 3 размещается на подложки для индукционной катушки 2, таким образом, что при попадании на верхнюю поверхность гибкой мембраны 5 достаточного количества технологической жидкости, заданного чувствительностью датчика измерения индуктивности 10, она опускается ниже верхнего среза ферромагнитного сердечника 9 создавая значение магнитной индукции достаточное для срабатывания датчика измерения индуктивности 10. После чего включают блок электроники 4, при этом датчик измерения индуктивности 10 непрерывно измеряет уровень магнитной индукции.
При утечках из узлов или элементов технологического оборудования диэлектрическая жидкость будет капать на гибкую мембрану 5, при этом за счет прогиба гибкой мембраны 5 под весом протекшей технологической жидкости, изменяется пространственное положение по вертикальной оси ферромагнитного сердечника 9 относительно индукционной катушки 3. Опускание ферромагнитного сердечника ниже верхнего среза индукционной катушки 3 приводит к увеличению магнитной индукции, изменение которой фиксирует датчик измерения индуктивности 10. В случае превышения выходным сигналом с выхода индукционной катушки 3 заданного в датчике измерения индуктивности 10 уровня срабатывания, срабатывают и приводятся в действие элемент звуковой сигнализации 11 и элемент световой сигнализации 12. В случае заполнения технологической жидкостью доступного объема гибкой мембраны 5, под действием давления технологической жидкости срабатывает клапан 6, что приводит к сливу технологической жидкости через сливной шланг 7 в резервуар для хранения технологической жидкости 8.
Таким образом, установка для обнаружения утечек технологических жидкостей позволяет обеспечить возможность обнаружения утечек технологических жидкостей используя физические принципы электромагнитной индукции, а также не допускать ее разлив, используя физические принципы механики и гидродинамики.
Технический результат изобретения уменьшение материалоемкости устройства достигается за счет того что, к гибкой мембране 5 снизу прикреплен ферромагнитный сердечник 9, который под действием силы тяжести в исходном положении прогибает гибкую мембрану 5, при этом вся попавшая на поверхность гибкой мембраны 5 технологическая жидкость стекает к ее центру. В случае значительного увеличения стока технологической жидкости допустимый объем гибкой мембраны 5 заполняется и под действием давления технологической жидкости срабатывает клапан 6, обеспечивая по сливному шлангу 7 попадание в резервуар для хранения технологической жидкости 8, тем самым, не допуская ее разлив, не используя при этом функциональных элементов, требующих предварительной настройки и дополнительного источника питания, используя лишь физические принципы механики и гидродинамики.
Технический результат изобретения повышение надежности работы устройства достигается за счет того, что все основные элементы установки ферромагнитный сердечник 9, индукционная катушка 3, элементы звуковой 11 и световой 12 сигнализации, клапан 6, сливной шланг 7, резервуар для хранения технологической жидкости 8 не требуют наличия настраиваемых многопороговых датчиков, дополнительных источников питания и электрических функциональных элементов, служащих для недопущения разлива технологической жидкости, что существенно упрощает устройство и уменьшает вероятность вывода из строя отдельных функциональных элементов, что увеличивает надежность устройства в целом.