УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА КАПЕЛЬ ОДОРАНТА

Полезная модель относится к технике определения количества капель при микро дозировании жидких сред в частности одоранта, на одоризационных установках капельного типа и может быть использована, например, в газовой промышленности, химической и нефтехимической.
Известно устройство для подсчета капель, согласно патенту SU №1153926А, A61M 5/16 опубликованного 07.05.1985 г., бюл №17. Указанное устройство для подсчета капель содержит капельницу, в которой непосредственно на патрубке подачи жидкости закреплена воронка. В сливной горловине воронки вмонтированы электроды, которые подключены к входу преобразователя электрических сигналов и системы управления, к выходу которой присоединен зажим, установленный непосредственно на сливной эластичной трубке.
При работе устройства жидкость, поступающая из патрубка в виде капель, попадает в воронку и независимо от траектории падения скатывается в сливную горловину, где замыкает электроды. В зависимости от частоты замыкания электродов система управления подает сигнал на зажим, который изменением просвета трубки регулирует подачу жидкости.
Недостаток вышеописанного устройства заключается в том, что устройство дает хорошую степень точности подсчета капель, лишь для чистых жидкостей. В случае если в жидкости содержаться дисперсные частицы окислов металла, или иные включения, например, загрязнения различного характера, вследствие малого диаметра проходного сечения между электродами, способные к осаждению на проводящих поверхностях электродов, что приводит к полному или частичному закупориванию всего проходного сечения. Закупоривание проходного сечения между электродами (полное или частичное), приведет к прекращению процесса подачи капель, например одоранта, что недопустимо технологией при капельном способе одоризации газа.
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство счетчик капель, роль чувствительного элемента которого выполняют металлический капилляр и измерительный электрод, описанное в патенте РФ №6892, G01F 11/00 «Устройство для микродозирования жидкостей», опубликованное 16.06.1998, которое и выбрано в качестве прототипа.
Устройство для микродозирования жидкостей, содержащее емкость для жидкости, капилляр для подачи капли, электромагнит с втягивающимся сердечником и штангой, к которой прикреплена заслонка, электронный блок, состоящий из датчика количества порции дозы, счетчик капель, роль чувствительного элемента которого выполняют металлический капилляр и измерительный электрод. Заслонка под действием штанги и подвижного сердечника своей рабочей стороной прижата к поверхности торца капилляра, в результате чего вода из емкости не поступает в капилляр. При подаче рабочего напряжения с датчика порции доз электронного блока на обмотку электромагнита сердечник втягивается и его перемещение через штангу передается заслонке. Вода поступает в капилляр, выполняющий одновременно функцию второго электрода. Капля жидкости из капилляра попадает на электрод, при этом резко уменьшается сопротивление между электродами и формируется электрический сигнал, поступающий на вход счетчика электронного блока.
Основным недостатком указанного устройства - счетчика капель, роль чувствительного элемента которого выполняют металлический капилляр и измерительный электрод, заключается в том, что устройство дает хорошую степень точности подсчета капель, лишь для чистых жидкостей. В случае, если в жидкости содержаться дисперсные частицы окислов металла, или иные включения, например, загрязнения различного характера, вследствие малого диаметра капилляра, служащего для капельной подачи жидкости и, выполняющего функцию второго электрода, может произойти закупоривание капилляра, вследствие чего произойдет прекращение процесса подачи капель, например одоранта, что недопустимо технологией при капельном способе одоризации газа. Использование вышеописанного устройства на блоках одоризации капельного типа влечет изменение технологической схемы одоризации, что так же недопустимо.
Технической задачей предлагаемого устройства является повышение точности подсчета капель одоранта при капельном вводе одоранта (одоризации газа), повышение надежности его работы, без изменения технической схемы одоризации.
Решаемая техническая задача в устройстве подсчета капель одоранта, содержащем счетчик капель, чувствительный элемент с электродами, достигается тем, что дополнительно содержит: защитный во взрывобезопасном исполнении корпус с креплениями и заизолированными контактами, чувствительный элемент-конденсатор размещенный внутри взрывобезопасного корпуса под углом (15-60 градусов) к его вертикальной оси, с возможностью свободного стекания капли, состоящий из двух тонких металлических пластин, соединительных каналов и мягкого изоляционного покрытия.
На фиг. 1 представлено устройство для подсчета капель одоранта - его конкретная реализация с соплом игольчатого клапана капельницы, служащим для подачи каплей одоранта.
На фиг. 2 представлен чувствительный элемент-конденсатор - его конкретная реализация.
Устройство, изображенное на фиг 1, с соплом игольчатого клапана капельницы 1, служащим для подачи каплей одоранта 2, содержит: защитный во взрывобезопасном исполнении корпус 3, трубку по которой движется одорант 4, креплений 5, заизолированных контактов 6, счетчик капель, роль чувствительного элемента которого выполняет чувствительный элемент-конденсатор 7.
На фиг. 2 изображен чувствительный элемент-конденсатор 7 состоящий из двух электродов 8, двух тонких металлических пластин 9, соединительных каналов 10, мягкого изоляционного покрытия 11, электрических выводов 12.
Устройство для подсчета капель одоранта крепится после сопла капельницы 1 после смотрового окна, внутри защитного корпуса 3 изготовленного во взрывобезопасном исполнении, непосредственно на самой трубке 4, по которой перемещается одорант самотеком под действием сил тяжести. Крепления 5 и контакты 6 хорошо заизолированы мастикой или смолой.
Чувствительный элемент-конденсатор 7 крепится непосредственно в трубе 4 через электро-изоляционные уплотнения под небольшим углом 15-60 градусов и удерживается в пространстве креплениями 5 и подключен к сети электромагнитного колебательного контура посредством выводов 12, имеющего период колебания менее 0,1 мс. через заизолированные контакты 6, пространство между электродом 8 и тонкой металлической пластиной (вторым электродом) 9 (пара которых образует батарею параллельно соединенных конденсаторов), заполнено подвижным электронепроводящем гелем и за счет соединительных каналов 10, способного свободно перемещаться во внутреннем пространстве чувствительного элемента-конденсатора.
Рассмотрим устройство для подсчета капель одоранта в действии:
Производят монтаж устройства для подсчета капель одоранта на трубный элемент, внутри которого происходит истечение одоранта сразу после смотрового окна капельницы. Капельница размещена в соответствии со стандартной схемой (И.Я. Котляр, В.М. Пиляк «Эксплуатация магистральных газопроводов» Издательство «НЕДРА» Ленинград, 1971 г., С. 23-25). Включают питание устройства.
Регулирование расхода одоранта на одоризационных установках капельного типа осуществляют в ручную, при помощи регулировки игольчатого клапана, через который одорант поступает капельно на одоризацию в газопровод. Капля одоранта 2 отделившаяся от сопла капельницы 1 падает вниз под действием силы тяжести, попадает на чувствительный элемент-конденсатор 7, соединенный с трубкой 4 таким образом, что его ось составляет небольшой угол (например, 15-60 градусов) с горизонтальной осью. При попадании капли одоранта на мягкое изоляционное покрытие 11, вследствие наличия массы у капли, тонкая металлическая пластина 9 под действием веса капли прогибается, при этом за счет наличия подвижного геля в пространстве между чувствительными металлическими пластинами 9 и электродами 8 благодаря наличию соединительных каналов 10, происходит изменение расстояний между тонкими металлическими пластинами 9 и электродами 8 (выполняющими роль обкладок двух параллельно соединенных конденсаторов), приводящее в итоге к изменению суммарной емкости чувствительного элемента-конденсатора 7. Электроемкость конденсаторов чувствительного элемента-конденсатора 7 меняется не одинаково, электроемкость конденсатора образованный первой тонкой металлической пластиной 9 куда попадает капля в результате падения и первым электродом 8 растет (вследствие деформации и вытеснения подвижного геля расстояние между первой тонкой металлической пластиной 9 и первым электродом 8 уменьшается). Вытесняемый в результате упругой деформации гель, через соединительные каналы 10, поступает в нижнюю часть чувствительного элемента-конденсатора 7, где осуществляет давление на вторую тонкую металлическую пластину 9 второго конденсатора, при этом расстояния между второй тонкой металлической пластиной 9 и вторым электродом 8 растет, что приводит, к уменьшению его емкости. При этом происходит изменение собственных колебаний в электромагнитном контуре подключенного через электрические выводы 12. При этом подается сигнал на вход в блок преобразования и нормализации дискретного сигнала (например, ADAM-3112 (Advantech) или SCMD-MIDC5F (Dataforth)), тем самым происходит учет пролетевшей капли. После пролета капли контур вновь имеет прежние значения емкости, и период колебаний восстанавливается.
При этом осуществляется прямой учет расхода одоранта (фактический), что повышает точность расчета, не происходит изменение проходного сечения трубки 4, по которой движется одорант, а значит, отсутствует возможность закупоривания пространства, вследствие наличия загрязнений одоранта, что повышает надежность работы устройства. Не осуществляется изменение технологической схемы одорирования газа.