Спосіб контролю якості рідини, що рухається по трубопроводу, та пристрій для здійснення способу

Винахід належить до вимірювальної техніки і більш конкретно до вимірників якості рідини і може бути застосований для контролю якості рідини в нафтохімічній та харчовій промисловостях. Відомий ультразвуковий спосіб визначення здібностей середовища, що рухається, який полягає в тому, що випромінюють в двох протилежних напрямках ультразвукові імпульси, приймають імпульси, що пройшли крізь середовище, яке рухається, та вимірюють початковий час затримки останніх, по котрому судять про здібності середовища і для розширення інформативності шляхом визначення простірно-часових координат локальних неоднорідностей і флуктуації швидкості звука випромінювання ультразвукових імпульсів здійснюють синхронно з однаковим періодом перпендикулярно напрямку руху середовища, вимірюють поточний час затримки пройшовших крізь середовище, що рухається, в двох напрямках ультразвукових імпульсів і визначають простірно-часові координати локальних неоднорідностей середовища, що рухається, і флуктуацію швидкості ультразвука по відхиленню поточної величини часу затримки від початкової [а. с. СССР № 1317354, МПК 4 G01N29/00, 1981p.]. Недолік способу полягає в тому, що він визначає простірно-часові координати локальних неоднорідностей і флуктуацію швидкості ультразвука, але не дозволяє оперативно контролювати якість рідини. Відомий спосіб контролю якості рідини, що включає установлення вимірювальної котушки в вимірювальний пристрій, настроювання вимірювального пристрою у резонанс, вимірювання добротності вимірювальної котушки, поміщення посудини з визначеною кількістю еталонної рідини в вимірювальну котушку, вимірювання номінального значення добротності вимірювальної котушки, поміщення в вимірювальну котушку посудини з такою ж кількістю досліджуваної рідини, що й еталонна рідина, вимірювання одержаного значення добротності вимірювальної котушки і судження про якість досліджуваної рідини по величині відхилення одержаного значення добротності від номінального значення [патент України № 51717, МКВ G01N29/02, 1999p. – прототип]. Недоліком цього способу є те, що контроль якості рідини проводиться в статичному стані рідини. В основу групи винаходів «Спосіб контролю якості рідини, що рухається по трубопроводу, та пристрій для здійснення способу» поставлено завдання безперервного оперативного контролю якості рідини, що рухається по трубопроводу, зокрема, питної води. Для вирішення зазначеного завдання пропонується спосіб контролю якості рідини, що рухається по трубопроводу, який включає установлення посудини з еталонною рідиною стаціонарно в вимірювальну котушку, розташування паралельно трубопроводу, по котрому рухається контролюєма рідина, замкненого трубопровода, розміщення навколо ділянки замкненого трубопровода такої ж вимірювальної котушки, установлення цієї котушки у вимірювальний пристрій, приєднання входу і виходу замкненого трубопровода до вхідного та вихідного вентилів, відкриття вхідного та вихідного вентилів, безперервне пропущення контролюємо! рідини крізь замкнений трубопровід, безперервне вимірювання добротності обох вимірювальних котушок і судження про якість контролюємої рідини по зміненню різності добротностей обох вимірювальних котушок протягом часу. Відмітними ознаками запропонованого способа є слідуючі технологічні операції: - установлення посудини з еталонною рідиною стаціонарно в вимірювальну котушку, - розташування параллельно трубопроводу, в котрому рухається контролюєма рідина, замкненого трубопровода, - розміщення навколо ділянки замкненого трубопровода такої ж вимірювальної котушки і установлення цієї котушки в вимірювальний пристрій, - приєднання входа і вихода замкненого трубопровода до вхідного та вихідного вентилів; - відкриття вхідного та вихідного вентилів; - безперервне пропущення контролюємої рідини крізь замкнений трубопровід; - безперервне вимірювання добротності обох вимірювальних котушок; - судження про якість контролюємої рідини по зміненню величини різності добротностей обох вимірювальних котушок протягом часу. Безперервне вимірювання добротностей обох вимірювальних котушок, в одну з котрих стаціонарно установлена посудина з еталонною рідиною, а друга розміщена навколо ділянки замкненого трубопровода, по котрому рухається контролюєма рідина, забезпечує безперервний оперативний контроль якості рідини. Таким чином, сукупність відомих суттєвих ознак: - установлення вимірювальної котушки в вимірювальний пристрій; - настроювання вимірювального пристрою у резонанс; - вимірювання добротності вимірювальної котушки; - поміщення в вимірювальну котушку посудини з визначеною кількістю еталонної рідини; - вимірювання номінального значення добротності вимірювальної котушки; - поміщення в вимірювальну котушку посудини з такою ж кількістю досліджуваної рідини, що й еталонна рідина; - вимірювання одержаного значення добротності вимірювальної котушки; - судження про якість досліджуваної рідини по величині відхилення одержаного значення добротності від номінального значення та нових суттєвих ознак забезпечує надійний оперативний контроль якості рідини, що рухається по трубопроводу. Спосіб здійснюється таким чином: установлюють вимірювальну котушку в вимірювальний пристрій, настроюють вимірювальний пристрій у резонанс, вимірюють добротність вимірювальної котушки, установлюють посудину з еталонною рідиною стаціонарно в вимірювальну котушку, вимірюють номінальну добротність вимірювальної котушки, потім розташовують паралельно трубопроводу, по котрому рухається контролюєма рідина, замкнений трубопровід, розміщюють навколо частини замкненого трубопровода таку ж вимірювальну котушку, установлюють цю вимірювальну котушку в вимірювальний пристрій, приєднують вхід і вихід замкненого трубопровода до вхідного і вихідного вентилів, відчиняють вхідний та вихідний вентилі, безперервно пропускають контролюєму рідину крізь замкнений трубопровід, безперервно вимірюють добротність обох вимірювальних котушок і судять про якість контролюємої рідини по зміненню величини різності добротностей обох вимірювальних котушок протягом часу. Запропонований спосіб забезпечує безперервний оперативний контроль якості рідини, що рухається по трубопроводу, в нафтохімічній та харчовій промисловостях. В наступний час запропонований спосіб проходить стендові експериментальні випробування і показує добрі технічні результати. Відомий пристрій для здійснення способу контролю фізичних параметрів рідин в трубопроводах, наприклад, щільності, який містить акустичний вимірювач з зовнішніми конусними волноводами і кільцевими п'езопластинами, генератор збуджуючих імпульсів, підсилювач, часовий селектор, блок вимірювання відношення амплітуд и реєстрируючий пристрій, а для підвищення точності, воно містить блок селекції, підключений до часового селектору і додатково установленому другому селектору, вхід якого пов’язаний з виходом підсилювача, а вихід - з блоком вимірювання відношення амплітуд [а.с. СССР № 502310, МПК G01N29/02, 1976р.]. Недоліком цього пристрою є те, що він контролює тільки щільність рідини і не контролює якість рідини. Відомий пристрій для здійснення способу вимірювання забруднення рідини, що включає еталонну і вимірювальну камери з електроакустичними датчиками, вимірювальний блок, підключений до датчиків, вхідний та вихідний трубопроводи, котрі підключені до вимірювальної камери, при цьому еталонна камера має вхідний та вихідний трубопроводи, котрі підключені до відповідних трубопроводів вимірювальної камери, та замкнений трубопровід, підключений між її вхідним та вихідним трубопроводами, в котрому установлено насос та фільтруючий елемент; при цьому у вхідному та вихідному трубопроводах еталонної камери між містами їх з'єднання із замкнутим трубопроводом и трубопроводами вимірювальної камери установлені відповідно перший і другий вентилі [а.с. СССР № 581426 , МПК G01N29/02, 1977р.]. Недоліком цього пристрою є те, що воно не забезпечує безперервний контроль якості рідини, що рухається по трубопроводу, внаслідок того, що фільтруючий елемент через визначенні проміжки часу необхідно чистити або змінювати. Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для здійснення запропонованого способу містить стаціонарно установлену посудину з еталонною рідиною у вимірювальній котушці, вимірювальну котушку, розмішену навколо ділянки замкненого трубопровода, а вимірювальний блок містить сигналізатор, при цьому обидві вимірювальні котушки зроблені з одного й того ж матеріалу і мають однакові електричні параметри і однакові геометричні розміри, а посудина з еталонною рідиною і ділянка замкненого трубопровода, також зроблені з одного й того ж матеріалу і мають однакові геометричні розміри. Відмітними ознаками запропонованого пристрою є: - стаціонарно установлена посудина з еталонною рідиною в вимірювальній котушці, - вимірювальна котушка розміщена навколо ділянці замкненого трубопровода, - вимірювальний блок містить сигналізатор, - обидві вимірювальні котушки зроблені з одного й того ж матеріалу і мають однакові електричні параметри і однакові геометричні розміри, - посудина з еталонною рідиною і ділянка замкненого трубопровода, також зроблені з одного й того ж матеріалу і мають однакові геометричні розміри. Внаслідок виконання обох вимірювальних котушок з одного й того ж матеріалу та з однаковими електричними параметрами і однаковими геометричними розмірами, а також виконання посудини з еталонною рідиною і ділянки замкненого трубопровода з одного й того ж матеріалу і з однаковими геометричними розмірами, забезпечується надійний контроль якості рідини, що рухається по трубопроводу. Таким чином, сукупність відомих суттєвих ознак: - трубопровід, по котрому рухається рідина, - замкнений трубопровід з вхідним і вихідним вентилями; - вимірювальний блок; - вимірювальна котушка; - посудина з еталонною рідиною і нових суттєвих ознак забезпечує надійне підтвердження якості рідини, що рухається по трубопроводу. Для пояснення роботи пристрою додається креслення, на котрому зображено пристрій для здійснення способу контролю якості рідини, що рухається по трубопроводу, де: 1 - вимірювальна котушка; 2 - вимірювальний блок, 3 - посудина з еталонною рідиною, 4 - трубопровід, по котрому рухається контролюєма рідина, 5 замкнений трубопровід, 6 - вхідний вентиль, 7 - вихідний вентиль, 8 - вимірювальна котушка, 9 - сигналізатор. Робота пристрою здійснюється таким чином: установлюють вимірювальну котушку 1 в вимірювальний блок 2, настроюють вимірювальний блок 2 у резонанс, вимірюють добротність вимірювальної котушки 1, поміщають стаціонарно в вимірювальну котушку 1 посудину 3 з еталонною рідиною, вимірюють номінальну добротність вимірювальної котушки 1, установлюють в вимірювальну котушку 8 замкнений трубопровід 5, приєднують вхід і вихід замкненого трубопровода 5 до вхідного і вихідного вентилів 6, 7, відповідно, відчиняють вхідний і вихідний вентилі 6, 7, безперервно пропускають контролюєму рідину з трубопровода 4 крізь замкнений трубопровід 5, безперервно вимірюють добротність вимірювальних котушок 1, 8, судять про якість контролюємої рідини по зміненню величини різності добротностей вимірювальних котушок 1, 8. При перевищенні величини різності добротностей вимірювальних котушок 1, 8 допустимої величини спрацьовує сигналізатор 9. Застосування запропонованого способу контролю якості рідини дозволяє оперативно і надійно контролювати якість рідини, що рухається в трубопроводі, на відповідність її вимогам технічних умов і стандартів. В наступний час на підприємстві виготовлено опитний зразок пристрою, на якому проведені експериментальні роботи по апробації запропонованого способу і одержані позитивні результати.