Сигнализатор содержания нефти в воде типа СНС-201

Каковы технические характеристики сигнализатора? Судовой сигнализатор нефти типа СНС-201 предназначен для сигнализации о содержании нефти в льяльных водах более 15 млн ^-1 на выходе судового фильтрующего оборудования.

Основные технические характеристики сигнализатора; задание величины срабатывания (15 ±5) млн-¹; время срабатывания не более 20 с; давление в точке контроля до 0,3 МПа; расход нефтесодержащей смеси до 300 л/ч; температура нефтесодержащей смеси 30—50 °С; температура окружающего воздуха 5— 50 °С; относительная влажность воздуха до 95 % при 25 °С, 80 % при 40 °С, 75 % при 45 °С; напряжение питания 220 В ± 22В или 127 В ± 12,7 В [(допускаются отклонения от номинального значения +20 % и —30% продолжительностью до 1,5 с); частота тока питания 50 Гц ± 2,5 Гц (допускаются отклонения от номинального значения ±10 % продолжительностью до 5 с); потребляемая мощность не более 100 В-А; время прогрева не более 20 мин; выходной сигнал 220 Гц, 50 Гц, 0,5 А; габариты блока фотометра 475X164X275 мм, блока стабилизатора 197X220X425 мм; масса блока фотометра не более 9 кг, блока стабилизатора не более 11 кг; межремонтный ресурс 25 тыс. ч; средний срок службы 7 лет; вероятность безотказной работы не менее 0,92 за 1000 ч.

7.8.4.Каковы принципы действия и устройство сигнализатора?

При работе сигнализатора используется турбодинамический метод измерения содержания нефтепродуктов в воде. Нефтесодержащая вода из льял судна после сепарирования и фильтрации подается на гидравлический вход сигнализатора и непрерывным потоком протекает через измерительную кювету.

Фотометрическое устройство определяет оптическую плотность нефтесодержащей воды, которая зависит от содержания в ней нефтепродуктов. Световой поток от источника света проходит через рабочий и сравнительный оптические каналы измерительной кюветы, образованные ее полостями, через которые протекает нефтесодержащая вода. Так как толщина просвечивающего слоя в каналах разная, интенсивность световых потоков, прошедших через них, неодинакова.

В электронном устройстве происходит логарифмирование и последующее вычитание сигналов, величина, которых пропорциональна разности оптических плотностей нефтесодержащей воды в каналах и, соответственно, пропорциональна концентрации нефтепродуктов в анализируемой воде. Одинаковая степень загрязнения (до определенной степени) стекол рабочего и сравнительного каналов измерительной кюветы нефтепродуктами при такой измерительной схеме не сказывается на результатах измерения нефтесодержания.

При превышении нефтесодержания в воде более, допустимого сигнализатор срабатывает, включает сигнализацию и контакты, используемые для управления устройством сброса льяльных вод.

Цвет и соленость воды не оказывают влияния на результаты измерения. Сигнализатор настраивается на. чистой, заведомо, лишенной нефтепродуктов воде при помощи калибровочных нейтральных светофильтров. Настройку сигнализатора можно производить на воде с мутностью нефтяного происхождения, соответствующей по оптической плотности нефтесодержанию не более 30 млн^-1.

Сигнализатор срабатывает также при потере напряжения питания 220 В, перегорании предохранителя или потере питания источника света, некоторых неисправностях электронной схемы.

7.8.5.Как действует сигнализатор?

Функциональная схема сигнализатора СНС-201 представлена на рис. 7.3.

Блок стабилизатора 1 предназначен для питания источника света в блоке фотометра. Свет от источника света 2 проходит через рабочую 3 и сравнительную 19 полости измерительной кюветы, в которых протекает анализируемая нефтесодержащая вода. Фотоприемники 4 и 18 рабочего и сравнительного каналов преобразуют световую энергию в электрические сигналы, которые через согласующие каскады 5 и 17 поступают на входы канальных усилителей 6 и 16 и далее на компараторы 7 и 15. Генератор импульсов 14 управляет работой узла формирования экспоненциального напряжения 13, которое также подается на компараторы.

Выходным сигналом компараторов является последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна логарифму канальных сигналов. Логический элемент 8 осуществляет операцию вычитания импульсов. Разностные импульсы поступают на интегрирующее звено 9, выходное напряжение которого пропорционально нефтесодержанию анализируемой воды. Задание сигнализатору формируется на выходном компараторе 11, связанном с узлом формирования экспоненциального напряжения реле 10, контакты которого используются для управления цепями сигнализации и управления сбросом нефтесодержащей воды. Установка нуля сигнализатора предназначена для его настройки на воду без нефти. Работу сигнализатора обеспечивает блок питания 12.

Рис.7.3. Функциональная схема сигнализатора типа СНС-201.

 

Как действует оптическая схема блока фотометра?

Оптическая схема блока фотометра (рис. 7.8.6.) состоит из двух каналов: рабочего и сравнительного. В рабочем канале световой поток от источника света 1, пройдя через объектив 2, стекла крышек фотометра 3, стекла кюветы 4, нефтесодержащую воду в кювете 10, объектив 6, диафрагму 7 и интерференционный светофильтр 8, попадает на фотоприемник 9. Сравнительный оптический канал построен аналогично, добавляется лишь зеркало 11.

Объективы 2 служат для формирования параллельных потоков света, проходящих через окно в стенке 5, а объективы 6 обеспечивают прохождение перекрещивающихся световых потоков в щели диафрагм, которые защищают фотоприемники от постороннего света. Интерференционные светофильтры обеспечивают пропускание излучения заданной длины волны (660 мм) и независимость результатов измерения от цветности анализируемой воды.

При настройке величины срабатывания сигнализатора в его рабочий оптический канал вставляется нейтральный калибровочный светофильтр.

 

 

Рис. 7.4. Оптическая схема блока фотометра сигнализатора:

а — рабочий канал; б — сравнительный канал.

7.8.6. Какова схема гидравлических соединений сигнализатора?

При работе сигнализатора (рис. 7.8.7.) должен быть открыт вентиль, подсоединенный гибким шлангом к пробоотборнику. Кювета сигнализатора должна быть полностью заполнена водой, и проток воды рез нее не должен прекращаться. На выходном трубопроводе кюветы установлен вентиль, предназначенный для предотвращения появления в воде пузырьков воздуха за счет создания в кювете определенного давления. Промывка кюветы и настройка сигнализатора осуществляются при подаче на его гидравлический вход воды без нефти.

7.8.7.Какова конструкция сигнализатора?

Сигнализатор состоит из блока фотометра и блока стабилизатора. Блок фотометра выполнен на базе панели, на лицевой стороне которой размещены элементы оптической схемы, а на задней стороне — элементы электрической схемы.

 

 

Рис. 7.5. Схема гидравлических соединений сигнализатора.

/ — магистраль от пробоотборника; 2 — вентиль; 3 — трубка диаметром 6 мм; 4 — воронка; 5 — фотометрический блок; 6 — гибкий шланг для промывки сигнализатора; 7 — патрубок для подачи питьевой

воды; 8 — соединительный гибкий шланг.

Элементы оптической схемы закрыты двумя литыми герметичными крышками, имеющими оптические окна со стеклами, и образуют отсек осветителя и отсек светоприемников, между которыми расположена съемная кювета. Элементы электрической схемы закрыты герметичной крышкой, которая образует электронный отсек. Крышки крепятся к панели винтами.

В чем отличие модернизированных сигналлзаторов СНС-201? В новой модификации сигнализатора автомобильная лампа заменена твердым излучателем, изменены схемы для обеспечения визуальной индикации при регулировке и настройке, также реализована автоматическая диагностика неисправностей. Модернизация позволяет в два раза уменьшить массу и габариты сигнализатора и в пять раз уменьшить потребляемую мощность.

7.8.8. В какой последовательности производится регулировка сигнализатора? Сигнализатор настраивается ирегулируется на предприятии-изготовителе и при соблюдении правил перевозки, хранения и установки не нуждается в дополнительной регулировке. Однако перед первым запуском в работу необходимо убедиться в том, что регулировка его не нарушена.

Сначала проверяют чистоту наружных поверхностей оптических стекол в крышках отсеков осветителя и светоприемника, а также чистоту стекол кюветы. Если стекла загрязнены, их протирают сухой мягкой чистой тряпкой.

Проверка регулировки осуществляется следующим образом. Сигнализатор включают и прогревают в течение 20 мин. В кювету заливают чистую питьевую воду. К разъему «Контроль» подключают измерительный прибор для измерения напряжения постоянного тока до 0,5 В с входным сопротивлением не менее 30 кОм. В крайних положениях потенциометра «Установка нуля» напряжение на разъеме «Контроль» должно быть порядка +70 мВ и —290 мВ. Потенциометр настраивают на нулевое показание. В держатель устанавливают двойной калибровочный светофильтр. Напряжение на разъеме «Контроль» должно составлять 70 ± 5 мВ.

Если указанные выше условия не выполняются, то нужно снять заглушку с отверстий на задней крышке блока фотометра и соответствующим образом подстроить потенциометры «Измерение» и «Сравнение». Затем отрегулировать потенциометр «Порог». Если в каком-либо его положении срабатывает сигнализация, регулировка сигнализатора считается законченной.