RU1772719C - Устройство дл измерени содержани свободного газа в газожидкостной среде - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  измерени  содержани  газа в двухфазном газожидкостном потоке. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет устранени  вли ни  электроакустического преобразовател  на параметры движущейс  гззожидкостной среды, что позвол ет использовать его дл  измерени  содержани  свободного газа в газожидкостной среде, движущейс  по трубопроводу . При очередном возбуждении зондов в преобразователе 1 возникают синусоидальные колебани , число периодов в которых зависит от содержани  газа в жидкости. Электронна  схема подсчитывает число периодов в этих колебани х, а измеритель отношени  частот определ ет усредненное во времени количество периодов. Так получа ют сведени  о содержании газа в жидкости, текущей по трубопроводу. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  измерени  содержани  газа в двухфазном газожидкостном потоке, преимущественно транспортируемом по трубопроводам .

Известно устройство дл  измерени  концентрации газа в жидкости, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и измеритель отношени  частот, преобразователь, подключенный к выходу генератора импульсов, усилитель и формирователь , св занный через элемент И-НЕ с вторым входом измерител  отношени  частот .

Звукопроводы расположены в исследуемой среде на определенном рассто нии, достаточном дл  затухани  волны в исследуемой жидкости 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению (прототипом)  вл етс  устройство дл  измерени  содержани  свободного газа а газожидкостной среде, содержащее электроакустический преобразователь, последовательно соединенные генератор импульсов и измеритель отношени  частот, пороговый элемент, выход которого подключен к второму входу измерител  отношени  частот, подключенные к выходу генератора импульсов последовательно соединенные первый адресный счетчик и распределитель импульсов, подключенные к выходу генератора импульсов последовательно соединенные делитель частоты , второй адресный счетчик и аналоговый коммутатор, выход которого соединен с входом порогового элемента, а электроакустический преобразователь выполнен из N групп по М электроакустических зондов,

XJ

XJ

К Ч

« 

Ю

входы которых последовательно соединены между собой проводниковыми и с выходом распределител  импульсов, а выходы зондов последовательно соединены между собой проводниками, а и с входом аналогового коммутатора 2.

Недостаток известного устройства - невозможность проводить измерени  в трубопроводах при движении газожидкостной среды, из-за вли ни  электроакустического преобразовател  на параметры среды.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет устранени  вли ни  электроакустического преобразовател  на параметры движущейс  газожидкостной среды, что позвол ет использовать его дл  измерени  содержани  свободного газа в газожидкостной среде, движущейс  по трубопроводу .

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  содержани  свободного газа в жидкостной среде, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, адресный счетчик, распределитель импульсов, многозондовый электроакустический преобразователь и коммутатор и измеритель отношени  частот, снабжено последовательно соединенными усилителем, вход которого подключен к выходу коммутатора, амплитудным дискриминатором , нормализатором и счетчиком, выход которого св зан с первым входом измерител  отношени  частот, выход адресного счетчика подключен к управл ющему входу коммутатора , выход генератора импульсов соединен с установочным входом счетчика и со вторым входом измерител  отношени  частот, а многозондовый электроакустический преобразо- ватель выполнен в виде цилиндра с расположенными на внутренней его поверхности по образующей акустическими зондами .

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство дл  измерени  содержани  свободного газа в газожидкостной среде содержит электроакустический преобразователь 1, последовательно соединенные генератор 2 импульсов и измеритель 3 отношени  частот, подключенные к выходу генератора 2 импульсов последовательно соединенные адресный счетчик 4 и распределитель 5 импульсов с N выходами, к выходу адресного счетчика 4 подключен аналоговый коммутатор 6 с N входами, к выходу которого подключены лоследова- тельно соединенные усилитель 7, амплитудный дискриминатор 8, нормализатор 9 и счетчик 10 с установленной емкостью, выход которого соединен с вторым входом измерител  3 отношени  частот, установочный вход счетчика 10 подключен к выходу генератора 2 импульсов, а к выходам распределител  5 импульсов параллельно подключены соответствующие входы аналогового коммутатора 6 и входы электроакустического преобразовател  1, представл ющего собой цилиндр с встроенными по образующей N точечными электроакусти0 ческими зондами (резонаторами) 11. На чертеже показана также двухфазна  среда 12с газовыми полост ми 13.

Устройство работает следующим образом ,

5 По сигналам генератора 2 импульсов адресный счетчик 4, представл ющий собой обычный двоичный счетчик, устанавливает на своем выходе в двоичном коде последовательно адреса от единицы до N с последу0 ющим повторением, в соответствии с этим распределитель 5 импульсов подает импульс1-1 возбуждени  последовательно на каждым из N точечных электроакустических резонаторов 11, из которых состоит элект5 роакустический преобразователь 1.

Амплитуда собственных колебаний электроакустического резонатора 11 спадает поэкс- поненциальному закону вследствие рассе ни  части энергии возбужденного резонатора за

0 счет внутренних потерь в материале резонатора и излучени  акустической волны поверхностью резонатора в окружающую среду.

Врем  спада амплитуды колебаний резонатора зависит от свойств окружающей

5 резонатор среды и таким образом, может служить информативным параметрам о фазовом состо нии контролируемой среды.

Размеры электроакустического резонатора 11 выбраны настолько малыми, что в

0 каждый фиксированный момент можно считать , что вблизи резонатора находитс  элементарный объем газа или жидкости. Сигнал с возбужденного в данный момент электроакустического резонатора 11 в виде

5 синусоиды со спадающей амплитудой поступает на соответствующий вход аналогового коммутатора 6, который управл етс  сигналами адресного счетчика 4 таким образом, что происходит синхронна  работа распредели0 тел  5 импульсов и аналогового коммутатора 6. Сигнал с выхода аналогового коммутатора 6 усиливаетс  усилителем 7 и через амплитудный дискриминатор 8 и нормализатор 9, осу- ществл ющий формирование счетных

5 импульсов из каждого периода колебаний с амплитудой, превышающей порогсрабатыва- ни  амплитудного дискриминатора 8, поступает на вход счетчика 10, который подсчитывает число периодов этих колебаний .

Если в момент возбуждени  и последующих свободных колебаний электроакусти- ческого резонатора 11 вблизи,него находитс  газовый пузырек, то число импульсов , поступивших на счетный вход счет- чика 10. оказываетс  больше, чем установленна  емкость счетчика. При этом на его выходе по вл етс  импульс, который поступает на второй вход измерител  3 отношени  частот. Если в момент возбужде- ни  электроакустического резонатора 11 вблизи него находитс  жидкость, то число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика 10, оказываетс  меньше установленной емкости счетчика, при этом импульс на его выходе не формируетс  и на вход измерител  3 отношени  частот не поступает .

Одновременно с каждым импульсом, возбуждающим электроакустический резо- натор 11, с выхода генератора импульсов поступает один счетный импульс на вход измерител  3 отношени  частот и сигнал обнулени  на вход сброс счетчика 10. При некотором времени измерени , устанавли- ваемым измерителем 3 отношени  частот, отношение числа импульсов, поступивших на входы измерител  3 отношени  частот, оказываетс  численно равным газосодержанию , усредненному во времени измере- ни . Емкость счетчика 10 устанавливаетс  предварительно перед измерени ми в зависимости от типа жидкости, проход щей по

трубопроводу, а также от среднего значени  температуры и давлени  контролируемой среды.

Предлагаемое устройство позвол ет осуществить контроль фазового состо ни  газожидкостной среды не только в неподвижном сосуде (как у прототипа), но и движущейс  по трубопроводу.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство цл  измерени  содержани  свободного газа в газожидкостной среде, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, адресный счетчик, распределитель импульсов, многозондовый электроакустический преобразователь и коммутатор и измеритель отношени  частот , отличающеес  тем, что. с целью повышени  точности, оно снабжено последовательно соединенными усилителем, вход которого подключен к выходу коммутатора амплитудным дискриминатором, нормализатором и счетчиком, выход которого св зан с первым входом измерител  отношени  частот, выход адресного счетчика подключен к управл ющему входу коммутатора , выход генератора импульсов соединен с установочным входом счетчика и с вторым входом измерител  отношени  частот , а многозондовый электроакустический преобразователь выполнен в виде цилиндра с расположенными на внутренней его поверхности по образующей акустическими зондами