RU33820U1 - Device for monitoring the concentration of solutions - Google Patents

Device for monitoring the concentration of solutions Download PDF

Info

Publication number
RU33820U1
RU33820U1 RU2003117987U RU2003117987U RU33820U1 RU 33820 U1 RU33820 U1 RU 33820U1 RU 2003117987 U RU2003117987 U RU 2003117987U RU 2003117987 U RU2003117987 U RU 2003117987U RU 33820 U1 RU33820 U1 RU 33820U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentration
solution
flaw detector
monitoring
solutions
Prior art date
Application number
RU2003117987U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Милешко
В.Г. Марченко
Н.К. Абиралов
В.В. Рожков
Н.В. Чертов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" filed Critical Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority to RU2003117987U priority Critical patent/RU33820U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU33820U1 publication Critical patent/RU33820U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Устройство для контроля концентрации растворовDevice for monitoring the concentration of solutions

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована для бесконтактного измерения концентрации растворов в различных отраслях промышленности.The utility model relates to test equipment and can be used for non-contact measurement of the concentration of solutions in various industries.

Известен измеритель концентрации по авт. св. 1430872, МКИ G 01 N 29/02, 1988г, содержащий пьезоэлемент, контактирующий с трубопроводом, выполненный в виде пластины, и пресс, состоящий из двух колодок, охватывающий трубопровод и соединенных между собой ходовыми винтами и установленный в плоскости сечения трубы.A known concentration meter according to ed. St. 1430872, MKI G 01 N 29/02, 1988, containing a piezoelectric element in contact with the pipeline, made in the form of a plate, and a press consisting of two blocks, covering the pipeline and interconnected by spindles and installed in the plane of the pipe section.

Недостатком измерителя является низкая точность измерения.The disadvantage of the meter is the low accuracy of the measurement.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является, выбранное в качестве прототипа, устройство бесконтактного измерения концентрации растворов по авт. св. 2150697, МКИ G 01 N 29/02, 2000 г, содержащее фильтр-отстойник, газоотделитель, измерительный узел, включающий пьезоэлектрический преобразователь и приспособление для его крепления и дефектоскоп. Недостатком данного устройства является сложность конструкции и низкая точность измерения.The closest in technical essence and the achieved result is, selected as a prototype, a non-contact device for measuring the concentration of solutions according to ed. St. 2150697, MKI G 01 N 29/02, 2000, containing a filter settler, a gas separator, a measuring unit, including a piezoelectric transducer and a fixture for mounting it and a flaw detector. The disadvantage of this device is the design complexity and low measurement accuracy.

Способ контроля концентрации растворов, реализованный в известном устройстве, основан на прямых измерениях времени приема отраженного эхо-сигнала. Имеющиеся в растворе взвещенные частицы и газовые пузырьки приводят к тому, что амплит да эхосигнала начинает хаотично изменяться (уменьшаться), кроме того, на выходе дефектоскопа появляется паразитный сигнал в виде шума. Поэтому для стабилизации параметров принятого эхо-сигнала в состав устройства входят фильтр-отстойник, в функции которого входит очистка раствора от взвешенных частиц, и газоотделитель. При этом фильтр-отстойник нуждается в периодической чистке, на время проведения которой необходимо останавливатьThe method for monitoring the concentration of solutions, implemented in the known device, is based on direct measurements of the time of reception of the reflected echo signal. Exposed particles and gas bubbles in the solution cause the amplitude and echo signal to randomly change (decrease), in addition, a spurious signal appears in the form of noise at the output of the flaw detector. Therefore, to stabilize the parameters of the received echo signal, the device includes a filter sump, the functions of which include cleaning the solution from suspended particles, and a gas separator. In this case, the filter sump needs periodic cleaning, during which it is necessary to stop

подачу раствора и прерывать процесс контроля. Кроме того, для реализации способа ввода ультразвуковых колебаний в контролируемый раствор через крышку, толщина которой в месте крепления пьезоэлектрического преобразователя (в дальнейшем ПЭП) должна быть равна длине полуволны этих колебаний необходимо, чтобы длина волны была постоянной, что практически невозможно при обеспечить при в случае необходимости замены ПЭП изза разброса их рабочих частот. В случае неравенства толщины крышки в месте крепления пьезоэлектрического преобразователя длине полуволны, нарушается условие полного прохождения ультразвукового сигнала. Отраженный эхо-сигнал будет иметь несколько максимумов, что приведет к возникновению дополнительной погрешности и снижению точности контроля. Следует отметить, что для повышения точности измерения времени приема отраженного эхо-сигнала, длительность зондирующего импульса должна быть как можно меньше, т. е. рабочая частота ультразвукового сигнала должна быть достаточно высокой, но в этом случае, при работе, например на частоте 5 МГц, толщина стальной крышки в месте крепления пьезоэлектрического преобразователя, равная длине полуволны должна быть всего 0,6 мм, что допустимо не во всяких условиях эксплуатации.flow of the solution and interrupt the control process. In addition, to implement the method of introducing ultrasonic vibrations into a controlled solution through a lid, the thickness of which at the point of attachment of the piezoelectric transducer (hereinafter PEP) should be equal to the half-wavelength of these oscillations, it is necessary that the wavelength be constant, which is practically impossible if the need to replace the probe due to the spread of their operating frequencies. In the case of inequality of the thickness of the cover at the attachment point of the piezoelectric transducer to the half-wavelength, the condition for the complete passage of the ultrasonic signal is violated. The reflected echo will have several maxima, which will lead to the appearance of an additional error and a decrease in the control accuracy. It should be noted that to increase the accuracy of measuring the time of reception of the reflected echo signal, the duration of the probe pulse should be as short as possible, i.e., the working frequency of the ultrasonic signal should be quite high, but in this case, when operating, for example, at a frequency of 5 MHz , the thickness of the steel cover at the attachment point of the piezoelectric transducer equal to the half-wave length should be only 0.6 mm, which is not permissible under any operating conditions.

Задачей полезной модели является повышение точности измерения и упрощение конструкции устройства.The objective of the utility model is to increase the measurement accuracy and simplify the design of the device.

Задача решается тем, что устройство контроля концентрации растворов, содержащее измерительный узел, ультразвуковой дефектоскоп и систему сбора и обработки информации, согласно формуле полезной модели, измерительный узел выполнен в виде патрубка, к боковой стенке которого прикреплен пьезоэлектрический преобразователь таким образом, что его из-чучающая поверхность находится непосредственно в контролируемом растворе, а противоположная от пьезоэлектрического преобразователя стенка патрубка служит отражателем, причем расстояние от излз ающей поверхности пьезоэлектрического преобразовате2 ля до отражателя известно, система сбора и обработки информации, выполненная на базеThe problem is solved in that the solution concentration control device comprising a measuring unit, an ultrasonic flaw detector and an information collection and processing system, according to the utility model, the measuring unit is made in the form of a nozzle to which a piezoelectric transducer is attached to the side wall so that it the surface is directly in the controlled solution, and the pipe wall opposite from the piezoelectric transducer serves as a reflector, and the distance from ayuschey surface of the piezoelectric preobrazovate2 middle to the reflector is known, the system of collection and processing of information is made on the basis

персонального компьютера, соединена с дефектоскопом и осуществляет сбор данных о параметрах отраженного сигнала, анализирует их, рассчитывает концентрацию раствора и выдает информацию на дисплей.a personal computer, connected to a flaw detector and collects data on the parameters of the reflected signal, analyzes them, calculates the concentration of the solution and displays information on the display.

Указанная совокупность признаков является новой, неизвестна из уровня техники и позволяет решить поставленную задачу, так, как излучение ультразвукового сигнала непосредственно в контролируемый раствор позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния крышки на форму эхо-сигнала; наличие в составе установки системы сбора и обработки информации на базе персонального компьютера позволяет путем проведения отбора импульсов ультразвукового сигнала, имеющих максимальную амплитуду, отстроиться от влияния взвещенных частиц и газовых пузырьков, т.е. вести контроль загрязненных и загазованных растворов без применения фильтров и дегазаторов.The specified set of features is new, unknown from the prior art and allows us to solve the problem, since the radiation of an ultrasonic signal directly into a controlled solution allows to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of the cap on the shape of the echo signal; the presence in the installation of a system for collecting and processing information based on a personal computer allows, through the selection of pulses of an ultrasonic signal with a maximum amplitude, to tune away from the influence of charged particles and gas bubbles, i.e. monitor contaminated and gas-contaminated solutions without the use of filters and degassers.

На фиг. 1 представлено устройство контроля концентрации растворов.In FIG. 1 shows a device for monitoring the concentration of solutions.

На фиг. 2 представлен измерительный узел устройства.In FIG. 2 shows the measuring unit of the device.

Устройство состоит из измерительной камеры 1, пьезоэлектрического преобразователя 2, ультразвукового дефектоскопа 3 и системы сбора и обработки информации 4, выполненной на базе персонального компьютера.The device consists of a measuring chamber 1, a piezoelectric transducer 2, an ultrasonic flaw detector 3, and a system for collecting and processing information 4 made on the basis of a personal computer.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Контролируемый раствор под давлением проходит через измерительную камеру 1. С выхода генератора ультразвукового дефектоскопа 3 на ПЭП 2 поступают электрические имп льсы. В ПЭП 2 электрические импульсы преобразуются в механические и излучаются в контролируемый раствор. Распространяясь в растворе, зондир тощие импульсы достигают противоположной стенки измерительной камеры, отражаются от нее и движется в обратном направлении. Достигнув ПЭП, отраженные импульсы снова преобразз тотся в электртиеские и поступают на вход приемного устройства ультразвукового дефектоскопа. С выхода дефек3 The controlled solution under pressure passes through the measuring chamber 1. From the output of the ultrasonic flaw detector 3 generator, electric impulses are supplied to the probe 2. In PEP 2, electrical pulses are converted into mechanical pulses and emitted into a controlled solution. Propagating in the solution, probe pulses reach the opposite wall of the measuring chamber, are reflected from it and move in the opposite direction. Having reached the probe, the reflected pulses are again converted to electric ones and fed to the input of the receiving device of the ultrasonic flaw detector. From defect exit3

тоскопа в систему сбора и обработки информации 4 постзшают данные о параметрах зондирующего и отраженного сигналов (амплитуды сигналов и время задержки отраженного сигнала относительно зондирующего). Система обора и обработки информации фиксирует эти данные и помещает в память. Через определенный интервал времени (например, 1 секунду) система осуществляет сравнение поступивших за это время данных об отраженных импульсах и выбирает один импульс, имеющий максимальное значение амплитуды. Используя данные о времени приема этого импульса, рассчитывается концентрация раствора, и ее значение выводится на экран дисплея.the scopes in the information collection and processing system 4 post data on the parameters of the probing and reflected signals (signal amplitudes and the delay time of the reflected signal relative to the probing). The system of obor and information processing captures this data and puts it in memory. After a certain time interval (for example, 1 second), the system compares the data on the reflected pulses received during this time and selects one pulse having the maximum amplitude value. Using data on the time of reception of this pulse, the solution concentration is calculated, and its value is displayed on the display screen.

Таким образом, наличие в контролируемом растворе взвешенных частиц и газовых пузырьков не оказывает влияние на результаты контроля.Thus, the presence of suspended particles and gas bubbles in a controlled solution does not affect the control results.

Claims (1)

Устройство контроля концентрации растворов, содержащее измерительный узел, ультразвуковой дефектоскоп и систему сбора и обработки информации, отличающееся тем, что измерительный узел выполнен в виде патрубка, к боковой стенке которого прикреплен пьезоэлектрический преобразователь таким образом, что его излучающая поверхность находится непосредственно в контролируемом растворе, а противоположная от пьезоэлектрического преобразователя стенка патрубка служит отражателем, причем расстояние от излучающей поверхности пьезоэлектрического преобразователя до отражателя известно заранее, а система сбора и обработки информации, выполненная на базе персонального компьютера, соединена с дефектоскопом и осуществляет сбор данных о параметрах отраженного сигнала, анализирует их, рассчитывает концентрацию раствора и выдает информацию на дисплей.A device for monitoring the concentration of solutions containing a measuring unit, an ultrasonic flaw detector and an information collection and processing system, characterized in that the measuring unit is made in the form of a branch pipe, a piezoelectric transducer is attached to its side wall so that its radiating surface is directly in the controlled solution, and the pipe wall opposite from the piezoelectric transducer serves as a reflector, and the distance from the radiating surface of the piezoelectric the transducer to the reflector is known in advance, and the information collection and processing system based on a personal computer is connected to a flaw detector and collects data on the parameters of the reflected signal, analyzes them, calculates the concentration of the solution and displays the information on the display.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003117987U 2003-06-18 2003-06-18 Device for monitoring the concentration of solutions RU33820U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003117987U RU33820U1 (en) 2003-06-18 2003-06-18 Device for monitoring the concentration of solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003117987U RU33820U1 (en) 2003-06-18 2003-06-18 Device for monitoring the concentration of solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU33820U1 true RU33820U1 (en) 2003-11-10

Family

ID=48234121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003117987U RU33820U1 (en) 2003-06-18 2003-06-18 Device for monitoring the concentration of solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU33820U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109999520A (en) * 2019-05-09 2019-07-12 睿科集团(厦门)股份有限公司 A kind of multistation seal cover board of parallel concentrating instrument

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109999520A (en) * 2019-05-09 2019-07-12 睿科集团(厦门)股份有限公司 A kind of multistation seal cover board of parallel concentrating instrument
CN109999520B (en) * 2019-05-09 2023-12-19 睿科集团(厦门)股份有限公司 Multi-station sealing cover plate of parallel concentrator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102473593B (en) Abnormality detection system, abnormality detection method, and recording medium
JP5409907B2 (en) Identification of resonance parameters of mechanical oscillators
WO2016161459A1 (en) Acoustic gas volume fraction measurement in a multiphase flowing liquid
US5421211A (en) Liquid flowmeter including doppler signal processing, and method
AU733464B2 (en) Settling process analysis device and method
Hodnett et al. A strategy for the development and standardisation of measurement methods for high power/cavitating ultrasonic fields: review of high power field measurement techniques
GB2358703A (en) An optical system for determining particle size distribution
RU33820U1 (en) Device for monitoring the concentration of solutions
KR20040033698A (en) Method and apparatus for diagnosing pipe by using the guided ultrasound
US6094266A (en) Detector for determining particle size distribution in an oscillating flow field
Addali Monitoring gas void fraction in two-phase flow with acoustic emission
RU2548735C2 (en) Food products quality express evaluation device
Vyaghra et al. Design of microcontroller based multi-frequency ultrasonic pulser receiver
SU1670581A1 (en) Apparatus for testing physicomechanical characteristics of material surfaces
FR2400201A1 (en) Automatically operating ultrasonic scanner - uses spectral sweep of probe sensitivities to detect interior discontinuities and responds to range of values
RU2750566C1 (en) Device for determining the degree of contamination of motor oils by ultrasonic interferometer
RU99615U1 (en) PIPE SURFACE Roughness Measurement Device
RU2150697C1 (en) Device for contact-free measurement of concentration of solutions
SU1265601A1 (en) Method for checking quality of piezoelectric converter acoustic contact in flaw detection of articles and device for effecting same
Taylor et al. Three-dimensional sediment transport measurements by acoustics (TRIDISMA)
SU603896A1 (en) Method of testing acoustic contact
CA1224869A (en) Ultrasonic sensing
JPH0933318A (en) Ultrasonic liquid level measuring method
SU1610428A1 (en) Method and apparatus for checking continuity of liquid flow in pipe-line
RU2187689C2 (en) Diesel engine parameters checking device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080619