1one
в Изобретение относитс к акустоизмерительной технике, в частности средствам неразрушающего контрол и измерени тoлlд ;ны жидкостной пленки на поверхности водоема при волнении последнего. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс уст ройство дл измерени толщины жидко стной пленки, содержащее измеритель параметров волн, включающий последо вательно соединенные формирователь у равл ющих сигналов, генератор ультра звуковых импульсов, блок приема - пе редачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистра ции сигналов, св занный вторым входом со вторым выходом формировател управл ющих сигналов, третий выход к торого св зан со вторым входом блока приема - передачи t О Недостатком известного устройства вл етс низка точность при измерении толщины жидкостной пленки на поверхности водоема вследствие изменени при волнении последнего угла падени и отражени зондирующего импульса . Цель изобретени - повышение точности измерени толщины жидкостной пленки. Указанна цель достигаетс , что устройство дл измерени толщмнь1 жидкостной пленки, содержащее измеритель параметров волн, включающий последовательно соединенные формирователи управл ющих сигналов, генератор ультразвуковых импульсов, блок приема - передачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистрации сигналов, св занный вторым входом с вторым выходом формировател управл ющих сигналов , третий выход которого св зан с вторым входом блока приема - передачи , снабжено.последовательно сое диненными волнографом, первым и вторым дифференцирующими каскадами, последний .из которых подключен ко вхо.ду формировател управл ющих сигналов . На чертеже изображена функциональ на схема устройства дл измерени толщины жидкостной пл«нки. Устройство содержит измеритель (на чертеже не показано) параметров волн, включающий последовате/ ьно соединенные формирователь 1 управ щих сигналов, генератор 2 ультра062 звуковых импульсов, блок 3 приема передачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистрации сигналов, последовательно соединенные волнограф 5, первый б и второй 7 дифференцирующие каскады и блок 8 наведени блока 3 приемапередачи . Выход второго дифференцирующего каскада 7 подключен ко входу формировател 1 управл ющих сигналов, который своим вторым выходом св зан с блоком 4 цифровой обработки и регистрации сигналов, а третьим выходом - со вторым входом блока 3 приема-передачи , выход которого подключен ко второму входу блока цифровой обработки и регистрации сигналов . Устройство дл определени толщины жидкостной пленки на поверхности водоема работает следующим образом. Волнограф 5 непрерывно излучает зондирующие импульсы в сторону волнующейс поверхности водоема. На выходе волнографа 5 по вл етс сигнал , описывающий профиль волны на поверхности водоема, который подаетс на первый дифференцирую1дий каскад 6 и св занный с ним второй дифференцирующий каскад 7« При посто нной скорости перемещени профил волны в пространстве (что имеет место на пр молинейных участках волны) сигнал, снимаемый с выхода первого дифференцирующего каскада 6, имеет посто нное значение, а сигнал, сни- маемый с выхода второго дифференцирующего каскада 7, равен нулю. При попадании зондирующего луча волнографа 5 на непр молинейный участок профил морской волны (эти участки соответствуют участку гребн и впадины волны) сигнал на выходе первого ифференцирующего каскада 6 не остатс посто нным, вследствие чего на ыходе второго дифференцирующего аскада 7 по вл етс сигнал, воздейтвующий на формирователь 1 управ ющих сигналов, который 8ыдаетг:1/1Мульс на запуск генератора 2 ультразвуковых импульсов, защитный импульс а врем излучени дл запирани примного тракта блока 3 приема - переачи и импульс в блок цифровой обработки и регистрации сигналов. Сигналы , отраженные от границ раздела ред: вода - нефт на пленка и нефт на пленка - воздзх, принимаютс The invention relates to acousto-measuring technique, in particular to means of non-destructive testing and measurement of liquid, on a liquid film on the surface of a reservoir during agitation of the latter. The closest to the technical essence of the invention is a device for measuring the thickness of a liquid film, which contains a wave parameter meter, which includes successively connected equalizer shaper, an ultrasonic pulse generator, a transmitting / receiving unit with a hydroacoustic antenna, and a digital processing unit and registering the signals associated with the second input with the second output of the driver of the control signals, the third output is connected to the second input of the receiving and transmitting unit t О The disadvantage and Vestn device is the low accuracy in the measurement of the liquid film thickness on the surface of the reservoir due to changes in sea state last angle of incidence and reflection of the probing pulse. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the thickness of the liquid film. This goal is achieved that a device for measuring the thickness of a liquid film, comprising a wave parameter meter, comprising serially connected control signal drivers, an ultrasonic pulse generator, a transmitting and receiving unit with a hydroacoustic antenna, and a digital processing and recording unit associated with the second input the output of the control signal generator, the third output of which is connected to the second input of the transmission and reception unit, is provided with a waveguide m, differentiating the first and second stages, the last of which is connected to .From vho.du shaper control signals. The drawing shows a functional diagram of a device for measuring the thickness of a liquid film. The device contains a meter (in the drawing is not shown) wave parameters, which include sequentially connected shaper 1 control signals, generator 2 ultra062 sound pulses, transmitter reception unit 3 with a sonar antenna, and digital signal processing and recording unit, connected in series waveguide 5, first b and second 7 differentiating cascades and block 8 of guidance of block 3 of reception and transmission. The output of the second differentiating stage 7 is connected to the input of the control signal generator 1, which by its second output is connected to the digital processing and recording unit 4, and the third output to the second input of the transmission-reception unit 3, the output of which is connected to the second digital input processing and recording signals. A device for determining the thickness of a liquid film on the surface of a reservoir works as follows. The wave scanner 5 continuously radiates probe pulses toward the moving surface of the reservoir. At the output of waveguide 5, a signal appears describing the wave profile on the surface of the reservoir, which is fed to the first differentiating cascade 6 and the second differentiating cascade 7 associated with it. At a constant velocity of the moving wave profile in space (which takes place on straight lines waves) the signal taken from the output of the first differentiating stage 6 has a constant value, and the signal removed from the output of the second differentiating stage 7 is equal to zero. When the probe beam of the wavegraph 5 hits the non-linear section of the sea wave profile (these areas correspond to the ridge and trough of the wave), the signal at the output of the first differentiating stage 6 is not constant, as a result of which the output of the second differentiating ascade 7 appears shaper 1 of control signals, which sends out 1: 1 pulse to start the generator of 2 ultrasonic pulses, a protective pulse and radiation time for locking the receiving path of the receiving / transmitting unit 3 and the pulse to the unit to digital processing and recording of signals. Signals reflected from ed: water-to-oil to film and oil to film-air lines are accepted
приемными трактакм блока 3 приема передачи , усиливаютс и подаютс на пороговое устройство блока 2 цифровой обработки и регистрации сигналов, в котором по данным значе ни м скорости звука,дл реальных па раметров среды (температуры, солености , давлени ) и разнице во времени приема бтраженных импульсов от границы раздела сред, полученной в блоке определени временных интервалов (на чертеже не указана)блок , k цифровой обработки вычисл ет толщину нефт ной пленки на гребне волны сА C.hi., котора заноситс в пам ть (на чертеже не указана) блока 4. .The receiving paths of the transmission receiving unit 3 are amplified and fed to the threshold device of the digital processing and recording unit 2, in which, according to the sound speed values, for real parameters of the environment (temperature, salinity, pressure) and the difference in reception of reflected pulses From the interface between the media obtained in the block for determining time intervals (not shown), the digital processing k calculates the thickness of the oil film on the crest of the C.A. cA wave, which is stored in memory (not shown) ka 4.
Момент следуюи х посыпок зондирующего импульса совпадает с фазой опускани поверхности жидкости. Как и в предыдущем случае в блоке k цифровой обработки и регистрации сигналов определ етс толщина нефт ной пленки,, но уже на впадине волны, котора запоминаетс в пам ти блока Ц г с Atg, Сигналы с пам ти псГдают с на вйчислитель на чертеже не показано) блока выдаю щий среднее значение толщины пленки.The moment of the next loading of the probe pulse coincides with the phase of lowering the surface of the liquid. As in the previous case, in the digital processing and recording unit k, the thickness of the oil film is determined, but already at the depression of the wave, which is stored in the memory of the block Cg with Atg, the signals from the memory psG are sent to the numerator in the drawing not shown ) the unit provides the average film thickness.
029006029006
При незнаФ1тельной разнице в плотности воды и сло загр знени опре еление толщины пленки желательно производить двухчастотным зондированием, дл чего в устройство должен-,быть введен второй генератор ультразвуковых импульсов и второй блок приема - передачи с соответствующим блоком наведени . Частота колебаний второго генератора должна быть отличной от частоты колебаний первого генератора. Подключение дополнительного генератора ультразвувовых импульсов и второго блока приема-передачи к Формирователю управл ющих сигналов и измерение толщины жидкостной пленки производитс аналогично описанному.If there is a negligible difference in the density of water and the layer of contamination, it is advisable to make a determination of the film thickness by dual-frequency sounding, for which a second ultrasonic pulse generator and a second receive / transmit unit with the corresponding aiming unit must be inserted into the device. The oscillation frequency of the second generator must be different from the oscillation frequency of the first generator. The connection of an additional generator of ultrasound pulses and a second reception / transmission unit to the Shaper of control signals and measurement of the thickness of the liquid film is carried out as described.
Использование изобретени позвол ет производить измерение толщины пленки при сохранении структуры естественного пол загр знени как на поверхности водоема, так и в его толще, учитывать неравномерность толщинь пленки при волнении водоема, производить пр мое определение значени толщины пленки на локальных участках акватории и по всей акватории и определ ть физико-химические свойства среды водоема и пленки, например , плотность.The use of the invention makes it possible to measure the thickness of the film while maintaining the structure of the natural pollution field both on the surface of the reservoir and in its thickness, to take into account the unevenness of the film thickness during the disturbance of the reservoir, to directly determine the value of the film thickness in local areas of the water area and throughout to determine the physicochemical properties of the reservoir and film environment, for example, density.