SU1044995A1 - Ультразвуковое устройство дл измерени границы раздела двух несмешивающихс жидкостей - Google Patents

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА .ДВУХ HECMEШИBAЮtДIiXCЯ ЖИДКОСТЕЙ, СО-. держащее акустический датчик, состо щий из излучател , подключенного к генератору зондирующих импульсов, и приемника с усилителем, а также преобразователь и регистрирукнций прибор, отличающеес  тем, чтЪ, с целью повышений точности измерений, акустический датчик дополнительно снабжен трем  приемниками с усилител ми,а устройство снабжено селектором импульсов и арифметическим блоком, причем преобразователь выполнен в виде цифроаналогового преобразовател , четыре приемника с усилител ми расположены попарно на равных рассто ни х друг от друга , выходы усилителей и генератора зондирующих и myльcoв соединены с линией св зи, котора  подключена к регистрирующему прибору g через селектор импульсов, арифмети (Л ческий блок и цифроаналоговый преобразователь .

Description

4 4 СО

Г

ел Изобретение относитс  к акустическим устройствам дл  непрерывного измерени  границы раздела двух несмешивающихс  жидкостей и может найти применение в нефтехимической химической отрасл х промышленности например, дл  изменени  уровн  поверхности раздела между рассолом и нерастворителем в камерах скважинной рассолодобычи (контроль уров,н  нерастворител ) , Известно ультразвуковое устройство дл  определени  границы разде фаз многофазной среды, содержащее блок пьезоэлектрических преобразователей , коммутатор, задающий г.ене ратор, блоки пам ти, схемы сравнен измерительную схему и блок сигнализации Ij . Недостаток указанного устройств малый диапазон измер емых yposHeifiji Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  ул развуковой прибор дл  измерени  ур н  границы раздела двух несмешивающи , с  жидкостей, содерисащий акустичес кий задатчик, состо щий из излучат л , подключенного к генератору зон дирующих импульсов, и приемника, ч рез усилитель подключенного к триггеру , второй вход которого через блок задержки подключен к выводу ге нератора зондирующих импульсов, а также регистрирующий прибор, подключенный через преобразователь к выходу триггера 2 . Недостаток известного устройства заключаетс  в низкой точности измерени , обусловленной погрешностью изменени  скорости распро ранени  ультраз-вука. в исследуемых .. Цель изобретени  - повышение точ ности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ультразвуковом устройстве дл  измерени  границы раздела двух несмешивающихс  жидкостей, содержащем акустический датчик, состо щий из излучател , подключенного к генератору зондирующих импульсов, иприемника с усилите- . лем, а также преобразователь и регистрирующий прибор, акустический датчик дополнительно снабжен трем  приемниками с усилител ми, а устрой ство снабжено селектором импульсов и арифметическим блоком, причем пре образователь выполнен в виде цифроаналогового пр,еобразовател ,. четыре приемника с усилител ми расположены попарно на равных рассто ни х друг от друга, выходы усилителей и генератора зондирующих импульсов со динены с линией св зи, котора  подключена к регистрирующему прибору через селектор импульсов, арифме тический блок и цифроаналоговый преобразователь , : На фиг Л представлена блок-сХема предлагаемого устройства, на фиг.2 вр енные диаграмкы работы устройства , Устройство состоит из акустического датчика 1, содержащего генератор 2 зондирующих, импульсов, излучатель 3, четыре приемника 4-7 с усилител ми 8-11, подключенных к одной линии 12 св зи, а также селектор 13 импульсов, арифметический блок 14, цифроаналоговый преобразователь 15 и регистрирующий прибор 16.. Генератор зондирующих импульсов с излучателем и каждый из приемников с усилителем размещают в отдельном герметичном контейнере. Выходы приемников и генератора соединены параллельно на одну линию 12 св зи, подключенную через резистор , наход щийс  в селекторе 13 импульсов , к блоку питани  (не показан ) . Акустический датчик помещают в жидкость таким образом, чтобы граница раздела жидкостей находилась между приемниками 5 и 6 акустичесчих импульсов, при этом рассто ние между ними  вл етс  диапазоном измерени . За нулевой уровень принимаетс  уровень, на котором находитс  плоскость приемного пьезопреобразовател  5. Устройство работает следу ощим обг разом. Генератор 2 вырабатывает акустические импульсы и одновременно элект рические синхроимпульсы. Каждый из акустических импульсов, распростран  сь в жидкост х, последовательно поступает на приемники 4-7, преобразуетс  в электрические импульсы, кбгорые усиливаютс  электронными усилител ми приемников. Так как выходы генератора и приемников соединены параллельно на одну линию св зи, электрический сигнал имеет вид, показанный на фиг.2а причем первый по времени импульс  вл етс  синхроимпульсом, поступающим с генератора 2, а остальные четыре импульса -сформированы электронными уси лител ми 8-11 приемников 4-7. Лини  св зи подключаетс  к селектору , который выдрл ет синхроимпульс, а также временные интервалы if,i и tj J. соответствующие временам прохождени  акустическими импульсами рассто ний соответственно между приемниками 4 и 5,5 и.6,б и 7 фиг. 28,&,z,), В арифметическом блоке производитс  вычисление рассто ни  X от плоскости приемного пьезопреобразовател  5; до границы раздела жидкостей по формуле. e,(eta-e,ti X - 5 где Р,, е, 2 рассто ние между при емниками 4 и 5,5 и 6,6 и 7 соответCTseHHoJ t, , t,12 времена прохождени  ультразвуком рас-;, сто ний соответствен ,. с целью упрощени  процесса вычислени  рассто ни  BI и 8 выбирают равными 1 м. В этом случае формула (1) лмеет вид . VtT Кроме того, в арифметическом блоке производитс  статистическа  обработка резуои) татов измере ий, что также увеличивает точность измерений при наличии помех. Регистрирующий прибор подключают к выходу арифметического блока через цифроаналоговый преобразователь. использование предлагаемого ультразвукового устройства дл  измерени  уровн  нерастворител  при скважинной рассолодобыче позволит повысить точность измерени  за счет автоматической компенсации изменени  скорости ультразвуковых колебаний в жидкост х , расположенных по обе стороны границы раздела, вести непрерывное измерение уровн  непосредственно в процессе размыва, что исключит простой скважины, а также аварии (обруишвание скважин),  вл ющиес  следствием неконтролируемого размыва потолочин скважин.

и II

inr

Claims (1)

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА .ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ, СО~_ держащее акустический датчик, сос- таящий из излучателя, подключенного К—Генератору зондирующих импульсов, и приемника с усилителем, а также преобразователь’и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышений точности измерений, акустический датчик дополнительно снабжен тремя приемниками с усилителями, а устройство снабжено селектором импульсов и арифметическим блоком, причем преобразователь выполнен в виде цифроаналогового преобразователя, четыре приемника с усилителями расположены попарно на равных расстояниях друг от друга, выходы усилителей и генератора зондирующих импульсов соединены с линией связи, которая подключена к регистрирующему прибору через селектор импульсов, арифметический блок и цифроаналоговый преобразователь .

   SU__mJ_044995