слcl
оabout
СПSP
соwith
со Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение при изучении и контроле параметров двухфазных сред. Известно устройство дл контрол жидкостей , содержащее последовательно соединенные генератор, излучатель и приемник, закрепленные на одних торцах звукопроводов , другие торцы которых помещены в измерительную среду друг против друга, усилитель и регистратор 1. Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности измерений из-за влини элементов измерительного устройства на исследуемую среду. Наиболее близким по технической,сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени концентрации газа в жидкости , содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и измеритель отнощени 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 2. Недостатком известного устройства вл етс недостаточна точность измерени в св зи с тем, что звукопроводы, имеющие толщину пор дка 2 мм, нарущают истинный режим течени , а уменьшение их толщины с целью уменьшени .искажающего вли ни датчика на параметры среды приводит к необходимости дополнительного закреплени тонких звукопровоДов механическим фильтром (в противном случае из-за динамического напора среды звукопроводы могут неконтролируемо перемещатьс один относительно другого, прогиба сь в ту или иную сторону), а также в св зи с тем, что при контроле криогенных жидкостей указанные звукопроводы образуют тепловые мосты, через которые тепло из внещней среды поступает в зону контрол , измен фазовое состо ние среды и искажа результаты измерени . Дл устранени этого внешние участки звукопроводов необходимо теплоизолировать , помеща , например, в вакуумные рубашки, что усложн ет устройство . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени . Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл измерени концентрации газа в жидкости, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, и измеритель отнощени частот, преобразователь , подключенный к выходу генератора импульсов., усилитель и формирователь, снаб жено последовательно соединенными и подключенными к выходу усилител ампитудным детектором, нормализатором и счетчиком , подключенным выходом к входу формировател , выход которого соединен с вторым входом измерител отношени частот, установочный вход счетчика подключен к выходу генератора импульсов, а вход усилител соединен с выходом преобразовател , который выполнен в виде акустического зонда . На чертеже представлена структурна схема устройства. Устройство дл измерени концентрации газа в жидкости содержит последовательно соединенные акустический зонд участка среды , состо щий из держател 1 и электромеханического резонатора 2, генератор 3 импульсов, усилитель 4, формирователь 5, измеритель 6 отношени частот, последовательно соединенные амплитудный дискриминатор 7, вход которого соединен с выходом усилител 4, нормализатор 8, счетчик 9 с установленной емкостью, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора 3 импульсов, а выход - с входом формировател 5, выход которого соединен с входом измерител 6 отношени частот, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора 3 импульсов. На чертеже показана также двухфазна среда 10 с паровыми полост ми 11. Устройство работает следующим образом.. С помощью генератора 3 импульсов осуществл ют ударное возбуждение электромеханического резонатора 2, амплитуда колебаний которого спадает по экспоненциальному закону вследствие рассени части энергии возбужденного резонатора за счет внутренних потерь в материале резонатора и излучени акустической волны поверхностью резонатора в окружающую среду. Врем спада амплитуды колебаний резонатора зависит от свойств окружающей резонатор среды и таким образом, может служить информативным параметром о фазовом сое то нии контролируемой среды. Размеры электромеханического резонатора выбраны настолько малыми, что в каждый фиксированный момент можно считать, что резонатор находитс в жидкости или газе (паре). Одновременно с импульсом, возбуждающим электромеханический резонатор, с второго выхода генератора 3 импульсов поступает один счетный импульс на вход измерител 6 отношени частот и сигнал обнулени на вход «Сброс счетчика 9. Сигнал с электромеханического резонатора в виде синусоиды со спадающей амплитудой усиливаетс усилителем 4 и через амплитудный дискриминатор 7 и нормализатор 8, осуществл ющий формирование счетных импульсов из каждого периода колебан.ий с амплитудой, превышающей порог срабатывани амплитудного дискриминатора, поступает на вход счетчика 9, который таКИМ образом подсчитывает число периодов колебаний, поступивших с выхода резонатора за врем спада амплитуды колебаний резонатора до уровн срабатывани амплитудного дискриминатора. Если в момент зондировани среды электромеханический резонатор находитс в газовой полости число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика 9 (Ni), оказываетс больше, чем установленна емкость счетчика. При этом на его выходе по вл етс импульс, который через формирователь 5 поступает на второй вход измерител 6 отношени частот. Если в момент зондировани среды электромеханический резонатор находитс в жидкости ,число импульсов, поступивших на вход счетчика 9 (N), оказываетс меньше установленной емкости счетчика, при этом импульс с выхода формировател 5 на вход измерител 6 отношени частот не поступ .ает. При достаточно большом времени наблюдени , устанавливаемом измерителем 6 отношени частот, отношение числа импульсов , поступивших на входы измерител б, оказываетс численно равным газосодержанию , усредненному во времени наблюдени . Емкость счетчика 9 устанавливаетс предварительно перед измерени ми, равной некоторому значению в интервале N.Nj, например равной N ( Ni + Nt)/2. Предлагаемое устройство позвол ет осуш .ествить контроль фазового состо ни в узких каналах, труднодоступных местах различных устройств, позвол ет проводить измерени (при использовании нескольких акустических зондов), во многих точках контролируемой системы без существенного искажени параметров среды, Отпадает необходимость в звукопроводах , введение которых через стенки сосудов (емкостей, трубопроводов) с двухфазным потоком представл ет собой слжную техническую задачу, так как часть зондирующего акустического импульса проходит через место закреплени (ввода) по стенке сосуда , вызыва ложные срабатывани всего устройства. Предлагаемое устройство прош ,е в исполнении, так как при этом через стенки емкости ввод т не стержни - звукопроводы , а лишь электрод - проводник, выполн юш ,ий функции держател электромеханического резонатора.The invention relates to a measurement technique and may find application in the study and control of parameters of two-phase media. A device for monitoring liquids is known, containing a series-connected generator, emitter and receiver mounted on one ends of the sound pipes, the other ends of which are placed in the measuring medium against each other, amplifier and recorder 1. However, this device does not provide sufficient accuracy of measurements due to the influence of elements measuring device on the test environment. The closest to the technical essence of the invention is a device for measuring the concentration of gas in a liquid, containing a series-connected pulse generator and a frequency ratio meter, a transducer connected to the output of the pulse generator, an amplifier and a driver connected through an IS-NOT element to the second input frequency ratio meter. The sound ducts are located in the test medium at a certain distance sufficient to damp the wave in the test fluid 2. A disadvantage of the known device is the insufficient measurement accuracy due to the fact that the sound ducts having a thickness of about 2 mm disturb the true flow pattern, and the decrease their thickness in order to reduce the sensor distortion effect on the parameters of the medium leads to the need for additional fixing of thin sound conductors with a mechanical filter (otherwise, due to the dynamic pressure The pipelines may uncontrollably move one relative to the other, bending in one direction or another), and also due to the fact that, when monitoring cryogenic liquids, these pipelines form thermal bridges, through which heat from the external medium enters the control zone, changing the phase state of the medium and distortion of the measurement results. In order to eliminate this, the external parts of the sound pipes must be insulated by placing, for example, vacuum jackets, which complicates the device. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that a device for measuring the concentration of a gas in a liquid, containing a series-connected pulse generator, and a frequency ratio meter, a converter connected to the output of the pulse generator, an amplifier and a driver, are equipped with series-connected and connected to the output of the amplifier by an amplitude detector, a normalizer and a meter connected by the output to the driver input, the output of which is connected to the second input of the frequency ratio meter, the installation input of the meter The ika is connected to the output of the pulse generator, and the input of the amplifier is connected to the output of the converter, which is made in the form of an acoustic probe. The drawing shows a block diagram of the device. A device for measuring the concentration of gas in a fluid contains a series-connected acoustic probe of a medium section consisting of a holder 1 and an electromechanical resonator 2, a pulse generator 3, an amplifier 4, a driver 5, a frequency ratio meter 6 connected in series to an amplitude discriminator 7 whose input is connected to the output of the amplifier 4, the normalizer 8, the counter 9 with the installed capacity, the second input of which is connected to the second output of the generator 3 pulses, and the output - to the input of the driver 5, the output of which It is connected to the input of the frequency ratio meter 6, the second input of which is connected to the second output of the pulse generator 3. The drawing also shows a two-phase medium 10 with vapor cavities 11. The device works as follows .. Using a pulse generator 3, the electro-mechanical resonator 2 is shock excited, the amplitude of oscillations of which decreases exponentially due to the dissipation of part of the energy of the excited resonator due to internal losses the material of the resonator and the emission of the acoustic wave by the surface of the resonator into the environment. The decay time of the oscillation amplitude of a resonator depends on the properties of the environment surrounding the resonator and, thus, can serve as an informative parameter about the phase state of the controlled medium. The dimensions of the electromechanical resonator are chosen so small that at each fixed moment we can assume that the resonator is in a liquid or gas (pair). Simultaneously with the pulse exciting the electromechanical resonator, from the second output of the generator 3 pulses one counting pulse arrives at the input of the frequency ratio meter 6 and the zero signal at the input of the counter 9 reset. The signal from the electromechanical resonator in the form of a sinusoid with decreasing amplitude is amplified by the amplifier 4 and through the amplitude a discriminator 7 and a normalizer 8 that generates counting pulses from each oscillation period with an amplitude exceeding the response threshold of the amplitude discriminator, n It arrives at the input of the counter 9, which in a CAL way calculates the number of oscillation periods received from the resonator output during the decay of the amplitude of the resonator oscillations to the amplitude level of the amplitude discriminator. If at the moment of medium probing the electromechanical resonator is in the gas cavity, the number of pulses received at the counting input of counter 9 (Ni) is greater than the installed capacity of the counter. At the same time, a pulse appears at its output, which through the shaper 5 is fed to the second input of the frequency ratio meter 6. If at the moment of medium probing the electromechanical resonator is in a liquid, the number of pulses arriving at the input of counter 9 (N) is less than the installed capacity of the counter, while the pulse from the output of shaper 5 to the input of meter 6 does not receive the frequency ratio. With a sufficiently long observation time established by the frequency ratio meter 6, the ratio of the number of pulses arriving at the inputs of the meter b is numerically equal to the gas content averaged over the observation time. The capacity of the counter 9 is preliminarily set before measurements, equal to a certain value in the range N.Nj, for example, equal to N (Ni + Nt) / 2. The proposed device allows to dry out the monitoring of the phase state in narrow channels, hard-to-reach places of various devices, allows measurements (using several acoustic probes) at many points of the system being monitored without significant distortion of the environmental parameters. through the walls of vessels (tanks, pipelines) with a two-phase flow is a technical problem, since part of the probing acoustic pulse passes through um place via fixing (input) on the vessel wall, causing a false actuation of the entire device. The proposed device is past, e performed by, since in this case it is not the rods - supersonic ducts that are inserted through the walls of the tank, but only the electrode - conductor, which performs its function as a holder of an electromechanical resonator.