SU1357832A2

SU1357832A2 - Device for determining continuity of two-phase liquid media

Info

Publication number: SU1357832A2
Application number: SU864043709A
Authority: SU
Inventors: Александр Алексеевич Алексеев; Александр Владимирович Заонегин; Август Львович Сейфер
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4126
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол материалов и изделий и может быть использовано в химической, нефт ной, авиационной и других отрасл х промьшшенности. Целью изобретени вл етс повышение точности за счет уменьшени температурной погрешности. При изменении температуры исследуемой среды 15 измен етс фаза электрических колебаний , снимаемых с блока 6 приема. При этом одновременно измен ютс сопротивление резистора 10 и емкость конденсатора 11 схемы 9 термокомпенсации , что приводит к изменению посто нной времени этой схемы. В этом случае сдвиг фазы на выходе схемы 9 термокомпенсации компенсирует изменение фазы электрических колебаний, снимаемых с электродов 3 блока 6 приема , и показани устройства завис т только от изменени сплошности в широком диапазоне температур. 1 ил. СО СП 00 tsD N)The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and products and can be used in the chemical, petroleum, aviation and other industrial sectors. The aim of the invention is to improve the accuracy by reducing the temperature error. When the temperature of the test medium 15 changes, the phase of the electrical oscillations removed from the receiving unit 6 changes. The resistance of the resistor 10 and the capacitance of the capacitor 11 of the thermal compensation circuit 9 simultaneously change, which leads to a change in the time constant of this circuit. In this case, the phase shift at the output of the thermal compensation circuit 9 compensates for the change in the phase of the electrical oscillations taken from the electrodes 3 of the receiving unit 6, and the device readings depend only on the change in continuity over a wide temperature range. 1 il. CO SP 00 tsD N)

Description

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол материалов № изделий и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. N 1226283The invention relates to the field of non-destructive testing of materials Item No. and is an improvement of the invention according to the author. N 1226283

Цель изобретени - повышение точности за счет уменьшени температурной погрешности.The purpose of the invention is to improve the accuracy by reducing the temperature error.

На чертеже представлена обобщенна блок-схема устройства.The drawing shows a generalized block diagram of the device.

Устройство- дл определени сплошности двухфазных жидких сред содержит акустический преобразователь 1, представл юп1ий -собой пьезокерамичес- кий цилиндр, на внешней поверхности которого нанесены электроды,, возбуждени 2 и приема 3, последовательно соединенные блок 4 возбуждени , фазо- враш;атель 5 и блок 6 приема, состо щий из последовательно соединенных измерител 7 разности фаз и самописца 8 и схемы 9 термокомпенсации, представл ющей собой термозависимую фа- зрсдвигающую цепочку из электрически объединенных разистора 10 и конденсатора 11. Схема 9 термокомпенсации включена между выходом электродов 3 блока 6 приема и входом измерител 7 разности фаз. Акустический преобразователь 1 закреплен с помощью смеси 12 в металлическом корпусе, включенном в разрыв трубопровода 14, по которому протекает исследуема среда 15 Схема 9 термокомпенсации закреплена во внутренней полости держател 16, установленного в стенке трубопровода 14 с помощью смеси 17, например эпоксидной смолы с окислами алюмини .The device for determining the continuity of two-phase liquid media contains an acoustic transducer 1, represented by a piezo-ceramic cylinder, on the outer surface of which there are electrodes, excitation 2 and reception 3, connected in series excitation unit 4, phase pattern; 6, consisting of a phase-difference meter 7 connected in series and a recorder 8 and a thermal compensation circuit 9, which is a thermo-dependent phase-shifting circuit of an electrically connected divider 10 and a capacitor 11. The temperature compensation circuit 9 is connected between the output electrodes 3 and receiving unit 6 input 7 of the phase difference meter. The acoustic transducer 1 is fixed by means of a mixture 12 in a metal case included in the rupture of the pipeline 14, through which the test medium 15 flows. .

Устройство дл определени сплошности двухфазных жидких сред работает следующим образом.A device for determining the continuity of two-phase liquid media works as follows.

Синусоидальное напр жение блока 4 возбуждени с рабочей частотой и амплитудой подаетс на электроды 2, где оно преобразуетс в механические колебани акустического преобразовател 1. Механические колебани акустического преобразовател 1 преобразуютс в электрическое напр жение, которое снимаетс с электродов 3 блока 6 приема, подаетс через схему 9 термокомпенсации на вход измерител 7 разности фаз и регистрируетс самописцем 8. В зависимости от изменени сплошности (газосодержани ) двухфазной среды 15 измен етс фаза вынужденых колебаний пьезоцилиндра акустического преобразовател 1, фиксируема измерителем 7 разности фаз.The sinusoidal voltage of the excitation unit 4 with the operating frequency and amplitude is applied to the electrodes 2, where it is converted into mechanical oscillations of the acoustic transducer 1. temperature compensation to the input of the meter 7 phase difference and recorded by the recorder 8. Depending on the change in continuity (gas content) of the two-phase medium 15, the phase of the forced numbers Fuck the piezocylinder of the acoustic transducer 1, fixed by the meter 7 phase difference.

..

. .

н10n10

2020

2525

578322578322

Фаза вынужденных колебаний пьезоцилиндра акустическог о преобразовател 1 измен етс не только при изменении сплошности, но и при изменении температуры двухфазной среды 15. Поэтому при посто нной сплошности при изменении температуры исследуемой среды 15, измен етс фаза электрических колебаний, снимаемых с электродов 3 блока 6 приема. При изменении температуры исследуемой среды 15 соответственно мен етс также температура смеси 17 с закрепленными в ней 15 резистором 10 и конденсатором 11. Смесь 17 непосредственно граничит с исследуемой средой 15 и выполнена из неэлектропров одного материала с хорошей теш1опроводнос:тью, например из эпоксидной смолы с наполнителем из окислов алюмини .The phase of the forced oscillations of the piezocylinder of the acoustic transducer 1 changes not only when the continuity changes, but also when the temperature of the two-phase medium 15 changes. Therefore, with constant continuity, the phase of the electrical oscillations removed from the electrodes 3 of the receiving unit 6 changes . When the temperature of the test medium 15 changes, the temperature of the mixture 17 with the 15 resistor 10 and the capacitor 11 fixed in it also varies accordingly. The mixture 17 directly borders on the test medium 15 and is made of non-electrons of the same material with good heat conduction: for example, epoxy resin with filler from alumina.

При изменении температуры измен етс значение сопротивлени резистора 10 и емкости конденсатора 11, т.е. изменитс посто нна времени, пропорциональна С RC, фазосдвигаю- щей цепочки (схемы 9 термокомпенсации ) и произойдет сдвиг фазы ее выходного сигнала. Номинальные значе-- . ни , а также температурный коэффициент сопротивлени (ТКС) резистора 10 и температурный коэффициент ейкости (ТКЕ) конденсатора 11 выбирают таким образом, чтобы при изменении температуры сдвиг фазы на выходе схемы 9 термокомпенсации компенсировал изменение фазы электрических колебаний, снимаемых с электродов 3 блока 6 приема.When the temperature changes, the resistance value of the resistor 10 and the capacitance of the capacitor 11 change, i.e. the time constant changes, is proportional to С RC, the phase-shifting chain (thermal compensation circuit 9), and the phase of its output signal will shift. Nominal values--. Neither, as well as the temperature coefficient of resistance (TKS) of resistor 10 and temperature coefficient of capacitance (TKE) of capacitor 11 is chosen so that when the temperature changes, the phase shift at the output of thermal compensation circuit 9 compensates for the change in phase of electrical oscillations removed from electrodes 3 of receive unit 6.

Claims

The proposed device allows to measure gas contents in a two-phase gas-liquid (gas-air) environment with an error not exceeding 1-2% in a wide range of d temperatures of the studied medium (10 - 50 ° C) and to increase the measurement accuracy by 2-3 times. Invention Formula

Device for determining the continuity of two-phase shady media according to auth.St. No. 1226283, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with a thermal-dependent phase-shifting chain, designed to be attached to the pipe wall with the test medium and connected between the electrodes of the receiving unit and the input of the phase difference meter.

thirty

35

40

50

55