SU1603288A1 - Устройство дл определени концентрации свободного газа в жидкофазных средах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  концентрации свободного газа в жидкости. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет исключени  нестабильности каналов возбуждени  колебаний высокой и низкой частоты. В устройстве каналы возбуждени  колебаний подключены к одному кварцевому генератору за счет чего обеспечиваетс  жестка  их св зь по частоте. Прин тые приемником колебани  после соответствующего преобразовани  поступают на измеритель разности фаз, сигнал с которого пропорционален концентрации свободного газа в жидкости. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и предназначено дл  оперативного контрол  с высокой точностью концентрации свободного газа в жидкости.

Цель изобретени  - повышение точности за счет исключени  нестабильности каналов возбу ф,ени  колебаний высокой и низкой частот.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  определени  концентратдии свободного га-за в жидко- фазных средах.

Устройство содержит предназначен- 1ные дл  размещени  в исследуемой жидкости излучатели 1 и 2 и приемник 3 акустических колебаний, подключенные к последнему два селективных усилите л  А и 5, подключенные к их выходам

первый и второй усилители-ограничители 6 и 7, подключенный к первому усилителю-ограничителю 6 первый делитель 8 частоты, измеритель 9 разности фаз, входы которого соединены с выходами второго усилител -ограничител  7 и первого делител  8 частоты, кварцевый генератор 10, первый усилитель 11 мощности, включенный межцу кварцевым генератором 10 и излучателем 1, последовательно соединенные третий усилитель-ограничитель 12, второй делитель 13 частоты, фильтр 14 нижних частот и второй усилитель 15-мощности , включенные между выходом кварцевого генератора 10 и излучателем 2. При этом канал возбуждени  колебаний высокой частоты образован кварцевым генератором 10 и первым усилитеО5

о

О9 1C

сх

00

10

20

лем 11 мощности, а канал возбуждени  колебаний низкой частоты - кварцевым генератором 10, третьим усилителем ограничителем 12, вторым делителем 13 частоты, фильтром 14 нижних частот и вторым усилителем 15 мощности.

Устройство работает следующим об разом.

Непрерывные высокочастотные колебани , например, с частотой 1 МГц, усиливаютс  первым усилителем 11 мощности и излучаютс  в исследуемую жидкость , содержащую свободный газ, из- |лучателем 1. Те же колебани  поступа- 15 ют на вход третьего усилител -ограничител  12, с выхода которого пр моугольные импульсы типа меандр подаютс  на второй делитель 13 частоты с коэффициентом делени , равным 100. Пр моугольные импульсы типа меандр с выхода делител  13 частоты поступают на вход фильтра 14 низкой частоты с частотой среза, равной 10 кГц.

Синусоидальные колебани  , выделен- 25 ные на фильтре 14 низкой частоты, усиливаютс  вторым усилителем 15 мощности и излучаютс  в жидкость излучателем 2. Из-за различной скорости распространени  акустических волн с ча- -зп стотами 10 кГц и 1 МГц в исследуемой жидкости, содержащей газовые пузырьки , на вход приемника 3 они приход т с задержкой t, величина которой определ етс  концентрацией свободного газа. С выхода приемника 3 электрические сигналы поступают на селективные усилители 4 и 5 с частотами селек ции 1 КГц и 10 кГц соответственно. Далее усиленные сигналы ограничиваютс  по амплитуде первым и вторым усилител ми-ограничител ми 6 и 7. .

Пр моугольные импульсы типа меандр с частотой 10 кГц с выхода второго

пузырьками газа на двух частотах, ну из которых выбирают ниже резон сной частоты пузырьков f, а друг J выше fg. Из-за различных фазовыхростей распространени  низкочасто и высокочастотной волн в жидкости содержащей газовые пузырьки, эти волны приход т на приемный преобр ватель с задержкой

35

40

.t Ч

1

с,

Г

где 1 - рассто ние между излучающ и приемным преобразовател ми;

скорость распространени  низкочастотной волны с ча тотой f : fg, величина которой определ етс  конц рацией свободного газа в готдкой среде;

скорость распространени  сокочастотной волны с час

V- л

f f

О; при этом ус

той

ВИИ скорость звука в иссл дуемой жидкофазной среде пузырьками практически ра на скорости звука в дегаз рованной жидкости. Поскольку обеспечиваетс  жестка св зь по частоте между генерируемы излучател ми 1 и 2 колебани ми от ного кварцевого генератора 10, то устройстве исключена нестабильност этих колебаний и повышена точность измерени .

Claims (1)

1. Формула изобрет

   е н и

   Устройство дл  определени  конц трации свободного газа в жидкофазн

   усилител -ограничител  7 поступают на д5 средах, содержащее предназначенные

   первый вход измерител  9 разности фаз. На второй вход последнего поступают пр моугольные импульсы типа меандр с частотой 10 кГц, получившиес  на выходе первого делител  8 частоты с коэффициентом делени  100, на вход которого подаютс  пр моугольные импульсы с частотой 1 КГц с выхода усилител -ограничител  6. Концентраци  свободного газа U находитс  с помощью тарировочной кривой ЛУ f(U).

   Принцип действи  устройства основан на сравнении фазовых скоростей распространени  звука в жидкости с

   50

   дл  размещени  в исследуемой жидко два излучател  и приемник акустиче ких колебаний,-подключенные к прием нику два селективных усшштел , сое диненные с излучател ми каналы возбуждени  колебаний высокой и низкой частот и регистратор, ,о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повы шени  точности, оно снабжено кйарце вым генератором, подключенным к вы ходам селективных усилителей первым и вторым усилител ми-ограничител ми и первым делитедем частоты, соедине ным с первым усшштелем-ограничите

   пузырьками газа на двух частотах, одну из которых выбирают ниже резонансной частоты пузырьков f, а другую - выше fg. Из-за различных фазовыхскоростей распространени  низкочастотной и высокочастотной волн в жидкости, содержащей газовые пузырьки, эти волны приход т на приемный преобразователь с задержкой

   .t Ч

   1

   с,

   Г

   где 1 - рассто ние между излучающими и приемным преобразовател ми;

   скорость распространени  низкочастотной волны с частотой f : fg, величина которой определ етс  концентрацией свободного газа в готдкой среде;

   скорость распространени  высокочастотной волны с часто-

   V- л

   f f

   О; при этом услотой

   ВИИ скорость звука в исследуемой жидкофазной среде с пузырьками практически равна скорости звука в дегазированной жидкости. Поскольку обеспечиваетс  жестка  св зь по частоте между генерируемыми излучател ми 1 и 2 колебани ми от одного кварцевого генератора 10, то в устройстве исключена нестабильность этих колебаний и повышена точность измерени .

   Формула изобрет

   е н и  

   Устройство дл  определени  концентрации свободного газа в жидкофазных

   средах, содержащее предназначенные

   0

   дл  размещени  в исследуемой жидкости два излучател  и приемник акустических колебаний,-подключенные к приемнику два селективных усшштел , соединенные с излучател ми каналы возбуждени  колебаний высокой и низкой частот и регистратор, ,о т л и ч а - ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено кйарце- вым генератором, подключенным к выходам селективных усилителей первым и вторым усилител ми-ограничител ми и первым делитедем частоты, соединенным с первым усшштелем-ограничителем , регистратор вьшолнен в виде из- мерител  разности фаз, входы которого соединены с выходами второго усилител -ограничител  и первого делител  частоты, каналы возбу  1,ени  высокой . и низкой частот, выполнены соответственно из включенного между выходом кварцевого генератора и одним излучателем первого усилител  мощности и включенных между выходом кварцевого генератора и вторым излучателем последовательно соединенных третьего усилител -ограничител , второго делител  частоты, фильтра нижних I частот и второго усилител  мощности .

   rJH