SU1679338A1 - Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid - Google Patents

Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid Download PDF

Info

Publication number
SU1679338A1
SU1679338A1 SU894713775A SU4713775A SU1679338A1 SU 1679338 A1 SU1679338 A1 SU 1679338A1 SU 894713775 A SU894713775 A SU 894713775A SU 4713775 A SU4713775 A SU 4713775A SU 1679338 A1 SU1679338 A1 SU 1679338A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
current
voltage
measuring
pass filter
Prior art date
Application number
SU894713775A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Геннадьевич Личков
Сергей Игоревич Пономаренко
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Турбулентность" При Донецком Государственном Университете
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Турбулентность" При Донецком Государственном Университете filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Турбулентность" При Донецком Государственном Университете
Priority to SU894713775A priority Critical patent/SU1679338A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1679338A1 publication Critical patent/SU1679338A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению и может быть использовано дл  задач океанологии. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства дл  измерени  параметров турбулентности потока электропроводной жидкости за счет совместных измерений в одной чувствительной зоне пульсаций скорости потока и удельной электропроводности. Это осуществл етс  за счет выполнени  первичного преобразовател , реализующего как маг- нитодинамический, так и кондуктометри- ческий способы измерени . Далее в устройстве реализуетс  частотное разделение сигналов, пропорциональных двум гидрофизическим характеристикам среды, пульсаци м скорости потока электропроводной жидкости и удельной электропроводности , разделение производитс  системой фильтров и синхронным детектированием при определенных фазовых соотношени х . 2 ил.The invention relates to analytical instrumentation and can be used for problems of oceanology. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device for measuring the parameters of the turbulence of the flow of an electrically conductive liquid due to joint measurements in one sensitive area of pulsations of the flow velocity and conductivity. This is accomplished through the implementation of a primary converter that implements both magnetodynamic and conductometric measurement methods. Further, the device implements frequency separation of signals proportional to two hydrophysical characteristics of the medium, pulsations of the flow rate of an electrically conductive fluid and conductivity, the separation is performed by a system of filters and synchronous detection at certain phase relationships. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к области анализа жидких сред и может быть использовано в экспериментальной гидродинамике дл  определени  параметров турбулентности, в океанологии дл  измерени  в одной чувствительной зоне пульсаций скорости электропроводной жидкости и удельной электрической проводимости и дл  исследовани  тонкой структуры вод океана.The invention relates to the field of analysis of liquid media and can be used in experimental hydrodynamics to determine turbulence parameters, in oceanology to measure the velocity of an electrically conductive fluid and electrical conductivity in one sensitive area of pulsations and to study the fine structure of ocean waters.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет совместных измерений в одной чувствительной зоне пульсаций скорости потока и удельной электропроводности.The aim of the invention is to expand the functionality of the device due to joint measurements in a single sensitive area of pulsation of the flow velocity and conductivity.

На фиг. 1 изображена конструкци  первичного преобразовател  (ПП); на фиг.2 - блок-схема устройства дл  измерени  параметров турбулентности потока электропроводной жидкости.FIG. 1 shows the design of a primary converter (PP); Fig. 2 is a block diagram of a device for measuring parameters of turbulence of a flow of an electrically conductive liquid.

Устройство содержит посто нный магнит 1, покрытый диэлектриком-2, ПП выполнен в виде тела вращени . В поперечном зазоре насосовой части ПП симметрично относительно оси симметрии расположены попарно измерительные 3 и 4 и токовые 5 и 6 электроды (фиг.2). Устройство содержит дифференциальный усилитель (ДУ) 7, насо- совый фильтр (ПФ) 8, первый фильтр 9 нижних частот (ФНЧ), источник 10 опорногоThe device contains a permanent magnet 1, covered with dielectric-2, PP made in the form of a body of rotation. In the transverse gap of the pump part of the PP, symmetrically with respect to the axis of symmetry, there are pairwise measuring 3 and 4 and current 5 and 6 electrodes (figure 2). The device contains a differential amplifier (RC) 7, a pump filter (PF) 8, the first low-pass filter 9 (LPF), the source 10 of the reference

ю ыyou

О)ABOUT)

соwith

натр жени , первый синхронный детектор (СД) 11, думматор 12, регул тор 13, компаратор 14, второй синхронный детектор (СД) 15, второй ФНЧ 16, избирательный усилитель 17, преобразователь 18 напр жение- ток,управл емый генератор Ш.Выходы ФНЧ 9, ФНЧ 16 и избирательного усилител  17  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства. Измерительные электроды 3 и 4 подсоединены к входам ДУ 7, выход которого соединен с входом ФНЧ 9 и через ПФ 8 с входом первого СД 11. Входы сумматора 12 подключены соответственно к выходу СД 11 и источнику 10 опорною напр жени , Выход сумматора 12 через регул тор 13 соединен с управл ющим входом генератора 19, выход которого соединен с входом преобразовател  18, входом СД 15 и через компаратор 14 с опорным входами СД 11 и СД 15. Выходы преоб- разовагел  18 подсоединены к токовым электродам 5 и 6,Выход СД 15 подключен к входу ФНЧ 16 и избирательного усилител  17.tension, first synchronous detector (SD) 11, dumator 12, controller 13, comparator 14, second synchronous detector (SD) 15, second low pass filter 16, selective amplifier 17, voltage-current converter 18, controlled oscillator Sh. Low-pass filter 9, low-pass filter 16 and selective amplifier 17 are the first, second and third outputs of the device, respectively. The measuring electrodes 3 and 4 are connected to the inputs of the remote control unit 7, the output of which is connected to the input of the low-pass filter 9 and the PF 8 to the input of the first LED 11. The inputs of the adder 12 are connected to the output of the LED 11 and the source 10, respectively, of the reference voltage 13 is connected to the control input of the generator 19, the output of which is connected to the input of the converter 18, the input of the LED 15 and through the comparator 14 to the reference inputs of the LED 11 and the LED 15. The outputs of the converter 18 are connected to the current electrodes 5 and 6, the Output of the LED 15 is connected to the input of the low pass filter 16 and the selective amplifier 17.

Устройство работает следующим обра- зом.The device works as follows.

На токовые электроды 5 и 6 с двух выходов преобразовател  18 подаетс  переменный ток 1 синусоидальной формы,величина которого определ етс  следующим соотно- шением: Uig/R, где Uig - выходное напр жение управл емого генератора 19; R -токовый резистор преобразовател  18 напр жение-ток. ДУ 7 измер ет и усиливает в KI раз разность потенциалов измерительных электродов 3 и 4. Выходное напр жение U ДУ 7 определ етс  соотношениемThe current electrodes 5 and 6 from the two outputs of the converter 18 are supplied with a sinusoidal alternating current 1, the value of which is determined by the following relation: Uig / R, where Uig is the output voltage of the controlled oscillator 19; R is a voltage-current converter resistor 18. The control unit 7 measures and amplifies KI times the potential difference of the measuring electrodes 3 and 4. The output voltage U of the control unit 7 is determined by the ratio

U I (Рж+ 1)/0wc) Ki+ KiKnp V4, (1) где - активное сопротивление раствора электролита между токовыми злектрода- ми;С - суммарна  емкость двойного электрического сло  токовых электродов; со- кругова  частота выходного напр жени  генератора 19; Кпр - коэффициент преоб- разовани  пульсацией скорости V1 в напр жение , С целью выделени  второй составл ющей используетс  первый ФНЧ 9, который усиливает эту составл ющую в К2 раз, Сигнал Ug пр мо, пропорциональный пульсаци м скорости потока 2 электропроводной жидкости, определ етс  соотношениемU I (PF + 1) / 0wc) Ki + KiKnp V4, (1) where is the resistance of the electrolyte solution between the current electrolytes; C is the total capacitance of the electrical double layer of current electrodes; co-frequency output voltage of generator 19; CRC is the coefficient for converting the pulsation of the speed V1 to the voltage. To isolate the second component, the first LPF 9 is used, which amplifies this component K2 times. The signal Ug is directly proportional to the pulsations of the flow rate 2 of the electrically conductive fluid, determined by the ratio

Ug Ki feKnp V1,-(2)Ug Ki feKnp V1, - (2)

ПФ 9 настроен на частоту выходного напр жени  генератора 19. Его выходное напр жение Us определ етс  следующим образом:FS 9 is tuned to the frequency of the output voltage of the generator 19. Its output voltage Us is defined as follows:

Ue l(Rx+1)/())KiK3,(3)Ue l (Rx + 1) / ()) KiK3, (3)

где Кз - коэффициент усилени  полосового фильтра 8.where Cs is the gain of the bandpass filter 8.

Первый синхронный детектор 11 осуществл ет детектирование выходного напр жени  Ua. Так как поступающий сигнал с компаратора 14 на опорный вход первого синхронного детектора 11 совпадает по фазе с выходным напр жением Uig генератора 19, то однопол рное выходное напр жение Un первого синхронного детектора 11 определ етс  соотношениемThe first synchronous detector 11 detects the output voltage Ua. Since the input signal from comparator 14 to the reference input of the first synchronous detector 11 coincides in phase with the output voltage Uig of the generator 19, the unipolar output voltage Un of the first synchronous detector 11 is determined by the relation

Un ГРжКгКз(4)Un GRJKgKz (4)

Сумматор 12 осуществл ет суммирование разнопол рных выходных напр жений Un и Uio соответственно первого синхронного детектор ; 11 и источника 10 опорного напр жени . Его выходное напр жение Ui2 определ етс  соотношениемThe adder 12 performs the summation of the unipolar output voltages Un and Uio, respectively, of the first synchronous detector; 11 and reference source 10. Its output voltage Ui2 is determined by the ratio

Ui2 Uio-MJigR Ki Кз/R.(5)Ui2 Uio-MJigR Ki Kz / R. (5)

Пропорционально-интегральный регул тор 13 осуществл ет непрерывное регули- рование выходного напр жени  Dig генератора 19 таким образом, чтобы поддерживать выходное напр жение Ui2 сумматора равным нулю. Поэтому выходное напр жение Dig управл емого генератора 19 определ етс  соотношениемThe proportional-integral regulator 13 continuously adjusts the output voltage Dig of the generator 19 in such a way as to keep the output voltage Ui2 of the adder to zero. Therefore, the output voltage Dig of the controlled oscillator 19 is determined by the ratio

.U ю R ,„.U th R, „

IJ19 (6)IJ19 (6)

где А - кондуктивна  посто нна  преобразовател  удельной электрической проводимости;where A is the conductive constant of the electrical conductivity converter;

)f - величина удельной электрической проводимости.) f - the value of specific electrical conductivity.

Второй синхронный детектор 15 осуществл ет детектирование выходного напр жени  U19. Его выходное напр жение пр мо пропорционально мгновенным значени м удельной электрической проводимости о. Второй ФМЧ 16 выдел ет и усиливает в К4 раз средние значени  5 удельной электрической проводимости. Его выходное напр жение UIG определ етс  соотношением Uio R К ЈThe second synchronous detector 15 detects the output voltage U19. Its output voltage is directly proportional to the instantaneous values of the specific electrical conductivity of. The second FMP 16 selects and amplifies K4 times the average values of 5 electrical conductivity. Its output voltage UIG is determined by the ratio Uio R K Ј

Uie Uie

(7)(7)

Ki КзАKi CCA

Избирательный усилитель 17 выдел ет и усиливает в КБ раз пульсации 1 удельной электрической проводимости. Его выходное напр жение Ui определ етс  соотношениемThe selective amplifier 17 selects and amplifies, in KB, pulsations of 1 specific electrical conductivity. Its output voltage Ui is determined by the ratio

Ur/ UioR KgUr / UioR Kg

(8)(eight)

Claims (1)

Ki K3 A Из соотношений (2) и (8) видно, что выходные сигналы пульсаций скорости потока и пульсаций удельной электрической проводимости не завис т друг от друга. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  параметров турбулентности потока электропроводнойKi K3 A From relations (2) and (8), it can be seen that the output signals of flow rate pulsations and specific electric conductivity pulsations do not depend on each other. The invention of the device for measuring the parameters of the turbulence of the flow of electrically conductive жидкости, состо щего из четырехэлектрод- ного первичного преобразовател  с двум  токовыми и двум  измерительными электродами дифференциального усилител , входы которого подключены к измерительным электродам, первого и второго синхронных детекторов и преобразовател  напр жение- ток, выход которого соединен с первым токовым электродом,отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, первичный преобразователь выполнен в виде тела вращени  из покрытого диэлектриком посто нного магнита, в поперечном зазоре носовой части которого симметрично относительно оси симметрии электроды расположены попарно, причем внешние электроды  вл ютс  измерительными, а внутренние - токовыми, в устройство введены первый и второй фильтры нижних частот, полосовой фильтр, источник опорного на- пр жени , сумматор, компаратор, регул 0a fluid consisting of a four-electrode primary transducer with two current and two measuring electrodes of a differential amplifier, whose inputs are connected to the measuring electrodes, first and second synchronous detectors, and a voltage-current converter, the output of which is connected to the first current electrode that differs in that, in order to expand the functionality of the device, the primary converter is made in the form of a body of rotation of a dielectric-coated permanent magnet, in the transverse Azora nose portion which symmetrically relative to the symmetry axis electrodes are arranged in pairs, wherein the external electrodes are measuring and internal - current, introduced into the apparatus first and second low pass filters, band pass filter, reference source HA direct voltage, an adder, a comparator regulator 0 5five 00 тор, избирательный усилитель и управл ющий генератор, причем выход дифференциального усилител  соединен с входом первого синхронного детектора через полосовой фильтр и с первым фильтром нижних частот, выход которого  вл етс  первым выходом устройства,входы сумматора подключены соответственно к выходу первого синхронного детектора и источнику опорного напр жени  выход сумматора через регул тор подключен к управл ющему входу генера- тора.выход которого соединен с входом преобразовател  напр жение-ток, входом второго синхронного детектора и через компаратор с опорными входами первого и второго синхронных детекторов.второй выход преобразовател  напр жение-ток соединен с вторым токовым электродом.а выход второго синхронного детектора подключен к входам второго фильтра нижних частот.низкой частоты и избирательного усилител ,выходы которых  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами устройства.a torus, a selective amplifier and a control oscillator, the output of the differential amplifier is connected to the input of the first synchronous detector through a band-pass filter and to the first low-pass filter, the output of which is the first output of the device, the inputs of the adder are connected respectively to the output of the first synchronous detector and the source of the reference voltage the output of the adder through the regulator is connected to the control input of the generator. Its output is connected to the input of the voltage-current converter, the input of the second synchronous the detector and a comparator with reference inputs of the first and second synchronous detectors. The second output of the voltage-current converter is connected to the second current electrode. And the output of the second synchronous detector is connected to the inputs of the second low-pass filter. Low frequency and selective amplifier whose outputs are respectively the second and third outputs of the device. Фиг. FIG. Фиг. 2FIG. 2 /7/ 7
SU894713775A 1989-07-03 1989-07-03 Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid SU1679338A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894713775A SU1679338A1 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894713775A SU1679338A1 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1679338A1 true SU1679338A1 (en) 1991-09-23

Family

ID=21458325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894713775A SU1679338A1 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1679338A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Дунаевский И.Г. и др. Методика и результаты исследовани кондиционных измерительных преобразователей. - Магнитна гидродинамика, 1977, № 2, с,119-123. Авторское свидетельство СССР N°. 545934,кл. G 01 R 27/22,1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2141627C1 (en) Electromagnetic flowmeter with empty tube detector
US5869971A (en) Method and apparatus for ratiometric measurement of hematocrit
US4205267A (en) High speed electrostatic voltmeter
US4590424A (en) Detection of ion concentration in a liquid
KR910004144B1 (en) Particle analyzer for measuring the resistance and reactance of a penticle
CN109813341A (en) A kind of online self-calibration system of silicon micromechanical gyroscope driving force coupling error
US20050115334A1 (en) Method for operating a magnetoinductive flowmeter
CN112050869A (en) Continuous alternating magnetic field measuring device and method thereof
SU1679338A1 (en) Device for measuring turbulence parameters in a flow of conducting liquid
GB2295676A (en) Conductivity measuring system comparing two detection channels
JPS6363856B2 (en)
CN213986287U (en) ERT resistance sensor based on liquid-solid two-phase fluid
SU1755159A2 (en) Device for testing conducting liquid flow turbulence parameters
SU1666958A1 (en) Device to meter fluid conductance
SU999028A1 (en) Device for checking concentration
SU1228060A1 (en) Method of measuring intensity of variable electric field
JPH076536Y2 (en) Conductivity meter
SU1185206A1 (en) Conductivity apparatus
SU859960A1 (en) Electric conductivity measuring device
SU1684723A1 (en) Device for measuring specific electric conductance
SU1190305A1 (en) Conductivity apparatus
SU1029062A2 (en) Conductometer
RU2350935C1 (en) Device for measurement of electric conductivity of liquid
SU691743A1 (en) Apparatus for measuring dielectrical permittivity materials
SU1278908A1 (en) Device for taking account of moving objects