SU1693471A2 - Устройство дл регистрации структурных параметров дисперсных потоков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  структурных параметров дисперсных потоков. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей Сущность изобретени  состоит в том, что в блоке измерени  длительностей осуществл етс  дополнительное измерение суммарного времени прохождени  частиц в поле зрени  фотоприемника. За счет осуществлени  измерени  длительностей соответствующих временных интервалов обеспечиваетс  вычисление до четырех параметров дисперсного потока в микропроцессоре по известным соотношени м ЭкспериментЗЛЬРО установлено, что среднеквадратическа  ошибка измерений величины локальной концентрации частиц составл ет 5% концентрации газовых пузырей и твердой фазы 6%, а газосодержани  в твердой фазе 6-7% 1 ил

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике, может быть использовано дл  измерени  структурных параметров дисперсных потоков и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. N 1337734.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 света, зондирующий 2 и приемный 3 световоды, фотоприемник 4, усилитель 5, блок 6 формировани  измерительных импульсов, интегратор 7, блок 8 измерени  длительностей, микропроцессор 9, блок 10 запоминани  максимального уровн , блок 11 запоминани  минимального уровн , первый компаратор 12, формирователь 13 порогового напр жени , второй компаратор 14, первый

ключевой элемент 15, генератор 16 счетных импульсов, первый счетчик 17 импульсов, второй ключевой элемент 18 и второй счетчик 19 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Излучение источника 1 света передаетс  с помощью зондирующего световода 2 в исследуемую среду Приемный световод 3 транспортирует излучение, рассе нное на движущихс  в дисперсном потоке частицах и неоднородност х, к чувствительному эле- менту фотоприемника 4 Концевые элементы зондирующего 2 и приемного 3 световодов расположены параллельно друг другу, причем торец зондирующего световода 2 установлен параллельно и в непосредственной близости от торца приемного световода 3. С выхода фотоприемника 4 электрический сигнал через усилитель 5 поступает на вход блока б формировани  измерительных импульсоз. В результате обработки сигнала фотоприемника 4 блок б формирует .пр моугольные импульсы равной амплитуды, длительности которых соответствуют длительност м световых импульсов от частиц и неоднородностей дисперсного потока, На выходе интегратора 7 формируетс  огибающий сигнал, который поступает на вход блока 8 измерений длительностей.

Блок 6 формировани  измерительных импульсов работает следующим образом.

Усиленный сигнал фотопрмемника 4, поступающий на вход блока 6, преобразуетс  блоками 10 и 11, на выходе которых формируютс  сигналы максимального и минимального уровней. Указанные сигналы поступают на первый и второй входы формировател  12 опорного напр жени , на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный разности между максимальным и минимальным уровн ми (размаху колебаний входного сигнала). Сигнал опорного напр жени  сравниваетс  в первом компараторе 13 с выходным сигналам блока 6, при этом на выходе последнего (выход первого компаратора 13) формируютс  цуги измерительных импульсов.

Блок 8 измерений длительностей работает следующим образом.

Сигнал с выхода интегратора 7 поступает на вход второго компаратора 14, на выходе которого путем сравнени  с нулевым уровнем напр жени  формируютс  одинаковые по амплитуде измерительные импульсы , длительность которых равна Ati, где 1, 2, ..., п - номер измерительного импульса, т.е. времени нахождени  торцов зондирующего 2 и приемного 3 световодов внутри облака частиц (твердой фазы) исследуемого дисперсного потока. С выхода второго компаратора 14 измерительные импульсы поступают на управл ющий вход первого ключевого элемента 15, осуществл ющего за врем  Ati пропускание выходных импульсов генератора 16 на вход первого счетчика 17 импульсов.

Сигнал с выхода блока 6, представл ющий одинаковые по амплитуде измерительные импульсы, длительность которых равна

Atj, где 1,2п - номер измерительного

импульса, т.е. времени прохождени  частиц в поле зрени  фотоприемника 4, поступает на управл ющий вход второго ключевого элемента 18, осуществл ющего за врем  Atj пропускание выходных импульсов генератора 16 на вход второго счетчика 19 импульсов .

Таким образом на первом и втором выходах блока 8 измерени  длительностей формируетс  цифровой код, пропорциональный суммарному времени нахождени  торцов зондирующего 2 и приемного 3 световодов внутри облака частиц (твердой фазы ) Јn AT.I и суммарному времени i 1

нахождени  частиц в поле зрени  фотоприемника 4 2р Atj соответственно.

J i

Известно, что величина концентрации твердой фазы тв.ср., концентрации пузырей

и частиц Х|, а также газосодержани  в твердой фазе $v в исследуемом дисперсном потоке могут быть определены по следующим соотношени м:

.ф

,

I 1

т t,AtJ

0

5

5

0

5

рпуз - 1 тв,ф; ч 1 - фч,

где Т - врем  измерени .

Вычисление этих структурных параметров дисперсного потока осуществл етс  микропроцессором 9, к первому и второму входам которого подключены первый и второй выходы блока 8 измерени  длительностей.

Таким образом, устройство позвол ет измер ть до четырех параметров дисперсного потока, при этом экспериментально ус- тановлено. что среднеквадратическа  ошибка измерений величины локальной концентрации частиц составл ет 5%, концентрации газовых пузырей и твердой фазы 6%, а концентрации газосодержани  в твердой фазе 6-7%. Кроме того, на базе устройства возможно построение автономных малогабаритных измерительных систем, которые могут найти широкое применение в научных исследовани х, а также в качестве средств контрол  за ходом технологических процессов в промышленности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регистрации структурных параметров дисперсных потоков по авт. св. № 1337734, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в блок измерени  длительностей дополнительно введены последовательно соединенные второй ключевой элемент и второй счетчик импульсов, при этом информационный вход второго ключевого элемента соединен с выходом генератора импульсов, а управл ющий вход,  вл ющийс  вторым входом блока измерени  длительностей, соединен с выходом блока формировани  измерительных импульсов , выход второго счетчика импульсов,  вл ющийс  вторым выходом блока измерени  длительностей, соединен с вторым входом микропроцессора.