SU1746256A1

SU1746256A1 - Способ контрол в зкости жидкости по ее колебани м

Info

Publication number: SU1746256A1
Application number: SU904785266A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Мордасов
Original assignee: Тамбовское Высшее Военное Авиационное Инженерное Краснознаменное Училище Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Использование: контроль в зкости жидкости по ее колебани м, возникающим под действием газовой струи. Сущность изобретени : газовую струю турбулизируют с получением акустических колебаний, после чего ее заглубл ют в контролируемую среду до возникновени акустического амп- литудно-модулированного колебани и о контролируемой величине суд т по параметрам ее огибающей. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к аэрогидродинамическим способам контрол в зкости жидкостей, и может найти применение в различных отрасл х промышленности.

Известен способ контрол в зкости, основанный на пропускании жидкостис посто нным расходом через капилл рную трубку и измерении перепада давлени на капилл рной трубке как меры контролируемой величины.

Такой способ контрол практически неприменим дл сред с твердыми включени ми .

Известен способ контрол в зкости жидкости по ее колебани м, основанный на воздействии струи газа на контролируемую жидкость, вызывающем изменение частоты автоколебаний образованного этой струей углублени с момента их возникновени на посто нную величину, например на 1 Гц, путем изменени давлени подаваемой струи газа и по этому изменению определ ют в зкость исследуемой жидкости. Такой

способ позвол ет осуществить контроль жидких сред с твердыми включени ми.

Однако при реализации способа возможно возникновение автоколебаний с различными частотами при различных расходах Е зависимости от режима течени газа в струе. Способ отличаетс также сложностью и невысокой точностью преобразовани инфранизких частот, а давление газа в подаваемой струе неоднозначно св зано с величиной контролируемого параметра. Кроме того, при изменении давлени в струе осуществл ют изменение частоты от на-, чального значени , вл ющегос собственной частотой жидкости, до некоторого другого значени , при этом точность генерации системы со второй частотой будет ниже из-за флуктуации, вли ние которых будет тем больше, чем меньше в зкость.

Цель изобретени - повышение точности .

кающих колебаний, газовую струю турбулизмруют с получением акустических колебаний , заглубл ют в контролируемую жидкость до возникновени акустического амплитудно-модулированного колебани , измер ют амплитуду изменени огибающей и о контролируемой величине суд т по отношению амплитуды изменени огибающей к частоте колебаний жидкости.

На фиг. 1 представлена схема установки дл реализации способа: на фиг. 2 - формы газового канала, возникающие в процессе движени волны по поверхности.

В установку вход т регул тор расхода воздуха (газа) 1, установленный на трубопроводе подачи газа. К выходу регул тора 1 расхода газа подключена газоподвод ща трубка 2, к концу которой подключен турбулентный звукообразователь 3, погружаемый с помощью газоподвод щей трубки 2 в контролируемую жидкость 4. Над поверхностью жидкости установлен микрофон 5, выход которого соединен с измерител ми амплитуды 6 и частоты 7 инфразвукового колебани . Стру газа, выход ща из турбулентного звукообразовател 3 при его погружении в контролируемую жидкость, образует газовый канал 8.

При контроле в зкости, жидкости газ с посто нным расходом Gr const, устанавливаемым и поддерживаемым на заданном уровне с помощью регул тора 1 расхода газа , по газоподвод щей трубке 2 поступает на турбулентный звукообразователь 3, выполн ющий функцию аэрогидродинамического генератора звуковых колебаний несущей частоты % с амплитудой Am.

Турбулентный звукообразователь 3 с помощью газоподвод щей трубки 2 погружают в контролируемую жидкость. Режим течени газа в струе, выход щей из звукообразовател 3, всегда будет турбулентный. Стру газа, проход т через слой жидкости, образует канал с жидкостными стенками.

В полученной таким образом системе стру саза - жидкость, при погружении звукообразовател 3 на критическую глубину Ькр., режим взаимодействи принимает характер автоколебательного. При таком режиме взаимодействи в системе возникают колебани , сопровождаемые изменением формы канала 8 (фиг. 2 а, б). Частота Q периодических изменений формы канала 8, т.е. инфразвуковых управл ющи колебаний, определ етс скоростью движени возникшей жидкостной волны по поверхности канала 8. Амплитуда Amy инфразвуковых колебаний однозначно определ етс амплитудой жидкостной волны.

В системе стру газа - жидкость в автоколебательном режиме взаимодействи осуществл етс акустическа амплитудна модул ции, при которой на звуковые колебани несущей частоты соо , излучаемые звукообразователем 3, накладываютс колебани инфранизкой частоты Q , определ емые динамикой роста и движени волны по поверхности жидкости.

На вход микрофона 5 поступает акустическое амплитудно-модулированное колебание , параметры огибающей которого (амплитуда ДАт изменени огибающей и частота инфразвукового управл ющего колебани Q ) несут информацию о в зкости контролируемой жидкости. Так как каждой жидкости, обладающей только ей присущи ми физико-механическими свойствами, соответствует определенна амплитуда ДАт

и частота Q , то дл контрол в зкости жидкости необходимо использовать их в определенной св зи. Частота Q колебаний св зана обратно пропорциональной зависимостью с в зкостью, а амплитуда ДАт

изменени огибающей, однозначно определ ема амплитудой волны, св зана пропорциональной зависимостью с в зкостью жидкости, так как после возникновени волны на поверхности следа ее масса растет по

мере движени по поверхности следа за счет в зкого трени внутри пограничного сло . О контролируемой величине исход из изложенного суд т по отношению амплитуды изменени огибающей к частоте колебаНИИ жидкости, т.е.

Мт

/ - -ц-

Учитыва , что жидкость представл ет

собой звено, осуществл ющее фильтрацию частот, т.е. выполн ет функцию фильтра нижних частот, поэтому присутствие колебаний звуковой частоты в газовой струе не

будет оказывать вли ни на происход щие в системе стру газа - жидкость процессы. Турбулизаци струи, взаимодействующа с контролируемой жидкостью, позвол ет устранить неоднозначность в частотной

характеристике системы стру газа - жидкость , а возникающие при этом акустические колебани выполн ют функцию несущего колебани .

Взаимодействие струи газа с жидкостью , привод щее к образованию газового канала, позвол ет осуществит акустическую амплитудную модул цию. Это позвол ет информацию о контролируемой величине разместить в параметрах акустического амплитудно-модулированного колебани .

Claims

Формула изобретени Способ контрол в зкости жидкости по ее колебани м при воздействии на нее газовой струи и измерении частоты возникающих колебаний, отличающийс тем, что. с целью повышени точности, газовую

струю турбулизируют с получением акустических колебаний, заглубл ют в контролируемую жидкость до возникновени акустического амплитудно-модулированного колебани , измер ют амплитуду изменени огибающей его и о контролируемой величине суд т по отношению амплитуды изменени огибающей к частоте колебаний жидкости.

10