SU725014A1 - Способ обнаружени пузырьков газа в жидкости - Google Patents

Description

измер ют уровень рассе нного жидкостью сигнала ка разностной частоте этих колебаний.

На чертеже изображена блок-схема устройства , реализующего предаагаемьш способ в импульсном режиме.

Устройство содержит генератор 1 видеоимпульсов и два кварцевых генератора 2 и 3, вырабатьшающих напр жени  частот f, и f, соответственно. Генераторы 1 и 2 подключены к модул тору 4, выход которого через усилитель 5 мощности соединен с излучателем 6. Генератор i подключен также к модул тору 7, второй вход которого соединен с генератором 3. Выход модул тора 7 через усилитель 8 мощности соединен с излучателем 9.

Излучатели 6 и 9 погружены в жидкость и расположены под углом « так, что об 5азуетс  зона 10, в которой на жидкость воздействуют колебани  как частоты f,, так и частоты f j. Дл  обеспечени  наибольщей точности обнаружени  угол (У должен быть близок к 90°. Размеры излучателей 6 и 9, определ ющие размеры зоны 10, выбираютс  в зависимости от рсшаемок задачи. Дл  обнаружени  единичных пузырьков размеры излучателей 6 и 9 не должн 1 превыщать рассто ние между пузырьками с одинаковой резонансной частотой.

Дл  того, чтобы уменьщить вли ние местоположени  пузырька в зоне 10 на регистрируемый уровень рассе нного излучени , приемник 11 установлен вне зоны 10 на рассто нии, превыщающем размеры зоны 10. Приемник 11 через селективный уси.пи1ель 12, настроенный на частоту (f, -fj), и управл ющий ключ 13 подключен к регистратору 14. Управл ющий вход ключа 13 через блок 15 задержки подключен к генератору 1 видеоимпульсов. Ключ 13 предназначен дл  уменьшени  уровн  шума при регистрашш сигнала, несущего информацию о наличии в жидкости пузырьков газа определенного радиуса. Регистратор 14 содержит, например , детектор 16, интегратор 17 и самописец 18

Способ реализуетс  следующим образом.

С помощью генераторов 1-3 и модул торов 4 и 7 формируют колебани  частот f, и f j, которы после усилени  в усилител х 5 и 8 одновременно излучают посредством излучателей 6 и 9 в жидкость. Уровень рассе нного в жидкости излучени  регистрируют на частота (f 1 г) одновременно с воздействием на ЖИДКОСТЬ колебаний частот f, и f,. В устройстве регистраци  на частоте (f, -f,) обеспечиваетс  селективным усилителем 12, который с помощью ключа 13, упр авл ём6г6 генератором 1, подключаетс  к регистратору 14 на врем  воздействи  на жидкость акустических колебаний частот f, и f, с учетом време1Ш запаздывани  на формирование колебаний в тракте , включающем генераторы 2 и 3, модул торы 4 и 7 и усилители 5 и 8.

Пузырек газа в жидкости  вл етс  нелинейным рассеивателем, а резонансна  частота f(, пузырька однозначно св зана с его радиусом . При воздействии на пузырек акустическим излучением ча.стот f, и f, f из-за его нелинейности формируетс  излучение на разностной частоте (f,-fj), амплитуда которого

определ етс  близостью разностной частоты к fj и однозначно св зана с радиусом пузырька. При (f, -f J) fo уровень рассе нного пузырьком излучени  макс:имален.

В силу того, что пузырек газа в жидкости

из-за бо.пьщей сжимаемости обладает большим коэффи1шентом нелинейности нежели рассеиватели другой природы, регистрируемый на разностной частоте уровень рассе нного излучени  обуславливаетс  наличием в жидкости пузырьков с резонансной частотой f„, соответствующей некоторому фиксированному радиусу пузырька.

Дл  одновременной регистрации пузырьков разлишых радиусов можно осуществл ть перестройку частоты излучени  или дополнительно воздействовать на жидкость излучением, частоты которого не равны f, и f,.

Таким образом, предложенный способ позвол ет обнаружить в жидкости пузырьки газа

фиксированного радиуса, в то врем , как известными способами регистраци  ведетс  усредненно по большому количеству пузырьков. При достаточно малых размерах из.чучателей по вл етс  возможность регистрировать единичные

пузырьки.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ обнаружени  пузырьков газа в жидкости , включающий облучение исследуемой жидкости акустическим полем и измерение уровн  рассе нного жидкостью сигнала, по которому устанавливают наличие пузырьков, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности обнаружени  пузырьков фиксированного радиуса, исследуемую жидкость облучают одновременно акустическими колебани ми даух различных частот и измер ют уровень рассе нного жидкостью сигнала на разностной частоте зтих колебаний

   Источники информации, прин тые во внимание при зКспертизе 551. Авторское свидетельство СССР N 575559,

   кл. G 01 N 29/02, 1977. .
2. 2. journal Geophysical Research, v. 75. 1970, .№ 3, p. 603-604 (прототип)