SU756225A1

SU756225A1 - Устройство для измерения параметров жидких сред

Info

Publication number: SU756225A1
Application number: SU782637325A
Authority: SU
Inventors: Gerts Birger; Vladimir A Nechepas; Yurij L Romanov; Valentin A Skotnikov; Vasilij N Smirnov
Original assignee: Vnii K Tsvetmetavtomatika
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для измерения скорости ультразвука в жидких средах с целью $ определения состава контролируемой среды.

Известно устройство для измерения параметров жидких сред, которое содержит зондирующий генератор импульсов, запоминающее и сравнивающее устройства, вспомогательный генератор, электрически жестко связанные между собой, передающий и приемный преобразователи, широкополоеный усилитель и сервопривод, кинематически связанный с элемёнтом, регулирующим период- электрических колебаний вспомогательного генератора Г¹]· ^_ 20

Недостатком такого устройства является наличие погрешности измерений, обусловленной неточностью момента запуска вспомогательного генератора импульсов в связи с не- 25 точностью момента фиксации его нулевой фазы электрических колебаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения параметров

жидких сред, содержащее цепь возбуждения, состоящую из последовательно соединенных излучателя ультразвуковых колебаний, механически связываемого с контролируемой средой, импульсного генератора, регулируемого элемента и триггера, один вход которого соединен через регулируемый элемент с выходом импульсного генератора, цепь приема ультразвукового сигнала, состоящую иэ последовательно соединенных приемника ультразвуковых колебаний, механически связываемого с контролируемой средой, усилителя и выходного каскада, выход которого соединен с другим входом триггера, блока преобразования "время-напряжение', соединенного с выходом триггера, регистратора и компенсатора напряжения, подключенного к одному выходу преобразователя, другой выход которого соединен с регистратором [2}.

Недостатком этого устройства является значительная погрешность, обусловленная недостаточной стабильностью регулируемого элемента, выполненного в виде электрической линии задержки.

3

756225

4

Целью изобретения является повыпение точности измерений параметров

жидких, сред.

Цель достигается тем, что для повышения точности измерений,-регулирующий элемент выполнен в. виде аттенюатора, а расстояние между мембранами излучателя и приемника выбрано из соотношения

σρ-ιτ.« τΑ-ητ! ~ ^ορστ,

' ^С ’ЛЛМН

где [_ - расстояние между мембранами ;

Т - период повторения импульсов генератора;

С - скорость ультразвука в •контролируемой среде;

8 - толщина мембраны;

Сд- скорость ультразвука в материале мембран; η - число периодов повторения импульсов генератора до отсчета;

/ /_мин- минимальное значение модуля при измерении скорости ультразвука с изменением концентрации.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения параметров жидких сред; на фиг. 2 - временные 'диаграммы, поясняющие работу схе^мы.

Устройство для измерения параметров жидких сред содержит цепь возбуждения, состоящую из последователь-г но соединенных излучателя 1 ультразвуковых колебаний, механически связываемого с контролируемой средой, импульсного генератора 2, регулируемого элемента 3 и триггера 4, один вход которого соединен через регулируемый элемент с выходом импульсного генератора, цепь приема ультразвукового сигнала, состоящую из последовательно соединенных приемника 5 ультразвуковых колебаний, механически связываемого с контролируемой средой (не показано), усилителя 6 и выходного каскада 7, выход которого соединен с Другим входом триггера, блок 8 преобразования "время-напряжение", соединенного с выходом триггера, регистратор 9 и компенсатора 10 напряжения, подключенного к одному выходу преобразователя, другой выход.которого соединен с регистратором. Контролируемая среда обозначена без номера.

Устройство работает следующим образом.

С импульсного генератора 2 импульсы подаются на излучатель 1 ультразвуковых колебаний, механически связываемый с контролируемой средой, где преобразуются в ультразвуковые импульсы, и на регулируеьмй элемент 3, выполненный в виде аттенюатора. С. выхода регулируемого элемента импульсы подаются на один из выходов триггера.

Импульсы, прошедшие через контролируемую среду, поступают на приемник 5 ультразвуковых колебаний, механически связываемый с контролируемой средой. В приемнике ультразвуковые колебания преобразуются в электрические импульсы и с него подаются через усилитель 6 на выходной .каскад 7, выход которого соединен с другим входом триггера. Одним из импульсов триггер открывается, другим закрывается. Импульсы с выхода триггера поступают на блок 8 преобразования "время-напряжение", где они преобразуются в напряжение, пропорциональное скорости ультразвука в контролируемой среде. Один выход преобразователя соединен с компенсатором, служащим для установки нуля, Другой - с регистратором, по которому производится отсчет измеренной скорости.

Расстояние 1_ между мембранами излучателя и приемника выбирают так, чтобы при измерении скорости ультразвука с изменением концентрации среды в требуемом диапазоне измерений минимальная разность между временем прохождения импульса через контролируемую среду и длительностью (периодом Т ) между импульсами импульсного генератора 2 находилась в пределах 1-5% периода повторения импульсов, прошедших через контролируемую среду.

Расстояние I. выбирают из соотношения

ОО1Т« 7—-Ϊΐτΐ ΐΟ,Ο5Τ,

где Ь - расстояние между мембранами ;

Т - период повторения импульсов генератора;

С - скорость ультразвука в контролируемой среде;

ά - толщина мембраны; с_м- скорость ультразвука в материале мембраны; η - число периодов повторения

импульсов генератора до отсчета;

ί ^мин - минимальное значение модуля при измерении скорости ультразвука с изменением концентрации контролируемой среды.

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров жидких сред, содержащее цепь возбуждения, состоящую из последовательно соединенных излучателя ультразвуко .вых колебаний, механически связываемого с контролируемой средой, импульсного генератора, регулируемого элемента и триггера, один вход которо го соединен через регулируемый эле5

756225

6

мент с выходом .импульсного- генератора, цепь приема ультразвукового сигнала, состоящую из последовательно соединенных приемника ультразвуковых колебаний, механически связываемого с контролируемой средой, усилителя и выходного каскада, выход которого Соединен с другйм входом триггера, блока преобразования "время-напряжения", соединенного с выходом триггера, регистратора и компенсатора напряжения, подключенного к одному выходу преобразователя, другой выход которого соединен с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, регулирующий элемент выполнен в виде аттенюатора, а расстояние между мембранами излучателя и

приемника выбрано из соотношения Ϊ0Ο5Τ,

мин

где|_ - расстояние между меморанамк;

Т - период повторения импульсов

генератора;

С - скорость ультразвука в контролируемой среде;

5 8 - толщина мембраны;

С_м - скорость ультразвука в материале мембран;

η - число периодов импульсов генератора до отсчета;

ΙΟ IIмин^- минимальное значение модуля

при измерении скорости ультразвука с изменением концентрации .

.,