SU838552A1 - Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи - Google Patents

Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи Download PDF

Info

Publication number
SU838552A1
SU838552A1 SU792823764A SU2823764A SU838552A1 SU 838552 A1 SU838552 A1 SU 838552A1 SU 792823764 A SU792823764 A SU 792823764A SU 2823764 A SU2823764 A SU 2823764A SU 838552 A1 SU838552 A1 SU 838552A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
phase
frequency tuning
generator
liquid
Prior art date
Application number
SU792823764A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Николаевич Бутенко
Евгений Семенович Чистяков
Виктор Арсеньевич Асафов
Валерий Павлович Власов
Original Assignee
Харьковский Авиационный Институт Им.H.E.Жуковского
Институт Ядерной Энергетики Ah Белорусской Ccp
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 Харьковский Авиационный Институт Им.H.E.Жуковского, Институт Ядерной Энергетики Ah Белорусской Ccp filed Critical Харьковский Авиационный Институт Им.H.E.Жуковского
Priority to SU792823764A priority Critical patent/SU838552A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU838552A1 publication Critical patent/SU838552A1/ru

Links

Description

1
Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  концентрации нерастворенного газа в жидкост х, преимущественно транспортируемых по трубопроводам.
Известны устройства дл  измерени  концентрации газовой фазы в потоке жидкости, содержащие полый цилиндрический датчик, подключенный через резистор к ультразвуковому генератору . Индикатор концентрации газовой фазы подключен непосредственно к датчику tl .
Однако имеетс  недостаточна  точность измерени , особенно при измерении небольших концентраций газовой фазы.
Известны также устройства дл  определени  объема газовых пузырей в жидкости содержсццие генератор ультразвуковых импульсов, которыми озвучиваетс  исследуема  жидкость на длине волны, сравнимой с размерами пузырей, приемник эхо-сигналов от пузырей и индикатор {2,
Недостаткг1ми этого устройства  вл етс  также недостаточна  точность измерени  и трудности практического использовани  его дл  измерени  газо
содержани  в жидкост х, протекающих по трубопроводу.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , содержащее установленные на противоположных сторюнах отрезка трубопровода ультразвуковой из луча- тель, подключенный к выходу генератора электрических колебаний, и
0 приемник, подключенный к последовательно соединенным усилителю, де ,тёктору и индикатору Гз.
Однако больша  зависимость резуль5 татов измерени  от температуры жидкости обусловлена тем, что внутренние стенки трубопровода  вл ютс  хорошими отражател ми дл  ультразвуковых колебаний, вследствие чего
0 сигнал на выходе приемника представл ет собой результат интерференции двух кЪлёбаний - пр мой и отраженной волн.
При изменении температуры или дав5 лени  среды мен етс  скорость распространени  ультразвуковых колебаний,а следовательно, и фазовые соотношени  между пр мой и отраженной волнами, что приводит к значительным колеба0 ни м уровн  сигнала на выходе приемника при одной и той же концентрации нерастворенного газа в жидкости.
Цель изобретени  - повышение точности измерени  при изменении температуры и давлени  контролируемой среды .
Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены усилитель-ограничитель , фазовращатель, ограничитель амплитуды, блок автоматической перестройки частоты и фазовый детектор, один вход которого через усилитель-ограничитель соединен с выходом усилител , другой вход через последовательно соединенные ограничитель амплитуды и фазовращатель подключен к выходу генератора а выход фазового детектора соединен со входом блока автоматической перестройки частоты, выход которого подключен к генератору.
На чертеже приведена блок-схема устройства.
Устройство состоит из двух пьезоэлектрических преобразователей - излучател  1 и приемника 2, установленных на противоположных сторонах отрезка трубопровода 3, генератора 4 электрических колебаний, подключенного к излучателю 1, усилител  5 детектора 6, индикатора 7, усилител ограничител  8, фазовращател  9, ограничител  амплитуды 10, блок 11 автоматической подстройки частоты и фазового детектора 12. Один из входов фазового детектора 12 через усилитель-ограничитель 8 соединен с выходом усилител  5, другой вход фазового детектора 12 через последоват€;льно соединенные ограничитель амплитуды 10 и фазовращатель 9 подключен к выходу генератора 4. Выход фазового детектора 12 соединен со входом блока 11 автоматической подстройки частоты, выход которого подключен к генератору 4.
Принцип работы устройства основан на прозвучивании контролируемой среды в трубопроводе ультразвуковыми колебани ми с частотой, выбранной выше резонансных частот пузырьков в жидкости, и измерении амплитуды электрических колебаний на выходе приемного преобразовател , по величине которой наход т концентрацию нерастворенного газа в жидкости.
Устройство работает следующим образом .
Генератор 4 электрических колебаний вырабатывает непрерывные электрические колебани  фиксированной амплитуды, которые подвод тс  к излучателю 1. Прошедшие через исследуемую жидкость ультразвуковые колебани  приемника 2 преобразуютс  в электрические и после усилени  усилителем 5 и детектировани  детектором б поступают на индикатор 7. Амплитуда напр жени  на выходе приемни
ка 2 зависит как от величины затухани , вносимого пузырьками газа, так и от фазовых соотношений между пр мой и отраженной волнами в трубопроводе . При равенстве фаз между этими волнами результирующа  амплитуда сигнала на выходе приемного преобразовател  максимальна , поэтомуприменительно к конкретной жидкости и трубопроводу частота ультразвуковых колебаний предварительно устанавливаетс  такой, чтобы фазы пр мой и отраженной волн были равны. Дл  устрнени  вли ни  температуры и давлени  среды на результаты измерений частота ультразвуковых колебаний в устройстве в процессе измерени  автоматически перестраиваетс  таким образом , чтобы пр мые и отраженные волны приходили на приемник 2 всегда в одной фазе при любых значени х температуры и давлени  контролируемой среды Перестройку частоты осуществл ет блок 11 автоматической перестройки частоты, на вход которого подаетс  управл ющее напр жение с выхода фазового детектора 12. Величина и знак управл ющего напр жени  пропорциональны величине и знаку фазового сдвига между электрическими сигналам на излучателе 1 и приемнике 2.
Дл  преобразовани  фазового сдвига в напр жение на один вход фазового детектора с выхода усилител  5 через усилитель-ограничитель В подаетс  нормализованный по амплитуде сигнал, совпадающий по фазе с электрическим сигналом на приемнике 2. На другой вход через фазовращатель 9 и ограничитель амплитуды 10 подаетс  .нормализованный по амплитуде, но сдвинутый по фазе, электрический сигнал с приемника 2. Сдвиг по фазе Б фазовращателе 9 устанавливаетс  предварительно и выбираетс  таким, чтобы при равенстве фаз пр мой и отраженной волн на приемнике 2 сдвиг фаз между нормгшизёванными сигналами , подаваемыми на входы фазового детектора 12, бып равным 90°. В этом случае напр жение на выходе детектора 12 равно нулю.

Claims (3)

  1. При изменении температуры и давлени  жидкости фазовый сдвиг между нормализованными сигналами уже не будет равным 90, и на выходе фазового детектора 12 по вл етс  управл ющее напр жение, величина и знак которого определ ютс  величиной и знаком фазового сдвига между нормализованными сигналами. Под воздействием управл ющего напр жени  исполнительный элемент в блоке 11 автоматической перестройки частоты перестраивает частоту генератора 4, а следовательно, и фазовые соотношени  между пр мой и отраженной волнами до тех пор, пока фазы между ними не станут равными. При этом управл кхцее напр жение становитс  равным нулю и перестройка частоты прекращаетс . Таким образом введение в предлагаемое устройство дополнительных элементов, обеспечивающих перестрой ку частоты ультразвуковых колебаний при изменении температуры и давлени контролируемой жидкости, позвол ет исключить колебани  уровн  сигнала на выходе приемника и тем самым существенно повысить точность измерени . Формула изобретени  Устройство дл  определени  концентрации нерастворенного газа в жидкости, содержащее установленные противоположных сторонах отрезка трубопровода ультразвуковой излучатель , подключенный к выходу генерат ра электрических колебаний, и прием ник, подключенный к последовательно соединенным усилителю, детектору и индикатору, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено усилителем-ограничителем/ фазовращателем, ограничителем амплитуды , блоком автоматической перестройки частоты и фазовым детектором, один вход которого через усилительограничитель соединен с выходом усилител , другой вход через последовательно соединенные ограничитель амплитуды и фазовращатель подключен к выходу генератора, а выход фазового детектора соединен со входом блока автоматической перестройки частоты, выход которого подключен к генератоИсточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №427641, кл. G 01 N 29/00, 1978.
  2. 2.Патент США 3974683, кл. 77-43, 1977.
  3. 3.Патент США № 3974681, кл. 74-43, 1977.
SU792823764A 1979-09-24 1979-09-24 Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи SU838552A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792823764A SU838552A1 (ru) 1979-09-24 1979-09-24 Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792823764A SU838552A1 (ru) 1979-09-24 1979-09-24 Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU838552A1 true SU838552A1 (ru) 1981-06-15

Family

ID=20852406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792823764A SU838552A1 (ru) 1979-09-24 1979-09-24 Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU838552A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882928A (en) * 1987-12-22 1989-11-28 Lane Jr William E Refrigeration efficiency monitoring system
US5026348A (en) * 1988-06-06 1991-06-25 The General Hospital Corporation Apparatus and method for the detection of IV catheter obstruction and extravasation
US5394732A (en) * 1993-09-10 1995-03-07 Cobe Laboratories, Inc. Method and apparatus for ultrasonic detection of air bubbles
US5524475A (en) * 1994-11-10 1996-06-11 Atlantic Richfield Company Measuring vibration of a fluid stream to determine gas fraction
US6151958A (en) * 1996-03-11 2000-11-28 Daniel Industries, Inc. Ultrasonic fraction and flow rate apparatus and method
US8033157B2 (en) 2007-10-01 2011-10-11 Baxter International Inc. Medical fluid air bubble detection apparatus and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882928A (en) * 1987-12-22 1989-11-28 Lane Jr William E Refrigeration efficiency monitoring system
US5026348A (en) * 1988-06-06 1991-06-25 The General Hospital Corporation Apparatus and method for the detection of IV catheter obstruction and extravasation
US5394732A (en) * 1993-09-10 1995-03-07 Cobe Laboratories, Inc. Method and apparatus for ultrasonic detection of air bubbles
US5524475A (en) * 1994-11-10 1996-06-11 Atlantic Richfield Company Measuring vibration of a fluid stream to determine gas fraction
US6151958A (en) * 1996-03-11 2000-11-28 Daniel Industries, Inc. Ultrasonic fraction and flow rate apparatus and method
US8033157B2 (en) 2007-10-01 2011-10-11 Baxter International Inc. Medical fluid air bubble detection apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5214966A (en) Method and apparatus for measuring mass flow
US4213337A (en) Liquid level sensing devices
US8820147B2 (en) Multiphase fluid characterization system
SU838552A1 (ru) Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи
US2746480A (en) Apparatus for the measurement and control of fluids
US4212201A (en) Ultrasonic sensor
RU2640122C1 (ru) Вихреакустический преобразователь расхода
US2923155A (en) Ultrasonic flowmeter
GB968561A (en) Electro-acoustic measuring apparatus
SU901894A1 (ru) Устройство дл измерени скорости и коэффициента затухани ультразвука
GB1595973A (en) Flow sensor
SU1196751A1 (ru) Способ измерени концентрации газовых включений в жидкости
JPS5527935A (en) Ultrasonic wave flow meter
SU1462113A1 (ru) Способ непрерывного измерени уровн жидких сред
SU1408355A1 (ru) Ультразвуковой концентратомер
SU373539A1 (ru) Ультразвуковой уровнемер
RU2195635C1 (ru) Способ измерения уровня жидких и сыпучих сред
SU1002966A1 (ru) Устройство дл измерени скорости потока и расхода жидких и газообразных сред
SU834394A1 (ru) Ультразвуковой способ измерени ТОлщиНы
JPS55134349A (en) Sound wave microscope
SU415577A1 (ru)
SU296595A1 (ru) Сигнализатор уровня раздела двух несмешивающихся жидкостей
SU1116382A1 (ru) Устройство дл измерени среднего объемного паросодержани среды
SU437008A1 (ru) Устройство дл измерени скорости и коэффициента затухани ультразвука
SU851256A2 (ru) Ультразвуковое устройство дл КОНТРОл физичЕСКиХ пАРАМЕТРОВжидКОСТи B ТРубОпРОВОдАХ