154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХФАЗНОГО
ПОТОКА
Изобретение относитс к области теплотехники, преимущественно к теплотехнике энергетических установок; и предназначено дл измерени хара ктери тик (в частности паро- и газосодержани ) парожидкостных и газожидкостных потоков пузырьковой и капельной структуры в любой области концентраций в широком диапазоне температур и давлений. Известно устройство дл непрерывного измерени плотностей жидкостей, основанное на одновременном измерении акустического сопротивлени иссле дуемой среды и скорости распространени звука в ней Г1 Недостатком устройства вл етс т что датчик-пьезопреобразователь, помещенный в исследуемую среду, наклады вает ограничени на допустимую темпер туры среды; двухфазный поток, вследствие сильной эрозии, быстро выводит из стро пьезопреобразователь; применимость устройства ограничена в тех област х паросодержаний, где велико поглощение звука. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс устройство дл измерени характеристик потока по изменению акустического сопротивлени среды, содержащее спиральный акустический волновод с электромеханическим преобразователем и схему измерени параметров акустичес кого сигнала ., Недостатком известного устройства вл етс его .низка чувствительность при измерении суммарного (по сечению) параметра, например, паросодержани двухфазного потока. Цель изобретени - повышение чувствительности . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл измерени характеристик двухфазного потока, содержащем спиральный акустический волновод с злектвомех ническим поеоЯо овате- 38 лем и cxeMv и меоений параметров аку стического сигнала, волновод выполнен в виде конической спирали, соединенной со стороны наибольшего витка с преобразователем. На чертеже показано устройство дл измерени характеристик потока по изменению акустического сопротивлени среды. Устройство содер сит спиральный акустический волновод 1, электромеханический преобразователь Zj прикрепленный к свободному торцу пр мого участка датчика выведенного через стенку трубопровода 3 наружу и электрическую схему. Электрическа схема включает генератор 4 радиоимпульсов вырабатывающий импульсы амплитудой 300 В с частотой заполнени 180 кГц и частотой следовани 50 Гц временного селектора 5, усилителей 6 и 7, пиковых вольтметров 8 и 9 и индикатора JO. Устройство работает следукщик образом , Радиоимпульсы с генератора 4 подаю тс на пьезопреобрдзователь 2, которы излучает в спиральный датчик 1 ультразвуковые импульсы. Из серии i Horoкратных отражений импульса от другого торца датчика схема временного селектора 5 пропускает одно отражение, которое затем поступает на усилитель 6 и пиковый вольтметр 8. На выходе пикового вольтметра образуетс сигнал посто нного тока, пропорциональный ам плитуде отраженного имПульса, Этот сигнал поступает на одно из плеч ин дикатора 10, На другое плечо индика тор дл компенсации подаетс сигнал с регулируемой амплитудой, который снимаетс с того же генератора 4 импульсов и проходат через аналогичщле блоки (усилитель 7 и пиковый вольтметр 9), Регистрируемый индикатором 10 разбаланс между рабочим и компенсирующим сигналами однозначно св зан с ослаблением отраженного импудьса. т.е. с иэмер е « 1м параметром, наприг; мер паросодержанием. Технико-экономическа эффективность устройства состоит в том, что кони ческа форма спирали, ось которой размещаетс пп псИцТрувопровода с двухфазным потоком, позвол ет, не загромо ада сечени , обеспечить контакт поверхнд9ти датчи1чв со всеми сло ми потоца, наход щимис на раз- , личньпч рассто ни х от оси, т.е. обеспечить измерение усредненного по сечению трубопровода паросодержаии . Устройство позвол ет нхмер ть истинное паросодерЖ4Иие (или гаэосодержание) в пределах от О до 100% с пограпностью не более 2-5%, Устройство может быть использовано дл измерени любых характеристик потока, св занных с изменением акустического сопротивлени среды. формула изобретени Устройство дл измерени характеристик двухфазного потока, содержащее спиральный акустический волновод с электромеханическим преобразователем и схему измерений параметров акустического си1;нала о т л и ч а ю щ е е с тем, что, q Целью повьшени чувствительности, волновод выполнен в виде конической спирали, соединенной со стороны наибольшего ВИТКЕ с преобразователем. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , Исаев А,А,, Химунин Л,С. Ультразвуковой плотномер, - А1 у ;тчческий журнал. М,, 1962, т,ЦИ, вып. 3, с, 308-313о 2. Лепендин Л.Ф., Дюдин р.В. Применение волноводных систем дл целей контрол . Труды ТРИ. Прикладна акустика - Ш, вып. 22, Таганрог, 1971, с. 255-263,