(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЗВЕСИ
Изобретение относитс к исследованию и определению физических параметров и свойств веществ/ например взвеси жидкости или газа, и может быть использовано , в частности, дл измерени концентрации биологичеокой смеси в океане. Известны различные устройства дл измерени концентрации вжеси, например устройство дл измерени концентрации и среднего размера частиц суспензии, содержащее генератор, пьезоэлектрически преобразователи, усилитель, ограничители фазовращатель, фазометр и блок перемнЬжени 11 С,помощью указанного устройства можно измер ть концентрацию взвеси . только в ограниченном объеме жидкости или газа. Оно неприменимо дл измерени концентрации взвеси в открытых водоемах , например концентрации смеси планктона, в океане при движении судна, с которого осуществл ютс замеры. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту вл етс устройство, содержащее генератор электрических колебаний, ирлучаюисий и приемный преобразователи, блок выделени и измерени дс шлерово кой частоты. Принцип измерений этим прибором основан на регистрации дсйшле .ровскшс смещений частоты, возникающих при рассе нии акустической энергии раэ личными неоднородност ми водной среды, которые не имеюгг собственного вектора скорости и перемещаютс вместе с потоком . При этом допплеровское смещение частоты пропорционально скорости потока 2 . Недостатком указанного измерител вл етс то, что он не позвол ет измерить концентрацию взвеси жидкости или газа. Цель изобретени - расишрение функциональных возможностей, а именно определение концентрации взвеси. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени физических параметров взвеси, содержащее генератор, пьезоэлектрические преобразо ватели, блок выделени и измерени допплеровскоЙ частоты, дополнительно введен интегратор, амплитудный детектор, пороговое устройство, накопитель импульсов и делительное устройство, причем излучающий пьезоэлектрический преобразователь подключен к генератору, а приемный пьезоэлектрический преобразователь соединен с блоком выделени и измерени допплеровской частоты, один из выходов которого через интегратор подключен к первому входу дополнительно го устройства, а другой подсоединен к входу агчшлитудного детектора , который через пороговое устройство соединен с н копителем HNmyrtbcoB, выход которого под ключен к второму входу дополнительного устройства. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства дл измерени физических параметров взвеси: Схема содержит генератор 1, к которому подключен излучающий пьезоэлектрический преобразователь 2, приемный пьезоэлектрический преобразователь 3, соединенный с блоком 4 выделени и измерени допплеровской частоты, на выходы которого подключены интегратор 5 и амплитудный детектор 6. Последовател но с амплитуд1Пз1м детектором 6 включе- нь пороговое устройство 7, накопитель импульсов 8, делительные устройства 9 и Ю (область измерени ). Устройство работает следу5С1цим образом . Электричес1шй сигнал фиксированной частоты с выхода генератора 1 поступае на излучающий пьезоэлектрический преоЪр азов are пь 2 и в виде ультразвуковых колебаний излучаетс в исследуемую сре ду. Часть энергии, рассе нной .на частицах взвеси в области измерени 10, выделенной пересечеш1ем диаграмм направленности излучающего 2 и приемного 3 пьезоэлектрических преобразователей, в последнем преобразуетс в электрический сигнал, имеющий частоту, отличающуюс от частоть излучени на величину допплеровского сдвига. Этот сигнал зате подаетс на блок 4 выделени и измерени допплеровской частоты, где он усиливаетс , преобразуетс и, в результате , выдел етс сигнал допплеровской частоты, а на выходе формируетс сигнал , пропорциональный мгновенной скорости потока. Этот сигнал подаетс на интегратор 5, выходной сигнал которого пропорционален объему среды, прошедший через область измерени 1О за определенное врем интегрировани Т. В цепи выделени и счета импульсов рассе ни , содержащий последовательно соединенные между собой амплитудный детектор 6, пороговое устройство 7 и накопите ль икшульсов 8, формируетс сигнал, пропорциональный числу накопленных за тот же интервал времени Т импульсов , уровень которых выше установленного порога срабатывани устройства 7. С выходов интегратора 5 и накопител импульсов 8 сигналы подаютс на соответствующие входы делительного устройства 9, который вырабатывает сигнал , пропорциональный их отнощению. Так как линей1лые размеры области измерени 10 заведомо выбирают меньше рассто ни между частицами в среде, то число импульсов, накопленных в накопителе импульсов 8 равно числу прошедщих частиц. Следовательно, сигнал на выходе делительного устройства 9 пропорционален концентрации взвеси в среде. Предлагаемое устройство дл измерени физических параметров взвеси позволит производить замеры концентрации взвеси в движущихс потоксХ жидкости или газа, а также обеспечить оперативтность и точность измере1те концентрации взвеси в открытых водоемах, в частности концентршади биологической взвеси в океане. Форму-ла изобретени Устройство дл измерени физических параметров взвеси, содержащее генератор , пьезоэлектрические преобразователи, блок выделени и измерени допплеровской частоты, отличающеес тем, что, с целью определени концентрации взвеси, в него дополнительно введены инте.гратор, амплитудный детектор, пороговое устройство, накопитель импульсов и делительное устройство, причем излучающий пьезоэлектрический преобразователь подключен к генератору, а приемный пьезоэлектрический преобразователь соединен с блоком выделени и измерени допплеровской частоты, один из выходов которого через интегратор подключен к первому входу делительного устройства, а другой подсоединен к входу a шлитyднoгo детектора, который через пороговое устройство соединен с накопителем импульсов, выход которого подключен к второму вкоду делительного устройства.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе
1. Авторское -свидетельство СССР № 205356, кл. GOIN 15/06, 19675555306
2. Гидрофизические и гвдрооптическиё исследовани в Атлантическом и Тгасом океанах. М.. Наука, 1974, с. 13-20 (прототип).