SU991284A2 - Устройство дл измерени концентрации газовой фазы в двухфазных средах - Google Patents

Description

(5А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ В ДВУХФАЗНЫХ СРЕДАХ Изобретение относитс  к технике акустических колебаний и может быть использовано дл  контрол  концентрации газов в жидкост х. По основному авт. св. № 657332 известно устройство дл  измерени  концентрации газовой фазы-в двухфазных средах, содержащее полый цилиндрический пьезоэлектрический датчик, подключенный через резистор к ультразвуkoBOMy генератору, измеритель временных интервалов и генератор синхроимпульсов , соединенный с ультразвуковым генератором и измерителем временных интервалов, полосовой усилитель-формирователь , дифференцирующую цепочку, формирователь блокирующего импульса, счетчик и схему антисовпздений, причем один из входов схемы антисовпадений через- последовательно соединенные полосовой усилитель-формирователь и дифференцирующую цепочку соединен с пьезоэлектрическим датчиком, а выходСО счетчиком и одним из входов измерител  временных интервалов, другой вход которого соединен с 8Ь1ходом счетчика , а генератор синхроимпульсов соединен со счетчиком и через формирователь блокирующего импульса - с вторым входом схемы антисовпадений J 1J. Недостатком известного устройства  вл етс .низка  точность и производительн сть измерений. Это св зано с тем что в датчике помимо радиальных колебаний возбуждаютс  паразитные колебани . Кроме того, погрешность измерений возникает из-за, процесса интерференции между возбужденными колебани ми . Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений. Поставленна  цель достигаетс  т;ем, что устройство снёбжеИо дополнительной схемой.антисовпадений/ первый вход которой соединен с выходом ультразвукового генератора, второй вход 39 с выходом генератора синхроимпульсов, а выход - с входом ультразвукового генератора, и детектором, включенным между ультразвуковым генератором и дифференцирующей цепочкой. . На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные эпюрц, по сн ющие работу устройства. Устройство дл  измерени  концентрации газовой фазы в двухфазных средах содержит последовательно соединен ные генератор 1 синхроимпульсов, дополнительную схему 2 антисовпадений, ультразвуковой генератор 3, резистор 4,полосовой усилитель-формирователь 5,дифференцирующую цепочку б, схему 7 антисовпадений, счетчик 8 и измеритель 9 временных,интервалов. К входу полосового усилител -формировател  5 подключен пьезоэлектрический датчик 10. Между ультразвуковым -енератором 3 и дифференцирующей цепочкой 6 включен детектор 11. Выход генератора 1 синхроимпульсов соединен через формирователь 12 блокирующего импульса с вторым входом схемы 7 антисовпадений и непосредственно с вторым входом счетчика 8. Выход схемы 7 антисовпадений подключен к второму входу измерител  9 временных интервалов, третий вход которого подключен к выходу гене ратора 1 синхроимпульсов. Устройство работает следующим образом . Генератор 1 синхроимпульсов периодически выдает одиночные видеоимпульсы 13 (фиг. 2), первый из которых, пройд  дополнительнуюсхему 2 антисовпадений , запускает ультразвуковой генератор 3. Сформированный генератором 3 электрический импульс 14 поступает через резистор Ц на пьезоэлектри ческий датчик 10 и возбуждает в нем затухающие свободные механические колебани . Благодар  пр мому пьезоэлект рическому эффекту в процессе колебаний на обкладках датчика 10 возникают .электрические колебани  15 которые полосовым усилителем-формирователем 5 усиливаютс  и преобразуютс  в пр моугольные колебани  16.. Полоса усиливаемых частот усилителем-формирователем 5 охватывает диапазон изменени  частоты собственных радиальных к . лебаний датчика 10, что позвол ет суш ственно, ослабить колебани  других ти пов, частоты которых наход тс  вне 4 ;Этой ПОЛОСЫ, пр моугольные колебании 1 дифференцируютс  дифференцирующей цепочкой 6, и отрицательные импульсы 18 через детектор 11 подаютс  на запуск генератора 3. Под воздействием импульсов, формируемых генвратором 3, амплитуда радиальных колебаний 15 датчика.10 постепенно возрастает, а режим работы генератора 3 переходит в автоколебательный режим .формировани  последовательности видеоимпульсов с частотой повторени , определ емой собственной частотой радиальных колебаний датчика 10. Дл  того, чтобы последующие импульсь1 генератора 1 синхроимпульсов не проходили через схему 2 антисовпадений и не нарушали периодичность работы генератора З -схема 2 антисовпадений закрываетс  импульсами, поступающими на второй ее вход с выхода генератора 3. Продифференцированные импульсы поступают также на один из входов схемы 7 антисовпадений, котора  управл етс  формирователем 12 блокирующего импульса. Формирователь 12 запускаетс  импульсом от регенератора 1 синхроимпульсов и вырабатывает пр моугольный видеоимпульс 19, которым схема 7 антисовпадений закрываетс  на врем , необходимое дл  подготовки счетчика 8и измерител  9 временных интервалов К очередному циклу измерени . Прошедшие через схему 7 антисовпадений продифференцированные импульсы 20 используютс  дл  измерени  периода свободных колебаний датчика 10. Первый из этих импульсов запускает измеритель 9 временных интервалов, который измер ет временной интервал tnj(M , соответствующий п периодам свободных колебаний датчика 10. Емкость счетчика 8 выбираетс  такой, что при поступлении на его вход п+1 импульсов счетчик 8 выдает импульс 21, который поступает на второй вход измерител  9временных интервалов. Путем делени  измеренного временного интервала tvjjM на число измеренных периодов п получают усредненное значение периода свободных колебаний пьeзoэлeJ тpического датчика 10, однозначно св  .... занное с концентрацией газовой фазы исследуемой среды, Благодар  тому, что амплитуда радиальных колебаний датчика превышает

амплитуды ложных колебаний, точность измерений повышаетс , кроме того, исключена интерференци  между возбужденными колебани ми. Производительность измерений повышаете за счёт сокращени  времени измерени , которое определ етс  практически инерционностью измерител  временных интервалов и счетчика .

формула изобретени 

Устройство дл  измерени  концентрации газовой фазы в двухфавных ередах по авт. св. № 657332, отличающее с   тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерений , оно снабжено дополнительной схемой антисовпадений, первый вход которой соединен с выходом ультразвукового генератора, второй вход - с выходом генератора синхроимпульсов, а выход - с входом ультразвукового генератора, и детектором, включенным между ультразвуковым генератором и ди(|и})еренцирующей цепочкой.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №657332, кл. G 01 N 29/00, 1976, (прототип).

в

Фи.1

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения концентрации газовой фазы в двухфазных сре- 15 дах по авт. св. № 657332, о т л и ч а ю ц| е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, оно снабжено дополнительной / схемой антисовпадений, первый вход которой соединен с выходом ультразвукового генератора, второй вход - с выходом генератора синхроимпульсов, а выход - с входом ультразвукового генератора, и детектором, включенным . между ультразвуковым генератором и дифференцирующей цепочкой.