Устройство для измерения среднего объемного паросодержания среды Советский патент 1984 года по МПК G01N29/02 

I111 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для акустических измерений параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений. Известно устройство для измерения паросодержания среды, содержащее излучатель и приемник ультразвука, генератор импульсов, усилитель и регистратор. Излучатель и приемник расположены на торцах волноводов 1 . Недостатком известного устройства является низкая точность измерения. Практически это устройство может использоваться лишь в качестве индикатора пара. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения среднего объемного паросодержания сре;ды, содержащее волновод, закрепленный на его конце акустический преобразователь, подключен ный к нему генератор импульсов, последовательно соединенные усилитель, первые ключ и пиковый детектор, формирователь задержанных строб-импульсов, включенный между генератором и первым ключом 2. Однако известное устройство имеет низкую точность измерений, обусловленную малым зату ханием колебаний в волноводе, а также наличием паразитных затуханий участков волновода, которые находятся вне зоны измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений паросодержания среды. Поставленная цель достигается тем, что уст. ройство для измерения среднего объемного паросодержания среды, содержащее волновод, закрепленный, на его конце акустический преобразователь, подключенный к нему генератор импульсов, последовательно соединенные усилитель, первые ключ и пиковый детектор, фор мирователь задержанных строб-им пульсов, вклю ченный между генератором и первым ключом, снабжено герметично закрытой трубкой, соединенной с другим концом волновода, последова тельно соединенными вторыми ключом и пико вым детектором, вторым формирователем за держанных строб-импульсов,включенным между генератором и вторьТм ключом, и измерителем отношения напряжений, подключённым к выхо дам детекторов, а вход второго ключа соединен с выходом усилителя. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - герметично закрытая трубка, соединенная с концом волновода. Устройство содержит волновод 1, на одном конце которого жестко прикреплен акусти-ческий преобразователь 2, на другом - герметично закрытая трубка 3. К преобразователю 2 подключен генератор 4 импульсов, а к генератору - усилитель S. Выход усилителя 5 соединен с ключами 6 и 7, управляющие входы которых подсоединены к выходам формирователей 8 и 9 задержанных строб-импульсов, соединенных с генератором 4. Выходы ключей 6 и 7 подсоединены через пиковые детекторы ,10 и 11 к измерителю 12 отношения напряжений. Герметично закрытая трубка 3 помещена в поток среды (теплоносителя) 13, протекающего по трубопроводу 14. Устройство работает следующим образом. Импульсы с генератора 4 возбуждают акустические колебания в преобразователе 2. Колет бания по волноводу 1 передаются на герметично закрытую трубку 3. При зтом часть знергии акустических колебаний отразится от стыка волновод-трубка, другая часть, пройдя по трубке 3, отразится от ее конца. Отраженные сигналы через промежутки времени, определяемые длиной волновода 1 и трубки 3 и скоростью распространения ультразвука в них, принимаются преобразователем 2. Затем сигналы усиливаются усилителем 5 и подаются на ключи 6 и 7. В момент излучения сигнала генератором 4 также запускаются формирователи 8 и 9 задержанных строб-импульсов. Строб-импульсы формирователей открывают ключи 6 и 7 в момент прихода на них импульсов, отраженных от стыка волновод-трубка и от конца трубки 3. Эти импульсы подаются на пиковые детекторы 10 и 11, где фиксируется их амплитуда. Отношение амплитуд определяется измерителем 12 отношения напряжений. Отношение амплитуд отраженных колебаний, принятых измерителем 12, зависит от затухания ультразвука в трубке 3 и не зависит от условий на подводящем колебания волноводе 1. Затухание ультразвука, распространяющегося по трубке и волноводу, определяется паросодержанием среды 13, в которую помещена трубка 3. Паросо держание потока среды определяют по шкале измерителя 12 отношения напряжений, которая проградуирована непосредственно в процентах паросодержания. I-. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений паросодержания в потоке среды при высоких температурах и давлениях в результате снижения влияния остаточной пленки жидкости на колебания, распространяющиеся по образующим трубки, а также отсутствия участков трубки, не взаимодействующих со средой.

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ОБЪЕМНОГО ПАРОСОДЕРЖАНИЯ СРЕДЫ, содержащее волновод, закрепленный на его конце акустический преобразователь, подключенный к нему генератор икАтульсов, последовательно соединенные усилитель, первые ключ и пиковый детектор, формирователь задержанных строб-импульсов, включенный между генератором и первым ключом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено герметично закрытой трубкой, соединенной с другим концом волновода, последовательно соединенными вторыми ключом и пиковым детектором, вторым формирователем задержанных строб-импульсов, включенным между генератором и вторым ключом, и измерителем отношения напряжений, подключенным к выходам детекторов, а вход второго ключа соединен с выходом усилителя. .0д 09