Устройство для определения параметров двухфазной паро-и газожидкостной смеси Советский патент 1985 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразруш щему контролю и может быть использовано для определения физических параметров двухфазных паро- и газсжидкостных смесей с помощью упругих волн. Известно устройство для определения содержания свободного газа в жидкости, содержащее трубопровод, запорно-отсекающие краны высокого давления, камеру сжатия, термостати рующую рубашку, окружающую камеру сжатия, и плунжер. При сжатии жидкости со свободным газом в камере по объему и давлению определяют пер воначальное газосодержание жидкости отсеченной в камере сжатия jjj , Однако данное устройство не позволяет измерять скорость звука в ср де и средний радиус пузырьков, а также требует значительного времени дл; проведения измерений, что ограничивает его применение в технологических линиях производства. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения параметров двухфазн паро- и газожидкостной смеси, содержащее трубопровод, датчики для измерение параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода и задвикку для перекрытия трубопровода 2 , Недостатком известного устройств является невозможность регулировки длительности гидравлического удара, что ограничивает информативность измерения. Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет одновременного определения ско рости распространения волны давлени паро- и газосодержания смеси и сред го радиуса пузырьков. Эта цель достигается тем, что в устройстве для определения параметров двз фазной паро- и газожидкостной смеси, содержащем трубопровод, датчики для измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода, и задвиж для перекрытия трубопровода, задвиж ка вьтолнена в виде установленных перпендикулярно оси трубопровода и разделяющих его двз параллельных пластин с отверстиями, совпадающими с сечением трубопровода, плоской ди фрагмы с отверстиями,расположенной между пластинами, и управляющего электромагнита, закрепленного на внешних сторонах пластин. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из трубопровода 1, помещенного в термостатирующую рубашку 2, и снабжено задвижкой 3 и датчиками 4 давления, установленными вдоль оси трубопровода 1, Задвижка 3 состоит из двух параллельных пластин 5, установленных перпендикулярно оси трубопровода2 и разделяющих его на две части. Внутри пластин 5 располагается диафрагма 6, имеющая на краях отверстия 7 и 8, На внешних сторонах пластин 5 закрепляют управляющий эдектромагнит 9, Устройство для определения параметров двуфазной паро- и газожидкостной смеси работает следующим образом, Для проведения измерений диафрагму 6 устанавливают с помощью управляющего электромагнита 9 так, чтобы отверстие 8 совпало с просветом трубопровода 1, Прокачивают жидкость через трубопровод 1 и термостатирующую рубашку 2 и добиваются равенства температур по всему потоку жидкости. Затем включают электромагнит 9, при этом диафрагма 6 резко вьщвигает.ся из него вдоль пластин 5, что приводит к перекрытию сечения трубопровода 1, создавая гидравлический удар в исследуемой двухфазной смеси. При передвижении диафрагмы 6 дальше между пластинами она за счет отверстия 8 вновь открывает сечение трубопровода 1, Причем с помощью управляющего электромагнита 9 обеспечивают такую скорость движения диафрагмы 6, при которой перекрытие потока в тру 1опроводе 1 происходит за время, рассчитываемое согласно зависимостиплотность жидкости; статическое давление в смеси; оценочная характеристика среднего радиуса пузырьков При амплитудах порядка 0,1-1,0 атм и указанной длительности перекрытия потока скорость распространения сигнала равна равновесной скорости

звука в исследуемой среде. Эволюцию волнового процесса в исследуемой смеси фиксируют датчиками 4 и по времени распространения сигнала между двумя датчиками и величине давления измеряют равновесную скорость звука в исследуемой среде и затухание сигнала соответственно. С учетом измеренной скорости по известным формулам определяют паро- и газосодержание исследуемой смеси, а

средний радиус пузырьков - по затуханию сигнала.

Предлагаемое устройство для определения параметров двухфазной парои газожидкостной смеси позволяет повысить информативность контроля за счет регулировки скорости движения диафрагмы и соответственно времени перекрытия потока смеси в трубопроводе .

УСТРОЙСТВО Лт ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОЙ ПАРО- И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ, содержащее трубопровод, датчики для измерения параметров ударной волны, установленные по длине трубопровода, и задвижку для перекрытия трубопровода, о т- личающееся тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет одновременного определения скорости распространения волны давления, паро- и газосодержания смеси и среднего радиуса пузьфьков, задвижка выполнена в виде установленных перпендикулярно оси трубопровода и разделяющих его двух в параллельных пластин с отверстиями, совпадающими с сечением трубопровода, плоской диафрагмы с отверстиями, расположенной между пластинами, и управляющего электромагнита, закрепленного на внешних сторонах пластин. 00 со ел 4: