Способ измерения концентрации газовых включений в жидкости Советский патент 1985 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения концентрации газовых включений в жидкости, протекакяцей по гидросистемам, с помощью акустических колебаний .

Цель изобрб тгения; - повышение точности контроля.

На чертеже представлено устройство реализации способа измерения газовых включений в жидкости.

Устройство содержит резервуар 1, в котором находится рабочая среда, пьезоэлектрические излучатель 2 и приемник 3, расположённые один напротив другого. Пьезоэлектрические излучатель 2 и приемник 3 герметизированы в держателях 4 и 5 от рабочей, внешней сред и от корпуса резервуара 1 и вмонтированы так, что их рабочие поверхности являются стенками резервуара. Генератор 6 возбуждает пьезоэлектрический излучатель 2. Усилитель 7 принимает сигналы с пьезоэлектрического приемника 3. Коммутатор 8, запоминающее устройство 9, накопитель 10, устройство 11 синхронизированы между собой и с генератором 6 и приемником 7.

Способ измерения газовых включений в жидкости осуществляется следукодим образом.

Генератором 6 возбуждают пьезоэлектрический излучатель 2, который создает в исследуемой жидкости серию дискретных возрастакяцих по частоте, импульсов акустических волн. Причем эти импульсы последовательно возбуждаются в жидкости при отсутствии и наличии в ней газа. Изза наличия газа в жидкости коэффициент затухания акустических волн возрастает и, соответственно уменьшается амплитуда импульса, прошедшего жидкость.

Ультразвуковые импульсы после прохождения жидкости в резервуаре 1 принимаются пьезоэлектрическим приемником 3, сигнал с которого посылается на усилитель 7, -чувствительность которого меняется по логарифмическому закону. Сигнал с усилителя 7 направляется на коммутатор 8. Принятые сигналы после прохождения жидкости без газовых включений коммутатор 8 посыпает на за196751

Поминающее устройство 9, которое их запоминает. Флуктуирующие сигналы, полученные при зондировании жидкости с газовыми пузырьками, коммутатор 8 посыпает на накопитель 10, усредняющий их.

На каждой частоте определяют ослабление амплитуды импульса. Дпя этого усредненные сигналы поступают в запоминающее устройство 9,которое вычисляет логарифмы отношений усредненной величины амплитуды сигнала, прошедшего жидкость с газом, к амплитуде сигнала, прошедшего жидкость без газа.

Известно, что ослабление ультразвуковых волн, распространяющихся в жидкости с газовыми пузырьками,

20 имеет ярко выраженный резонанс,

что связано с резонансными частотами газовых пузырьков, зависящими от их геометрических размеров. Дпя определения зарезонансной области

25 исследуемой жидкости с пузьфьками устанавливают частотную, зависимость ослабления ульт1развуковых волн. Это осуществляют путем последовательного вычисления отношения ослаб, лений зондирующих сигналов с возрастанием частот к ослаблению зондирующего сигнала на начальной частоте. Выделяют частотную область, в которой ослабление стремится к постоянной величине, выбирают в качест35 ве рабочей частоты минимальную из этой . Затем генератор 6 дает команду через коммутатор 9 перейти из режима зондирования жидкости серией дискретных, возрастающих по частоте, импульсов акустических волн на зондирование жидкости импульсами выбранной минимальной зарезонансной частоты. Флуктуирующий сигнал ; коммутатор 8 опять посылает на нако 5 питель, после чего направляет его на устройство 11, определяющее концентрацию газовых включений по зависимости п , где коэффициент К определен путем тарировки, 4ot50 дополнительный коэффициент ослабления. Коммутатор 8 периодически запускает генератор 6 на зондирование рабочей среды с помощью пьезоэлектрического и-злучателя 2 дискретными импульсами, возрастающими по частоте, что позволяет корректировать рабочую частоту зондирующих импульсов акустических волн в

случае, если вследствие изменения динамики среды изменится дисперсный состав газовых пузырьков.

Предлагаемый способ измерения газовых включений в жидкости позволяет повысить точность контроля, поскольку для исследуемой жидкости

с газовыми пузырьками определяется зарезонансная область измерений, в которой существует линейная связь между концентрацией газовых включений в жидкости и дополнительными ослаблениями ультразвуковых волн, вызванных зтими включениями.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВЫХВКЛЮЧЕНИЙ В ЖИДКОСТИ, заключающийся в том, что в исследуемой жидкости возбуиадают импульс акустических колебаний при отсутствии и наличии в ней газа, принимают прошедшие жидкость импульсы, измеряют их амплитуды, измеряют ослабление амплитуды импульса из-за наличия газа и по ослаблению определяют концентрацию газовых включений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно возбуждают серию дискретных возрастающих по частоте импульсов акустических волн, измеряют на каждой часто те ослабление амплитуды импульсов, а измерения проводят на минимальной из частот, при которых ослабление СО постоянно по величине. со а vi ел