Устройство для ультразвукового контроля параметров неоднородных сред Советский патент 1986 года по МПК G01N23/02 

Изобретение относится к автоматизированному контролю технологичес, ких процессов, состава и состояния неоднородных жидких и вязких сред и может быть использовано в пищевой консервной, химической и других про- ьтышленно стях.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности контроля параметров неоднородных сред за счет автоматического унета вли яния температуры и давления

На чертеже показана блок-скема устройства,

Устройство содержит электрракус- тически связанные генератор 1 ,, передающий 2 и -приемный 3 пьезоэлектрические преобразователиS блок 4 выделения сигналаэ состоящий из последовательно соединенных преобразователя 5 сигнала, входы которого подключены к соответствующим выходам генератора 1 и приемного пьезоэлектрического преобразователя 3, и усилителя 6,1 полосовой перестраиваемый фильтр 7, среднеквадратичный детектор 8, к выходу которого подключены пос.педовательно соединенные блок 9 сравнения и индикатор 10 эадатчик 11 уровня -сигнала, выход которого соединен с вторым входом блока 9 сравнения, датчики 12.температуры и 13 . давления, размещенные в ЗОНЕ 14 контроля, и задатчик 15 полосы частот, выходы которых соединены с соответствующими входами перестраиваемого полосового фильтра 1,

На чертеже показань также средства 16 управления технологическим процессом.

Устройство работает следзтощим образом,

Задатчик 1 уровня сигнала и за- датчик 15 полосы частот устанавливаются в положение, соответствующее характеристикам контролируемой среды которые она должна иметь в состоянии готового продукта.

Генератор 1 возбуждает преобразователь 2 J, преобразующий электрические, колебания в ультразвуковые и излучающий их в контролируемую среду. Б контролируемой среде.при нагревании под воздействием тепловых потоков начинается перемешивание находящихся в ней неоднородностей. Отражаясь от перемещающихся неоднород- ностей, ультразвуковые колебания по221557 падают на приемный преобразователь 3, преобразуются в электрические сигналы и поступают на вход преобразователя . 5 сигнала, блока 4 выделения 5 сигнала8 на второй вход которого подаются колебания от генеоа- тора I.

С выхода преобразователя 5 сиг- налгь разность этих колебаний в виде допплеровского сдвига частот, величина которого пропорциональна скорости перемещения неоднородностей в контролируемой среде, через уси- литель 6 поступает на вход полосового перестраиваемого фильтра 7.

Изменения температуры и давления учитываются датчиками 12 и 13, которые соответственно перестраивают полосу пропускания полосового перестраиваемого фильтра (ППФ) 7, которая соотносится к ширине полосы цропускания задатчика 13 полосы частот.

С выхода ППФ 7 сигнал поступает на среднеквадратичный детектор 8, с которого, являясь показателем уровня энергии поступившего сигнала, подается на один из входов блока 9 сравнения„

Уровень сигнала детектора 8 зависит от количества отражателей, движущихся со скоростью, обеспечивающей допплеровский сдвиг частот, лежащий в полосе пропускания ППФ 7,

а следовательно, и от свойств контролируемой среды.

При достижении сигналом уровня, установленного задатчиком 1I сигна- ЛЕз на выходе блока 9 сравнения появляется сигнал, характеризующий окончание процесса приготовления контролируемого продукта, поступаю- ,щий на средства 16 управления технологическим процессом и индика-

тор Ш«

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить количество отражателей,движущихся в вязкой среде под воздействием температуры и давления, в зависимости от степени вязкости этой среды. Это позволяет автоматизировать определение момента достижения неоднородсредой заданного вязкого состояния,, а также повысить точность и достоверность контроля параметров неоднородных сред.

50

ной

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля параметров неоднородных сред, содержащее электроакустически связанные генератор, излучающий и приемный пьезоэлектрические преобразователи, блок выделения сигнала, состоящий из преобразователя сигна- лов и усилителя, и среднеквадратичный детектор, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля.

1221557

, оно снабжено полосовым перестраиваемым фильтром, включенным между усилителем и среднеквадратичным детектором, подключенными к выходу послед- J него последовательно соединенными блоком сравнения и индикаторрм, задатчиком уровня сигнала, соединенным с вторым входом блока сравнения, датчиками температуры и давления, 10 размещенными в зоне контроля, и задатчиком полосы частот, подключенг ными к входам полосового перестраиваемого фильтра.

Изобретение относится к автомат тизированному контролю технологических процессов, состава и состояния неоднородньпс жидких и вязких сред и может быть использовано в пищевой, консервной, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля параметров неоднородных сред. Неоднородная конТгролируемая среда озвучивается ультразвуковыми колебаниями. Под действием температуры и давления, величина которых контролируется датчиками, в среде происходит перемещение ее неоднородностей. Отражаясь от этих неоднородностей,. ультг развуковые колебания попадают на приемный пьезопреобразователь, преобразующий их в электрический сигнал, который далее поступает на блок-выделения сигнала. Затем разность принятого и излученного колебаний в виде допплеровского сдвига частот, величина которого пропорциональна скорости перемещения, неоднородностей в контролируемой среде, через усилитель поступает на вход полосового перестраиваемого фильтра, где корректируется по температуре и давлению и сопоставляется с полосой пропускания задат- чика полосы частот. После этого определяется среднеквадратичное значение сигнала, сопоставляется это значение с заданным уровнем сигнала в блоке сравнения и устанавливается возможность окончания процесса контроля параметров неоднородной среды и прекращения технологического процесса. Конечное значение сигнала регистрируется индикатором. 1 ил. (Л N5 д СП СП

2

Редактор А.Гулько Техред А.Алиев Корректор Л.ПилипеКко

.rf..,™... -- -. - . - - - - .-и-- --- - - - w--- - - - - - -- - - - - - - -

Заказ 1605/50 Тираж 778 Подписное ВЬИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4