Устройство для определения сплошности двухфазных жидких сред Советский патент 1986 года по МПК G01N29/02 

1

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано в химической, нефтяной, авиационной и других отраслях промышлен- ,ности.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг, изображена схема устройства для определения сплошности двух фазных жидких сред;,на фиг.2 - акустический преобразователь предлагаемого устройства.

Устройство для определения сплошности двухфазных жидких сред содержит акустический преобразоватех ь и соединенные с ним блок возбуждения и блок приема ультразвуковых колебаний. Блок возбуждения выполнен в виде электрического генератора 1 , выход которого соединен с электродами 2 и входом фазовращателя 3. Блок приема ультразвуковьк колебаний вьтолнен в виде измерителя 4 разнос ти фаз, вход которого соединен с электродами 5, а выход подключен к входу самописца 6. Другой вход измерителя 4 разности фаз соединен с выходом фазовращателя 3. Акустический преобразователь представляет собой полый пьезокерамический цилиндр 7, на внешней поверхности которого нанесены путем металлизации злектроды 2 блока возбуждения и электроды 5 блока приема, выполненные в виде системы равномерно чередующихся многозаходных (в данном случае четырехзаходных) спиральных полос. Пьезокерамический цилиндр 7 закреплен с помощью смеси 8 (например, эпоксидной смолы с пьезокерамическим наполнителем) в металлическом корпусе 9, включенном в разрыв трубопровода 10, по которому протекает исследуемая среда 11,

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение генератора 1 подается на электроды 2, где оно преобразуется в механические колебания пьезокерамического цилиндра 7. Механические колебания цилиндра 7 преобразуются в электрическое напряжение, снимаемое с электродов 5 В зависимости от изменения сплошности ( газосодержания ) двуз :фазной среды 11 изменяется фаза вынужденных

262832

колебаний пьезоцилиндра 7, фиксируемая измерителем 4 разности фаз,

Амплитуду напряжения генератора 1 выбирают такой, чтобы выходное напря;j жение, снимаемое с электродов 5, имело синусоидальную форму и было больше порогового входного напряжения измерителя 4 разности фаз.

Выбирают рабочую частоту преоб- to разователя по максимальному значению его фазочастотной характеристики при изменении сплошности 0-100%, полностью заполняют преобразователь жидкостью без газа, возбуждают ко- .

5 лебания с рабочей частотой и необходимой, амплитудой, настраивают с помощью фазовращателя 3 измеритель 4 разности фаз на нулевые показания и после этого градуируют преобразова20 тель. Затем монтируют преобразователь в трубопроводе 10 с исследуемой двухфазной средой 1I, измеряют разность фаз и по градуировочной характеристике определяют сплошность

25 (газосодержание) среды.

Выполнение электродов 2 блока возб уждения и электродов 5 блока приема в виде системы равномерно чередующихся многозаходных спираль30 ных полос позволяет повысить точность измерений сплошности и расширить функциональные возможности устройства, так как при этом области излучения и приема ультразвуковых

с колебаний совмещаются. Кроме того, такое расположение электродов позволяет фиксировать наличие газовой фазы в любой точке объема акустического преобразователя как в едином

4Q объеме контролируемой среды, так и в ее потоке.

Формула изобретения

Устройство для определения сплошности двухфазных жидких сред, содер- i жащее акустический преобразователь, соединенные с ним блок возбуждения и блок приема, преобразователь выполнен в вИде полого пьезокерамического ци.пиндра, внутренняя полость которого предназначена для размещения контролируемой среды, а на внешней его поверхности нанесены электро- ды блока возбуждения и блока приема, отличающееся тем, что, с целью повьштения точности и расширения функциональных возможностей.

J1226283

электроды блока возбуждения и блока чередующихся многозвходных спираль- приема выполнены в виде равномерно ных полос.

Изобретение относится к измерительной технике и мо|сет быть использовано в химической, нефтяной, авиационной и других отраслях промьгашенности. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет совмещения областей излучения и приема ультразвуковых колебаний и обеспечения возможности определения газовой фазы как в едином объеме двухфазной среды, так и в ее потоке.Контролируемая двухфазная среда поступает внутрь полого пьезо- керамического цилиндра, на внешней поверхности которого нанесены электроды блока возбуждения и электроды блока приема, выполненные в виде системы равномерно чередумпщхся мно- гозаходных спиральных полос. Электрическое напряжение, которое подается на электроды блока возбуждения, вызьшает механические колебания пьезокерамического цилиндра, фаза которых изменяется в зависимости от изменения газосодержания контролируемой среды. Механические колебания цилиндра преобразуются в электрическое напряжение, снимаемое с электродов блока приема, которое за- 2 тем подается на измеритель разности фаз. 2 ил. с 9 Л

Фиг.1

fj