Акустический зонд для измерения параметров технологических сред Советский патент 1986 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к контроль™ но-измерительной технике и может быть использовано для измерений акустических параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений например, для измерения паросодержаНИН среды парогенераторов. Цель изобретения - повьшение точности измерений параметров среды за счет снижелия затухания передаваемых сигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной и изгибной компенсации последнего. На фиг.1 схематично изображен аку стический зонд для измерения парамет ров технологических сред; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Акустический зонд содержит корпус 1,. размещенный в нем волновод 2, закрепленный на его конце акустический преобразователь 3 и чувствительный элемент 4, соединенный с другим концом волновода 2, фиксаторы 5, выполненные в виде цилиндров„ Волновод 2 проходит через диаметральные отверстия 6 каждого из фиксаторов 5, закрепленных на двух несущих проволока 7 с поворотом на 90 каждый относительно соседних элементов. Крепление концов проволок снизу осуществлено к поддерживающему кольцу 8. Акустиче ский преобразователь 3 соединен с волноводом 2 через согласующий элемент 9. Длина зонда и направляющей трубы (не показана), находящейся внутри объекта, например парогенератора, вы браны так, чтобы чувствительный эле.мент 4 вышел наружу в измеряемый объ ем технологической среды. За счет выбора радиусов изгибов направляющей трубы обеспечивается ввод зонда и ег демонтаж без вскрытия корпуса объема измерений. Акустический зонд соедине с обрабатывающей аппаратурой (не показана) . Акустический зонд работает следующим образом. На преобразователь 3 подаются электрические импульсы возбуждения, ,которые преобразуются в акустические и через согласующий элемент 9 транспортируются по волноводу 2 к чувствительному элементу 4. Отражаясь от его концов, акустические импульсы возвращаются по тому же волноводу 2 к преобразователю 3, где вновь преоб разуются в электрические и подаются 12 -2 . обрабатывающую аппаратуру. Так как начале акустические импульсы отрааются от стыка волновода 2 с чувтвительным элементом 4, а затем от вободного конца чувствительного элеента, то они принимаются во времени аздельно, и их амплитуда измеряется независимо друг от друга. Амплитуда импульсов, отраженных от свободного конца чувствительного элемента 4, зависит от свойств омывающей его среды. Когда чувствительный элемент погружен в жидкую технологическую среду, амплитуда импульсов минимальна, при попадании в технологическую среду пара потери звука вследствие излучения поверхностью чувствительного элемента уменьшаются, и амплитуда импульса, отраженного от свободного конца чувствительного элемента возрастает, что и фиксируется обрабатывающей аппаратурой, в которой определяется паросодержание. Предлагаемый акустический зонд позволяет повысить точность измерений параметров сред при высоких температурах и давлениях в результате снижения потерь полезных сигналов за счет сокращения длины волновода и его равномерной температурной и изгибной компенсации, а также дает возможность измерения в удаленных и труднодоступных объемах мощного промьшгленного оборудования. Формула изобретения 1. Акустический зонд для измерения параметров технологических сред, содержащий корпус, размещенный в нем волновод, закрепленный на его конце акустический преобразователь и чувствительный элемент, соединенный с другим концом волновода, о т л и ч аю щ и и с. я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен фиксаторами,выполненными в виде цилиндров с асимметричными отверстиями для размещения волновода, причем каждый последующий фиксатор расположен относительно предьщущего с разворотом на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси волновода. 2. Зонд ПОП.1, отличающийся тем, что он снабжен по крайней мере одной общей несущей проволокой, на которой закреплены фиксаторы.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерений акустических параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений, например для измерения паросодержания среды парогенераторов. Цель изобретения - повышение точности измерений параметров технологических сред за счет снижения затухания передаваемых сигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной и изгибной компенсации последнего Акустический зонд вводят в направляюшую трубу контролируемого объекта (например парогенератора) так, чтобы чувствительный элемент вышей наружу в измеряемый объем технологической трубы, с помощью проволок и фиксаторов, закрепленных на проволоках, разворачивают волновод, расположенный в асимметричных отверстиях фиксаторов, на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси зонда. За счет этого обеспечивают сокращение длины волновода, т.е. приближают чувствительный элемент к преобразоватес лю, и равномерно растягивают волновод с заданным шагом, исключая заклинива(Л ние и потери сигнала. При погружении чувствительного элемента в технологическую среду пара потери звука уменьшаются, и амплитуда импульсов возрастает, что фиксируется обрабатывающей аппаратурой, в которой определяется паросодержание. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю ю