Устройство для измерения содержания свободного газа в газожидкостной среде Советский патент 1987 года по МПК G01N29/02 G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения содержания газа в двухфазном газожидкостном потоке, для измерения содержания газа и жи,цкости в емкостях в нестационарных условиях с помощью ультразвуковых колебаний.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения погрешности измерений, -вызйан- ной изменением температуры и давления среды.

На чертеже представлено устройство для измерения содержания свободного газа в газожидкостной среде.

Устройство содержит электроакусти - ческий преобразователь 1, последовательно соединенные генератор 2 импульсов и измеритель 3 отношения частот, пороговый элемент 4,-выход которого подключен к второму входу измерителя 3 отношения частот, подключенные к выходу генератора 2 импульсов последовательно соединенные первый адресный счетчик 5 и распределитель 6 импульсов, подключенные к выходу генератора 2 импульсов последовательно соединенные делитель

7частоты, второй адресный счетчик

8и аналоговый коммутатор 9, выход которого соединен с входом порогового элемента 4, а электроа;кустический

to

15

ющий собой обычный двоичный счетчик, устанавливает на своем выходе в двоичном коде по.следовательно адреса от единицы до N, в соответствии с этим распределитель 6 импульсов Подает импульсы возб- гаодения последовательно на каждый из проводников 11 При каждом возбуждении (при подаче импульса на каждый из проводников 11) возбуждаются М акустических зондов, подключенных к данному проводнику, однако информация о результатах возбуждения снимается лишь с одного из акустических зондов, подключенного в данный момент через коммутатор 9 к ; входу порогового элемента 4. Коэффициент деления делителя 7 частоты устанавливают предварительно равным N.- Таким образом, на выходе делителя 7 частоты получают один импульс на N импульсов, поступающих на первый ад- ресньм счетчик 5 и второй адресный счетчик 8 переключает коммутатор 9 через каждые N переключений распреде лителя 6 импульсов.

Таким образом осуществляется сканирование контролируемой газожидкост ной среды 14 с помощью точечных акустических зондов 10 по строкам. После MXN импульсов с выхода генератора 2 импульсов распределитель 6 импульсов и аналоговый коммутатор 9 одновременно переключаются на первый адрес.

20

25

после чего цикл измерений повторяет- иреобразователь 1 выполнен из N групп ,,. л JJ СЯ

по М электроакустических зондов 10, входы которых последовательно соединены между собой проводниками 11 и с выходом распределителя 6 импульсов, а выходы зондов 12 последовательно соединены между собой проводниками 12 и с входом аналогового коммутатора 9.

Кроме того, устройство содержит сосуд 13 с контролируемой жидкостью 14, поверхность 15 раздела жидкости и газа, имеющую неопределенную фор му, например, вследствие тряски соРезультаты опросов акустических зондов 10 через пороговый элемент 4 поступают на второй вход измерителя отношения частот. На первьй вход по- 40 следнего поступают импульсы опорной последовательности импульсов с выхода генератора 2 импульсов (эти импуль сы поступают в знаменатель измерителя отношения частоты).

В течение времени, задаваемого измерителем отношения частот, осуществляется многократный опрос акустических зондов.

45

суда во время его транспортировки, пузыри внутри .объема жидкости 14, образовавшиеся, например, в результате захвата газа с поверхности 16 при волнении.

Устройство для измерения содержания свободного (нерастворенного) газа в газожидкостной среде работае следующим образом.

По сигналам генератора 2 импульсов адресный счетчик 5, представля

5

ющий собой обычный двоичный счетчик, устанавливает на своем выходе в двоичном коде по.следовательно адреса от единицы до N, в соответствии с этим распределитель 6 импульсов Подает импульсы возб- гаодения последовательно на каждый из проводников 11. При каждом возбуждении (при подаче импульса на каждый из проводников 11) возбуждаются М акустических зондов, подключенных к данному проводнику, однако информация о результатах возбуждения снимается лишь с одного из акустических зондов, подключенного в данный момент через коммутатор 9 к ; входу порогового элемента 4. Коэффициент деления делителя 7 частоты устанавливают предварительно равным N.- Таким образом, на выходе делителя 7 частоты получают один импульс на N импульсов, поступающих на первый ад- ресньм счетчик 5 и второй адресный счетчик 8 переключает коммутатор 9 через каждые N переключений распределителя 6 импульсов.

Таким образом осуществляется ска- нирование контролируемой газожидкостной среды 14 с помощью точечных акустических зондов 10 по строкам. После MXN импульсов с выхода генератора 2 импульсов распределитель 6 импульсов и аналоговый коммутатор 9 одновременно переключаются на первый адрес.

0

5

Результаты опросов акустических зондов 10 через пороговый элемент 4 поступают на второй вход измерителя отношения частот. На первьй вход по- 40 следнего поступают импульсы опорной последовательности импульсов с выхода генератора 2 импульсов (эти импулсы поступают в знаменатель измерителя отношения частоты).

В течение времени, задаваемого измерителем отношения частот, осуществляется многократный опрос акустических зондов.

45

Q Пусть в течение времени наблюдени на первый вход измерителя 3 отноше- ния частот поступило М, импульсов, а на второй вход с выхода порогового элемента 4 не поступило ни одного

импульса, В результате М О, а отношение О, следовательно, при каждом из многочисленных зондирований установлено, что по всему - сечению контролируемой в сосуде жидкости она окружала все контролируемые точки, т.е. объем таза О, объем жидкости 100%.

В другом предельном случае, если на М, импульсов зондирования получено М М, импульсов с выхода порогового элемента 4, следует вывод о том, что в сосуде 100% газа, а жидкость отсутствует.

вый элемент, выход которого подклтгг- чей к второму входу измерителя отношения частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено подключенными к выходу генератора импульсов последовательно соединенными первым адресным счетчиком и распределителем импульсов и подключенными к выходу

ff f) ГУ OTCVTClVyVcl гм 11 j j 4- v- j- .-В общем случае по отношению ,Ю генератора импульсов последователь- судят о содержании газа в объеме со- но соединенными делителем частоты, суда, при этом учитывается как газ, находящийся над поверхностью жидковторым адресным счетчиком и аналоговым коммутатором, выход которого соединен с входом порогового эле- 5 мента, а электрический преобразователь выполнен из N групп по М электроакустических зондов, входы которых последовательно соединены между

J cтpoиcтвo дли измсрспил t. собой и с выходом распределителя им- ния свободного газа в газожидкостной 20 пульсов, а выходы зондов с одинако- среде, содержащее электроакустический вым порядковым номером из каждой преобразователь, последовательно со- группы соединены последовательно меж- единенные генератор импульсов и из- ду собой и с входом аналогового ком- меритель отношения частот и порого- мутатора.

сти, так и газ, находящийся в газовых полостях (пузырях).

Формула изобретения Устройство для измерения содержа

вый элемент, выход которого подклтгг- чей к второму входу измерителя отношения частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено подключенными к выходу генератора импульсов последовательно соединенными первым адресным счетчиком и распределителем импульсов и подключенными к выходу

гм 11 j j 4- v- j- .-4D

Редактор Л.Гратилло

Составитель Г.Федоров Техред Л. Олейник

Заказ 1790/34Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения содержания газа в двухфазном газожидкостном потоке, для измерения содержания газа и жид кости в емкостях в нестахщонарных условиях с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является повьппение точности измерения за счет устранения погрешностей, вызванных изменением температуры и давления среды. Устройство для измерения содержания свободного газа в газожидко- стной среде работает следующим образом. Сигналы генератора импульсов с помощью адресного счетчика и распределителя импульсов последовательно подаются на каждую группу акустических зондов. Информация о результатах возбуждения снимается лишь с одного из акустических зондов, подключенных в данный момент к входу порогового элемента. Таким образом на выходе делителя частоты получают один импульс на N импульсов, поступающих на первый адресный счетчик и второй адресный счетчик переключает коммутатор через каждые N переключений распределителя импульсов, 1 ил. (Л :о о эо эо эо :G