Акустический датчик паросодержания Советский патент 1987 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для определения среднего объемного паросодержания в трубопроводах при высоких температурах и давлениях.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 приведена конструкция датчика; на фиг. 2 - чувствительный элемент датчика.

Акустический датчик содержит акустический преобразователь 1, волновод 2, конический согласователь 3 и дополнительный конический согласователь

4,волноводный изогнутый стержень

5,прикрепленный серединой перпендикулярно к нему чувствительный элемент

6 и защитную трубку 7, в которую зак- 20 радиусу. Наличие у чувствительного

пючены акустический преобразователь элемента 6 двух и более пластин 8

li

1, волновод 2 и конические согласова- тели 3 и 4. Волновод 2 торцами через конические согласователи 3 и 4 соединен соответственно с акустическим преобразователем 1 и волноводным стержнем 5.

Чувствительный элемент 6 может состоять из двух или более плоских пластин 8 и 9, вьшолненных с изменяющимся по длине сечением таким образом, чтобы чувствительность линейно возрастала от центра к периферии.

Датчик работает следующим образом.

На акустический преобразователь 1 подаются электрические импульсы возбуждения, которые преобразуются в акустические и передаются по волноводу 2 и волноводному изогнутому, стержню 5 к чувствительному элементу 6. Отражаясь от места соединения волноводного стержня 5 с чувствительным элементом 6. и от концов чувствительного элемента 6, акустические импульсы возвращаются на акустический преобразователь 1, где вновь преобразуются в электрические. Соотношение импульсов, отраженных от места стыка волноводного стержня 5 с чувствительи 9 учитывает неравномерность расп деления паросодержания по окружнос При выполнении чувствительного

25 элемента 6 из двух плоских пластин 8 и 9 (фиг. 2) в каждом из концов пластин 8 и 9 возбуждаются одинако изгибные колебания, которые после ражения приходят на место соединени

30 пластин 8 и 9 с волноводным стержн 5, складываются, преобразуются в им пульс продольной волны, поступающей на акустический преобразователь 1. Формула изобретени

22 1. Акустический датчик паросодер

жания, содержащий акустический прео разователь, волновод, конический со ласователь, соединяющий акустически преобразователь и волновод, и чувст

40 вительный элемент, вьтолненный в ви де пластины, отличающийс тем, что, с целью повьщ1ения точност измерений, он снабжен волноводным изогнутым стержнем, дополнительным

45 коническим согласователем и защитно трубкой, волноводный изогнутьй стер жень одним концом соединен с торцом волновода через дополнительный кони ческий .согласователь, другим концом

ным элементом 6 и от концов чувстви- gQ присоединен перпендикулярно к сере-

тельного элемента 6, зависит от степени его демпфирования. Демпфирование максимально, когда весь чувствительный элемент 6 находится в жидкости.

В такой конструкции волноводный стержень 5 за счет малой длины крепления к коническому согласователю 4, закрепленному на защитной трубке 7,

55

дине чувствительного элемента, а чув ствительный элемент вьтолнен с монотонно изменяющимся по длине сечением

2. Датчик по п. 1, отличающий с я тем, что чувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух пластин, соединенных серединами между собой и с волноводным стержнем.

является достаточно жестким, чтобы быть несущим для чувствительного элемента. Конический согласователь 4

также служит для герметизации волновода 2 в зацщтной трубке 7, что дает возможность, в случае необходимости, значительно увеличить длину волновода 2. Крепление волноводного

стержня 5 перпендикулярно к середине чувствительного элемента 6 делает равноценными свободные концы последнего. Линер ное увеличение чувствительности чувствительного элемента 6

соответствует измерению площади элементарных кольцевых сечений трубопровода от центра к периферии, что учитывает их вклад в паросодержание при неравномерном его распределении по

и 9 учитывает неравномерность распределения паросодержания по окружности. При выполнении чувствительного

элемента 6 из двух плоских пластин 8 и 9 (фиг. 2) в каждом из концов пластин 8 и 9 возбуждаются одинаковые изгибные колебания, которые после отражения приходят на место соединения

пластин 8 и 9 с волноводным стержнем 5, складываются, преобразуются в импульс продольной волны, поступающей на акустический преобразователь 1. Формула изобретения

1. Акустический датчик паросодержания, содержащий акустический преобразователь, волновод, конический согласователь, соединяющий акустический преобразователь и волновод, и чувствительный элемент, вьтолненный в вие пластины, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности змерений, он снабжен волноводным изогнутым стержнем, дополнительным

коническим согласователем и защитной трубкой, волноводный изогнутьй стерень одним концом соединен с торцом олновода через дополнительный конический .согласователь, другим концом5

дине чувствительного элемента, а чувствительный элемент вьтолнен с монотонно изменяющимся по длине сечением.

2. Датчик по п. 1, отличающий с я тем, что чувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух пластин, соединенных серединами между собой и с волноводным стержнем.

фиг. 1

Составитель Д. Широчин Редактор Н, Егорова Техред А.Кравчук

Заказ 5280/45 Тираж 776Подписное

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

сраг.г.

Корректор И.Муска

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для определения среднего объемного паросодержания в трубопроводах при высоких температурах и давлениях. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет усреднения распределения паросодержания по сечению и отстройки от резонансных явлений. Датчик состоит из акустического преобразователя, волновода, соединенного через конические согласова- тели с преобразователем и волноводным изогнутым стержнем, чувствительного элемента и защитной трубки. Чувствительный элемент выполнен с изменяющимся по длине сечением, чтобы его чувствительность линейно возрастала от центра к периферии. Чувствитель- ньй элемент может быть выполнен в виде нескольких плоских пластин, соединенных серединами между собой и с волноводным стержнем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со СП о ел со