Устройство для определения сплошности двухфазных жидких сред Советский патент 1987 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов № изделий и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1226283

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности.

На чертеже представлена обобщенная блок-схема устройства.

Устройство- для определения сплошности двухфазных жидких сред содержит акустический преобразователь 1, представляюп1ий -собой пьезокерамичес- кий цилиндр, на внешней поверхности которого нанесены электроды,, возбуждения 2 и приема 3, последовательно соединенные блок 4 возбуждения, фазо- враш;атель 5 и блок 6 приема, состоящий из последовательно соединенных измерителя 7 разности фаз и самописца 8 и схемы 9 термокомпенсации, представляющей собой термозависимую фа- зрсдвигающую цепочку из электрически объединенных разистора 10 и конденсатора 11. Схема 9 термокомпенсации включена между выходом электродов 3 блока 6 приема и входом измерителя 7 разности фаз. Акустический преобразователь 1 закреплен с помощью смеси 12 в металлическом корпусе, включенном в разрыв трубопровода 14, по которому протекает исследуемая среда 15 Схема 9 термокомпенсации закреплена во внутренней полости держателя 16, установленного в стенке трубопровода 14 с помощью смеси 17, например эпоксидной смолы с окислами алюминия.

Устройство для определения сплошности двухфазных жидких сред работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение блока 4 возбуждения с рабочей частотой и амплитудой подается на электроды 2, где оно преобразуется в механические колебания акустического преобразователя 1. Механические колебания акустического преобразователя 1 преобразуются в электрическое напряжение, которое снимается с электродов 3 блока 6 приема, подается через схему 9 термокомпенсации на вход измерителя 7 разности фаз и регистрируется самописцем 8. В зависимости от изменения сплошности (газосодержания) двухфазной среды 15 изменяется фаза вынужденых колебаний пьезоцилиндра акустического преобразователя 1, фиксируемая измерителем 7 разности фаз.

.

.

н10

20

25

578322

Фаза вынужденных колебаний пьезоцилиндра акустическог о преобразователя 1 изменяется не только при изменении сплошности, но и при изменении температуры двухфазной среды 15. Поэтому при постоянной сплошности при изменении температуры исследуемой среды 15, изменяется фаза электрических колебаний, снимаемых с электродов 3 блока 6 приема. При изменении температуры исследуемой среды 15 соответственно меняется также температура смеси 17 с закрепленными в ней 15 резистором 10 и конденсатором 11. Смесь 17 непосредственно граничит с исследуемой средой 15 и выполнена из неэлектропров одного материала с хорошей теш1опроводнос:тью, например из эпоксидной смолы с наполнителем из окислов алюминия.

При изменении температуры изменяется значение сопротивления резистора 10 и емкости конденсатора 11, т.е. изменится постоянная времени, пропорциональная С RC, фазосдвигаю- щей цепочки (схемы 9 термокомпенсации) и произойдет сдвиг фазы ее выходного сигнала. Номинальные значе-- . ния, а также температурный коэффициент сопротивления (ТКС) резистора 10 и температурный коэффициент ейкости (ТКЕ) конденсатора 11 выбирают таким образом, чтобы при изменении температуры сдвиг фазы на выходе схемы 9 термокомпенсации компенсировал изменение фазы электрических колебаний, снимаемых с электродов 3 блока 6 приема.

Предлагаемое устройство позволяет проводить измерения газосодержания в двухфазной газожидкостной (газовоздушной) среде с погрешностью, не превышающей 1-2% в широком диапазоне д температур исследуемой среды (10 - 50°С), и увеличить точность измерения в 2-3 раза. Формула изобретения

Устройство для определения сплошности двухфазных шадких сред по авт.св. № 1226283, отличающе- е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено термозависимой фазосдвигающей цепочкой, предназначенной для за срепления на стенке трубопровода с исследуемой средой и включенной между электродами блока приема и входом измерителя разности фаз.

30

35

40

50

55

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано в химической, нефтяной, авиационной и других отраслях промьшшенности. Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности. При изменении температуры исследуемой среды 15 изменяется фаза электрических колебаний, снимаемых с блока 6 приема. При этом одновременно изменяются сопротивление резистора 10 и емкость конденсатора 11 схемы 9 термокомпенсации, что приводит к изменению постоянной времени этой схемы. В этом случае сдвиг фазы на выходе схемы 9 термокомпенсации компенсирует изменение фазы электрических колебаний, снимаемых с электродов 3 блока 6 приема, и показания устройства зависят только от изменения сплошности в широком диапазоне температур. 1 ил. СО СП 00 tsD N)