Устройство для определения плотности жидкостей Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной ультразвуковой технике и может найти применение в различных Отраслях промышленности для, контроля плотности жидкостей в технологических резервуарах.

Цель изобретения - повьшение точности путем уменьшения влияния амплитудных изменений принятого сигнала вследствие уменьшения толщины стенки резервуара н процессе его эксплуатации.

На чертеже приведена блок-схема данного устройства.

Устройство содержит широкополосные призматические излучающий 1 и приемный 2 акустические преобразователи нормальной волны, импульсный генератор 3, усилитель 4 и регистратор 5, каналы, в каждый из которых входят последовательно соединенные фильтр 6, 7, детектор 8,9 огибающей и преобразователь 10, 11 напряжение - код, тактовый генератор 12, подключенный выходом к управляющим входам преобразователей 10, 11 напряжение - код, сумматор 13, входами соединенный с выходами преобразователей 10 и 11 напряжение - код, а выходом - с регистратором 5, в качестве Которого может быть использован, например, счетчик импульсов. Входы частотных фильтров 6 и 7 соединены с выходом усилителя 4

Принцип действия устройства для определения плотности жидкости заключается в следующем.

С помощью широкополосного акустического преобразователя 1, на который подаются импульсы генератора 3, в стенке резервуара 14 с контролируемой жидкостью 15 возбуждается ультра звуковая нормальная волна, имеющая некоторый спектральный диапазон.Посл прохождения по стенке резервуара фиксированного расстояния волна получае затухание, причем различные спектральные составляющие имеют различные затухания, обусловленные свойствами жидкости и стенки резервуара, в т.ч. изменением ее толщины в процессе эксплуатации, например, при абразивном либо химическом воздействии контролируемого раствора жидкости.

Прошедшая по стенке нормальная волна 16 принимается акустическим преобразователем 2 и преобразуется и в электрический импульсный сигнал,поступающий на входы частотных фильтров 6 и 7, с помощью которых, производится выделение двух частотных составляющих принятого импульсного сигнала.

Частоты фильтров 6 и 7 выбирают по дисперсионным характеристикам для данного материала стенки резервуара и для данной исходной ее толщины.Выбирают такие типы волн (моды симметричной для антисимметричной волн), которые бы изменялись протинофазно на определенных участках оси абцисс этой характеристики, соответствующей произведению частоты на толщину. Граf ницы этого участка для данной толщины дадут резонансные частоты для фильтров 6 и 7. Например, для стали выбирают волны типов S и S, с частотами 0,6 и 1,2 МГц. При изменении

0 толщины резервуара амплитуда волны S, возрастает, а амплитуда волны So убывает.

Сигналы частотных составляющих поступают с выходов фильтров 6 и 7

5 на входы детекторов огибающих 8 и 9, где производится выделение видеоимпульсных огибающих соответствующих гармоник импульсного сигнала. Видео- . импульсные огибающие поступают на входы преобразователей 10 и 11 напряжение - код, в которых при воздействии на их управляющие входы импульсов тактового генератора 12 преобразуются в число нормализованных по амплитуде и длительности импульсов, пропорциональное амплитудам видеоимпульсов огибающих.

Последовательности нормализованных импульсов с выходов преобразователей 10 и 11 напряжение - код поступают на входы сумматора 13, на выходе которого получается сигнал в виде импульсов, число которых пропорционально плотности жидкости при значительно уменьшенной зависимости от технологических изменений толщины стенки резервуара. Выходной сигнал сумматора 13 регистрируется.

0

5

0

45

Формула изобретения

Устройство для определения плотности жидкостей, заключенных в резервуарах, содержащее последовательно соединенные импульсный генератор и широкополосный излучающий акустический преобразователь, последовательно соединенные широкополосный приемный акустический преобразователь и усили31364973

тель, детектор огибающей и регистра- ром, последовательно соединенными тор, отличающееся тем, вторыми фильтром, вход которого под- что, с целью повышения точности, оно ключен к выходу усилителя, детектором снабжено первым фильтром, включенным огибающей и вторым преобразователем между выходом усилителя и входом пер- напряжение - код, выход которого свя- вого детектора огибающей, последова- эан с вторым входом сумматора, и тельно соединенными первым преобраэо- тактовым генератором, подключенным к вателем напряжение - код и сумматором, тактовым входам преобразователей невыход которого связан с регистрато- д пряжение - код.

Изобретение относится к контрольно-измерительной ультразвуковой технике и может найти применение при определении плотности жидкостей в резервуарах. Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния изменений принятого сигнала вследствие уменьшения толщины стенки резервуара в процессе его эксплуатации. Широкополосным акустическим излучающим преобразователем 1 излучают в стенку резервуара 14 с исследуемой жидкостью ультразвуковые нормальные волны. Их применяют широкополосным акустическим преобразователем 2,усиливают и из этого сигнала выделяют фильтр.ами 6 и 7 две составляющие,амплитуды которых изменяются в обратной зависимости при изменении толщины резервуара. Далее эти сигналы детектируются детекторами 8 и 9 огибающей и преобразуются в код. При сложении полученных кодов на сумматоре 13 погрешности компенсируются и результат измерения регистрируется регистратором 5. 1 ил. i (Л