Система для измерения концентрации дисперсной фазы Советский патент 1990 года по МПК G01N27/02 

оо со

00

ел

со Ю

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании двухфазных потоков, в частности при измерении концентрации фаз при течении двухфазных потоков в паро- гене рирующих каналах ядерных энергети- ческих установок.

Цель изобретения - повышение точности и автоматизация измерений.

На чертеже показана блок-схема njpe4- лагаемой системы.10

Блок-схема системы для измерения концентрации дисперсной фазы в камерах ядерных энергетических установок имеет двухэлектродный кондуктометрический зонд I, измерительный канал 2 для исследуемой среды, генератор 3 переменного тока, уси- литель 4, выполненный управляемым с переменным коэффициентом усиления, пиковый детектор 5, дискриминатор 6 уровня, блок 7 обратной связи, измеритель 8 отношения частот. Первый вход измерителя 8 соеди- 20 иен с выходом генератора 3 и одновременно подключен к одному из электродов кондуктометрицеского зонда 1. К второму входу измерителя 8 подкл1очен выход дискриминатора б уровня, первый вход которого через усилитель 4 соединен с вторым элект|)О- 25 дом кондуктометрическогб зонда I. Выход усилителя 4 через пиковый детектор 5 соединен с вторым входом дискриминатора 6 уровня, причем выход пикового детектора 5 через блок 7 обратной связи под- ключен к управляющему входу усилителя 4.

Система работает следуюшим образом.

Сигнал несуш.ей частоты генератора 3, промодулированный по амплитуде от прохождения через электроды зонда 1 включений паровой фазы, подается на вход усилителя 4. С выхода усилителя 4 сигнал по- ступает на инерционный пиковый детектор 5, выделяющий и запоминающий уровень сиг- ..нала, соответствующего жидкой фазе среды Уж.

При изменении электропроводящих 40 свойств среды (из-за изменения температуры химического состава и т.п.) изменяется уровень сигнала на входе усилителя 4 и следовательно на выходе пикового детектора 5. Это изменение уровня сигнала на выходе питектора 5. В дискриминаторе 6 происходит выделение сигналов По первому входу, ам плитуда которых гтревышает уровень дискри минации по второму входу. Таким образом появление импульса на выходе дискримина тора 6 соответствует посылке генератора 3 в момент нахождения чувствительного эле мента зонда 1 в жидкости, отсутствие им пульса соответствует моменту прохождения паровых пузырьков через зонд.

Так как уровень дискриминации на вто ром входе дискриминатора 6 и уровень сиг нала на первом входе, соответствующий жидкой фазе, жестко связаны друг с другом а сами эти уровни практически остаются неизменными за счет автоматической регу лировки коэффициента усиления усилителя 4 го обеспечивается надежная дискриминация сигналов, т.е. отделение сигнала «Жидкость от сигнала «Пар, при значительном изменении уровня сигналов от зондя I при изменении электропроводности среды или изменении характеристик зонда.

Измеритель 8 отношения частот вычисляет отношение средней частоты поступления сигналов «Жидкость по второму входу и несущей частоты генератора 3 по первому входу. Отношение этих частот равно отно шению количества импульсов в единицу времени по входам делителя частот. Если п - количество импульсов по второму входу .из мерителя 8 за время наблюдения т, .К - ко личество импульсов от генератора по перво му входу за то же время, то значение истин ного локального паросодержания фа опре деляется, как

ф„ 1-n/N.

Формула изобретения

Система для измерения концентрации дисперсной фазы в каналах ядерных энергетических установок, содержащая двухэлектродный кондуктометрический зонд для установки в канале с исследуемой средой, генератор переменного тока, усилитель, дискриминатор уровня и измеритель отношения частот, первый вход которого соединен с выходом генератора, соединенным s. одним из электродов зонда, к второму входу измерителя отношения частот подклюкового детектора 5 через блок обратной 45 цен выход дискриминатора уровня, первый

связи подается на управляющий вход усилителя 4, регулируя его коэффициент усиления так, чтобы сигнал на выходе пикового детектора вернулся к прежнему уровню, при этом обеспечивается стабилизация первоначального значения-сигнала, соответствующего жидкой фазе, на выходе усилителя 4. Этот сигнал с выхода усилителя 4 подается на второй вход дискриминатора уровня 6, на первый вход которого подается уровень дискриминации, жестко связан- ный с уровнем на выходе пикового детектора 5. В дискриминаторе 6 происходит выделение сигналов По первому входу, амплитуда которых гтревышает уровень дискриминации по второму входу. Таким образом появление импульса на выходе дискриминатора 6 соответствует посылке генератора 3 в момент нахождения чувствительного элемента зонда 1 в жидкости, отсутствие импульса соответствует моменту прохождения паровых пузырьков через зонд.

Так как уровень дискриминации на втором входе дискриминатора 6 и уровень сигнала на первом входе, соответствующий жидкой фазе, жестко связаны друг с другом, а сами эти уровни практически остаются неизменными за счет автоматической регулировки коэффициента усиления усилителя 4, го обеспечивается надежная дискриминация сигналов, т.е. отделение сигнала «Жидкость от сигнала «Пар, при значительном изменении уровня сигналов от зондя I при изменении электропроводности среды или изменении характеристик зонда.

Измеритель 8 отношения частот вычисляет отношение средней частоты поступления сигналов «Жидкость по второму входу и несущей частоты генератора 3 по первому входу. Отношение этих частот равно отношению количества импульсов в единицу времени по входам делителя частот. Если п - количество импульсов по второму входу .измерителя 8 за время наблюдения т, .К - количество импульсов от генератора по первому входу за то же время, то значение истинного локального паросодержания фа определяется, как

ф„ 1-n/N.

Формула изобретения

Система для измерения концентрации дисперсной фазы в каналах ядерных энергетических установок, содержащая двухэлектродный кондуктометрический зонд для установки в канале с исследуемой средой, генератор переменного тока, усилитель, дискриминатор уровня и измеритель отношения частот, первый вход которого соединен с выходом генератора, соединенным s. одним из электродов зонда, к второму входу измерителя отношения частот подклюцен выход дискриминатора уровня, первый

вход которого через усилитель соединен с вторым электродом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерений, в нее введен пиковый детектор и блок обратной связи, а усилитель выполнен управляемым с переменным коэффициентом усиления, причем его управляющий вход через блок обратной связи соединен с выходом пикового детектора и с вторым входом дискриминатора уровня, а выход подключен к входу пикового детектора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании двухфазных потоков, в частности при измерении концентрации фаз при течении двухфазных потоков в парогенерирующих каналах ядерных энергетических установок. Цель изобретения - повышение точности и автоматизации измерений. Для этого в систему, содержащую двух- электродный кондуктометрический завод, генератор, усилитель, дискриминатор уровня и измеритель отношения частот, дополнительно введен пиковый детектор и блок обратной связи, а усилитель выполнен с регулируемым коэффициентом усиления. Выход пикового детектора соединен с вторым входом дискриминатора н управляющим входом усилителя через блок обратной связи. На первый вход регистратора подается сигнал от генератора, на второй - с выхода дискриминатора. Повышение точности измерений реализуется за счет автоматического отслеживания уровня сигнала опорной фазы жидкости, по величине которого формируется уровень дискриминации входных сигналов. i to d