Акустический течеискатель Советский патент 1991 года по МПК G01M3/24 

(Л

с

Изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом и позволяет повысить точность и производительность. Акустический течеискатель содержит акустический преобразователь 1, два параллельных канала измерения, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами акустического преобразователя 1, и последовательно соединенные логический блок 10, вход которого соединен с выходами каналов измерения, и индикаторное устройство 14. Каналы измерения соответственно включают последовательно соединенные усилители 2 и 3, низкополосные фильтры 4 и 5, измерители 6 и 7 интенсивности и блоки 8 и 9 памяти. Логический блок 10 включает последовательно соединенные делительное устройство 11, логарифмический усилитель 12 и логарифмический логический блок 13. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам обнаружения места утечки, а точнее к приборам для отыскания на поверхности места утечки, например, трубопроводов.

Цель изобретения - повышение точности и производительности определения места течи путем повышения устойчивости принимаемого от течи акустического сигнала и исключения перемещения акустических преобразователей по поверхности контролируемого изделия.

На фиг. 1 изображен контролируемый участок трубопровода; на фиг. 2 - структурная схема акустического течеискателя.

Акустический течеискатель содержит акустический преобразователь 1, первый 2 и второй 3 усилители, входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами акустического преобразователя 1, первый 4 и второй 5 низкополосные фильтры, входы которых соответственно соединены с выходами первого 2 и второго 3 усилителей, первый 6 и второй 7 измерители интенсивности, входы которых соответственно соединены с выходами низкополосных фильтров 4 и 5, первый 8 и второй 9 блоки памяти, входы которых соответственно соединены с выходами первого 6 и второго 7 измерителей интенсивности, ло(ический блок 10, включающий последовательно соединенные делительное устройство 11, вход которого соединен с выходами первого 8 и второго 9 блоков памяти, логарифмический усилитель 12 и логарифмический логический блок 13, и индикаторное устройство 14, вход которого соединен с выходом логарифмического логическою блока 13.

Акустический течеискатель работает следующим образом.

ON V|

О

4 СП СЛ

Оператор в точке А преобразователем 1 замеряет шум утечки, электрический сигнал с преобразователя 1 поступает на усилитель 2, с усилителя 2 часть сигнала идет на узкополосный низкочастотный фильтр 4, где отфильтровывается частота fi. Затем сигнал поступает на измеритель 6, измеряющий интенсивность И на отфильтрованной фильтром 4 частоте f2 - интенсивность акустических колебаний 2, запоминается блоком 8 памяти. Вторая часть сигнала идет на узкополосный низкочастотный фильтр 5, где отфильтровывается частота fa, затем на измеритель 7, где измеряется интенсивность 2 на частоте h, после чего значение 2 запоминается блоком 9 памяти. Аналогичные измерения осуществляют в точке В. которая должна обязательно находиться по одну сторону с точкой А от места утечки. После этого измеряемые в точках А и В интенсивности h, 2, з, U на двух отфильтрованных фильтрами 4 и 5 частотах fi и f2 подаются с блоков 8 и 9 памяти в логический блок 10, г до на делительном устройстве 11 находят отношение величин 12:14; Ii:l3, которые поступают в логарифмический усилитель 12,

где находят величины In - ; fn - ; fn - .

12 и 1з

Значения величин логарифмов поступают в логический блок 13, где производятся преобразования. С логического блока 11 сигнал поступает на индикаторное устройство 14, фиксирующее вычисленную логическим блоком 11 координату места утечки X.

Трудоемкость при использовании тече- искателя значительно снижена за счет того, что в него введен логический блок 13, который по двум интенсивностям акустических колебаний на двух заранее выбранных частотах определяет координату X места утечки по формуле

PnjiXo х |2

0)

ГгС-Гп

2

з U1U где Х0 - расстояние между двумя точками;

11 - интенсивность акустических колебаний на частоте fi в точке А;

2 - интенсивность акустических колебаний на частоте f2 в точке А;

з - интенсивность акустических колебаний на частоте fi в точке В;

Ц - интенсивность акустических колебаний на частоте h в точке В.

Формула (1) получена следующим образом.

Согласно закону затухания акустических колебаний интенсивность акустических колебаний можно выразить в виде экс поненциальных зависимостей: 11 lo

ч,(2)

з 10 Ц 10 где 0 - интенсивность акустических колебаний в источнике;

а - коэффициент затуханий акустиче- ских колебаний на частоте fi;

р - коэффициент затуханий акустических колебаний на частоте f2 ,

Н Поскольку - е , то соответственно

|.

1з

1з

КЗ)

12 , 2

- е , то соответственно гп -

14Ц

-рХо;

..-х(,-Я

И -д (

т- е .то соответственно tn -

1212

(4)

-Х(а-р).(5)

После несложных преобразований мож- но получить X - координату места утечки.

Вычитаем из выражения (3) выражение (4) и получаем

(). (6) 13 14

Находим, чему равно () в выражении (5) и (6):

ь

в выражении (5) () - в выражении (6)

( (а-р)- |3V U

(7)

(8)

Приравниваем выражения (7) и (8), по- 40 лучаем

(|1-).Х0(„|А:Х, ,9,

Из выражения (9) получаем координату места утечки; 45

fn - Х0 у

М

Формула изобретения

Акустический течеискатель, содержащий акустический преобразователь, первый усилитель, вход которого соединен с первым выходом акустического преобразователя, и индикаторное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности определения места течи, он включает второй усилитель, вход которого соединен с вторым

выходом акустического преобразователя, первый и второй низкополосные фильтры, входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго усилителей, первый и второй измерители интенсивно- ти, входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго ниэкополосных фильтров первый и второй ги.оки памяти входы которых соответствен

L

71

J

но соединены с выходами первого и второю измерителей интенсивности, и логический блок, включающий последовательно соеди ненные делительное устройство, вход кото рого соединен с выходами первого и второго блоков памяти, логарифмический усилитель и логарифмический логический блок, выход которого соединен с входом индикаторного устройства.

1

Я7

2 V

. . I

Фиг 4