Устройство для определения параметров акустических колебаний в жидких средах Советский патент 1991 года по МПК G01H3/00 G01N29/00 

Изобретение относится к анализу жидкостей с помощью акустических колебаний и может быть использовано для контроля концентрации преимущественно инертных веществ, растворенных в различных жидкостях, например неполярных полимеров в морской воде.

Цель изобретения - повышение точности измерений при определении концентрации растворенных веществ.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1 с приборными отсеками 2 и 3, в торцовой части которых находятся протектор 4 и обратимые электроакустические преобразователи 5 и 6, электронных измерителей I и II скорости распространения акустических колебаний. В верхней части корпуса 1 установлен термобарокомпенсированный отражатель 7 акустических колебаний, под которым расположена полость 8 с исследуемым раствором 9. Теплопроводный плоскогофрированный сильфон 10 помещен в полость 8 над электроакустическим преобразователем 5 и образует герметичную емкость 11, заполненную эталонным растворителем 12, поступающим в нее через заливную трубку 13 с запором 14 и удаляемым через сливную трубку 15 с запором 16.

Устройство работает следующим образом.

Через заливную трубку 13 с изолированную от раствора в полости 8 емкость 11 поступает растворитель определяемого вещества. При неизменной исходной чистоте растворителя в процессе измерений трубки 13 и 15 перекрываются запорами 14 и 16:

-Ч

О

го

00 00

если же растворитель с флуктуациями своих параметров (чистоты, например), то через трубки 13 и 15 обеспечивается непрерывное поступление свежего растворителя, причем через заливную трубку 13 он поступает без растворенного вещества, а конец сливной трубки 15 размещен на таком удалении от полости 8. чтобы исключить попадание свежего растворителя в нее.

Часть полости 8, под которой находится один из электроакустических преобразоза- телей 5 или б, изолирована от исследуемого раствора теплопроводным сильфоном 10с плоскопараллельными гофрами и образует герметичную емкость 11, ограниченную с одного торца сильфона 10 частью общего протектора 4, а с другого торца отражателем 7, в которой располагают используемый растворитель 12. Если в гтЪлости 8 и емкости 11 находится один и тот же растворитель, I и II электронные измерители скорости распространения акустических колебаний выпадают одинаковые сигналы, так как отражатели 7 и протектор 4 обусловливают одинаковые базы измерений, а температу- ра, давление и химический состав раство - рителя в сильфоне 10 и полости 8 одинаковы, теплопроводность сильфона 10 обеспечивает теплообмен между жидкостью в полости 8 и жидкостью внутри силь- фона 10. I В результате1 достигается температурное равновесие между жидкостями, а изменение давления в полости 8 передается через прогибающиеся плоскопараллельные гофры сильфона 10 жидко- сти, помещенной в него.

При изменении концентрации раствора в полости 8 ввиду изменения скорости распространения в нем ультразвука выходной сигнал II измерителя изменяется, а сигнала I измерителя в сильфоне 10 нет. В этом случае разность выходных сигналов измерителей I и II соответствует только изменению концентрации раствора в полости 8. Если в исследуемом растворе 9 изменяется темпе- ратура и/или давление, а концентрация остается без изменений, то эти изменения вызывают одинаковое изменение выходного сигнала как 1 измерителя, так и II, а их разность будет равна прежней, характеризующей величину концентрации измеряемого растворенного вещества; при изменении состава или чистоты растворителя при неизменной концентрации измеряемого вещества обеспечивается непрерывное протекание поступающего растворителя через изолированную емкость 11.а в полость 8 - свежеобразованного раствора, получается та же самая разность выходных сигналов при равенстве температуры и деления. что и в предыдущем случае, т.е. при измерении концентрации нет необходимости учитывать текущие значения температуры и давления, следить за постоянством состава растворителя, вычислять величины скорости распространения акустических колебаний, а можно определять концентрацию, используя только разности выходных сигналов электронных измерителей скорости звука в растворе и растворителе, что существенно упрощает процесс измерения и повышает его точность.

Формула изобретения Устройство для определения параметров акустических колебаний в жидких средах, содержащее рабочий и эталонный каналы, каждый из которых содержит обратимый преобразователь и отражатель акустическихколебаний,причем преобразователи электрически связаны с электронными измерителями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений при определении концентрации растворенных веществ, оно дополнительно снабжено общим для обоих преобразователей протектором, отражатели расположены на одном основании, параллельном протектору, а эталонный канал содержит теплопроводный плоскогофрированный сильфон. выполненный соосно с одним из преобразователей и образующий герметичную полость.

Изобретение относится к анализу жидкостей с помощью акустических колебаний и может быть использовано для контроля концентрации преимущественно инертных веществ, растворенных в различных жидкостях, например неполярных полимеров в морской воде. Целью изобретения является повышение точности измерений при определении концентрации растворенных веществ. Устройство содержит рабочий и эталонный каналы, каждый из которых содержит обратимый преобразователь 5, 6 и отражатель 7 акустических колебаний, причем преобразователи электрически связаны с электронными измерителями I, II. Устройство также снабжено общим для обоих преобразователей протектором 4, отражатели расположены на одном основании, параллельном протектору, а эталонный канал содержит теплопроводный плоскогофрированный сильфон 10, выполненный соосчо с одним из преобразователей и образующий герметичную полость. 1 ил. со С