Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости Советский патент 1976 года по МПК G01N29/00 B06B1/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАШ1И СВОБОДНОГО ГАЗА В ЖИДКОСТИ йие - длите-льная операция, поэтому весь процесс измерения занимает много времени При измерении в потоках с быстрыми и значительными изменениями параметров жид кости (температура, соленость, давление) необходима оперативная кнформащш о скорости звука CQ в этих жидкостях. Поскольку обеспечить оперативное дегазирование жидк эсгай для измерения скорости звука невозможно, неизбежно возникают значительные погрешности измерения, особенно при измерении малых концентраций свободного газа. При этом существенно сни жается также и чувствительность устройства. Непосредственно измерить время запаздывания лЪ устройством невозможно, так как его измеритель временных интервалов (оспиллограф) калибруется предваритель но и только для конкретных параметров жид кости, которые в общем случае не совпадают с параметрами исследуемой жидкости. Методика измерения в целом и функциональная схема устройства исключает возмож ность автоматизации процесса измерения. Целью изобретения является повышение точности, сокращение времени и автоматизация процесса измерений. Это достигается тем, что устройство дополнительно снабжено генератором высокочастотных колебаний, двумя коммутаторами, селективным усилителем и генератором синхроимпульсов, подключенным к гене раторам низкочастотных и высокочастотных колебаний, коммутаторам и измерителю временных интервалов, а каждый преобразователь через свой коммутатор подключен к генератору низкочастотных или высокочастотных колебаний и через тот же комму татор и селективный усилитель - к одному из входов измерителя временных интервалов На чертеже приведена блок-схема устройстваПринцип работы устройства основан на использовании зависимости скорости распространения ультразвуковых сигналов различных частот от концентрации свободного газа в жидкости. В отличие от известного в предлагаемом устройстве кроме измерени скорости звука в исследуемой жидкости на низкой частоте дополнительно измеряется скорость звука С на высокой частоте. При выборе частоты i i о Р® зонансная частота наименьших пузырьков) скорость звука в исследуемой жидкости практически равна скорости звука в дегазированной жидкости. Устройство состоит из двух идентичных ультразвуковых преобразователей 1, погруженных в жидкость 2 и установленных на фиксированном расстоянии друг от друга. Каждый из преобразователей через коммутатор 3 подключен к генератору 4 низкочастотных колебаний или к генератору 5 высокочастотных колебаний и через селективный усилитель 6 - к одному из входов измерителя 7 временных интервалов. Генератор 8 синхроим1гу.т1ьсов соединен с коммутаторами 3, генераторами 4 и 5 электрических колебаний и из -;ерителем 7 временных ин-тервалов и предказначеп для синхронизации их работы во времени. В соответствии с Еыбранньгм . работы (руч11ОЙ ала автоматической) генератор 8 синхроимпульсов выдает одиночные видеоимпульсы или ряд п.оследовател-ьных импульсов, частота по-сылок и длительность которых определяется базовым расстоянием между преобразователями и требуемой дискретностью отсчета. Под воздействием этих импульсов генераторы низкочастотных и вь сокочастотных колебаний (соответственно 4 и 5) одновременно вырабатывают радиоимпульсы, которые через коммутаторы 3 подводятся к преобразователям 1, преобразующим их в ультразвуковые импульсы. Управление работой коммутатора производится также генератором синхроимпульсов, для чего к коммутаторам подводятся импульсы, обеспечивающие своевременное подключение преобразователей к.генераторам в режиме излучения или к селективным усилителям 6 в режиме приема. Селективные усили1-ели обеспечивают необходимые усиление и селекцию (фильтрацию) принятых высокочастотных и низкочастотных колебаний, после чего они подаются на входы цифрового (или осциллографического) измерителя 7 временных интервалов, измеряющего время запаздывания низкочастотного сигнала отнсюительно высокочастотного. Перед каждытч-г измерением по щине сброс от генератора синхроимпульсов подается импульс, сбрасывающий показания счетчика о-т предыдущего измерения. По времени запаздывания низкочасто-тно- го сигнала относительно высокочастотного и с помощью тарировочной кривой определяется концентрация свободного газа в жидкости. Формула изобретения Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости, содержащее погруженные в жидкость два ультразвуковых преобразователя, соединенных с генератором низкочастотных колебаний и селективным усилителем, подключенных к измерителю временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью повыщения

точности, сокрашения времени и автоматизации процесса измерений, в него введены генератор высокочастотных колебаний, два коммутатора, второй селективный усилитель и генератор синхроимпульсов, подкгаоченный к генераторам низкочастотных и высокочастотных колебаний, коммутаторам и измеригелю временных интервалов, а каждый преобразователь через свой коммутатор подключен к генератору низкочастотных или высокочастотных колебаний и через тог же коммутатор и селективный усилитель - к одному из входов измерителя временных интервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. СССР 176450, М. Кл. В 06 В 1/00, 30.01.64.

2.Физические основы ультразвуковой тенологии. М., Наука, 1970, с. 406-409, фиг, 10. 11.