(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЖИ Э QCTEЙ
Изобретение относится к конт рольМО-измерительной технике и может найти применение в приборах для контроля технологических параметров в промышленности..
Известен способ контроля параметров жидкости основанный на излучении в нее ультразвуковых колебаний, приеме их после прохождения через жидкость и определении скорости распространения колебаний J( |.
Недостатком способа является необходимость контакта преобразователей с исследуемой жидкостью.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающимися в том, что в стенку емкости с контрол ируемой жидкостью периодически излучают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его отражения от поверхностной стенки и определяют огибающую этих отражений 2.
Недостатком устройства является наличие погрешностей, обусловленных
2
нестабильностью условий ввода излучаемого импульса ультразвуковых колебаний.
Цель изобретения - повышение точности.
Эта цель достигается тем, что отсекают огибающую снизу пропорционально ее амплитуде, формируют импульс, по величине пропорциональной этой амплитуде, а по длительности
to равный длительности усеченной огибающей, интегрируют этот «тпульс, сравнивают результат с опорным значением и по разнице судят о контролируемом параметре.
15
На фиг.1 изображена схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 графики сигналов, действующих в схеме.
Схема содержит резервуар 1, контролируемую жидкость 2, электроакус20тический преобразователь 3 генератор k и измерительную систему-5. .Зондирующий сигнал показан на графике 6, стробирующий сигнал - на графике 7 примененный реверберационный сигнал на графике 8, амплитуда огибающей принятого сигнала - на графике 9, действующий измерительный сигнал на графике 10 и сигнал срывания на графике 11. Способ осуществляется.следующим образом. В стенку резервуара с раствором нормально к ее поверхности вводят импульс ультразвуковых колебаний. Там же преобразователем 3 принимают отражения ультразвуковых колебаний от внутренних поверхностей стенки и преобразуют их в электрический им пульсный сигнал, поступающий в измерительную систему, связанную с выходом генератора, 8 этой системе отделяют от принятого сигнала реверберационный импульс ультразвуковых колебаний в стенке, обусловленный совокупностью многократных отражений ультразвукового импульса между внешней и внутренней поверхностью стенк Такое отделение производят строби рованием сигнала преобразователя через промежуток времени СГ , превышающий длительность возбуждающего импульса, в интервале времени 7 (гра фик 7). Стробированный реверберационный сигнал схематично показан на графике 8 (сплошной линией - при измеряемой концентрации, пунктирной при начальной, нулевой концентрации контролируемой жидкости; для простоты графика показана огибающая сигнала). Отделяемый реверберационный сигнал поступает на стенки через промежуток времени С после начала ввода импульса ультразвуковых колебаний в стенку, равный удвоенному времени распространения гультразоуко вых колебаний в стенку. Поэтому дли тельность вводимого в стенку импуль са устанавливается меньшей величины С . Усиленный при стробировании импульсный сигнал подвергают пиковому детектированию, получая из него напряжение постоянного тока (график 8 Из этого напряжения формируют потен циал отсечки Ejj К ( К- постоянный коэффициент, меньший единицы). Посл описанных операций производят ограничение стробированного импульсного сигнала снизу на уровне потенциала отсечки ЕО -(график 8), . 4 Таким путем получают действующий измерительный сигнал с амплитудой, равной амплитуде огибающей, по длительности равном усеченному снизу принятому сигналу (график 10). Длительность t зависит от концентрации контролируемого жидкостного раствора. Максимальное ее значение равно . и имеет место при минимальной (нулевой) концентрации жидкостей (показано пунктиром на графике 10). Полученный измерительный сигнал интегрируют в каждом периоде посылок ультразвука и получают сигнал сравнения в форме напряжения U постоянного тока график(11), пропорциональное длительности t измерительного сигнала и, соответственно, зависящее от концентрации раствора ,, где k - постоянный коэффициент. Полученное напряжение вычитают из напряжения опорного сигнала Е, величину которого устанавливают равной напряжению k -6, т„е. максимальному значению сигнала сравнения при начальной концентрации. О контролируемом параметре (отклонении концентрации от начального значения) судят по полученной разности напряжений опорного сигнала и сигнала сравнения. Формула изобретения Способ контроля параметров жидкостей , основанный на выделении огибающей эхо-сигналов в стенке резервуара,отличающийся тем, что, с целью повышения точности, отсекают огибающую снизу пропорционально ее амплитуде, формируют импульс, по величине пропорциональный этой амплитуде, а по длительности равный длительности усеченной- огибающей, интегрируют этот импульс, сравнивают результат с опорным значением и по разнице судят о контролируемом параметре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 29/00, 1963. 2. Патент США К 295905, кл.73-19, I960.
