Способ определения концентрации свободного газа в двухфазных жидких средах Советский патент 1982 года по МПК G01N29/02 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СВОБОДНОГО ГАЗА В ДВУХФАЗНЫХ ЖИДКИХ СРЕДАХ Изобретение относится к технической акустике и технике контроля технологи.ческих процессов,может быть, использовано в химической, металлургической, легкой промышленностях для контроля малых концентраций свободного газа в двухфазных жидких средах. Известны акустические способы определения концентрации свободного газа в двухфазных жидких средах, основанные на использовании зависимости времени пробега упругой волной фиксированного расстояния от концент рации свободного газа. По известному способу прозвучивание двухфазных жидких сред ведут -на двух частотах ниже и выше резонансных частот пузырьков свободного газа в среде, измеряют время пробега фикс рованного расстояния акустических .ко лебаний на зтих частотах и по. формуле определяют концентрацию свободного газа в среде 11Наиболее близким по технической i сущности к предлагаемому является способ определения концентрации,свободного газа в двухфазных жидких cpjeдах, заключающийся в том, что принимают в определенной точке упругую волну, распространяющуюся в и по её параметрам судят о концентрации свободного газа в рреде Г2},, Однако известные устройства &е обеспечивают необходимей точности определения концентрации свободного газа при движении двухфазных жидкостей на режимах течения, отличающихся от дисперсного или мелкопузырькового течения, вплоть до полного отказа в работе. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени измере- ния. Указанная цель достигается тем, что в способе определения концентрации свободного газа в двухфазных жидких средах, заключающимся в том,

что принимают в определенной точке упругую волну, распространяющуюся в среде, и по ее параметрам судят о концентрации свободного газа, в качестве упругой волны используют волну пульсаций давления, возникающую при движении среды, дополнительно принимают ту же волну в точке, отстоящей на расстоянии, равном половине длины волны пульсаций давления по направлению движения жидкости, определяют временной сдвиг по взаимной корреляционной функции между принятыми знамениями давления, рассчитывают скорость распространения волны с учетом времени сдвига и используют ее в качестве параметра для оценки газосодержания.

Сущность предлагаемого способа поясняетсяна примере определения концентрации свободного газа в потоке двухфазной жидкой среды (например, воды), протекающего через трубопровод.

При движении двухфазных Лидких сред имеют место пульсации давления. Эти пульсации давления несут однозначную информацию о концентрации свободного газа в жидкости.

При осуществлении предлагаемого

обеспечивают прием в двух точках пульсаций давления. Точки приема распо 9 ены в стенке трубопроводо по одну сторону и по направлению движения жидкости. Они отстоят друг от друга на предварительно определяемом расстоянии, равном половине длины волны пульсаций давления. Принятые.,пульсации давления преобразуют в ШуЛьсации электрического сигнала, который затем усиливают. Далее усиленные сигналы используют для получения временной функции взаимной корреляции между принятыми значениями пульсаций давлений, по которой определяют временной сдвиг между значениями давления. Зная временной сдвиг и расстояние между точками приема пульсаций давления.

вычисляют скорость распространения волны пульсаций давления. О концентрации свободного газа в движущейся двухфазной жидкой среде судят по зависимости V (Q) .

На чертеже приведен график зависимости концентрации Q свободного газа в среде от скорости V распространения волны пульсаций давления. Предлагаемый способ позволяет повысить точность и сократить время измерения концентрации свободного газа в движущихся двухфазных жидких средах.

5 . ,..:.- , , . Формула изобретения

S Способ определения концентрации свободного газа в двухфазных жидких средах, заключающийся в том, что принимают в определенной точке упругую волну, распространяющуюся в среде, и по ее параметрам судят о концентрации свободного газа, от л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерения, в качестве упругой волны используют волну пульсаций давления, возникающую при движении среды, дополнительно принимают ту же волну в точке, отстоящей на расстоянии, равном половине длины волны пульсаций давления по направлению движения жидкости, определяют временной сдвиг по взаимной корреляционной функции между принятыми значениями давления, рассчитывают скорость распространения волны с учетом времени сдвига и используют ее в качестве параметра для оценки газосодержания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР (f 584241, кл. G 01 N29/02, 19752.Авторское свидетельство СССР №61874, кл. 6 01 N 29/02, 1977 (прототип) .

70 V.lc

30