Устройство для измерения толщины жидкостной пленки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ 1ИЯ ТОШ1ИНЫ ЖИДКОСТНОЙ ПЯЕНКИ-j еОАёри ::. щее измеритель параметров волн, включающий последовательно соединенные формирователь управляющих сигналов, генератор ультразвуковых импульсов, блок приема - передачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистрации сигналов, связанный вторым входом с вторым выходом формирователя управляющих сигналов , третий выход которого связан с вторым входом блока приек - передачи о тли чающееся/ что; fс целью повышения io4HocTH, оно снабжено последовательно соедийенными волнографом, первым и вторым дифференцирующими каскадами, последний нз которых подключен ко вхдду формирователя управляющих сигналов-:

06 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ИЯ (l1) up G 01. В 1 /02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3319190/18-28 . (22) 03, 1 1„81 (46) 15 07,83. Бкщ. И 26 (72) Т.К.Исмаилов, З.Д.Ахундова

q Ф,И.Аллахвердов . (53) 531,717(088.8)

/ (56) 1, Авторское свидетельство СССР

И 834395, кл, G 01 В,17/02, 1981 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕМИЯ

ТОЛЩИНЫ ЖИДКОСТНОЙ ПЛЕНКИ;" оодеФМЬ " щее измеритель параметров волн, вклю" чающий последовательно соединенные формирователь управляющих сигналов, генератор ультразвуковых импульсов, блок приема - передачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистрации сигналов, связанный вторым входом с вторым выхо"

I дом формирователя управляющих сигналов, третий выход которого связан с вторым входом блока приема - передачи о т л и ч а ю щ е е с я; что, . с целью повыюения Фочности, оно снаб" жено последовательно соединенными волнографом, первым и вторым диффе. ренцирующими каскадами, последний из которых подключен фо входу фоР.мирователя управляющих сигналов-:

1С

1 10

Изобретение относится к акустоизмерительной технике, в частности к средствам неразрушающего контроля и измерения толщины жидкостной пленки на поверхности водоема при волнении последнего, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения толщины жидкостной пленки, содержащее измеритель параметров волн, включающий последовательно соединенные Формирователь уп равляющих сигналов, генератор ультразвуковых импульсов, блок приема - передачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистрации сигналов, связанный вторым входом со вторым выходом формирователя управляющих сигналов, третйй выход ко торого связан со вторым входом блока приема - передачи (1), Недостатком известного устройства является низкая точность при измерении толщины жидкостной пленки на поверхности водоема вследствие изменения при волнении последнего угла падения и отражения зондирующего им" пул ьса.

Цель изобретения - повышение точности измерения толщины жидкостной пленки, Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения толщины жидкостной пленки, содержащее измеритель параметров волн, включающий последовательно соединенные

Формирователь управляющих сигналов, генератор ультразвуковых импульсов„ блок приема - передачи с гидроакустической антенной и блок цифровой обработки и регистрации сигналов, связанный вторым входом с вторым выходом формирователя управляющих сигналов, третий выход которого связан с вторым входом блока приема - передачи, снабжено. последовательно соединенными волнографом, первым и вторым дифференцирующими каскадами, последний из которых подключен ко вхо; ду формирователя управляющих сигналов.

На чертеже изображена функциональ" ная схема устройства для измерения толщины жидкостной пленки.

Устройство содержит измеритель (на чертеже не показано) параметров волн, включающий последовательно соединенные формирователь 1 управляющих сигналов, генератор 2 ультра29006 2 звуковых импульсов, блок 3 приемапередачи с гидроакустической антенной и блок 4 цифровой обработки и регистрации сигналов, последовательно соединенные волнограф 5, первый

6 и второй 7 дифференцирующие каекады и блок 8 наведения блока 3 приемапередачи, Выход второго дифференцирующего

Ф каскада 7 подключен ко входу форми рователя 1 управляющих сигналов, который своим вторым выходом связан с блоком 4 цифровой обработки и регистрации сигналов, а третьим выходом - со вторым входом блока 3 приема-передачи, выход которого подключен ко второму входу блока 4 цифровой обработки и регистрации сигналов, Устройство для определения толщины жидкостной пленки на поверхности водоема работает следующим образом.

Волнограф 5 непрерывно излучает зондирующие импульсы в сторону волнующейся поверхности водоема. На выходе волнографа 5 йоявляется сигнал, описывающий профиль волны на поверхности водоема, который подается на первый дифференцирующий каскад 6 и связанный с ним второй дифФеренцирующий каскад 7, При постоянной скорости перемещения профиля волны в пространстве (что имеет место на прямолинейных участках волны) сигнал, снимаемый с выхода первого дифференцирующего каскада 6, имеет постоянное значение, а сигнал, сни- маемый с выхода второго дифференцирующего каскада 7, равен нулю, При попадании зондирующего луча волнографа 5 на непрямолинейный участок профиля морской волны (эти участки соответствуют участку гребня и впадины волны) сигнал на выходе первого дифференцирующего каскада 6 не остается постоянным, вследствие чего на выходе второго дифференцирующего каскада 7 появляется сигнал, воздействующий на формирователь 1 управляющих сигналов, который выдает.-импульс на запуск генератора 2 ультразвуковых импульсов, защитный импульс на время излучения для запирания при. емкого тракта блока 3 приема - передачи и импульс в блок 4 цифровой обработки и регистрации сигналов. Сигналы, отраженные от границ раздела сред: вода - нефтяная пленка и нефтяная пленка - воэд х, принимаются

10290

f5

Зо

3 приемными трактами блока 3 приемапередачи, усиливаются и подаются на пороговое устройство блока 2 цифровой обработки и регистрации сигналов, в котором по данным значе" ниям скорости звука,для реальных ïàраметров среды (температуры, солености, давления) и разнице во времени приема отраженных импульсов оУ границы раздела сред, полученной в блоке определения временных интервалов (на чертеже не указанаf блок ,4 цифровой обработки вычисляет толщину нефтяной пленки на гребне волны (Я С:И, которая заносится в память (на чертеже не указана) блока 4.

Иомент следующих посылок зондирующего импульса совпадает с Фазой опускания поверхности жидкости, Как и в предыдущем случае в блоке 4 цифровой обработки и регистрации сигналов определяется толщина нефтяной пленки, но уже на впадине волны, которая запоминается в памяти блока

46 с М, Сигналы с памяти подаются на вычислитель (на чертеже не покаЗано) блока 4, выдаю-щий среднее значение толщины пленки.

06 4

При незначительной разнице в нлотности воды и слоя загрязнения опре1еление толщины пленки желательно производить двухчастотным зондированием, для чего в устройство должен; быть введен второй генератор ультра" звуковых импульсов и второй блок приема - передачи с соответствующим блоком наведения. Частота колебаний второго генератора должна быть отличной от частоты колебаний первого генератора. Подключение дополнительного генератора ультразвувовых импульсов и второго блока приема"передачи к формирователю управляющих сигналов и измерение толщины жидкостной пленки производится аналогично описанному.

Использование изобретения позволяет производить измерение толщины пленки при сохранении структуры естественного поля загрязнения как на поверхности водоема, так и в его толще, учитывать неравномерность толщины пленки при волнении водоема, производить прямое определение значения толщины пленки на локальных участках акватории и по всей акватории и определять физико-химические свойства среды водоема и пленки, например, плотность.

Составитель Д.Иман

Редактор .Т..Парфенова . Техред А.Бабинец Корректор,B.Áóòÿãà

° A A I 1 °

Заказ 4944/38 Тираж 602 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4t5

М

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4