Способ измерения концентрации газовых включений в жидкости

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВЫХВКЛЮЧЕНИЙ В ЖИДКОСТИ, заключающийся в том, что в исследуемой жидкости возбуиадают импульс акустических колебаний при отсутствии и наличии в ней газа, принимают прошедшие жидкость импульсы, измеряют их амплитуды, измеряют ослабление амплитуды импульса из-за наличия газа и по ослаблению определяют концентрацию газовых включений , отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно возбуждают серию дискретных возрастающих по частоте импульсов акустических волн, измеряют на каждой часто те ослабление амплитуды импульсов, а измерения проводят на минимальной из частот, при которых ослабление СО постоянно по величине. со а vi ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д1) У С 01 N 28/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛаМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3765348/25-28 (22) 06. 07.84 (46) 07.12.85. Бюл. И 45 (71) ЛГУ им. А.А. Жданова (72) И.С. Кольцова, И.Г. Михайлов, И.Е. Покровская, В.А. Лещенко и В.В. Громов (53) 620. 179.16 (088.8) (56) Патент Франции В 2198640, кл. С 01 N 29/02, 1974

Физика и техника мощного ультразвука, т. Ш. М.: Наука, 1970, с. 402. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ЖИДКОСТИ, заключающийся в том, что в исследуемой жидкости возбуждают импульс акустических колебаний при отсутствии и наличии в ней газа, принимают прошедшие жидкость импульсы, измеряют их амплитуды, измеряют ослабление амплитуды импульса из"за наличия газа и по ослаблению определяют концентрацию газовых включений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно возбуждают серию дискретных возрастающих по частоте импульсов акустических волн, измеряют на каждой часто те ослабление амплитуды импульсов, а измерения проводят на минимальной из частот, при которых ослабление постоянно по величине.

1196751

5 10

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения концентрации газовых включений в жид- . кости, протекающей по гидросистемам, с помощью акустических колебаний.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

* На чертеже представлено устройство для реализацйи, способа измере" ния газовых включений в жидкости.

Устройство содержит резервуар 1, в котором находится рабочая среда, пьезоэлектрические излучатель 2 и приемник 3, расположенные один напротив другого. Пьезоэлектрические излучатель 2 и приемник 3 герметизированы в держателях 4 и 5 от рабочей, внешней сред и от корпуса резервуара 1 и вмонтированы так, что их рабочие поверхности являются стенками резервуара. Генератор 6 возбуждает пьезоэлектрический излучатель 2. Усилитель 7 принимает сигналы с пьезоэлектрического приемника 3. Коммутатор 8, запоминающее устройство 9, накопитель 10, устройство 11 синхронизированы между собой и с генератором 6 и приемником 7.

Способ измерения газовых включений в жидкости осуществляется следующим образом.

Генератором 6 возбуждают пьезоэлектрический излучатель 2, который создает в исследуемой жидкости серию дискретных возрастающих по частоте, импульсов акустических волн.

Причем эти импульсы последовательно возбуждаются в жидкости при отсутствии и наличии в ней газа. Изэа наличия газа в жидкости коэффициент затухания акустических. волн возрастает и, соответственно уменьшается амплитуда импульса, прошедmего жидкость.

Ультразвуковые импульсы после прохождения жидкости в резервуаре

1 принимаются пьезоэлектрическим приемником 3, сигнал с которого посылается на усилитель 7, чувствительность которого меняется по логарифмическому закону. Сигнал с усилителя 7 направляется на коммута" тор 8. Принятые сигналы после прохождения жидкости без газовых включений коммутатор 8 посылает на за20

55 йоминающее устройство 9, которое их запоминает. Флуктуирующие сигналы, полученные при зондировании жидкости с газовыми пузырьками, коммутатор 8 посылает на накопитель 10, усредняющий их.

На каждой частоте определяют ослабление амплитуды импульса. Для этого усредненные сигналы поступают в запоминающее устройство 9, которое вычисляет логарифмы отношений усредненной величины амплитуды сигнала, прошедшего жидкость с газом, к амплитуде сигнала, прошедmего жидкость без газа.

Известно, что ослабление ультразвуковых волн, распространяющихся в жидкости с газовыми пузырьками, имеет ярко выраженный резонанс, что связано с резонансными частотами газовых пузырьков, зависящими от их геометрических размеров.,Для определения зарезонансной области. исследуемой жидкости с пузырьками устанавливают частотную. зависимость ослабления ультразвуковых волн.

Это осуществляют путем последовательного вычисления отношения ослаблений зондирующих сигналов с возрастанием частот к ослаблению зондирующего сигнала на начальной частоте. Выделяют частотную область, в которой ослабление стремится к постоянной величине, выбирают в качестве рабочей частоты минимальную из этой области.. Затем генератор 6 дает команду через коммутатор 9 перейти из режима зондирования жидкости серией дискретных, возрастающих по частоте, импульсов акустических волн на зондирование жидкости импульсами выбранной минимальной зарезонансной частоты. Флуктуирующий сигнал коммутатор 8 опять посыпает на накопитель, после чего направляет его на устройство 11, определяющее концентрацию газовых включений по зависимости n = --М /К, где коэффициент К определен н тарировки, dkдополнительный коэффициент ослабления. Коммутатор 8 периодически запускает генератор 6 на зондирование рабочей среды с помощью пьезоэлектрического излучателя 2 дискретными импульсами, возрастающими. по частоте, что позволяет корректировать рабочую. частоту зондирующих импульсов акустических волн в

1196751

Составитель Г. Федоров

Редактор А. МЬпакина Техред И.Асталов Корректор А. Тяско

Заказ 7558/42 Тираа 896 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Рауюская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная, 4 случае, если вследствие изменения динамики среды изменится дисперсный состав газовых пузырьков.

Предлагаемый способ измерения газовых включений в жидкости позволяет повысить точность контроля, поскольку для исследуемой видкости с газовыми пузырьками определяется зарезонансная область измерений, в которой существует линейная связь между концентрацией газовых включений в аидкости и дополнительными ослаблениями ультразвуковых волн, вызванных этими включениями.