Устройство для ультразвукового контроля параметров неоднородных сред

 

Изобретение относится к автомат тизированному контролю технологических процессов, состава и состояния неоднородньпс жидких и вязких сред и может быть использовано в пищевой, консервной, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля параметров неоднородных сред. Неоднородная конТгролируемая среда озвучивается ультразвуковыми колебаниями. Под действием температуры и давления, величина которых контролируется датчиками, в среде происходит перемещение ее неоднородностей. Отражаясь от этих неоднородностей,. ультг развуковые колебания попадают на приемный пьезопреобразователь, преобразующий их в электрический сигнал , который далее поступает на блок-выделения сигнала. Затем разность принятого и излученного колебаний в виде допплеровского сдвига частот, величина которого пропорциональна скорости перемещения, неоднородностей в контролируемой среде , через усилитель поступает на вход полосового перестраиваемого фильтра, где корректируется по температуре и давлению и сопоставляется с полосой пропускания задатчика полосы частот. После этого определяется среднеквадратичное значение сигнала, сопоставляется это значение с заданным уровнем сигнала в блоке сравнения и устанавливается возможность окончания процесса контроля параметров неоднородной среды и прекращения технологического процесса. Конечное значение сигнала регистрируется индикатором . 1 ил. (Л N5 д СП СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ц)) 4 G 01 М 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3771098/25-28 (22) 11.07.84 (46) 30.03.86. Бюл. И 12 (71) Кишиневское проектно-конструкторское бюро автоматизнрованных систем управления (72) А.А.Черкащенко и А.С.Демченко (53) 534. 232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1024825, кл. G 01 N 29/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Н 989389, кл, G 01 N 29/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ НЕОДНОРОДНЫХ

СРЕД (57) Изобретение относится к автома". тизированному контролю технологических процессов, состава и состояния неоднородных жидких и вязких сред и может быть использовано в пищевой, консервной, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности контроля параметров неоднородных сред. Неоднородная контролируемая среда озвучивается ультразвуковыми колебаниями. Под действием температуры и давления, величина которых контролируется датчиками, в среде происходит перемещение ее неоднородностей. Отражаясь от этих неоднородностей, ульт-. развуковые колебания попадают на приемный пьезопреобразователь, преобразующий их в электрический сигнал, который далее поступает на блок выделенйя сигнала. Затем разность принятого и излученного колебаний в виде допплеровского сдвига частот, величина которого пропорциональна скорости перемещения.неоднородностей в контролируемой среде, через усилитель поступает на вход полосового перестраиваемого фильтра, где корректируется по температуре и давлению и сопоставляется с полосой пропускания задатчика полосы частот. После этого определяется среднеквадратичное значение сигнала, сопоставляется это значение с заданным уровнем сигнала в блоке сравнения и устанавливается возможность окончания процесса контроля параметров неоднородной среды и прекращения технологического процесса. Конечное значение сигнала регистрируется индикатором. 1 ил.

Изобретение Относится к авто атиэированному контролю технологических процессов, состава и состояния неоднородных жидких и вязких сред и может быть использовано в пищевой консервной, химической "; других промышленностях.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности контроля параметров неоднородных сред за счет автоматического учета вли-, яния температуры и давления.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит электрракустически связанные генератор 1,. передающий 2 и приемный 3 пьезоэлектрические преобразователи, блок 4 выде-. ления сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя 5 сигнала, входы которого подключены к соответствующим выходам генератора 1 и приемного пьезоэлектрического преобразователя Э, и усилителя б,1 полосовой перестраиваемый фильтр 7, среднеквадратичный детек- тор 8, к выходу которого подключены последовательно соединенные блок 9 сравнения и индикатор 10, эацатчик

11 уровня сигнала, выход которого соединен с вторым входом блока 9 сравнения, датчики 12.температуры и 13 давления, размещенные в зоне

14 контроля, и эадатчик 15 полосы частот, выходы которых соединены с соответствующими входами перестраиваемого полосового фильтра 7, На чертеже показань также средства 16 управления технологическим .процессом.

Устройство работает следующим образом.

Задатчик 11 уровня сигнала и задатчик 15 полосы частот устанавливаются в положение, соответствующее характеристикам контролируемой реды которые она должна иметь в состоянии готОмзогО прОдукта.

Генератор l возбуждает преобразователь 2, преобразующий электрические колебания в ультразвуковые н излучающий их в контролируемую среду. В контролируемой среде при нагревании под воздействием тепловых потоков начинается перемешивание находящихся в ней неоднородностей. Отражаясь от перемещающихся неоднородностей, ультразвуковые колебания по221557 2 падают на приемный преобразователь 3, преобразуются в электрические сигналы и поступают на вход преобразователя 5 сигнала, блока 4 выделения сигнала, на второй вход которого подаются колебания от геиеоа— тора l.

С выхода преобразователя 5 сигнала разность этих колебаний в виде допплеровского сдвига частот, величина которого пропорциональна скорости перемещения неоднородностей в контролируемой среде, через усилитель б поступает на вход полосового перестраиваемого фильтра 7.

Изменения температуры и давления учитываются датчиками 12 и 13, которые соответственно перестраивают полосу пропускания полосового перестраиваемого фильтра (ППФ) 7, которая оотносится к ширине полосы пропускания эадатчика 15 полосы частот

С выхода ППФ 7 сигнал поступает на среднеквадратичный детектор 8, с которого, являясь показателем уровня энергии поступившего сигнала, подается на один иэ входов блока 9 сравнения.

Уровень сигнала детектора 8 зависит от количества отражателей, движущихся со скоростью, обеспечивающей допплеровский сдвиг частот, лежащий в полосе пропускания ППФ 7, а следовательно, и от свойств контролчруемой среды.

При достижении сигналом уровня, установленного задатчиком 11 сигнала, на выходе блока 9 сравнения появляется сигнал, характеризующий окончание процесса приготовления контролируемого продукта, поступаю.— щий на средства 1б управления технологическим процессом и индикатор 10.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить количество отражателей, движущихся в вязкой среде под воздействием температуры и давления, в зависимости от степени вязкости этой среды. Это позволяет автоматизировать определение момента достижения неоднородной средой заданного вязкого состояния,. а также повысить точность и достоверность контроля параметров неоднородных сред, Редактор А.Гулько Техред А.Алиев Корректор Л,Пилипенко

Заказ 1605/50 Тираж 778 Подписное

BHHHPH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля параметров неоднородных сред, содержащее электроакустически связанные генератор, излучающий и приемный пьезоэлектрические преобразователи, блок выделения сигнала, состоящий из преобразователя сигналов и усилителя, и среднеквадратичный детектор, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, 1 21557 4 оно снабжено полосовым перестраиваемым фильтром, включенным между уси.лителем и среднеквадратичным детектором, подключенными к выходу последнего последовательно соединенными блоком сравнения и индикаторрм, задатчиком уровня сигнала, соединенным с вторым входом блока сравнения, датчиками температуры и давления, ip размещенными в зоне контроля, и задатчиком полосы частот, подключен.ными к входам полосового перестраиваемого фильтра.