Акустический зонд для измерения параметров технологических сред

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерений акустических параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений , например для измерения паросодержания среды парогенераторов. Цель изобретения - повышение точности измерений параметров технологических сред за счет снижения затухания передаваемых сигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной и изгибной компенсации последнего Акустический зонд вводят в направляюшую трубу контролируемого объекта (например парогенератора) так, чтобы чувствительный элемент вышей наружу в измеряемый объем технологической трубы, с помощью проволок и фиксаторов , закрепленных на проволоках, разворачивают волновод, расположенный в асимметричных отверстиях фиксаторов , на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси зонда. За счет этого обеспечивают сокращение длины волновода, т.е. приближают чувствительный элемент к преобразоватес лю, и равномерно растягивают волновод с заданным шагом, исключая заклинива (Л ние и потери сигнала. При погружении чувствительного элемента в технологическую среду пара потери звука уменьшаются , и амплитуда импульсов возрастает , что фиксируется обрабатывающей аппаратурой, в которой определяется паросодержание. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) (бц 4 G 01 N 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3908982/25-28 (22) 11.06.85 (46) 23.11.86. Бюл. У 43. (72) В.И.Мельников, В.Н.Хохлов, Б.А.Трусов, Л.Н.Кутьин и О.Б.Самойлов (53) 620.179,16(088.8) (56) Патент США Ф 3744301, кл. С 01 N 29/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 1116382, кл. G 01 N 29/02, 1984 ° (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ ЙЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерений акустических параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений, например для измерения паросодержания среды парогенераторов. Цель изобретения — повышение точности измерений параметров технологических сред за счет снижения затухания передаваемых сигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной и изгибнои компенсации последнего

Акустический зонд вводят в направляющую трубу контролируемого объекта (например парогенератора) так, чтобы чувствительный элемент вышел наружу в измеряемый объем технологической трубы. С помощью проволок и фиксаторов, закрепленных на проволоках, разворачивают волновод, расположенный в асимметричных отверстиях фиксаторов, на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси зонда. За счет этого обеспечивают сокращение длины волновода, т.е. приближают чувствительный элемент к преобразователю, и равномерно растягивают волновод с заданным шагом, исключая заклинивание и потери сигнала. При погружении чувствительного элемента в технологическую среду пара потери звука уменьшаются, и амплитуда импульсов возрастает, что фиксируется обрабатывающей аппаратурой, в которой определяется паросодержание. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1272216

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерений акустичес= ких параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений, например, для измерения паросодержания среды парогенераторов.

Цель изобретения — повышение точности измерений параметров среды за счет снижения затухания передаваемых сигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной и изгибной компенсации последнего.

На фиг.1 схематично изображен акустический зонд для измерения параметров технологических сред, на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Акустический зонд содержит корпус

1,. размещенный в нем волновод 2, закрепленный на его конце акустический преобразователь 3 и чувствительный элемент 4, соединенный с другим концом волновода 2, фиксаторы 5, выполненные в виде цилиндров. Волновод 2 проходит через диаметральные отверстия 6 каждого из фиксаторов 5, закрепленных на двух несущих проволоках

7 с поворотом на 90 каждый относительно соседних элементов. Крепление концов проволок снизу осуществлено к поддерживающему кольцу 8. Акустический преобразователь 3 соединен с волноводом 2 через согласующий эле— мент 9 °

Длина зонда и направляющей трубы (не показана), находящейся внутри объекта, например парогенератора, выбраны так, чтобы чувствительный эле,мент 4 вышел наружу в измеряемый объем технологической среды. За счет выбора радиусов изгибов направляющей трубы обеспечивается ввод зонда и его демонтаж без вскрытия корпуса объема измерений. Акустический зонд соединен с обрабатывающей аппаратурой (не показана).

Акустический зонд работает следующим образом.

На преобразователь 3 подаются электрические импульсы возбуждения,,которые преобразуются в акустические и через согласующий элемент 9 транспортируются по волноводу 2 к чувствительному элементу 4. Отражаясь от

его концов, акустические импульсы возвращаются по тому же волноводу 2 к преобразователю 3, где вновь преобразуются в электрические и подаются в обрабатывающую аппаратуру. Так как вначале акустические импульсы отраll0

50 жаются от стыка волновода 2 с чувствительным элементом 4, а затем от свободного конца чувствительного элемента, то они принимаются во времени раздельно, и их амплитуда измеряется независимо друг от друга. Амплитуда импульсов, отраженных от свободного конца чувствительного элемента 4, зависит от свойств омывающей его среды.

Когда чувствительный элемент погружен в жидкую технологическую среду, амплитуда импульсов минимальна, при попадании в технологическую среду пара потери звука вследствие излучения поверхностью чувствительного элемента уменьшаются, и амплитуда импульса, отраженного от свободного конца чувствительного элемента возрастает, что и фиксируется обрабатывающей аппаратурой, в которой определяется паросодержание

Предлагаемый акустический зонд позволяет повысить точность измерений параметров сред при высоких температурах и давлениях в результате снижения потерь полезных сигналов эа счет сокращения длины волновода и его равномерной температурной и изгибной компенсации, а также дает возможность измерения в удаленных и труднодоступных объемах мощного промьппленного оборудования.

Формула изобретения

1. Акустический зонд для измерения параметров технологических сред, содержащий корпус, размещенный в нем волновод, закрепленный на его конце акустический преобразователь и чувствительный элемент, соединенный с другим концом волновода, о т л и ч аю щ и и с, я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен фиксаторами, выполненными в виде цилиндров с асимметричными отверстиями для размещения волновода, причем каждый последующий фиксатор расположен относительно предыдущего с разворотом на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси волновода.

2. Зонд по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен по крайней мере одной общей несущей проволокой, на которой закреплены фиксаторы.

1272216

4k(8. f

Составитель В. Бабина

Техред .Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Редактор А.Козориз

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6332/42

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4