Устройство для измерения сплошности потока жидкости

 

Изобретение относится к области Измерительной техники и приборостроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения сплошности потока жидкости. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение числа измеряемых параметров. Устройство содержит направляющую с последовательно установленными на ней призмами, одна боковая грань каждой призмы соединена посредством волоконно-оптического световода с источником излучения, гая - с фотоприемником. Сплошность потока жидкости измеряется следующим образом. Стабилизированный свет излучателей подводится к призмам с помощью волоконно-оптических световодов . В случае отсутствия газовых пузырьков в потоке жидкости в призмах имеет место нарушение полного внутреннего отражения. При появлении пузырька (пузырьков) в потоке жидкости и столкновении его с призмой световой поток испытывает изменение внутреннего отражения и соответственно изменяется световой поток, попадающий на фотоприемник (фотоприемники).Электрические сигналы от фотоприемников через усилители суммируются на общем для всех фотоприемников суммирующем устройстве, которое соединено с индикаторным устройством, отображающим информацию о количестве газовых пузырьков в потоке жидкости. Кроме того , с помощью пороговых устройств происходит селекция величин электрических сигналов, соответствующих определенным диаметрам газовых пузырьков и возможным фазовым состояниям исследуемой жидкости. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5D4 G0 N 2 53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4039482/24-25 (22) 24.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. 9 29 (72) А,И. Козлов и А.И. Удалов (53) 535.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 905769, кл. G 01 N 29/02, 1982.

Авторское свидетельс.тво СССР

Ф 1213393, кл. G 01 N,21/35, 24.01.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЛОШНОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения сплошности потока жидкости.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение числа измеряемых параметров. Устройство содержит направляющую с последовательно установленными на ней призмами, одна боковая грань каждой призмы соединена посредством волоконно-оптического световода. с источником излучения, дру гая — с фотоприемником. Сплошность потока жидкости измеряется следующим образом. Стабилизированный свет излучателей подводится к призмам с помощью волоконно-оптических светово.— дов, В случае отсутствия газовых пузырьков в потоке жидкости в призмах имеет место нарушение полного внутреннего отражения. При появлении пузырька (пузырьков) в потоке жидкости и столкновении его с призмой световой поток испытывает изменение внутреннего отражения и соответственно изменяется световой поток, попадающий на фотоприемник (фотоприемники).Электрические сигналы от фотоприемников через усилители суммируются на общем для всех фотоприемников суммирующем устройстве, которое соединено с индикаторным устройством, отображающим информацию о количестве газовых пузырьков в потоке жидкости. Кроме того с помощью пороговых устройств происходит селекция величин электрических сигналов, соответствующих определенным диаметрам газовых пузырьков и возможным фазовым состояниям исследуемой жидкости. 1 ил.

1 1328745 г

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения

Г) сплошности потока.

Цель изобретения — повышение точности измерения сплошности потока жидкости и расширение числа измеряемых параметров. 10

На чертеже показано устройство для измерения сплошности потока жидкости.

Устройство содержит направляющую 1 с последовательно установленными на ней призмами 2. Одна боковая грань каждой призмы соединена посредством одного из жгутов передающего волоконно-оптического световода 3 с источником 4 излучения, другая боковая грань каждой призмы оптически связана через один из жгутов прием ного волоконно-оптического световода 5 с одним из элементов фотоприемника 6. Все элементы фотоприемника через соответствующие усилители 7 соединены с пороговыми элементами 8 н общим сумматором 9 с индикатором 10.

Выходы всех пороговых элементов 8 соединены с суммирующим устройством

11, которое, в свою очередь, соедине- 30 но с индикаторным устройством 12,CyM- . матор 13 (входящий в состав суммирующего устройства 11) и индикатор 14 (входящий в состав индикаторного уст ройства 12) служат для определения уровня жидкости в трубопроводе 15. На чертеже показано поперечное сечение трубопровода, направление потока жидкости перпендикулярно плоскости чертежа. 40

Сущность изобретения заключается в том, что призмы, представляющие собой чувствительный элемент, гипотенузными гранями обращены перпендикулярно потоку жидкости. В случае от- 45 сутствия газовых пузырьков в потоке жидкости в призмах имеет место нарушение полного внутреннего отражения.

При появлении пузырька (пузырьков) газа в потоке жидкости и столкнове- б0 ния его с призмой световой поток от источника излучения, проходя по волоконно-оптическому световоду, испытывает изменение внутреннего отражения на гипотенузной грани призмы и, соответственно, изменяется световой поток, попадающий на фотоприемник.

Зависимость отраженного светового потока от диаметра пузырьков представ» ляет собой изменение отражательной способности на границе двух оптических сред, разделенных тонким зазором переменной величины (газовые пызурьки различного диаметра).

Устройство работает следующим образом.

Стабилизированный свет источника

4 подводится к призмам 2 с помощью жгутов волоконно-оптического световода 3. В случае отсутствия газовых пузырьков в потоке жидкости в призмах 2 имеет место нарушение полного внутреннего отражения ° При появлении пызурька (пузырьков) в потоке жидкости и столкновении его с призмой 2 световой поток испытывает иэменение внутреннего отражения и соответственно изменяется световой поток, попадающий на фотоприемник 6.

Электрические сигналы от элементов фотоприемника 6 через усилители 7 суммируются на общем для всех фотоприемников сумматоре 9, который сое- динен с индикаторным устройством 10, отображающим информацию о количестве газовых пузырьков в потоке жидкости.

Параллельно электрические сигналы с усилителей 7 подаются на.пороговые элементы 8, где и происходит селекция величин электрических сигналов с их последующим суммированием в устройствах 11 и 13. На соответствующем суммирующему устройству 11 индикаторном устройстве 12 отображается информация о количестве газовых пузырьков определенных диаметров в потоке жидкости. Пороговое устройство 7 каждого фотоприемника, соединенное с суммирующим устройством 13 и соответствующим ему индикаторным устроиством

14, служит для отслеживания границы раздела двух фаз в трубопроводе 15 с исследуемой жидкостью.

Повышение точности измерения достигается за счет того, что пространственная модуляция света однозначно соответствует количеству газовых пузырьков, претерпевших столкновение с чувствительным элементом, а также за счет отсутствия влияния размеров трубопровода, скорости потока, прозрачности жидкости и др. на чувствительный элемент.

Расширение числа измеряемых параметрОв достигается тем, что кроме измерения общего количества газовых пузырьков и их селекции по диаметрам

1328745 отслеживается граница раздела двух фаз в трубопроводе с исследуемой жидкостью.

Составитель В. Калечиц

Техред М. Ходанич Корректор Г. Решетник

Редактор П. Гереши

Заказ 3479/47 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для измерения сплошности потока жидкости, включающее источник излучения, оптически связанный че-1О через передающий и приемный волоконно-оптические световоды с фотоприемником, соединенным с регистрирующей системой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения числа измеряемых параметров, оно дополнительно содержит направляющую с последовательно установленными на ней и призмами, фотоприемник выполнен в виде линейки из и независимых элементов, передающий и приемный волоконно-оптические световоды содержат по.п независимых друг от друга световодных жгутов, причем первая боковая грань каждой призмы оптически связана через один из жгутов передающего световода с источником излучения, вторая боковая грань каждой призмы оптически связана через один из жгутов приемного световода с одним из элементов фотоприемника,а гипотенузные грани всех призм ориентированыперпендикулярно вектору скорости потока жидкости, при этом регистрирующая система содержит и усилителей, и пороговых элементов, суммирующее устройство, соединенное с индикаторным устройством, общий сумматор с индикатором, причем каждый из элементов фотоприемника соединен с соответствующим пороговым элементом через соответствующий усилитель, выходы всех пороговых элементов соединены с суммирующим устройством, а выходы всех усилителей — с общим сумматором с индикатором.