Устройство для определения содержания газа в газожидкостных средах

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и.может быть использорано для определения концентрации газа в газожидкостных средах, например, при исследовании кавитационных качеств гндромашин, при решении задач прикладной гидродинамики . Целью изобретения является повышение точности определения содержания газа в газожидкостных средах за счет учета газа, растворенного в жидкости . В устройстве осуществляется облучение исследуемого объема газожидкостной среди ультразвуковыми сфокусированными волнами, обеспечивающими выделение в свободном виде растворенного в жидкости газа, и облучение образовавшейся двухфазной среды одновременно двумя ультразвуковыми волнами на различных частотах. С помощью приемника выделяется сигнал разностной частоты, по уровню которого судят о контролируемом параметре . 2 ил. с Ј

СОЮЗ СОВЕТСН ЬХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

ДЬ)5 С 01 N 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГЮСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТКРьп иям

ПРИ ЬННТ СССР (2Ь) 4652583/28 (22) 22,02,89 (46) 15.01.91. Бюл. - 2 (75) N.È. Кабарухин и Е.Г. Кабарухина (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 896544, кл. 0 01 N 29/02, 1982, Авторское свидетельство СССР

Р 725014, кл. С 01 N 29/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЛРЕДРЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗА В ГАЗОЖИДКОСТНЪ|Х CPFДАХ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной те| нике и,может быть использовано для определения концентрации газа в газожидкостных средах, например, при исследовании

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике н может быть использовано для определения концентрации газа в газожидкостных средах, например, при исследовании кавитационных качеств гидромашин, при решении задач прикладной гидродинамики, Цель изобретения — повышение точности определения содер>кания газа в газожидкостных средах за счет учета газа, растворенного в жидкости.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для определения содержания газа в газожидкостных срекавитационных качеств гпдромашин, при решении задач приклацной гидродинамики. Целью изобретения является по- вышение точности определения содержания газа в газожицкосткых средах за счет учета газа, растворенного в жидкости. В устройстве осуществляется облучение исследуемого объема газожидкостной среды ультразвуко ими сфокусированными волн мы, обеспечивающимиими выделение в свободном виде растворенного в жидкости газа, н облучение образовавшей .я двухфазной среды одновременно двумя ультразвуковыми волнами на различных частотах.

С помощью приемника выделяется сигнал разностной частоты, по уровню которого судят о контролируемом параметре. 2 ил, С:: дах; на фиг. 2 —. временные диаграммы работы устройства, Устройство содертап последователь но соединенные генератор 1 видеоимпульсов и схему 2 задержки,последовательно соединенные кварцевый генератор 3, модулятор 4, усилитель 5 мощности и первый акустический излу— чатель 6 звука, последовательно соединенные второй кварцевый генератор 7, второй модулятор 8, второй усилитель

9 мошности и второй акустический излучатель 10,последовательно соединенные приемный акустический преобра1620931 эователь 11 селективный усилитель 12> третий модулятор 13 и регистратор, 14, подключенные к вьжоду генератора

1 видеоимпульсов последовательно со5 единенные вторую. схему 15 задержки и формирователь 16 прямоугольных импульсов, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго модуляторов 4 и 8, последовательно соединенные третий кварцевый генератор 17, четвертый модулятор 18, третий усилитель 19 мощности и фокусирующий акустический излучатель 20 и второй и третий формирователи 21 и

22 прямоугольных импульсов„ выходы которьгс подключеньг K управляющим -. входам соответственно четвертого и третьего модуляторов 18 и 13, а входы — к выходам соответственно генера- 20 тора 1 видеоимпульсов и первой схемы 2 задержки.

Устройство работает следуюцим образом. 25

Генератор 1 видеоимпульсов формирует синхронизирующие импульсы 23

1 (фиг. 2) . Непрерывные гармонические колебания с частотами f и f< с выходов кварцевых генераторов 3 и 7 поступают на сигнальггые входы модуляторов 4 и 8, на выходах которых hop мир уются радиоимпульсы, которые. усиливаются усилителями 5 и 9 моцности и излучаются в исследуемую жидкость излучателями 6 и 10. Период следова35 ния и длительность зондирующих сигналов определяются периодом следования синхроимпульсов 23, задержанных второй схемой 15 задержки на apeM$I u ад 40 (24). На выходе первого формирователя

16 прямоугольных импульсов формируется импульс 25 длительностью

В начале измерений задними фронтами синхроимпульсов 23 запускается второй 4 формирователь 21 прямоугольных им пульсов, на выходе которого формируются импульсы 6 длительностью г,г

Л под воздействием которых из непрерывных гармонических колебаний с частотой f., генерируемых третьим квар,цевым генератором 1?, на выходе четвертого модулятора 18 образуются ра-, . дпоимпульсы 27, которые усиливаются третьим усилителегл 19 мощности и подаются на вход излучающего фокусирую55 щего излучателя 20. Под воздействием акустических колебаний в фокальной обобласти фокусируюцего излучателя

20 выделяется растворенный газ. В следующий момент времени выделившиеся при дегазации жидкости газовые пузырьки одновременно облучаются сигналами 28 и 29 с частотами f и и излучаемыми излучателями 6 и 10. Уровень рассеянного акустического сигнала в жидкости с выделившимися при дегазации пузырьками регистрируется на разностной частоте (f< - f<) с помощью приемного преобразователя 11, установленного вне эоны воздействия акустических колебанигг с частотами

fq u f, и селективного усилителя . 12, соединенного через третий модулятор 13 с входом регистратора 14. Для уменьшения уровня шумов принимаемые сигналы стробируются во времени, Селекция сигналов во времени осуществляется с помощью первой схемы 2 задержки, запускаемой задними фронтами синхроимпульсов 23 и формирующей вил деоимпульсы 30 длительностью с 6 с р задними фроитагги которых запускается третий формирователь 22 прямоугольных импульсов. Последний формирует видеоимпульсь. 31 длительностью {. управляющие работой третьего модулятора 13, который пропускает на вход регистратора 14 сигналы 32 разностной частоты, уровни которых несут информацию о концентрации растворенного газа в жидкости. По регистрируемому уровню принимаемых сигналов с помоцью тарировочной кривой определяют концентрацию растворенного газа в жидкости, Использование изобретения по сравнению с известным устройством, обеспечивает повышение точности определения концентрации газа в газожидкостной среде, так как предлагаемое устройство, чаряду со свободным газом, позволяет учитывать газ,растворенный в жидкости. Возможность определения концентрации растворенного в жидкости газа дает возможность например, уточнять методики определения кавитационных качеств гидромашин.

Формула изобретения

Устройство для определения содержания газа в газожидкостнкх средах, содержащее последовательно соединенные генератор видеопмпульсов и схему задержки, последовательно соединенные кварцевый генератор, модулятор, Ф

5 162 усилитель мощности и первый акустический излучатель звука, последовательно соединенные второй кварцевый генератор, второй модулятор, второй усилитель мощности и второй акустический излучатель, и последовательно соединенные приемный акустический преобразователь, селективный усилитель, третий модулятор и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности определения содержания газа в газожидкостных средах, оно снабжено подключенными к выходу генератора видеоимпульсов последовательно соединенными второй схемой задержки и

0931 6 формирователем прямоугольных импульсов, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго модуляторов, последовательно соединенными третьим кварцевым генерато- ром, четвертым модулятором, третьии усилителем мопности и фокусирующим акустическим излучателем и вторым и третьим формирователяйи прямоугольных импульсов, выходы которых подключены к управляющим входам соответственно четвертого и третьего модуляторов, а входы подключены к выходам соответственно генератора видеоимпульсов и первой схемы задержки.

1620931

Составитель Г.Максимочкин

Техред H.äèäûê

Редактор А.Огар

Корректор Т.Малец

Заказ 4242 Тираж i/ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откфйтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", v. Ужгород, ул. Гагарина, 101