Способ измерения скорости перемещения жидкости

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 Р 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЫЕi3

ЙГЩ т ф, ),г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4346685/10 (22) 21.12.87 (46) 15.05.91. Бюл, № 18 (71) Морской гидрофизический институт

АН УССР (72) Е.М.Филиппов (53) 532.574 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 960269, кл. 6 01 Р 5/00, 1981, Чураев Н.В. и др. Применение изотопов и источников излучения в гидрологии и гидрогеологии. Атомная энергия,1965, т. 18, ¹ 3, с, 264 — 268.

° Изобретение относится к технике измерения скорости текучих сред и может быть использовано для измерения скорости перемещения морских вод, например, при проведении морских гидрофиэических исследований подъема глубйнных вод, опускания поверхностных выхоложенных вод, а также при измерении скорости текучих сред в трубопроводах.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет расширения диапазона измерений в сторону низких значений скоростей перемещения.

На фиг. 1 показана общая компановка устройства, реализующего способ измерения скорости перемещения жидкости; на фиг. 2 — то же, блок-схема; на фиг. 3 — изменение со временем интенсивности иэлуче24 ния радионуклоидов Na, на фиг. 4 — то же, „.,5U ÄÄ 164945() А1 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ С (ОРО(ГИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к технике яз peннй скорости текучих сред и может быть исг ом з . взно для измерения скорости пере лешенм; моpских вод и других жидкостей Целью :зоьаь;. тения является повышение чувствитель-:(-».за счет расширения диапазона измереннй --. сторону низких значений. Способ заключается в облучении жидкости потоком нейтронов и сравнении излученных значений начальной и последующих через промежутки времени наведенных радиоактивности 2",Ia и зв Ciзкспоненциальным законом распределения радиоактивности. 5 ил. для радионуклоидов CI; на фиг. 5 — с м38 марные скорости счета наведенной радиоактивности Na u Cl.

Устройство для реализации сг:,.I.-.6 - измерения перемещения жидкос-1 и (см. фиг. 1 содержит источник 1 нейтронного излучения, детектор 2 гамма-квантов, установя нных друг от друга на расстоянии I. Детектор

2 соединен кабелем 3 с пультом управлени (не показан). Источник 1 и детектор 2 закреплены в общем каркасе 4, который установлен неподвижно относительно контролируемой среды, Питание источника

1 нейтронного излучения осуществляют с помощью источника высокого и зарядного напряжения 5 со схемами коммутации. Детектор 2 содержит несколько счетчиков 6 и

7 с усилителями 8 и 9 (на фиг, 2 показаны два счетчика и усилителя), формирователь 10

1649450

Таблица1

Погрешности измерения скорости движения воды во временном интервале 0,5 — 14,! = 25 см. импульсов, источник 11 накального и управляющих напряжений, а также схемы разделения каналов информации и питающих напряжений, работающих при соединении погружной системы с помощью кабеля 4 с наземным пультом 12, с которого осуществляется упрвление работой как источника 1 нейтрального излучения, так и детектора 2 гамма-квантов.

Способ измерения скорости перемеще. ния жидкости осуществляют следующим образом.

По сигналу с пульта 12 управления включается нейтронная трубка 1 и потоком нейтронов облучают объем морской воды внутри каркаса 4 в течение интервала времени t. Затем нейтронная трубка выключается и с этого момента в течение времени „ ведется избирательное выделение и измерение интенсивностей гамма-излучения радионуклоидов натрия и хлора, т.е. наведенной активности No, Затем последовательно в следующие промежутки времени

t< и 2 измеряют новые значения наведенной радиоактивности Ni, N2, причем результаты этих измерений выражают в относительных единицах

N = N1/No, N2/No МЗ/No и T д

Полученные результаты для разных скоростей перемещения воды показаны на фиг.

3 и 4. При отсутствии движения воды спад наведенной радиоактивности происходит по экспериментальному закону (см. кривые

"0" на фиг. 3 и 4). При движении воды по направлению к детектору происходит нарастание наведенного эффекта, и чем больше скорость движения воды, тем выше на оси ординат будет находиться измеряемая величина N. При направлении воды от детектора 2 кривые будут располагаться ниже кривой 0 (на фиг. 3, 4 не показано). В этом случае целесообразно использовать вариант устройства реализации способа, в котором в каркасе 4 дополнительно установлен второй детектор, симметрично первому, но под нейтронной трубкой на одной линии с ней.

Способ может быть также реализован и при измерении суммарной наведенной ак5 тивности хлора и натрия при использовании в качестве измерительного устройства интегрального интенсиметра в пульте 12. О скорости вертикального или горизонтального (в зависимости от установки каркаса 4) пе10 ремещения жидкости можно судить по заранее построенной градуировочной кривой

N = t (V) (см. фиг. 5), полученной экспериметнальным путем. Причем при измерении в интервале t2 зависимость регистрируемого

15 эффекта от скорости перемещения воды проявляется в наибольшей степени, чем при измерении наведенного эффекта в интервале т1, Данные о погрешности измерения ско20 рости течения воды по регистрации наведенной активности натрия и хлора и их суммарного эффекта приведены в табл. 1 и 2.

Таким образом, с помощью предлагае25 мого способа стало возможным определять скорость пеоемещения в диапазоне от 0,3 до 6,0 х 10 см/с для любых разрезов (со слабой и сильной стратификацией) с точностью от 0,07 до 3,6, 30 Формула изобретения

Способ измерения скорости перемещения жидкости, заключающийся в создании радиоактивной метки путем облучения жидкости и измерения наведенной радиоактив35 ности на заданном растоянии, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, облучение производят потоком нейтронов, наводят в жидкости радионуклоиды Na и CI, проводят измере40 ния начальной и последующих, через промежутки времени, наведенных радиоактивностей, а о скорости перемещения жидкости судят по отклонению значений измеренных радиоактивностей от экспо45 ненциального закона.

Та б лиц а 2

Погрешность измерения скорости перемещения воды во временном интервале t — 3,5 ч,! = 25см.

1.649450

И, отн ед.

С час

1,0

У

В

7 б б

1д

Фиг,9

Ф, оти. ед

О

В

16 10 аю

10 U cubi/час 15

Фиг. Х

Составитель Е. Никитин

Редактор А. Долинич Техред M.Ìîðãåíòàë КоРРектоР Т. Колб

Заказ 1519 Тираж 349 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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