Акустический течеискатель
Изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом и позволяет повысить точность и производительность. Акустический течеискатель содержит акустический преобразователь 1, два параллельных канала измерения, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами акустического преобразователя 1, и последовательно соединенные логический блок 10, вход которого соединен с выходами каналов измерения, и индикаторное устройство 14. Каналы измерения соответственно включают последовательно соединенные усилители 2 и 3, низкополосные фильтры 4 и 5, измерители 6 и 7 интенсивности и блоки 8 и 9 памяти. Логический блок 10 включает последовательно соединенные делительное устройство 11, логарифмический усилитель 12 и логарифмический логический блок 13. 2 ил.
лс
СОIОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РГСПУЕсЛИК (ч)s G 01 М 3/24
ГОСУД/\РС ГВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
I1O ИЗОВРЕ1ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (1РИ ГКНТ СССР с
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос 4
О (л Ql (21) 4719814/28 (22) 18.07.89 (46) 15.08.91. Бюл. M 30 (71) Всесоюз 1ый научно-исследовательский инс1итут по строительству магистральных трубопроводов (72) Р.M.Øàêèðîâ, А.И.Григоров и Л.В.Ахмедов (53) 620.16.,,29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 792019. Кл. F .7 D 5/06, 1980. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ (57) Изобретение о-:носится к контролю герметичности изделий акустическим методом и позволяет повысить точность и производительность, Акустический течеискатель соИзобретение относится к устройствам обнаружения места утечки, а точнее к приборам для отыскания на поверхности места утечки, например, трубопроводов, Цель изобретения -- повышение точности и производительности определения места течи путем повышения устойчивости принимаемого от течи акустического сигнала и исключения перемещения акустических преобразователей по поверхности контролируемого изделия.
На фиг. 1 изображен контролируемый участок трубопровода, на фиг. 2 — структурная схема акустического течеискателя.
Акустический течеискатель содержит акустический преобразователь 1, первый 2 и второй 3 усилители, входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами акустического преобразователя
1, первый 4 и второй 5 ниэкополосные филь)„„1670455 Al держит акустический преобразователь 1, два параллельных канала измерения, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами акустического пре-, образователя 1. и последовательно соединенные логический блок 10, вход которого соединен с выходами каналов измевения, и индикаторное устройство 14. Каждый канал измерения соответственно включаЮт последовательно соединенные усилители 2 и 3, низкополосные фильтры 4 и 5, измерители 6 и 7 интенсивности и блоки 8 и 9 памяти.
Логический блок 10 включает последовательно соединенные делительное устройство 11, логарифмический усилитель 12 и логарифмический логический блок 13. 2 ил. тры, входы которых соответственно соединены с выходами первого 2 и второго 3 усилителей, первый 6 и второй 7 измерители интенсивности, входы которых соответственно соединены с выходами низкополосных фильтров 4 и 5, первый 8 и второй 9 блоки памяти, входы которых соответственно соединены с выходами первого 6 и второго 7 измерителей интенсивности, логический блок 10, включающий последовательно соединенные делительное устройство 11, вход которого соединен с выходами первого 8 и второго 9 блоков памяти, логарифмический усилитель 12 и логарифмический логический блок 13, и индикаторное устройство 14, вход которого соединен с выходом логарифмичеокого логическо1о блока 13.
Акустический течеискатель работает следующим образом.
1670455
20 (1) 45
Оператор в точке А преобразователем 1 замеряет шум утечки, электрический сигнал с преобразователя 1 поступает на усилитель
2, с усилителя 2 часть сигнала идет на узкополосный низкочастотный фильтр 4, где отфильтровывается частота fi. Затем сигнал поступает на измеритель 6, измеряющий интенсивность!! на отфильтрованной фильтром 4 частоте f2 — интенсивность акустических колебаний 1г, запоминается блоком 8 памяти. Вторая часть сигнала идет на узкополосный низкочастотный фильтр 5, где отфильтровывается частота f2, затем на измеритель 7, где измеряется интенсивность
I2 на частоте f2, после чего значение 12 запоминается блоком 9 памяти. Аналогичные измерения осуществляют в точке В, которая должна обязательно находиться по одну сторону с точкой А от места утечки. После этого измеряемые в точках А и В интенсивности 11, 12, 13, 14 нд Двух Отфильтрованных фильтрами 4 и 5 частотах f1 и f2 подаются с блоков 8 и 9 памяти в логический блок 10, д" на делительном устройстве 11 находят отношение величин 1!:12; !г:14; 11:13, которые поступают в логарифмический усилитель 12, 11. 1г, I> где находят величины Ь вЂ”; Ь вЂ”; tn — .
12 14 13
Значения величин логарифмов поступают в логический блок 13, где производятся преобразования, С логического блока 11 сигнал поступает на индикаторное устройство 14, фиксирующее вычисленную логическим блоком 11 координату места утечки Х.
Трудоемкость при использовании течеискателя значительно снижена эа счет того. что в него введен логический блок 13, который по двум интенсивностям акустических колебаний на двух заранее выбранных частотах определяет координату Х места утечки по формуле
en — Xo
11
X= 12
li Iг (n — - Еп—
13 14 где X> — расстояние между двумя точками;
I < — интенсивность акустических колебаний на частоте f! в точке А;
I2 — интенсивность акустических колебаний на частоте f2 в точке А;
13 — интенсивность акустических колебаний на частоте f> в точке В;
14 — интенсивность акустических колебаний на частоте f2 в точке В, Формула (1) получена следующим образом.
Согласно закону затухания акустических колебаний интенсивность акустических колебаний можно выразить в виде экспоненциальных зависимасгей:
11= I. Е „, 12= lo (2)
l3 = 10 Р
l4= l0 ер )) где 10 — интенсивность акустических колебаний в источнике: а — коэффициент затуханий акустиче10 ских колебаний на частоте 1!;
p — коэффициент затуханий акустических колебаний на частоте f2, 11 ™Ф, Поскольку — = е,то соответственно
Cn — =-а Х„;
I (3)
I2 У" о 12 — = е, то соответственно fn — =
14 14
=-рХ.; (4)
-. x(-P> I1 — = e, то соответственно (и — =
1г 12
= -x(a — р) . (5)
После несложных преобразований можно получить Х вЂ” координату места утечки, Вычитаем из выражения (3) выражение (4) и получаем
Ь вЂ” — Ь вЂ” = — Xî,(a — р) . (6)
1 1г
13 14
Находим, чему равно (й — р) в выражении (5) и (6):
1! в выражении (5) (а — р) = — 2; (7)
Х
35 в выражении (6) .
Ь вЂ” - fn—
1! 12 — — 3 14 (8)
Приравниваем выражения (7) и (8), по40 лучаеМ
5l — — Ь вЂ” ) Xp = Еп —:1(, (9) 13 14 12
Из выражения (9) получаем координату места утечки:
11
Ь вЂ” Х х= — —.
1г
Ь вЂ” — Еп—
13 14
50 Формула изобретения
Акустический течеискатель, содержащий акустический преобразователь, первый усилитель, вход которого соединен с первым выходом акустического преобразовате55 ля, и индикаторное устройство, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения точности и производительности определения места течи, он включает второй усилитель. вход которого соединен с вторым
1670455
1 !
Щд2
Составитель В.Черноусов
Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик
Редактор T,Êëþêèíý
Заказ 2740 Тираж 343 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул Гагарина. 101 выходом акустического преобразова;еля, первый и второй низкополосные фильтры, входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго усилителей, первый и второй измерители интенсивно; ти, входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго низкополосныx фильтров. первый и второй блоки памяти, входы которых соответственно соединены с выходами первого и второ о измерителей интенсивности, и логическии блок, включающий последовательно соединенные делительное устройство, вход k;)To
5 рого соединен с выходами первого и второго блоков памяти, логарифмический усилитель и логарифмический логический блок, выход которого соединен с входом индикаторного устройства,
