Устройство для регистрации структурных параметров дисперсных потоков

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения структурных параметров дисперсных потоков. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей Сущность изобретения состоит в том, что в блоке измерения длительностей осуществляется дополнительное измерение суммарного времени прохождения частиц в поле зрения фотоприемника. За счет осуществления измерения длительностей соответствующих временных интервалов обеспечивается вычисление до четырех параметров дисперсного потока в микропроцессоре по известным соотношениям ЭкспериментЗЛЬРО установлено, что среднеквадратическая ошибка измерений величины локальной концентрации частиц составляет 5% концентрации газовых пузырей и твердой фазы 6%, а газосодержания в твердой фазе 6-7% 1 ил

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 15/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1337734 (21) 4430022/25 (22) 25,05,88 (46) 23.11,91, Бюл. N 43 (71) Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола (72) С,В.Ревякин (53) 548.137(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1337734, кл. 6 01 N 15/14, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения структурных параметров дисперсных потоков. Цель изоИзобретение относится к контрольноизмерительной технике, может быть использовано для измерения структурных параметров дисперсных потоков и является усовершенствованием устройства по авт. св. N 1337734.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 света, зондирующий 2 и приемный 3 световоды, фотоприемник 4, усилитель 5, блок 6 формирования измерительных импульсов, интегратор 7, блок 8 измерения длительностей, микропроцессор 9, блок 10 запоминания максимального уровня, блок 11 запоминания минимального уровня, первый компаратор 12, формирователь 13 порогового напряжения, второй компаратор 14, первый,, Я3,, 169347 42 бретения — расширение функциональных возможностей. Сущность изобретения состоит в том, что в блоке измерения длительностей осуществляется дополнительное измерение суммарного времени прохождения частиц в поле зрения фотоприемника.

За счет осуществления измерения длительностей соответствующих временных интервалов обеспечивается вычисление до четырех пграметрое дисперсного потока в микропроцессоре по известным соотношениям. Экспериментально установлено, что среднеквадратическая ошибка измерений величины локальной::онцентрации частиц составляет 5 Р. концентрации газовых пузыоей и твердой фазы 6 4, э Газосодержания в твердой фазе 6 — 7,4. 1 ил, ключевой элемент 15, генератор 16 счетных импульсов, первый счетчик 17 импульсов, второй ключевой элемент 18 и второй счетчик 19 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 1 света передается с помощью зондирующего световода 2 в исследуемую среду. Приемный световод 3 транспортирует излучение, рассеянное на движущихся в дисперсном потоке частицах и неоднородностях, к чувствительному элементу фотоприемника 4, Концевые элементы зондирующего 2 и приемного 3 световодов расположены параллельно друг другу, причем торец зондирующего световода 2 установлен параллельно и в непосредственной близости от торца приемного световода 3. С выхода фотоприемника 4 электрический сигнал через усилитель 5 по1693471 ступ861 На ВХОД !JiiQKB б форм1у!ЗОВ. 1)ия 113 меритальных импульсов. В результате обработки сигнала фотоприемника 4 блок (j формирует Г)рямоуго))ьные импульсы рав1т31)1 8МГ)литуДы, Длит8льности 1(. )тОрых coo(- 5 ветствуют длительностям световых

ИМПУЛЬСОВ От чаетИЦ И НЕОДНОРОДНОСтей дисперснОГО потока, Г18 ВыхОде интегратора 7 формируется огибающий сигнал, кото-. рый поступает на вход блока 6 измерений 10

ДЛИТ68 ЬНОСТей, Блок 6 Формирования N-)ууерит льныу имгульсов работает следууощ11м образом.

Усиленный сйГнал (1)07011;.)ибмника 4, r:QcTóflaþùNé на зход баoi(a 6, преобразует- 15 ся блоками 1О и 11, на выходе которых (tlo1pмируются сигналы максимального и минимального уровней. указанные сигналь) поступают на первый и Второй входы форми )оеателя 12 опорного напря)кения, на 20

Выходе которого формируется сигнал, пропорциональный разности между мак| им 3 л ь н ы м и м и н )у) м а л ь н ь) м y p G B H p IN I,) („ja31Nax)(колебаний ВКОДНОГО сигHa))a}, Сигнал опорного напряженNI) cравнивается B 25 и )pBciN компараторе "3 с Выходным -Nr÷à-! i )М Q))0KB 6, Гlои )701 : НЯ ВЫХ )У1 " ilGCЛВДНВ(С (Выход )16pBGro ком)7803TGpa !3) формиру

Ютсу) 1(угИ ИЗмерит8ЛЬ;-IЫХ )у)МП1(ЛЬСОВ, Б,1ОК 8 измерений Рл)у.тельностей рабе- 39 т 3 67 сл еду)О щим G op a зом, Сигнал с вь)хода )11-17егратог)э 7 поступг6 Ь!а ВХОД В; GPGf G KQI"lf)3103 ) ОРу- у (a Вь)ХОде 1(070р()ГО путем с laIGHBHI iя с нуле))ь)м у()овнем;)апряж 31.1иЯ (зсрм)лрук)тся ОДина- 35

Новь)6 по амплитуде измеои ельные 11м пульсы„длительность к()тсрь:х равна 611, гсе.) = 1 Р, и — H0 1 р измерителы ого

1.мпуГ)ьса, т,8. Времени нахождения TopUQB .)ондиу)у)ощего Я N Поиемного,3 CBBTQBGI GB

Вну),)и Облака част1у1ц (78(11)дОЙ ф))зы) иссЛ11 Ц/8МОГО ДИСГl6рснОГО ПОТОК В. (° ВЫХОД18

11 !poro yofNrfapa „"Gpa 141 11:)мери Гельны(; им1-, Улье(1 постУпа)07 H 1 Уп1) ВУ)чю)))ий .Р"..)у1 перВОГО клачевсго э))емента 115, осу)цеста- 45

Л )К)ЩЕГО За ВРЕр)Я у " у 11 11)ЭПУ(:I- 3HN8 ЭЬП(ОДР ых импульсОВ Ген бретера < 6 ня Вход -еовоу О счруч yy 1, лпу,- ). 01» (< I< нал (выхода I !J)0%8 (; у.*редст; вл,),-, ;:,,Рй (.Динаковь)е riк) амг)литУДгу измеРительi-!Ь;Е ИМП ульСЫ„ДЛИГЕЛЬНОС)Ь Ко!ОрЬ!)(равна,ЭЬ ,.Я, rf(8 1 =" 1 „2,, и 1.)омео из,черительноГО

)лмпу))ьс.=.;, т,е. Времени иохожден(у)я частиц

3 полз зрения фотоп )иемникз 4, ГlостуГ)аеГ на уГ)рзвляящий ВКОд В iopol o клlочевоro

",леме яч 8 1 P> Gf.уще(:71:1)п)още 0 38 Вреь1я .д ;! и;зопускэние Выходных имг)ульсов Генератора 1)! На Вход етое:ого ci:67÷êi(a 19 )1к1, 1" )iib;QB..аким Образо H-. первом и Втором Вы ходах блаха 8 измерения длительностей формируется цифровой код, пропорциональный суммарному времени нахождения торцов зондирующего 2 и приемного 3 све7оВпроВ внутри облака частиц (твердой фазы) g A

i =1 нахождения частиц в поле зрения фотоприЩу емника 4,у.п Ьц соответственно.

)=в -1

Извес(но, что величина концентрации твердой фазы уу(.cp., концентрации пузырей ()у)у И ЧаСтИЦ Р, а таКжЕ ГаЗОСОДЕРжаНИВ в твердой фазе Г в исследуемом дисперсном потоке могут быть определены по следующим соотношениям:

7Д1

l =1 фтв. ф — — =,„и

X М

= 1 Ж = j%v- = i = ()()(i y (б) = 1 „()пуз — (Р где Т вЂ” время измерения, В ычис.)",ние зтих структурных параметров дисперсно;а потока осуществляется микропроцессором 9, к первому и второму входам

KQTQpGrQ llQДр(л1Оч6ны первый и BTQpQA Bbfxopbf блока 8 измер ния длительностей, Таким образом, устройство позволяет измерять до:етырех параметров дисперсного потока., при зтсм зкспериментальноусTaHoBn6HQ,,то среднеквадратическая

01))ибка измерений величины локальной концентрации частиц составляет 5;, концентрации газовых пузырей и твердой фазы

6";ь. а концентрации газосодержания в твердой фазе 6-7;)ь, Крома того, на базе устройства возможно построение автономных малогабаритных измерительных систем, KGторые мо(jgT найти щирокое применение в научных исследованиях, а также в качестве

СРBДСТВ КОНТРОЛЯ За ХОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПООЦЕССОВ В ПРОМЫИЛенности, Формула изобретения устройстВО для р6Гистрации структур" нь)х Г)араметров дисперсных потокОВ по авт, :B. И 1337734,;; тл ича а щееся тем, что, с цег;ь(О расюирения функциональных Воз можностеi„, в блок измерения длительностей дополнительно введены

ff0C)f8 GBaT8JfbHG Соединеннь)8 BTGpoftf Kfflo чевой злемен» и второй счетчик импульсов, при атом информационный вход BTQGGro ключевого злемента соединен с выходом ге1693471

Составитель 8, Андрианова

Редактор И,. Шмакова Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 4072 Тираж 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 нератора импульсов, а управляющий вход, являющийся вторым входом блока измерения длительностей. соединен с выходом блока формирования измерительных импульсов, выход второго счетчика импульсов, являющийся вторым выходом блока измерения длительностей, соединен с вторым входом микропроцессора.