Устройство для измерения скорости ультразвука в жидкостях

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля параметров технологических жидких сред по скорости ультразвука в химической , нефтеперерабатывающей , металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство снабжено цепью запрета, содержащей дифференциатор 12, линию 13 задержки, триггер 15 и два компаратора 14 и 16 и обеспечивающей сохранение информации о значении скорости ультразвука при воздействии помехи, определяемой по производной изменения измеряемой скорости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ж, „1768999 А1 (я)з G 01 Н 5/00, G 01 N 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

« 1Вч а

OПИСАНИЕ ИÇOБPETEНИ "::*:-""::::-: —::-:::: .::а

iQ 00 о

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4393634/28 (22) 18,03,88 (46) 15,10,92. Бюл. ¹ 38 (71) Научно-производственное объединение

"Союзцветметавтоматика" и Московский институт химического машиностроения (72) Л.А.Кондрашов, М.В.Кулаков, Н.И.Бражников и А.Г.Некрасов (56) Авторское свидетельство СССР № 1681905, кл. G 01 Н 5/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N1552016,,кл,,G 01 Н 5/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля параметров технологических жидких сред по скорости ультразвука в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности измерений, Устройство снабжено цепью запрета, содержащей дифференциатор 12, линию 13 задержки, триггер 15 и два компаратора 14 и 16 и обеспечивающей сохранение информации о значении скорости ультразвука при воздействии помехи, определяемой по производной изменения измеряемой скорости.

2 ил.

1768999

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и мо>кет быть использовано для контроля параметров технологических жидких сред по скорости ультразвука в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности измерений.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — диаграммы напря>кений, поясняющие его работу.

Устройство для измерения скорости ультразвука в жидкостях содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1 импульсов, излучатель 2, приемник 3, усилитель 4, формирователь 5 импульсов, первый триггер 6. преобразователь 7 "время-напря>кение", коммутатор 8. блок 9 памяти и регистратор

10. первую линию 11 задер>кки, последовательно соединенные дифференциатор 12, вторую линию 13 задержки, первый компаратор 14 и второй триггер 15 и второй компаратор 16, вход первой линии 11 задержки соединен со вторым выходом генератора 1 импульсов, вторые входы первого и второго триггеров 6 и 15 подключены соответственно к выходам первой линии 11 задержки и второго компаратора 16, вход которого соединен со вторым выходом дифференциатора 12, управляющий вход коммутатора 8 подключен к выходу второго триггера 15, вход дифференциатора 12 соединен со вторым выходом преобразователя 7 "время-напряжение".

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает стабильные по частоте импульсы ударного возбу>кдения. которые через первую линию 11 згдер>кки поступают на вход первого триггера 6, открывая его, и на излучатель 2. Импульсы. прошедшие через контролируемую >кидкость, приемником 3 преобразуются в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 4, формируются формирователем 5 и поступают на вход установки нуля триггера 6, закрь:вая его. Последовательность импульсов триггера 6, длительность которых пропорциональна времени распространения ультразвуковых колебаний в потоке жидкости, преобразуется в аналоговый и, в случае необходимости, в цифровой сигнал. При нормальной работе устройства сигнал через замкнутые контакты коммутатора

8 и блок 9 памяти. работающий в данном случае в ре>киме повторителя, поступает на регистратор 10. В случае отказа напряже5

55 ние на выходе преобразователя 7 "времянапряжение" начинает изменяться со скоростью в несколько раз большей, чем при изменении контролируемого параметра, обусловленном технологическими процессами. Это происходит вследствие того, что для уменьшения динамических погрешностей измерений быстродействие измерительного прибора должно быть в 3-5 раз больше, чем максимально возможная скорость изменения измеряемой величины (см. фиг.2а). При кратковременном воздействии помехи на выходе дифференциатора 12 появляются сигналы различной полярности (см. фиг.2б) с амплитудой, превышающей заранее заданное допустимое значение.

Указанное допустимое значение выбирают равным 1,05-1,10 от амплитуды сигнала, появляющегося на выходе преобразователя 7

"время-напряжение" при максимально возможной скорости изменения контролируемого параметра. Рассмотрим работу схемы запрета для случая, когда действие помехи приводит K увеличению напря>кения íà Bblходе преобразователя 7 "время-напря>кение", в момент начала отказа на втором выходе дифференциатора 12 появляется положительный импульс (см. фиг.2а,б), амплитуда которого превышает пороговое значение второго компаратора 16. В результате этого сигнал на выходе второго компаратора 16 скачкообразно изменяется и открывает второй триггер 15 (см. фиг.2в).

Импульс с второго триггера 15 поступает на управляющий вход коммутатора 8. который разрывает цепь преобразователь 7 "времянапряжение" - блок 9 памяти, переводя последний в режим памяти. При этом на выходе блока 9 памяти фиксируется сигнал. соответствующий моменту начала действия помехи. По окончании отказа на первом выходе дифференциатора 12 появляется импульс отрицательного напряжения по амплитуде, превышающей заданное допустимое значение, который через вторую линию 13 задержки поступает на вход первого компаратора 14. Время задер>кки определяется постоянной времени преобразователя

7 "время-напряжение" (cM. фиг.2в). Сигнал с выхода компаратора 14 поступает на вход установки нуля триггера 15, закрывая его (см. фиг,2г). При этом контакты коммутатора

8 замыкаются, блок 9 памяти переходит в режим повторителя и процесс измерений возобновляется (см. фиг. 2д).

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука в жидкостях, содержащее последовательно электроакустически соеди1768999

8 Р г

035 Тит. 2

Составитель Д.Широчин

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор Н.Соколова

Заказ 3640 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 ненные генератор импульсов, излучатель, приемник, усилитель, формирователь импульсов, первый триггер, преобразователь время-напряжение, коммутатор, блок памяти и регистратор и первую линию задержки, вход которой подключен к выходу генератора импульсов, второй вход первого триггера соединен с выходом первой линии задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными дифференциатором, второй линией задержки, первым компаратором и вторым триггером и вторым компаратором, выход которого подключен к

5 второму входу второго триггера, второй выход дифференциатора соединен с входом второго компаратора, выход второго триггера соединен с управляющим входом коммутатора, а вход дифференциатора соединен с

10 вторым выходом преобразователя времянапряжение.