Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ изоы утин ия

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (11) 575559 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03. 05. 76 (21)2354735/18-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05. 10.77. Бюллетень ¹3 (45) Дата опубликования описания 26.10.77 (51) N. Кл.

Q 01 Ц 29/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытий (53) УДК 534.321 ° .9 (088.8) E. С. Чистяков и Ю. Г. Потехин (72) Авторы изобретения (71) За я вите ль

Харьковский авиационный институт (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ KOHUEHTPAUHH

СВОБОДНОГО ГАЗА В ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к контрольно-из= мерительной технике и может быть использовано для контроля малых концентраций свободного газа в жидкости.

Известны устройства для определения малых концентраций свободного газа в жид кости, содержащие два погруженных в жидкость преобразователя, юдин из которых под кпючен к генератору низкочастотных колебаний, а другой — к селективному усилителю щ и измерителю временных интервалов 111.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее погруженные в жидкость гидро» фон и излучатель, два генератора низкочастотных колебаний, два селективных усилите» ля и генератор синхроимпульсов, соединенный с измерителем временных интервалов и генератором низкочастотных колебаний (2j.

Однако оно не обеспечивает достаточной р помехозашишенности и точности измерения, так как время запаздывания низкочастотного сигнала относительно высокочастотного определяется по переднему фронту первого периода акустических колебаний, возбуждае- 25

Ф мых в преобразователях генераторами низкочастотных и высокочастотных колебаний.

Белью изобретения является цовышение точности и помехозащищенности процесса измерений.

Для этого устройство снабжено двумя

1 счетчиками и погруженным в жидкость дополнительным излучателем, подключенным к выходу генератора высокой частоты, вход которого соединен с BI IxolloM первого счетчика, один из входов которого соединен непосредственно, а другой через формирователь прямоугольных импульсов и подключенный к излучателю генератора низкочастотных импульсов с генератором синхроимпульсов, связанным с одним входом измерителя временных интервалов, другими своими входами подключенного к гидрофону через параллельно соединенные селективный усилитель и второй селективный усилитель и второй счетчик, своим входом подключенный к гене.ратору синхроимпульсов. Излучатели акустических колебаний могут быть установлс»ны на одинаковом расстоянии от гидрофона.

575559

На фиг. 1 приведена блок-схема устрой ства; на фиг. 2 - осциллограммы нагряжений, поясняющие принцип работы устройства, Устройство состоит из погруженных в жидкость 1 гидрофона 2 и двух излучателей

3 и 4. Излучатель 3 соединен с генератором высокочастотных колебаний 5, а излучатель 4 — с генератором низкочастотных колебаний 6, выход которого через формиро ватель прямоугольных импульсов 7 и счетчик 8 подключен к генератору высокочастотных колебаний 5. Один из входов измерителя временных интервалов 9 через селективный усилитель 10 соединен с гидрофоном, другой вход через счетчик 11 и селек- д тивный усилитель 12 также соединен с гидрофоном. Генератор синхроимпульсов 13 соединен с генератором низкочастотных колебаний и счетчиками 8 и 11 и предназначен для синхронизации их работы во времени. щ

В соответствии с выбранным режимом работы (ручным или автоматическим) генератор синхроимпульсов 13 выдает одиночные видеоимпульсы или их последовательность, частота посйлок которых определяется базо- 2 вым расстоянием между излучателями и гидрофоном и требуемой дискретностью отсчета. Под воздействием этих импульсов генератор низкочастотных колебаний 6 вырабатывает рвдиоимпульс, который подводится в преобразователю 4, а через формирователь прямоугольных импульсов 7 - к счетчику

8, который подсчитывает число полоиител ных полупериодов низкочастотных колебаний и выполняет роль фиксированной эадерж-д ки посылки высокочастотного радиоимпульсв относительно низкочастотного.

Емкость счетчика выбирается таким образом, чтобы в момент прихода заданного положительного полупериода низкочастотных 4р колебаний (этот полупериод выбирается иэ условия, чтобы на выходе селективного уси лителя 12 обеспечивалась необходимая амплитуда этого полупериода, а также требуемое отношение сигнал/шум) на выходе счетчика

8 вырабатывается перепад напряжений, которым запускается генератор высокочастотных колебаний 5. Таким образом, генерирование высокочастотного радиоимпульса осущест вляется всегда одновременно с началом поло-50 жительного полупериода низкочастотных колебаний только со сдвигом на целевое число их периодов. Такая задержка посылки высокочастотного сигнала позволяет измерять время запаздывания низкочастотного сигнала у относительно высокочастотного не по первому, а по последующим периодам низко частотных колебаний, амплитуда которых в 10-100 раэ вьине амплитуды первого пе риода, что позволяет в значительной мере gj устранить систематическую ошибку измерений, обусловленную недостаточной крутизной полезного сигнала, а также значительно повысить помехозащищенность процесса измерения от воздействия шумов.

Селективные усилители 10 и 12 обеспе- чивают необходимое усиление, селекцию и формирование принятых низкочастотных и высокочастотных колебаний, после чего высокочастотные колебания (апюра 6) подаются непосредственно на вход цифрового измерители временных интервалов, а низкс частотные колебания - на вход счетчика 11.

Назначение счетчика 1 1 такое же как и счетчика 8 - подсчет заданного числа принятых положительных полупериодов низкочастотного радиоимпульса. Перепад напряжения с выхода счетчика в момент его заполнения подается на второй вход измерителя временных интервалов 9, измеряющего время запаздывания низкочастотного сигнала относительно высокочастотного.

Перед каждым измерением на шины

"Сброс" счетчиков 10, 12 и измерителя временных интервалов 9 подаются импульсы, сбрасывающие показания счетчиков от предыдущего измерения.

По времени запаздывания низкочастотного сигнала относительно высокочастотного л и с помощью тарировочной кривой1 = f (Ц и определяется концентрация свободного газа

B жидкости Ф

Ф ормула изобретения

Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости, содержащее погруженные в жидкость гидрофон и излучатель, два генератора низкочастотных и высокочастотных колебаний, два селективных усилителя и генератор синхроимпульсов, соединенный с измерителем временных интерва лов и генератором низкочастотных колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и номехозвщищенности процесса измерения, оно снабжено двумя счетчиками и погруженным в жидкость дополнительным излучателем, подключенным к выходу генератора высокой частоты, ахоп которого соединен с выходом первого счетчика, один из входов которого соединен непосредственно, в другой через формирователь прямоугольных импульсов и подключенный к излучателю генератора низкочастотных импульсов с генератором синхроимпульсов, связанным с одним входом измерителя временных интервалов, другими своими входами подключенного к гидрофону через параллельно соединенные селективный усилитель и второй селективный усилитель и вт

575559 рой счетчик, своим входом подключенный к генератору синхроимпульсов.

2. Устройство по и. 1,. о т л и ч а ющ е е с я тем, что излучатели, установлены на одинаковом расстоянии от гидрофона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ф:изические основы уют рееефнвнаей технологии " под реи. Б, Аг раеа"щ Ж., Наука, 1970, с. 406-499.

2. Заявка ¹ 2157 998ХОфч 044 ИФК4%, 1975, по кот уой пуиичиго ресвеаие е аииюьче авторского евиие жльстаа. йнИИИ!и Замаз 4О25/29

Тираж i .1Э1 Йеипя лка

Филиал T%> "Датеит, г. Ужгореи,, ул. Ираевиная, 4