Устройство для определения количества растворенных газов в жидкости

 

г: . 1.

" :Ч

О П-И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик

< i 711460 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.08.77 (21) 2519435/18 10 (51)M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 М 29/02 йоудерстееллый комитет

СССР (23) П риоритет—

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень № 3

Дата опубликования юписания 25.01.80

IIo делам нзооретенив и открытий (53) Уд К 66.084:

: 532.73-! (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю, И. Дышлевой и Е. С. Чистяков

Харьковский авиационный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ В ЖИДКОСТИ

Целью изобретения является упрошение кон-: струкции и повышение точности измерения путем увеличенич чувствительности устройства.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее генератор ультразвуковых колебаний, соединенный с пьезоэлектрическим излучателем, .. и детектор, введены счетчик импульсов, реле времени и электронный ключ, один вход которого через детектор соединен с излучателем, Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля количества растворенных газов в жидкости.

Известно устройство (1 ) для измерения концентрации газовой фазы в потоке жидкости, содержашее полый цилиндрический пьезоэлектрический датчик, подключенный через резистор к ультразвуковому генератору, и индикатор, подключенный непосредственно к датчику, ОдIO пако этим устройством нельзя измерять концентрацию растворенных газов в жидкости.

Известны также устройства (2), в которых растворенный газ предварительно выделяется в виде пузырьков в специальной измерительной

I5 ячейке, измеряется электропроводность среды с пузырьками при двух различных давлениях и по градуировочной кривой определяется количество растворенных газов. Процесс измерения этим устройством также достаточно трудоемок, поскольку связан с вакуумированием жидкости.

Ближайшим ло технической сушности к предложенному является устройство (3) для определения количества растворенных газов в жидкости, содержащее ультразвуковой генератор, соединенный с пьезоэлектрическим излучателем, и детектор.

Однако это устройство достаточно сложно по конструкции и обладает недостаточной точностью измерения, особенно в диапазоне газосодержаний a ) 1,5% (для воды), то есть в,диапазоне, представляющем наибольший интерес для практики.

Это обусловлено тем, что зависимость порогового давления дегазации от количества растворенных газов в этом диапазоне газосодержаний выражена слабо.

711460

:другой вход — с реле времени, а выход — со счетчиком импульсов.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — осциллограммы напряжения в различных точках схемы устройства; на фиг. 3 — тарировочные кривые для воды к предложенному устройству (А) и к известному устройству (Б) в условных единицах.

Устройство состоит из ультразвукового ге нератора 1, подключенного к детектору 2 и пдлому цилиндрическому излучателю 3, в который заливают исследуемую жидкость 4.

Выход детектора 2 соединен с одним из 15 входов электронного ключа 5, второй вход которого подключен к реле времени 6. Выход электронного ключа 5 подключен к входу счетчика импульсов 7.

Устройство работает следующим образом. 20

Исследуемую пробу жидкости 4 заливают в полый цилиндрический излучатель 3, которыи возбуждается от генератора 1 электрических колебаний с фиксированными частотой и амплитудой, Амплитуда напряжения генератора 1 25 выбирается таким образом, чтобы выделение газа из жидкости при ее дегазации обеспечивалось в виде стабильной последовательности одиночных пузырьков, образующихся в фокусе излучателя 3 за счет процессов направленной çp диффузии растворенного. газа из жидкости в микропузырьки и их коагуляции.

При достижении пузырьком размера больше резонансного он резко выталкивается акустичес- >> кими радиационными силами из фокуса излучателя 3 к его стенке, а на его месте начинает " зарождаться и расти новый пузырек. При удалении пузырька из фокуса излучателя изменяется нагрузка среды на излучатель и тем самым

40. на генератор 1, что проявляется в образовании кратковременных выбросов напряжения на излучателе (см, эпюру "в" на фиг. 2). Эти выбросы выделяются детектором 2 (эпюра "б") и используются для подсчета числа пузырьков, так 4

4 как экспериментально установлено, что каждому . пузырьку соответствует только олин выброс напряжения.

Для подсчета числа пузырьков импульсы с выхода детектора 2 подаются через электронный ключ 5 на счетчик импульсов 7. Электронный ключ управляется реле времени 6, которое по команде оператора вырабатывает перепад напряжения фиксированной длительности (эпюра "в"), открывающий на это время электронный ключ 5.

Прошедшие через электронный ключ 5 импульсы (эпюра "г") подсчитываются счетчиком импульсов 7.

Для определения количества растворенных газов ы по показаниям счетчика импульсов для каждой жидкости предварительно снимают тари-! ровочные кривые a=f(n), где и — число импульсов зафиксированный отрезок времени. Тарировку производят по любому физическому прибору, определяющему абсолютное значение количества растворенных газов в жидкости.

Формула изобретения

Устройство для определения количества растворенных газов в жидкости, содержащее генератор ультразвуковых колебаний, соединенный с пьезоэлектрическим излучателем, и детектор, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

I упрощения конструкции и повышения точнос- . ,ти.измерения путем увеличения чувствительности устройства, оно снабжено счетчиком импульсов, реле времени и электронным ключом, один вход которого через детектор соединен с излучателеМ, другой — с реле времени, а выход — со счетчиком импульсов.

Источники 1нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР No 427641 кл. G 01 N 29/02.

2. Перепелкин К. Е. "Заводская лаборатория" ХХУ М 10, с. 1213, 1959 год;

3. Авторское свидетельство СССР М 176450, кл. G 01 и 29/02, 1965 (прототип).

711460

Составитель E. Артамонова

Техред Н.Ковалева

Корректор Ю. Макаренко

Редактор Л. Бибер

Заказ 9001/31 Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

° с од

-о

Д м Ы Г,b

4 . Газвссдержиние, а