Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости

 

Взамен ранее изданного с:.*- :.:: ".".". О П И С А H И К ()896544

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 575559 (22) Заявлено 29.04.80 (21) 2919362/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. K .

G 01 N 29/02

Гееумрстееллмй кемнтет

СССР (53) УДК 620.179 (088.8) Опубликовано 07.01 82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.09.82 ле делам лзебретелий и открытий (72) Авторы изобретения

E. С. Чистяков и 1О. Г. Поте

Харьковский авиационный институт и (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

СВОБОДНОГО ГАЗА В ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к ультразвуковому контролю состояния среды и может быть .использовано для определения концентрации свободного газа в жидкостях акустическим методом.

По основному авт. св. № 575559 известно устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости, содержащее погруженные в жидкость гидрофон, два излучателя, соединенные с генератором низкочастотных колебаний и генератором высокочастотных колебаний, формирователь прямоугольных импульсов, два счетчика, два селективных усилителя, генератор синхроимпульсов и измеритель временных интервалов (1).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения, обусловленную наличием температурных фазовых сдвигов сигналов в ультразвуковых преобразователях. Наличие таких сдвигов приводит к ошибке в определении интервалов времени и, следовательно, к снижению точности определения концентрации свободного газа, особенно малых концентраций.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным гидрофоном, имеющим непосредственный акустический контакт с излучателем низкочастотных колебаний и соединенным через формирователь прямоугольных импульсов и счетчик с генератором высокочастотных колебаний.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из погруженных в жидкость гидрофона 1, двух излучателей 2

© и 3 и дополнительного гидрофона 4. Генератор 5 высокочастотных колебаний соеди- нен с излучателем 2, а генератор 6 низкочастотных колебаний — с излучателем 3.

Дополнительный гидрофон 4 через формирователь 7 прямоугольных импульсов и счетчик 8 подключен к генератору 5 высокочастотных колебаний. Один из входов измерителя 9 временных интервалов через селективный усилитель 10 соединен с гидрофоном 1, другой вход через счетчик 11 и селективный

;усилитель 12 также соединен с гидрофоном.

26 Генератор 13 синхроимпульсов соединен с генератором 6 низкочастотных колебаний и счетчиками 8 и 11 и предназначен для синхронизации их работы во времени, 896544

Устройство работает следующим образом.

Генератор 13 синхроимпульсов вырабатывает последовательность видеоимпульсов, частота посылок которых опредеЛяется тре5 буемой дискретностью отсчета. Под воздеиствием этих импульсов счетчики 8 и 11 и измеритель 9 временных интервалов переводятся в исходное состояние, а генератор

6 низкочастотных колебаний вырабатывает радиоимпульс, подводимый к излучателю 3.

Излученные акустические колебания принимаются гидрофоном 1 и дополнительным гидрофоном 4, имеющим непосредственный акустический контакт с излучателем 3. Дополнительный гидрофон 4 моделирует работу основного гидрофона 1, обеспечивая одинаковые с ним фазовые сдвиги Ьупри изменении температуры среды. Для устранения погрешности измерения, образующейся за счет этих сдвигов, генератор 5 высокочастотных колебаний в устройстве запускается электрическими колебаниями не от генератора 6 низкочастотных колебаний, а от дополнительного гидрофона 4, т. е. с задержкой на время, соответствующее фазовым сдвигам в низкочастотных преобразователях. Низкочастотные колебания с гидрофона 4 формирова- 25 телем 7 прямоугольных импульсов преобразуются в прямоугольные и подаются на счетчик 8, кдторый подсчитывает число периодов низкочастотных колебаний и выполняет роль задержки генерирования высокочастотного радиоимпульса синхронно с заданным перизО одом низкочастотных колебаний. В момент прихода заданного периода низкочастотных колебайий на выходе счетчика 8 вырабатывается перепад напряжения, которым запускается генератор 5 высокочастотных

35 колебаний. Такая задержка посылки высокочастотного сигнала позволяет измерять время запаздывания низкочастотного сигнала относительно высокочастотного не по первому, а по последующим периодам низкочастотных колебаний, имеющих боль- 40 шую амплитуду, что повышает точность и помехозащищенность процесса измерения.

Селективные усилители 10 и 12 обеспечивают необходимое усиление, селекцию и формирование принятых низкочастотных и высокочастотных колебаний, после чего высокочастотные колебания подают непосредственно на вход цифрового измерителя 9 временных интервалов, а низкочастотные колебания — на вход счетчика 11. Счетчик 11, так же как счетчик 8, подсчитывает заданное число принятых периодов низкочастотного радиоимпульса. Перепад напряжения с выхода счетчика 11 в момент его заполнения подается на второй вход измерителя

9 временных интервалов, измеряющего время запаздывания низкочастотного сигнала относительно высокочастотного. Перед каждым измерением на шины «сброс> счетчиков 8, 11 и измерителя 9 временных интервалов подаются импульсы, сбрасывающие показания счетчиков от предыдущего измерения.

По времени запаздывания низкочастотного сигнала относительно высокочастотного

Ы и с помощью тарировочной кривой с ——

= 1(Ы) определяется концентрация свободного газа в жидкости Т».

Предлагаемое устройство позволяет исключить температурные погрешности и значительно повысить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости но авт. св.

СССР № 575559, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным гидрофоном, имеющим непосредственный акустический . контакт с излучателем низкочастотных колебаний и соединенным через формирователь прямоугольных импульсов и счетчик с генератором высокочастотных колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 575559, кл. G 01 N 29/02, 12.03.76 (прототин).

896544

Составитель Г. Федоров

Редактор И. Тыкей Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 11689 33 Тираж. 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4