Устройство для автоматического контроля массотепло-переноса жидких сред

Устройство для автоматического контроля массотепло-переноса жидких сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

111 493720

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик!

s (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.73 (21) 1952541/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.75. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 26.02.76 (51) М. Кл. G 01п 27/22 осударстеенный комитет

Совета Министров СССР

fl0 делам изобретений н открытий (53) УДК 537.24(088,8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Бражников, И. Н. Бражников, В. И. Крылович, А. Д. Солодухин и Г. Я. Шуев

Институт тепло- и массообмена АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ МАССОТЕПЛОПЕРЕНОСА ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к радиоэлектронным приборам и средствам автоматического контроля параметров сред в технологических процессах и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии и других отраслях промышленности.

Известны устройства для автоматического контроля жидких сред, содержащие установленный в магистрали с контролируемой средой двухканальный преобразователь с акустическими излучателями и приемниками, подключенный к излучателям генератор непрерывного возбуждающего электрического напряжения, соединенные с,приемниками через фазорегуляторы два усилителя с подключенными к ним блоками задержки автоматической регулировки усиления, суммо-разностный фазовый детектор и подсоединенный к его выходу регистрирующий блок, в котором для получения информации о втором параметре, помимо скорости потока, вводят дополнительную модуляцию и низкочастотный фазометр. Это при измерении массотеплопереноса требует введения блока умножения.

Цель изобретения — повышение чувствительности контроля массотеплопереноса. Это достигается за счет того, что устройство снабжено смесителем, например, емкостного типа, входы которого соединены с выходами усилителей, а выход — с одним из входов суммо-разностного фазового детектора, и дополнительным фазорегулятором, входом подключенным к повышающему трансформаторному выходу генератора, а выходом — к вто5 рому входу фазового детектора.

Это позволяет повысить точность автоматического контроля массотеплопереноса жидких сред.

Схема описываемого устройства для авто10 матического контроля параметров движущихся сред, применительно к жидкостям в трубопроводах, приведена на чертеже, где 1— двухканальный акустический измерительный преобразователь; 2 в контролируемая жид15 кость; 3 †корп; 4 †акустичес проводящие мембраны; 5 — звукопроводы; 6, 7 — излучатели ультразвука; 8, 9 — приемники ультразвука; 10 — генератор возбуждающего напряжения; 11, 12 — фазорегуляторы принятых

20 сигналов; 13, 14 — усилители принятых сигналов; 15, 16 — блоки задержки автоматической регулировки усиления; 17 — смеситель;

18 — суммо-разностный фазовый детектор;

19, 20 — эмиттерные повторители; 21, 22 — на25 грузочные трансформаторы; 23 — 26 — вторичные обмотки трансформаторов; 27 — 30 — баластные резисторы; 31, 32 — диод и конденсатор фильтра-выпрямителя суммы сигналов;

ЗЗ, 34 †ди и конденсатор фильтра-выпря30 ; 35 †дополнитель493720 ный фазорегулятор; 36 — ограничивающий резистор; 37 — регистрирующий блок; 38 — микроамперметр; 39 — калиброванный резистор.

Работа устройства заключается |в следующем.

Акустический измерительный преобразователь 1 на фланцах (на чертеже не показаны) устанавливается в разрез магистрального трубопровода с тем, чтобы через него проходил поток контролируемой жидкости, массотеплоперенос которой подлежит измерению.

Для ввода ультразвуковых колебаний в жидкость в корпусе 3 преобразователя герметично установлены акустически проводящие мембраны 4, на последних с обеспечением акустического контакта — звуко проводы 5 с вмонтированными в них излучателями 6 и 7 и приемниками 8 и 9 ультразвука.

Излучатели 6 и 7, возбуждаемые электрическим высокочастотным напряжением генератора 10, излучают через звукопроводы 5 и мембраны 4 ультразвуковые колебания в жидкость. Колебания, прошедшие через жидкость против направления потока, поступают на приемник 8, а прошедшие по направлению потока — на приемник 9, со сдвигом фазы друг относительно друга, пропорциональным скорости потока. Приемниками ультразвуковые сигналы преобразуются в электрические сигналы той же частоты.

Принятые сигналы поступают через фазорегуляторы 11 и 12 в усилители 13 в первом канале и 14 во втором, ох|ваченные обратной связью при помощи блоков 15 и 16. На входы смесителя 17, выполненного, например (как показано на чертеже) по емкостной схеме, подаются сигналы, стабилизированные по амплитуде посредством блоков 15, 16. Эти входы подключены к выходам усилителей противофазно друг относительно друга.

На входе смесителя синусоидальное напряжение имеет амплитуду, пропорциональную скорости потока, и в случае отсутствия расхода равно нулю.

Выходной сигнал смесителя поступает на один из входов суммо-разностного фазового детектора 18, выполненного на двух эмиттерных повторителях 19 и 20 с высокочастотными нагрузочными трансформаторами 21 и

22. Вторичные обмотки 23 и 24 трансформаторов включены друг относительно друга согласно, а обмотки 25 и 26 — в противофазе.

Эти обмотки соединены между собой баластными резисторами 27 — 30 и подключены к выпрямителю суммарного (31 — 32) и разностного (33 — 34) напряжений, получаемых из напряжений, поступающих на входы детектора 18.

На второй вход детектора на базу транзисторного триода поступает через дополнительный фазорегулятор 35 высокочастотное напряжение с повышающего выхода генератора 10. Амплитуда этого напряжения на порядок превышает напряжение сигналов, попадающих на входы смесителя 17 с усилителей 13 и 14.

С конденсаторов 32 и 34 выпрямителей разность выпрямленных напряжений, величина которой пропорциональна массотеплопереносу жидкости, через ограничивающий резистор

36 поступает в регистрирующий блок 37, содержащий последовательно соединенные микроамперметр 38, градуированный в единицах массотеплопереноса, и калиброванный резистор 39, с которого снимается напряжение разностного сигнала для документальной регистрации на стандартном самописце или шлейфовом осциллографе (не показанных на чертеже) .

При настройке устройства дополнительный фазорегулятор 35 устанавливают в такое положение, чтобы при неподвижной жидкости для начального значения ее температуры показания микроамперметра 38 были равны нулю, Предмет изобретения

Устройство для автоматического контроля массотеплопереноса жидких сред, содержащее установленный в магистрали с контро лируемой средой двухканальный преобразователь с акустическими излучателями и при4О емниками, генератор возбуждающего напряжения, фазорегуляторы, два усилителя, блоки задержки автоматической регулировки усиления, суммо-разностный фазовый детектор, регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е4> с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, оно снабжено смесителем, например, емкостного типа, входы которого соединены с выходами усилителей, а выход— с одним из входов суммо-разностного фазового детектора, и дополнительным фазорегулятором, вход которого подключен к дополнительному выходу генератора, а выход дополнительного фазорегулятора к второму входу суммо-разностного фазового детектора.

493720

Составитель А. Волков

Техред Е. Митрофанова

Корректор М. Лейзерман

Редактор В. Лысенко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 178/7 Изд. Из 2001 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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