Устройство для измерения характеристик двухфазного потока

Устройство для измерения характеристик двухфазного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистичвсиие

Реепубпии

ОЛ ИСАНИВ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВЧОРСНОИУ СВИДЕИЛЬСТВУ

866456 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 14.12.77 (21) 2556711/18-10 (5l)M. Кл.

6 01 Ч ll/16 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гаеудеуетеипииб комитет

СССР ие аеиеи изебретеиий и открытий

Опубликовано 23. 09. 81 ° Бюллетень plh 35

Дата опубликования описания 03.!0.81 (53 ) УД Ка53. 082. .4 (088.8) (72) Авторы изобретения

l0. С.Трелин, С.И.Радовский, 10.8,Егоров и В.Д.Шт1ирный т т

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт (71) Заявитель

4 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХФАЗНОГО

ПОТОКА

Изобретение относится к области теплотехники, преимущественно к теплотехнике энергетических установок и предназначено для измерения хара ктери"тик (в частности паро- и газосодержания) парожидкостных и гаэожидкостных потоков пузырьковой и капельной структуры в любой области концентраций в широком диапазоне температур и давлений.

Известно устройство для непрерыв10 ного измерения плотностей жидкостей, основанное на одновременном измерении акустического сопротивления исследуемой среды и скорости распространения звука в ней (1).

Недостатком устройства является то, что датчик-пьезопреобразователь, помещенный в исследуемую среду, накладывает ограничения на допустимую темпера20 туры среды; двухфазный поток, вследствие сильной эрозии, быстро выводит из строя пьезопреобраэователь; при.менимость устройства ограничена в тех областях паросодержаний, me велико поглощение звука.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения характеристик потока по изменению акустического сопротивления среды, содержащее спиральный акустический волновод с электромеханическим преобразователем и схему измерения параметров акустического сигнала (2).

Недостатком известного устройства является его низкая чувствительность при измерении суммарного (по сечению7 параметра, например, паросодержания двухфазного потока.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения характеристик двухфазного потока, содержащем спиральный акустический волновод с электоомех ннческим поеобояэовате866456 лем и схем иэмеоений параметров акуФ стнческого сигнала, волновод выполнен в виде конической спирали, соединенной со стороны наибольшего витка с преобразователем.

На чертеже показано устройство для измерения характеристик потока по из-. менению акустического сопротивления среды.

Устройство содержит спиральный акустический волновод 1, электромеханический преобразователь 2, прикрепленный к свободному торцу прямого участка датчика выведенного через стенку трубопровода 3 наружу и электрическую схему, Электрическая схема включает генератор 4 радиоимпульсов вырабатывающий импульсы амплитудой

300 В с частотой заполнения 180 кГц и частотой следования 50 Гц, временного селектора 5, усилителей 6 и 7, пиковых вольтметров 8 и 9 и индикатора 10.

Устройство работает следующиМ образом, 25

Радиоимпульсы с генератора 4 подаю-. тся на пьезопреобразователь 2, который излучает в спиральный датчик 1 ультразвуковые импульсы. Из серии многократных отражений импульса от друго

ro торца датчика схема временного сеЗО лектора 5 пропускает одно отражение, которое затем поступает на усилитель

6 и пиковый вольтметр 8, На выходе пикового вольтметра образуется сигнал постоянного тока пропорциональный ам- 5 плитуде отраженного импульса. Этот сигнал поступает на одно нэ плеч индикатора 10. На другое плечо индика тора для компенсации подается сигнал с регулируемой амплитудой, который снимается с того же генератора 4 импульсов и проходит через аналогичные блоки (усилитель 7 и пиковый вольтметр.

9). Регистрируемый индикатором 10 разбаланс между рабочим и компенсиру- 45 ющим сигналами однозначна связан с ослаблением отраженноге импульса, т.е, с измеряемым параметрем, напри-.. мер паросодерщанием, Технико-экономическая эффективность устройства состоит в том, что коническая форма спирали, ось которой размещается по оси„трубопровода с двухфазным потоком,,позволяет, не загромождая сечения, обеспечить кон такт поверхности датчика со всеми слоями потока, находящимися íà pas-, личных расстояниях от оси, т.е. обеспечить изМерение усредненного по сечению трубопровода паресодержания, Устройство позвеляет измерять истинное паросодерждние (или гавосодержание ) в пределах от 0 до 100Х с погрешностью не более 2-. 5X. Устройство может быть использовано для измерения любых характеристик потока, связанных с изменением акустического сопротивления ! среды. фориула изобретения

Устройство для измерения характеристик двухфазного потока, .содержащее спиральный акустический волновод с электромеханическим преобразователем н схему измерений параметров акустического сигнала о т л и ч а ющ е е с я тем, что, q целью повышения чувствительности, волновод выполнен в виде кОнической спирали, соединенной со стороны наибольшего витка с преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Исаев А.А., Химунин А.С. Ультразвуковой плотномер, - Акустический журнал. M., 1962, т.119, вып. 3, с. 308-313.

2. Лепендин Л.Ф., Дюдин Д.В, Применение волноводных систем для целей контроля. Труды ТРИ. Прикладная акустика — Ш, вып. 22, Таганрог, 1971, с. 255-263.

866456

Составитель В,Снежкин

Редактор В.Еремеева Техред З.фанта Корректор С. Н1екмар

Заказ 8066/66 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретеююй и открытий

113035, Москва, Ж35, Раущская наб,, д. 4/5

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