Способ определения давления в жидких средах с пузырьками газа

Способ определения давления в жидких средах с пузырьками газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А.И., Рейман и П.К. Чичагов ф и-, лр ;,тл «д

: - ...;„ . :.;„. l3

Институт прикладной физики Н СС д „ (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЖИДКИХ

СРЕДАХ С ПУЗЪ|РЬКАИИ ГАЗА де (1 ).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. зовано для контроля и измерения статического давления в трубопроводах, различных технологических установках, гидродинамических системах, а также в медицине для определения давления в камерах сердца и крупных сосудах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения давления в жидких средах, заключающийся в том, что облучают среду ультразвуковыми колебаниями, принимают прошедшие среду ультразвуковые колебания и по ,сравнению их судят о давлении в среНедостатком известного решения яв" ляется низкая точность, что обусловлено неучтенным влиянием пузырьков газа в среде на прошедшие через среду колебания. Кроме того, для известного способа характерна малая чувствительность, что обусловлено невозможностью измерять времена задержки меньшие, чем /;, где Y минимальная длительность импульса, величина которой определяется заданной точностью измерений.

Цель изобретения - повышение точности.,определения давления в жидких средах с пузырьками газа.

Указанная цель достигается тем, что, согласно способу определения дав.ления в жидких средах с пузырьками газа, заключающемуся в том, что облу" чают среду ультразвуковыми колебани" ями, принимают прошедшие среду ультразвуковые колебания и по сравнению их судят о давлении в среде, частоту колебаний при облучении выбирают меньше резонансной частоты пузырьков газа, сравнивают по фазе иэлученные и принятые колебания, а давление определяют по формуле: Е ) — "J

Формула изобретения где Ргде P - давление в среде с пузырьками газа; плотность среды;

U - газосодержание;

Ю - разность фаэ между излученными и принятыми колебаниями; частота ультразвуковых коле" баний; расстояние, пройденное в среде колебаниями; 1О

С " скорость звука в жидкой среде без пузырьков газа.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ определения давления в жидкой среде. ts

Устройство содержит генератор 1 ринусоидальных колебаний высокой час4 тоты Ю, которая меньше резонансной частоты находящихся в среде пузырьков газа. Один выход генератора 1 подключен к блоку 2 коммутации, а другой - к входу фазового детектора 3.

Два других входа-блока 2 коммутации подключены к синхронизатору 4 и пьезопреобразователю 5, выход которого со- g единен с четвертым входом блока 2 коммутации. Выход блока 2 коммутации подключен к усилителю 6, выход которого соединен с входом блока 7 стробирования. Другой вход блока 7 стробирования подключен к выходу синхронизатора 4, Выход блока 7 стробирования подключен к второму входу фазового детектора 3, выход которого соединен с регистратором 8.

Способ реализуют следующим образом.

Колебания высокой частоты й) генератора 1 подают на блок 2 коммутации, где с помощью тактовых импульсов от синхронизатора 4 формируют прямоугольные радиоимпульсы с заданной длительностью и частотой повторения, Следует отметить, что работа в импульсном режиме позволяет выделить приходящий

45 сигнал на фоне переотраженных помех, в то же время, поскольку длительность импульса выбирают много больше перио" да колебаний высокочастотного заполнения, колебания, проходящие жидкость, Я не испытывают искажений, С помощью пьеэопреобразователя 5 эти радиоим" пульсы преобразуют в ультразвуковые радиоимпульсы, которые излучают в исследуемую среду, рассеянные пузырьс ками газа радиоимпульсы принимают пьезопреобразователем 5 и через блок 2 и усилитель 6 подают на блок 7 стро" бирования, где выделяют радиоимпуль34 4 сы, прошедшие заданное блоком 7 расстояние ф . В фазовом детекторе 3 выделенный радиоимпульс сравнивают по фазе с опорным сигналом от генератора 1, фаза которого совпадает с фазой излученного импульса. Напряжение с выхода фазового детектора 3, пропор" циональное разности фаз ДЧ излученного и принятого радиоимпульса, подают на регистратор 8 и определяют давление P в жидкой среде из соотношения: 0 рСЖ-) -+1 где P - -давление в среде с пузырьками газа; плотность среды;

V - -газосодержание;

Ь " разность фаз между излученными и принятыми колебаниями; частота ультразвуковых колебаний; расстояние, пройденное в среде колебаниями;

С - скорость звука в жидкой среде без пузырьков газа.

Положительный эффект обусловлен повышением точности определения давления в жидких средах с пузырьками газа.

Способ определения давления в жид ких средах с пузырьками газа, эакпючающийся в том, что облучают среду ультразвуковыми колебаниями, принимают прошедшие среду ультразвуковые колебания и по сравнению их судят о давлении в среде, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения, частоту колебаний при облучении выбирают меньше резонансной частоты пузырьков газа, сравнивают по фазе излученные и принятые колебания, а давление определяют по формуле

I давление в среде с пузырьками газа; плотность среды; газосодержание разность фаз между излученными и принятыми колебаниями; частота ультразвуковых колебаний;

953534 расстояние, пройденное в среде колебаниями;

С.- скорость звука в жидкой среде без пузырьков гааа.

6 ки информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 457903,кл.С 01 L 11/02,1975(прототип) Составитель В. йанилов

Редактор А. Козориз Техреду М.Тепер Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5257/71 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 5 Москва Ж- 5 Раушская наб. 8, 4/5

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