Ультразвуковой прибор контроля химико-технологических процессов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) О 1) 02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Трудового; Красного Знамени технологическийинститут им. Ленсовета и Дзержинскийнаучно"исследовательский,химико-тех- .нологический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 200329, кл, С 01 И 29/00, 1967.2. Прибор УЗАС. Описание и ин-.струкция по эксплуатации. 3-дЭлектроприборф, Кишинев, 1976, с. 8.(54)(57) 1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРИБОРКОНТРОЛЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРО-.ЦЕССОВ, содержащий последовательносоединенные генератор эталонной частоты, делитель частоты, генераторзондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, а также Усилитель и измеритель интервалов времени,о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, сцелью повышения точности контроля,в него введены блок плавного стробирования, электронный ключ, блокамплитудного анализа сигнала, преобразователь температура - временнойинтервал, переключатель выбора им-пульса, причем выход-ультразвукового преобразователя через последова- .тельно соединенные электронный ключ,усилитель, блок амплитудного анализа сигнала, переключатель выбора импульса подключен к измерителю интервалов) времени, второй выход делителя эталонной частоты через блок плавного стробирования подключен к второму входу блока амплитудного анализа сигнала, третий его выход через преобразователь температура - временной интервал подключен к второму входу измерителя интервалов времени, к третьему входу которого подключен второй выход генератора эталонной частоты, второй выход усилителя подключен к второму входу переключателя выбора импульса, второй выход . которого подключен к второму входупреобразователя температура - вре-. Я . менной интервал.2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю- Щ щ и й с я тем, что измеритель интервалов времени выполнен в виде после- С довательно соединенных временного селектора, счетчика н цифрового.ин- я дикатора, а также код-аналогового преобразователя, подключенного к счетчику, блок амплитудного анализа. выполнен в виде последовательно со" единенных схемы выделения импульса, к входу которой подключен выход блока плавного стробирования, и пикового детектора с индика 1 ОрОМа преобразователь температура - временнойинтервал выполнен в видепоследовательно соединенных датчика температур, установленного.в ультразвуковом, преобразователе, блока операционных усилителей, и блока логических эле" ментов.Изобретение относится к ультразвуковому контролю химико-технологических процессов, в частности приборамконтроля состава и состояния жидкихсред по времени распространения изатуханию ультразвуковых колебаний,и может быть использовано в химической, нефтехимической, лакокрасочнойи фармацевтической промышленности.Известно ультразвуковое устройство для контроля технологических процессов, содержащее генератор опорнойчастоты, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, фазометр, фазовращатель, связанный с подвижнымконтактом автоматического моста, 15плечо которого является датчиком температуры1.Недостатком устройства являетсясложность настройки и проведенияпроцесса измерений ультразвуковыхпараметров.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяультразвуковой прибор контроля химико-технологических процессов, содержащий генератор эталонной частоты,три делителя частоты повторения меток времени, генератор зондирующихимпульсов, ультразвуковой преобразователь, два селектора импульсов за-.пуска развертки, усилитель, генератор,развертки, суммирующий каскад2.Недостатком этого устройства является значительная погрешность,вносимая блоком временных задержек 3-и отсутствием температурной коррек"ции, сложность и длительность процесса измерения, невозможность использования его в системах автоматичес"кого управления технологическими 40процессами из-. за отсутствия в схемеприбора аналоговых выходов,Целью изобретения является повышение точности контроля.Цель достигается тем, что в уль 45 тразвуковой прибор контроля химико- технологических процессов, содержащий последовательно соединенныегенератор эталонной частоты, делитель частоты, генератор .зондирующих 50 импульсов, ультразвуковой преобразователь, а также усилитель и измеритель интервалов времени, введены блок плавного стробирования, электронный ключ, блок амплитудного ана лиза сигнала, преобразователь температура - временной интервал, переключатель выбора импульса, причем выход ультразвукового преобразователя через последовательно соединенные электронный ключ, усилитель, блок амплитудного анализа сигнала, переключатель выбора импульса йодключен к измерителю интервалов времени, вто-. рой выход делителя эталонной частоты 65 через блок плавного стробированияподключен к второму входу блока аМ"плитудного анализа сигнала, третийего выход через преобразователь температура - временной интервал подключен к второму входу измерителяинтервалов времени, к третьему входукоторого подключен второй выход генератора эталонной частоты, второйвыход усилителя подключен к второмувходу переключателя выбора импульса,второй выход которого подключен квторому входу преобразователя температура - временной интервал,Измеритель интервалов вреМени выполнен в виде последовательно соединенных временного селектора, счетчика и цифрового индикатора, а также код-аналогового преобразователя,подключенного к счетчику, блок амплитудного анализа выполнен в видепоследовательно соединенных схемывыделения импульса и пикового детектора с индикатором, к входу схемы выделения импульса подключен выход блока плавного стробирования, а преобразователь температура - временной интервал выполнен в виде последовательно соединенных датчика температур,установленного в ультразвуковом преобразователе, блока операционных усилителей и блока логических элементов,На чертеже изображена блок-схемаприбора.Ультразвуковой прибор контроля содержит последовательно соединенныегенератор.1 зондирующих импульсов,электронный ключ 2, усилитель 3,блок 4 амплитудного анализа, состоящий из блока 5 выделения импульсаи пикового детектора с индикаторомб, Блок 7 плавного стробирования соединен с делителем 8 эталонной частоты. Генератор 9 эталонной частоты подключен к измерителю 10 интерваловвремени, содержащему временной селектор 11, подключенный через счетчик12 к цифровому индикатору 13 и коданалоговому преобразователю 14, Преобразователь 15 температура - временной интервал состоит из последовательно соединенных блока. 16 операцибнных усилителей и блока 17 логическихэлементов НЕ-И, а также датчика 18температуры. Между генератором 1 зондирующих импульсов и электронным ключом 2 включен ультразвуковой преобразователь 19 с отражателем 20. Междуусилителем 3 и измерителем 10 интервалов времени введен переключатель 21выбора импульса.Прибор работает следующим обра"зом.Генератор 9 эталонной частоты вырабатывает сигналы эталонной часк.тоты 10 Гц, на делителе 8 эталоннойчастоты эта частота преобразуется в1импульсы частотой следования 10 Гц,1024825 аказ 4386/41 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Вилиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 запускающие генератор 1 зондирующих импульсов, блок 7 плавного стробирования и через преобразователь 15 температура - временной интервал запускают временной селектор 11.При прохождении ультразвукового 5 импульса через исследуемую среду он после отражения от отражателя 20 появляется через некоторый интервалвремени на входе электронного ключа 2, который заперт первые 50 мкс на 10 время действия зондИрующего импульса.В усилителе 3 серия отраженныхимпульсов усиливается и подается на вход блока 4 амплитудного анализа и через переключатель 21 выбора им пульса на преобразователь 15 температура - временной интервал, где осуществляется температурная коррекция положения импульса.С преобразователя 15 температура - - 20 временной интервал отраженныйимпульс подается на запуск временного селектора 11, который открывается, и через счетный вход подается сигнал эталонной частоты на счетчик25Счет прекращается в момент. подачИ ямпульса 10 Гц с делителя 8 частоты через преобразователь 15 температура- временной интервал. На цифровом индикаторе 13 высвечивается значение времени прохождения импульса в контролируемой среде, а на .выходе коданалогового преобразователя 14 пропорциональное значение аналогового сигнала.В блоке 5 выделения импульса вы деляется один из серии отраженных импульсов, пиковым детектором с индикатором б измеряется его величина,ее изменение будет определять затухание ультразвука в контролируемойсреде. С помощью переключателя 21выбора импульса селектируемый импульсможет быть подан на запуск временногоселектора через преобразователь 15температура - временной интервал.:Преобраэователь температура - временной интервал, выполненный в виденабора, операционных усилителей и логических элементов, осуществляющийвременный сдвиг отраженного импульсапропорционально температуре контролируемой среды, позволяет скомпенсировать температурную погрешность измерений без применения дополнительныхблоков и устройств и тем самым повысить точность измерений. Повышениеточности достигается также за счетсинхронизации работы этого преобразователя, который подключен к делителюэталонной частоты. Переключатель выбора импульса, который подключен квременному селектору позволяет подать на вход временного селекторапервый отраженный или"любой из последовательности отраженных импульсов,тем самым обеспечивая широкое использование прибора для контроля и регулирования технологических процессов.Введение в схему прибора цифро-аналогового выхода измерения времении распространения импульса в контро-лируемой среде и схемы амплитудногоанализа с аналоговым выходом позволяет использовать прибор в.системахавтоматического управления химикотехнологическими процессами, повыситьточность контроля и эффективностьуправления,