Акустический зонд для измерения параметров технологических сред

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19 1 И 290 БРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(56) Патент США В 3744301, кл. С 01 Я 29/00, 1973.Авторское свидетельство СССР В 1116382, кл. С 01 Ы 29/02, 1984(54) АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ ЙЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерений акустических параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений, например для измерения паросодержания среды парогенераторов. Цель изобретения - повышение точности измерений параметров технологических сред за счет снижения затухания передаваемых сигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной вфСамойлов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ и изгибной компенсации последнегоАкустический зонд вводят в направляющую трубу контролируемого объекта(например парогенератора) так, чтобычувствительный элемент вышел наружув измеряемый объем технологическойтрубы, С помощью проволок и фиксаторов, закрепленных на проволоках, разворачивают волновод, расположенныйв асимметричных отверстиях фиксаторов, на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси зонда. Засчет этого обеспечивают сокращениедлины волновода, т.е, приближают чувствительный элемент к преобразователю, и равномерно растягивают волноводс заданным шагом, исключая заклинивание и потери сигнала, При погружениичувствительного элемента в технологическую среду пара потери звука уменьшаются, и амплитуда импульсов возрастает, что фиксируется обрабатывающейаппаратурой, в которой определяетсяпаросодержание. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для измерений акустических параметров двухфазных сред в условиях высоких температур и давлений,например, для измерения паросодержания среды парогенераторов.Цель изобретения - повышение точности измерений параметров среды засчет снижения затухания передаваемыхсигналов через волновод и обеспечения равномерной температурной и изгибной компенсации последнего.На Фиг.1 схематично изображен акустический зонд для измерения параметров технологических сред, на Фиг,2разрез А-А на фиг.1.Акустический зонд содержит корпус1, размещенный в нем волновод 2, закрепленный на его конце акустическийпреобразователь 3 и чувствительныйэлемент 4, соединенный с другим концом волновода 2, фиксаторы 5, выполненные в виде цилиндров. Волновод 2проходит через диаметральные отверстия 6 каждого из фиксаторов 5, закрепленных на двух несущих проволокахО7 с поворотом на 90 каждый относительно соседних элементов, Креплениеконцов проволок снизу осуществленок поддерживающему кольцу 8. Акустический преобразователь 3 соединен сволноводом 2 через согласующий элемент 9Длина зонда и направляющей трубы(не показана), находящейся внутриобъекта, например парогенератора, выбраны так, чтобы чувствительный эле,мент 4 вышел наружу в измеряемый объем технологической среды, За счетвыбора радиусов изгибов направляющейтрубы обеспечивается ввод зонда и егодемонтаж без вскрытия корпуса объемаизмерений, Акустический зонд соединенс обрабатывающей аппаратурой (не показана),Акустический зонд работает следующим образом,На преобразователь 3 подаются электрические импульсы возбуждения, ,которые преобразуются в акустические и через согласующий элемент 9 транспортируются по волноводу 2 к чувствительному элементу 4. Отражаясь от его концов, акустические импульсы возвращаются по тому же волноводу 2 к преобразователю 3, где вновь преобразуются в электрические и подаютсяв обрабатывающую аппаратуру. Так каквначале акустические импульсы отра 10 30 40 45 50 жаются от стыка волновода 2 с чувствительным элементом 4, а затем отсвободного конца чувствительного элемента, то они принимаются во времени раздельно, и их амплитуда измеряетсянезависимо друг от друга. Амплитудаимпульсов, отраженных от свободного конца чувствительного элемента 4, зависит от свойств омывающей его среды,Когда чувствительный элемент погруженв жидкую технологическую среду, амплитуда импульсов минимальна, при попадании в технологическую среду пара потери звука вследствие излучения поверхностью чувствительного элемента уменьшаются, и амплитуда импульса, отраженного от свободного конца чувствительного элемента возрастает, что ,и Фиксируется обрабатывающей аппаратурой, в которой определяется паросодержаниеПредлагаемый акустический зонд позволяет повысить точность измерений параметров сред при высоких температурах и давлениях в результате снижения потерь полезных сигналов эа счет сокращения длины волновода и его равномерной температурной и изгибной компенсации, а также дает возможность измерения в удаленных и труднодоступных объемах мощного промьппленного оборудования,Формула из обретения 1, Акустический зонд для измерения параметров технологических сред, содержащий корпус, размещенный в нем волновод, закрепленный на его конце акустический преобразователь и чувствительный элемент, соединенный с другим концом волновода, о т л и ч аю щ и й с, я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен фиксаторами, выполненными в виде цилиндров с асимметричными отверстиями для размещения волновода, причем каждый последующий Фиксатор расположен относительно предыдущего с разворотом на 45-90 в плоскости, перпендикулярной продольной оси волновода. 2, Зонд по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что он снабжен по крайней мере одной общей несущей проволокой, на которой закреплены фиксаторы.1272216 Составитель В.БабинаТехред.Л.Сердюкова Корректор Г.Решетн Редактор А.Козори Тираж 778 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, РаушскаяПодписнета СССР аказ 6332/4 рытийнаб., д. 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4