Устройство для определения плотности жидкостей

(51)4 С 0 ч щ11 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ А ВТОРСКО(54) УСТРОЙСТВО НОСТИ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение рольно-измерител технике и может Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТ относится к контной ультразвуковойайти применение приости жидкостей в реэобретения - повыопределении плотэервуарах. Цельшение точности пния изменений при ем уменьшения влия ятого сигнала вслед ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССР У 599203, кл. С 01 И 29/00, 1975. ствие уменьшения толщины стенки резервуара в процессе его эксплуатацииШирокополосным акустическим излучающим преобразователем 1 излучают встенку резервуара 14 с исследуемойжидкостью ультразвуковые нормальныеволны. Их применяют широкойолоснымакустическим преобразователем 2,усиливают и из этого сигнала выделяютфильтрами 6 и 7 две составляющие,амплитуды которых изменяются в обратнойзависимости при изменении толщинырезервуара. Далее эти сигналы детектируются детекторами 8 и 9 огибающейи преобразуются в код. При сложенииполученных кодов на сумматоре 13 погрешности компенсируются и результатизмерения регистрируется регистратором 5, 1 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной ультразвуковой технике и может найти применение в различных отраслях промышленности дляконтроля плотности жидкостей в технологических резервуарах.Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния амплитудных изменений принятого сигналавследствие уменьшения толщины стенкирезервуара в процессе его эксплуатации,На чертеже приведена блок-схемаданного устройства.Устройство содержит широкополосныепризматические излучающий 1 и приемный 2 акустические преобразователинормальной волны, импульсный генератор 3, усилитель 4 и регистратор 5,каналы, в каждый из которых входятпоследовательно соединенные фильтр6, 7, детектор 8,9 огибающей и преобразователь 10, 11 напряжение - код,тактовый генератор 12, подключенныйвыходом к управляющим входам преобразователей 10, 11 напряжение - код,сумматор 13, входами соединенный свыходами преобразователей 10 и 11 напряжение - код, а выходом - с регистратором 5, в качестве которого можетбыть использован, например, счетчикимпульсов. Входы частотных фильтров6 и 7 соединены с выходом усилителя 4.Принцип действия устройства дляопределения плотности жидкости заключается в следующем.С помощью широкополосного акустического преобразователя 1, на которыйподаются импульсы генератора 3, встенке резервуара 14 с контролируемой жидкостью 15 возбуждается ультразвуковая нормальная волна, имеющаянекоторый спектральный диапазон.Послепрохождения по стенке резервуара фиксированного расстояния волна получаетзатухание, причем различные спектральные составляющие имеют различныезатухания, обусловленные свойствамижидкости и стенки резервуара, в т.ч,изменением ее толщины в процессеэксплуатации, например, при абразивном либо химическом воздействии контролируемого раствора жидкости,Прошедшая по стенке нормальнаяволна 16 принимается акустическимпреобразователем 2 и преобразуется имв электрический импульсный сигнал, поступающий на входы частотных фильт телей 10 и 11 напряжение - код поступают на входы сумматора 13, на выходе которого получается сигнал в виде импульсов, число которых пропорционально плотности жидкости при значи 40 тельно уменьшенной зависимости оттехнологических изменений толщиныстенки резервуара, Выходной сигналсумматора 13 регистрируется. 45 формула изобретения Устройство для определения плотности жидкостей, эаключенных в резервуарах, содержащее последовательно соединенные импульсный генератор и широкополосный излучающий акустический преобразователь, последовательно соединенные широкополосный приемный акустический преобразователь и усили 55 ров 6 и 7, с помощью которых, производится выделение двух частотных составляющих принятого импульсного сигнала,Частоты фильтров 6 и 7 выбираютпо дисперсионным характеристикам дляданного материала стенки резервуараи для данной исходной ее толщины.Выбирают такие типы волн (моды симметричной для антисимметричной волн),которые бы изменялись противофазнона определенных участках оси абциссэтой характеристики, соответствующейпроизведению частоты на толщину. Гра 1 г ницы этого участка для данной толщины дадут резонансные частоты дляфильтров 6 и 7. Например, для сталивыбирают волны типов Б, и Я, с частотами 0,6 и 1,2 МГц. При изменениитолщины резервуара амплитуда волны Я,возрастает, а амплитуда волны 8 убывает.Сигналы частотных составляющихпоступают с выходов фильтров Ь и 7 25 на входы детекторов огибающих 8 и 9,где производится выделение видеоимпульсных огибающих соответствующихгармоник импульсного сигнала. Видеоимпульсные огибающие поступают на З 0 входы преобразователей 10 и 11 напряжение - код, в которых при воздействии на их управляющие входы импульсовтактового генератора 12 преобразуютсяв число нормализованных по амплитудеи длительности импульсов, пропорцио 35нальное амплитудам видеоимпульсов огибающих.Последовательности нормализованных импульсов с выходов преобраэова73 Составитель Л. КондрыкинскаяТехред Л.Сердюкова Корректор И. Эрдейи Редактор Н, Гунько Тирах 847ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 6591/37 Подписное 11 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, .4 з 13649 тель, детектор огибающей и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено первым фильтром, включенным5 мелинду выходом усилителя и входом первого детектора огибающей, последовательно соединенными первым преобразователем напряжение - код и сумматором, выход которого связан с регистратором, последовательно соединеннымивторыми фильтром, вход которого подключен к выходу усилителя, детекторомогибающей и вторым преобразователемнапряжение - код, выход которого связан с вторым входом сумматора, итактовым генератором, подключенным ктактовым входам преобразователей напряжение - код.