Устройство акуст-1 для автоматического

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВХДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикиоритет Комитет па делам изобретений и аткрыти ори Совете Министров СССР, П. Сизов и В. В, Шварев аявитель УСТРОЙСТВО АКУСТДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СМЕСЕЙ РАЗНОРОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ1Предлагаемое устройство АКУСТдля автоматического ультразвукового контроля вида и сорта нефтепродуктов по способу Сизова и Шварева (авт, св.137 б 97) выполнено в виде ультразвуковой замкнутой автоколебательной системы с автосинхронизированпым запуском импульсов,На чертеже изображена блок-схема ультразвуковой установки, Генератор радиоимпульсов, состоящий из блоков 1 - 4, генерирует радиоимпульсы длительностью, например, 5 лтксек, которые по коаксиальному кабелю поступают на пьезокварцевый датчик - излучатель б и преобразуются им в ультразвуковые импульсы, излучаемые в контролируемый нефтепродукт в направлении, перпендикулярном его потоку. Пройдя через слой нефтепродукта, ультразвуковые импульсы принимаются пьезокварцевым датчиком - приемником б, установленным соосно и параллельно датчику 5, преобразуются им и по коаксиальному кабелю поступают на вход резонансного узкополосного усилителя 7 высокой частоты, усиливаются им и поступают на вход детектора 8, выделяющего огибающую радиоимпульса. Полученный видеоимпульс поступает в формирующие каскады 9, в которых осуществляется его ограничение, дифференцирование и усиление.Пройдя катодный повторитель 10, видеоимпульс с крутизной переднего фронта порядка 0,1 лтксек в положительной полярности снимается с его нагрузочного сопротивления и подается на переключатель 11 рода работы.При включении переключателя 11 в положе пие 1 (работа) видеоимпульс поступает навход усилителя 12 запускающих импульсов и после усиления выделяется в отрицательной полярности на его анодной нагрузке, приводя в действие генератор 1 запускающих импульсов, который в свою очередь, запускает генератор 2 прямоугольных импульсов, генерирующий прямоугольный видеоимпульс отрицательной полярности длительностью, например, в 5 лксек, и с крутизной переднего фронта порядка 0,1 лтксек. Этот прямоугольный импуль модулирует генератор 3 радиоимпульсов, импульсы которого через мощный катодный повторитель 4 поступают на датчик-излучатель 5, переизлучающий ультразвуковой импульс в 20 нефтепродукт. Таким образом, в данной электронно-акустической кольцевой схеме будет иметь место обращение одного импульса с периодом повторения, определяемым только скоростью распространения ультразвуковых волн 25 в контролируемом нефтепродукте, зависящейот концентрации смесей нефтепродуктов. Для нефтепродуктов, от бензина до дизельного топлива, период повторения изменяется в пределах, например, 129 - 153 лтксек при расстоянии ЗО 180 лл между излучателем 5 и приемником б, 1387665 10 15 20 25 При переключении переключателя 11 в положение П схема работает в режиме контроль. В этом случае кольцевая схема разомкнута, так как ца вход усилителя 12 це посту- пает запускающий импульс, управляющая сетка усилителя замкнута на землю, а катод оторван от земли, При этом генератор запускающих импульсов 1 работает в режиме автоколебаний и запускает генератор прямоугольных импульсов 2 с периодом повторения, во много раз превосходящим период повторения в режиме работа.В момент переключения переключателя 11 из положения П в положение 1 импульсы автоколебаний успевают затухнуть, сетка усилителя 12 подключается к выходу катодного повторителя 10, а катод замыкается на землю.Резкий скачок анодного тока лампы усилителя 12 приводит к появлению на его анодной нагрузке импульса напряжения, запускающего генератор 1 в режим кольцевой автосинхронизаиии. Синхронно с электронно-акустической кольцевой схемой работает контрольный электроннолучевой индикатор 13 - 1 б (осциллоскоп со ждущей разверткой), на вход которого подается модулирующий прямоугольный импульс с генератора 2, Длительность развертки индикатора выбирается так, что при работе в режиме контроль на экране наблюдается один импульс, а в режиме работа - два импульса.Одновременно отрицательный модулирующий видеоимпульс с генератора 2 подается на контрольно-анализирующий блок 17, представляющий собой автогецератор лицейцо-уоывающего напряжения, и запирает его ца уровне напряжения, пропорциональном периоду обращения импульса в кольцевой схеме, т, е. концентрации смеси нефтепродуктов, Получающиеся при этом импульсы пилообразной формы с амплитудой, пропорциональной скорости распространения ультразвуковых волн в нефтепродукте, ограничиваются по минимуму в блоке 18 ограничения и усиливаются усилителем 19 низкой частоты, на выходе которого включен линейный пиковый детектор 20, подающий постоянное управляющее напряжение на входы релейных ячеек 21 - 25, каждая из которых через посредство цепей 2 б - 30 ограничения напряжения настроена на срабатывание от определенной величины управляющего напряжения, соответствующего тому или иному нефтепродукту,Для автоматического приведения схемы к стандартным условиям работы, соответствующим, например, 20 и давлению 1 - 2 атм, в схему включен блок 31, содержащий цепочку сопротивлений, последовательно с которыми включены датчик температурной компенсации 32 и датчик компенсации давления 33, Опорное отрицательное напряжение через эти дат 30 35 40 45 50 55 60 чики воздействует ца ограцичитель 18 амплитуды генератора линейно-убывающего напряжения,Чувствительность определения изменения скорости ультразвука (концентраций смесей) в потоке нефтепродуктов предлагаемого автоматического контрольно-управляющего ультразвукового устройства АКУСТсоставляет в среднем 520 - 550 лв/м секна 1 - 2 О", примеси, что обеспечивает надежное срабатывание электронных реле, напряжение срабатывания которых 100 - 200 лв,Для герметизации датчиков излучения б и приема б ультразвуковых волн они заключены в герметичные чечевицеобразные корпуса с приваренными к ним полыми штангами с высокочастотными вводами, укрепленными на инваровой скалке. Для защиты излучателя и приемника от механических примесей они помещены в двухконусный фильтр-обтекатель из металлической хромированной сетки.Датчики излучения и приема ультразвука б и б, смонтированные на специальном фланце, вводятся в контрольную горловину трубопровода под углом навстречу потоку нефтепродуктов. Предмет изобретения1. Устройство для автоматического ультразвукового контроля концентрации смесей разнородных жидкостей, преимущественно для контроля вида и сорта нефтепродуктов, последовательно протекающих по трубопроводу, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью повышения точности и получения управляющего напряжения, пропорционального концентрации смесей разнородных жидкостей, в устройстве применены замкнутая ультразвуковая автоколебательная система с автосинхронизированным запуском импульсов и соединенный с ней электронный анализатор концентрации смесей, выполненный в виде генератора линейно-убывающего напряжения, ограничителя по минимуму, усилителя, катодного повторителя и линейного пикового детектора, постоянное напряжение на нагрузке которого используется для управления релейно-сигнальным устройством, пере. ключающим электросервоприводы задвижек трубопровода.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, приемник и излучатель систем заключены в двухконусный фильтр-оотекатель из металлической сетки и размещены в потоке так, что ультразвуковое излучение и прием происходит в направлении, перпендикулярном направлению потока, и введены навстречу потоку с вы носом под углом по отношению к месту за. крепления на фланце контрольной горловинытрубопровода,138766Составитель Редактор Р. А. Киселева Техред Л. БриккерКорректор Т. Н. Костикова .1 аказ 3889/4 Тираж 1850 Формат бум. 60 Х 90/з Объем 0,27 изд. л. Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр, Сапунова, 2