Способ измерения концентрации неоднородностей в двухфазном потоке

(51)5 С 01 Н 15/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУонтрол назации то я контро транспоров 1 сисдвигатетакже в я является увеинформативностиеделения Фракоднородностей,ГОсудАРстВенный кОмитетпО иэОБРетениям и 07 КРцтиямПРИ ПОТ СССР(56) Носов В.А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры. М,: Машиностроение, 1972, с. 164.Клименко А.П. Методы иприборы для измерения конструкции пыпи. М.: Химия, 1978, с.143-144.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ , НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ДВУХФАЗНОМ ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения концентрации неоднородностей в двухфазном потоке. Изобретение может быть использовано для контроля параметров систем пневмотранспорта порошкообразных материаИзобретение относится кно-измерительной технике, прначено для измерения конценнеоднородностей в двухфазноми может быть использовано длля параметров систем пневмота порошкообразных материалтем подачи топливных смесейлей внутреннего сгорания, апри проведении научно-исследских работ.Целью изобретениличение точности иизмерения путем опрционного состава не лов, систем подачи топливных смесейдвигателей внутреннего сгорания, атакже при проведении научно-исследовательских работ. 11 ель изобретенияувеличение точности и информативностиизмерения путем определения Фракционного состава неоднородностей, Визмерительную камеру подают двухфазный поток. Возбуждают излучающиепьезопреобразователи (11 П), ультразвуковых колебаний (УЗК) видеоимпульсами (ВИ) с длительностью, большейпериода собственных колебаний, Приэтом происходит избирательное поглощение энергии УЗК неоднородностямиразличных размеров в зависимости отдлительности ВИ. Изменяя длительность ВИ, определяют Фракционный состав неоднородностей по амплитудевыходного сигнала, выделяемого приемными ПП УЗК, пропорциональной концентрации неоднородностей. 2 ил. На Фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации способа;на фиг.2 - выходной сигнал с пьезопреобраэователей при ударном возбуждении.Устройство для реализации способа состоит из четырех излучающих пьезопреобраэователей (ПП)ультразвуковых колебаний (УЗК) 1 - 4, измерительной камеры 5, разделенной непроницаемой для неоднородностей стенкой 6, входного 7 и выходного 8 патрубков,генератора 9 импульсов, усилителей 10 и 11, схемы 12 сравнения, В качестве генератора импульсов могут- длительность ВИ;Я - длина волны УЗК в неоднородности;55Г - частота УЗК в неоднородности Щ Р- сдвиг фазы УЗК при отраженииот границы неоднородность -среда,быть использованы стандартные гене- раторы, например Г 5-54, Г 5-56, Г 5-63 и аналогичные. В качестве усилителей могут быть использованы стандартныеусилители, например У 9-5 и аналогичные.Способ осуществляют следующимобразом.Осуществляют подачу в измерительную камеру 5 двухфазного потока с неоднородностями, распределение которых по размеру неизвестно. Выраба"тываемые генератором 9 импульсоввидеоимпульсы, подаются на излучающие ПП УЗК 1 и 2.При воздействии на ПП прямоугольного видеоимпульса (ВИ) длительностью о 1, и Т (Т - период собственныхЛколебаний ПП) происходит двойное 20возбуждение ПП (фиг.2), В начальный момент ридеоимпульс передним фронтом возбуждает ПП на собственной резонансной частоте. При достаточно большой добротности резонансной системы 25 колебания 1 П 1 затухают слабо, В момент прихода заднего фронта ВИ пьезопре. образователь вновь возбуждается. В результате полученный ультразвуковой сигнал значительно отличается от первоначального импульса а его форма зависит от соотношения между 8 и Т. Затухающие УЗК, генерируемые передним Фронтом ВИ, пройдя через неоднородность и отразившись от границы раздела фаз неоднородность - среда, складываются с затухающими УЗК, генерируемыми задним фронтом ВИ В этом случае происходит избирательное поглощение энергии УЗК неоднородностями различных размеров. Максимально поглощают энергию УЗК неодно" родности с характерным размером й (для сферических неоднородностей - диаметр) определяемой формулой: 45 Скважность О последовательности ВИ должна быть достаточно большой (О10) для предотвращения явления межимпульсной интерференции. УЗК, пройдя через участки потока с неоднородностями и без неоднородностей выделяются приемными ПП УЗК 3 и 4. Электрические сигналы с них подаются на усилители 10 и 11, откуда посту- . пают на схему 12 сравнения, выходное напряжение с которой пропорционально разности амплитуд пришедших сигналов, т.е. концентрации неоднородностей характерного размера,д в двухфазном потоке.Изменяя длительность ВИ можно добиться максимального выходного сигнала со схемы сравнения, что соответствует настройке устройства на размер неоднородностей, количество которых в спектре распределения неоднородностей по размеру максимально. Далее, плавно изменяя длительность ВИ и Фиксируя амплитуду .выходного сигнала, можно определить распределение неоднородностей по раз-. меру, поскольку длительность ВИ в соответствии с Формулой (1) однозначно определяет размер неоднородности с наибольшей поглощательной способностью, а амплитуда выходного сигнала пропорциональна концентрации неоднородностей данного размера, Предварительно проводится процедура калибровки для определения количественной зависимости между выходным сигналом. со схемы сравнения и концентрацией неоднородностей.Формула изобретенияСпособ измерения концентрации неоднородностей в двухфазном потоке, заключающийся в одновременном облучении ультразвуком с помощью излучающих пьезопреобразователей участков потока с неоднородностями и без неоднородностей, приеме излучения, прошедшего через, поток, и измерении величины потерь энергии ультразвуковых кблебаний на участке потока с неоднородностями путем сравнения интенсивности сигналов на выходах приемных пьезопреобразователей, рас-, положенных на участках потока с неоднородностями и без неоднородностей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности и информа,Редакто 1 азоренк Корректор Л.Пата е Заказ 1 Тираж 3 Подписно по изобретениям и открьггиям при ГК-35, Раушская наб д, 4/5 ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москваизводственно-йздательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 1 б 493836 тивности измерения путем определениядения видеоимпульсами переменной фракционного состава неоднородностей, длительностью, большей периода собизлучающие пвезопреобраэоватыи воз- ственных колебаний пьезопреобразобуждают по методу ударного возбуж 5вателей.