Устройство для регистрации структурных параметров дисперсных потоков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИК 9) 40 01 М 15/1 ВЖ;1 ВЗИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВУ)ую среду э чецием, котор о в 2 и 3 участазовой фазах,ической обраответствующих спечивается ого анализа ипа газовых тельностентервалов мерения длвременных возможност атистич стен пото еодноро узырей.-лы. 7 и з,п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Тодес О,М., Цитович О.В. Аппараты с кипящим зернистым слоем (Гидравлические и тепловые основы работы). -Л,; Химия, 1981, с. 81-82.МаГзцпа У Уаша 8 цсЬ 1 Н 01 са Т.,Ка 8 е Н. На 8 аз 1)1 гап 1. - РоЫег ТесНпо 1 ояу, 1983, 36, р. 215-221.(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения параметров дисперсцого потока, в частности для измерения концентрации газовыхпузырей в дисперсных потоках, например,при псевдоожижении зернистых материалов. Цель изобретения состоит врасширении функциональных воэможностей, а также в повышении надежностии точности измерений, Сущность изобретения состоит в том, что исследуое транспортируется от источника света 1 через зондирующий световод 2, торец которого погружен в исследуемую среду. Отраженный от неоднородностей свет через приемный световод 3 поступает на фотоприемник 4, сигналы которого обрабатываются в блоке 6 формирования измерительных импульсов интегратора 7 и блока изме рения длительностей 8. Цифровые данные о длительностях временных интервалов, соответствующих перемещению вблизи торцов световодоков среды в жидкой и гпередаются для статистботки в микропроцессор 9. За счет использования специальной обработки сигналов фотоприемника 4 в блоке 6 исключаются погрешности измерений, вызванные влиянием запыления торцов световодов 2 и 3, нестабильностью ин тенсивности источника света 1 и изме нениями оптических свойств исследуеои среды. За счет осуществлен10 40 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения параметров дисперсцого потока, в частности для измерения концентрации газовыхпузырей в дисперсных потоках, например, при псевдоожижении зернистыхматериалов.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей, а такжеповышение точности и надежности измерений,На фиг, 1 представлена блок-схемаустройства для регистрации структурных параметров дисперсных потоков;на фиг, 2-7 - временные диаграммынапряжения, поясняющие его работу.Устройство содержит источник 1света, зондирующий световод 2, приемный световод 3, фотоприемник 4,усилитель 5, блок 6 формирования измерительных импульсов, интегратор 7,блок 8 измерения длительностей, микропроцессор 9, блок 10 запоминания Ьмаксимального уровня, блок 11 запоминания минимального уровня, первыйкомпаратор 12, формирователь 13 порогового напряжения, второй компаратор14, ключевой элемецт 15, генератор16 счетных импульсов и счетчик 17импульсов.Устройство оаботает следующим образом.Излучение источника 1 света транспортируется через зондирующий световод 2 в исследуемую среду. Отраженныйдвижущимися в дисперсном потоке частицами и неоднородностями свет поприемному световоду 3 поступает начувствительный элемент фотоприемника 4. Концеые элементы снетоводов2 и 3 расположены параллельно другдругу, причем торец зондирующегосветовода 2 установлен параллельно и 45в непосредственной близости от торцаприемного световода 3. На фиг, 2 показана временная диаграмма сигнала,поступающего после усиления в блоке 5на вход блока 6 формирования измерительных импульсов. В результате обработки сигнала фотоприемника 4 блок 6формирует прямоугольные импульсы равной амплитуды, длительности которыхсоответствуют длительностям световыхимпульсов от неоднородностей дисперсного потока (фиг. 5), На выходе интегратора 7 формируются изображенныйна диаграмме фиг. 6 огибающий сигнал,который поступает на вход блока 8измерения длительностей. Цифровыеданные о длительностях временныхинтервалов, соответствующих перемещению вблизи торцов световодов 2 и 3участков среды в жидкой и газовыхфазах, передаются для последующегостатистического анализа в микропроцессор 9.Блок 6 формирования измерительныхимпульсов работает следующим образом.Усиленный сигнал фотоприемника 1,поступающий на вход блока 6, преобразуется блоками 10 и 11, на выходе которых формируются сигналы максимального и минимального уровней (фиг. 3и 4). Указанные сигналы поступают навходы формирователя 12 опорного напряжения, в котором формируется сиг"нал, пропорциональный разности междумаксимальным и минимальным уровнями(размаху колебаний входного сигнала).Сигнал опорного напряжения сравнивается в первом компараторе 13 с входным сигналом, в результате на выходеблока 13 формируются дуги измерительных импульсов (фиг. 5),Блок измерения длительностей работает следующим образом.Сигнал с выхода интегратора(фиг. 6) поступает на вход второгокомпартора 14, в котором путем сравнения с нулевым уровнем напряженияформируются прямоугольные стробы соответствующих длительностей (фиг. 7),Указанные стробы управляют работойключевого элемента 15, который пропускает импульсы генератора 16 насчетчик 17 импульсов.Функциональные воэможности устройства позволяют регистрировать структурные параметры широкого класса дисперсных потоков, встречающихся в практике (поток зернистого материала,псевдоожиженного газомили жидкостью,поток газа с конденсатом, аэрированный поток),Формула изобр етения1. Устройство для регистрации структурных параметров дисперсных потоков, содержащее источник света, сопряженный оптически с зондирующим световодом, выходной концевой элемент которого размещен параллельно входному элементу приемного световода так, что их торцы установлены в3 13377 одной плоскости и вплотную друг к другу, фотоприемник, сопряженный оптически с выходным торцом приемного световода, усилитель, вход которого соединен с выходом фотоприемника, интегратор, микропроцессор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, а также повышения точности и надежности измерений путем устранения погрешностей, вызванных загрязнением торцов световодов, нестабильностьюисточника света за счет изменения оптических свойств исследуемой среды, 1 в него введены блок формирования измерительных импульсов и блок измерения длительностей, причем выход усилителя через последовательно соединенные блок формирования измерительных импульсов, интегратор и блокизмерения длительностей соединен с входом микропроцессора. 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования измерительных импульсов содержит блок запоминания максимального уровня, блок запоминания минимального уровня, формирователь уров- ЗО ня порогового напряжения и первый компаратор, причем входы блока запоминания максимального уровня и блока запоминания минимального уровня соединены с входом блока формирования измерительных импульсов и вторым входом первого компаратора, выход которого соединен с выходом блока измерительных импульсов, а первый вход - с выходом формирователя порогового напряжения, первый и второй входы которого соединены с выходами блока запоминания максимального уровня и блока запоминания минимального уровня соответственно,3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерения длительностей содержит второй компаратор, ключевой элемент, генератор счетных импульсов, счетчик импульсов, причем вход блока измерения длительностей соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого эаэемлен, а выход соединен с управляющим входом ключевого элемента, информационный вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход - с входом счетчика импульсов.- 121/3 урсИавоГтвенно - о.ИГраСЬичсское нре.риятие, 1 корО,) у. 1 роектна Тир ВНИИИИ Ро у,о Ге лак и 035, Москвс, ж 776р-твенного ко оорстени и о Б, Раушска итетакрытинаб.