Устройство для контроля дисперсности жидких сред

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИСПЕРСНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащее генератор , последовательно соединенные излучатель, приемник, усилитель и детектор, схему термокомпенсации и ,, регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными первыми ждущим мультивибратором и ключом, подключенными к выхода:м усилителя и генератора, последовательно соединенными вторыми ждущим мультивибратором и ключом, включенными Между выходом детектора и входом регистратора, и генератором низкой частоты, подключенным к второму входу второго ждущего мультивибратора , второй вход первого мультивибратора соединен со схемой термокомпенсации , а второй вход второго ключа соединен с выходом первого ждущего мультивибратора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3558101/25-28 (22) 01.03.83 (46) 30.05,84. Бюл. N 20 (72) С.К«Германов (71) Рыбинский авиационный технологический институт (53) 543.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 180844, кл. G 01 N 29/02, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 19643 1, кл. G 01 N 29/02, 1964 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО Д 1Я КОНТРОЛЯ ДИСПЕРСНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащее генератор, последовательно соединенные излучатель, приемник, усилитель и детектор, схему термокомпенсации и,SU„„1095064 А

y g G 01 N 29/02; С 01 М 29/00 регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я

-тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными первыми ждущим мультивибратором и ключом, подключенными к выходам усилителя и генератора, последовательно соединенными вторыми ждущим мультивибратором и ключом, включенными между выходом детектора и входом регистратора, и генератором низкой частоты, подключенным к второму входу второго ждущего мультивибратора, второй вход первого мультивибратора соединен со схемой термокомпенсации, а второй вход второго ключа

D соединен с выходом первого ждущего мультивибратора.

95064 2

40

1 1О

Изобретение относится к физическим методам контроля дисперсности жидких сред, например высокодисперсных суспензий, и может найти применение в . различных отраслях: электротехнической, обогатительной и др.

Известно устройство для контроля дисперсности жидких сред, содержащее генератор, рабочую и компенсационные камеры, два канала возбуждения, передачи, приема и усиления колебаний, каждый из которых состоит из последовательно соединенных излучателя, приемника и усилителя-преобразователя, счетное устройство, последовательно соединенное с усилителем-преобразователем канала рабочей камеры, аттенюатор и следящий двигатель, последовательно соединенные с усилителем-преобразователем канала компенсационной камеры, при этом выход аттенюатора соединен с вторым входом счетного устройства, вход следящего двигателя ,соединен с выходом счетного устройства, а выход — с входом аттенюатора(1), Недостатками этого у сгройства являются низкая точность измерений дисперсности высокодисперсных жидких сред, отсутствие возможности учета температурной и концентрационной погрешностей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля дисперсности жидких сред, содержащее генератор, последовательно соединенные излучатель, приемник, усилитель и детектор, схему термокомпенсации и регистратор 52j .

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля изза невозможности учета концентрационной погрешности.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля дисперсности жидких сред, содержащее генератор, последовательно соединенные излучатель, приемник, усилитель и детектор, схему термокомпенсации и регистратор, снабжено последовательно соединенными первым и ждущим мультивибратором и ключом, подключенными: к выходам усилителя и генератора, последовательно соединенными вторым ждущим мультивибратором и ключом, включенными между выходом детектора и входом регистратора, и генератором низкой частоты, подключенным к второму входу второго ждущего мультивибратора, второй вход первого мультивибратора соединен со схемой термокомпенсации, а второй вход второго ключа соединен с выходом первого ждущего мультивибратора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 высокочастотных колебаний, первый электронный ключ 2, излучатель 3, приемник 4, усилитель 5, первый ждущий мультивибратор 6, последовательно соединенные детектор 7, вторые ждущий мультивибратор 8 и электронный ключ 9, низкочастотный генератор 10, схему 11 термокомпенсации и регистратор 12. Выход первого ждущего мультивибратора

6 соединен с входом первого электронного ключа 2 и входом второго электронного ключа 9, а второй вход — с выходом схемы 11 термокомпенсации, 25,вход детектора 7 соединен с выходом усилителя 5, выход низкочастотного генератора 10 подключен к входу второго ждущего мультивибратора 8, а вход регистратора 12 соединен с выходом второго электронного ключа 9.

Устройство для контроля дисперсности жидких сред работает следующим образом.

Сигнал от высокочастотного генератора 1 поступает на первый электронный ключ 2, где преобразуется в радиоимпульсы, которые поступают на излучатель 3 и излучаются им в виде ультразвуковых колебаний в контролируемую среду. Ультразвуковые колебания, пройця среду, принимаются приемником

4 и преобразуются в радиоимпульсы, которые усиливаются усилителем 5 и которые запускают первый ждущий мультивибратор 6. С выхода мультивибратора 6 импульсы поступают на первый электронный ключ 2. Таким образом, образуется синхрокольцо, в котором период повторения импульсов зависит от времени прохождения ультразвуковых

; колебаний через контролируемую среду, т.е. от скорости ультразвука в среде.

Скорость и поглощение ультразвука зависят от размеров частиц, а также зависят от их концентрации в суспензии. Причем градиенты скорости и пог55 лощения по размеру частиц и по концентрации не равны друг другу. Если искусственно выравнять приведенные, 10950 например, к напряжению концентрационные градиенты по скорости и поглощению ультразвука, то разность приведенных градиентов по крупности частиц для скорости и поглощения ультразву- 5 ка будет нести информацию только о дисперсности суспензий. Эту операцию выполняет второй ждущий мультивибратор 8, запускаемый от низкочастотного генератора 10. Длительность импульсов 1О на выходе второго мультивибратора 8 зависит от величины напряжения, снимаемого с усилителя 5 и продстектированного амплитудным детектором 7.

Это напряжение подается на элемент (транзистор), являющийся сопротивлением смещения в базе второго транзистора второго ждущего мультивибратора

8, собранного по схеме с общим эмиттером. Изменение на базе транзистора напряжения вызывает изменение его сопротивления коллектор — эмиттер и, соответственно, изменение постоянной времени R С цепи в базе второго транзистора второго ждущего мультивибратора 8. Изменение постоянной времени цепи к С вызывает изменение длительности импульсов, снимаемых с выхода второго ждущего мультивибратора 8.

Импульсы переменной длительности (длительность их зависит от величины поглощения ультразвукового сигнала) поступают на второй электронный ключ.

Время открытия ключа 9 является функцией величины концентрации суспензии. 35

Всю систему управления настраивают так, что если при увеличении концентрации скорость ультразвука уменьшается, период повторения импульсов в синхрокольце увеличивается и частота 40 повторения импульсов на выходе первого ждущего мультивибратора 6 уменьшается, а напряжение, снимаемое с усилителя 5, тоже уменьшается (так как увеличивается поглощение), а значит 45 уменьшается напряжение на базе. параметрического транзистора во втором ждущем мультивибраторе 8, это приводит к увеличению сопротивления параметрического транзистора и, соответ- SO ственно, к увеличению постоянной времени R С цепй, что увеличивает длительность импульсов на выходе второго ждущего мультивибратора 8. Это приводит к увеличению времени откры- у того состояния второго ключа 9, и количество импульсов, снимаемых с

Й1ийПИ Заказ 3585/25

Филиал ППП "Патент", г.

64

4 мультивибратора 6 и проходящих через ключ 9 в единицу времени, остается неизменным. Другими словами, среднее значение напряжения, зависящее от количества импульсов в единицу времени на выходе второго ключа 9, остается неизменным. Таким образом, изменение концентрации не вызывает изменение среднего значения напряжения на выходе ключа 9. Изменение этого напряжения будет зависеть только от времени повторения импульсов в синхрокольце, вызванного изменением дисперсности суспензии.

Компенсация погрешности, вызываемой колебаниями температуры суспензии, осуществляется путем управления длительностью импульсов на выходе первого ждущего мультивибратора 6.

Это управление осуществляется напряжением, снимаемым со схемы 8 термокомпенсации, в одно из плеч моста которой включен термодатчик. Схема управления первым ждущим параметрическим мультивибратором 6 аналогична схеме управления вторым мультивибра.тором 8.

Устройство компенсации температурной погрешности работает следующим образом.

При повышении температуры скорость ультразвука изменяется. Изменяется и частота повторения импульсов в синхрокольце. Это приводит к изменению среднего значения напряжения на выходе второго ключа 9. Но за счет изменения напряжения, снимаемого со схемы 11 термокомпенсации, постоянная времени

RC цепи в базе второго транзистора первого ждущего мультивибратора 6 также изменяется. Изменение RC приводит к увеличению длительности импульсов на выходе ждущего мультивибратора 6 и увеличению среднего значения напряжения на выходе второго ключа 9.

При этом среднее напряжение на выходе второго ключа 9 становится независимым от температуры.

Применение устройства для непрерывного контроля дисперсности высокодисперсных жидких сред непосредственно в технологическом потоке позволяет повысить точность измерения, повысить качество выпускаемой продукции и снизить количество брака,-например, в ферритовом производстве.

Тираж82 Подписное

Ужгород, ул.Проектная,4