Акустический датчик паросодержания

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для определения среднего объемного паросодержания в трубопроводах при высоких температурах и давлениях. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет усреднения распределения паросодержания по сечению и отстройки от резонансных явлений. Датчик состоит из акустического преобразователя, волновода, соединенного через конические согласователи с преобразователем и волноводным изогнутым стержнем, чувствительного элемента и защитной трубки. Чувствительный элемент выполнен с изменяющимся по длине сечением, чтобы его чувствительность линейно возрастала от центра к периферии. Чувствительньй элемент может быть выполнен в виде нескольких плоских пластин, соединенных серединами между собой и с волноводным стержнем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со СП о ел со

(51) 4 G 01 N 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„} Ф -;«Ф ф

СОЮЭ СОВЕТСН><

Р,„ -." ; СОНИАЛИСТИНЕСНИХ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4124502/25-28 (22) 28.07.86 (46) 07. 11. 87. Бюл. Ф 41 (71) Горьковский политехнический институт им. А.А. Жцанова (72) В.Н. Хохлов, В.И. Мельников и Г.Б. Усынин (53) 620. 179. 16 (088. 8} (56) Авторское свидетельство СССР

1116382, кл. G 01 N 29/02, 1984.

Arave А.Е. Ultrasonic density detector for vessel and reactore core

two-phase — Aspects Nucl. React..

$айесу Proc. Int. Coleg. Ireact.

Tests React. Safety Program, Petten, 25-28 June, 1979. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПАРОСОДЕРЖАНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для определения сред„„SU„„1350599 А 1 него объемного паросодержания в трубопроводах при высоких температурах и давлениях. Цель изобретения — повышение точности измерений за счет усреднения.распределения паросодержания по сечению и отстройки от резонансных явлений. Датчик состоит из акустического преобразователя, волновода, соединенного через конические согласователи с преобразователеми волноводным изогнутым стержнем, чувствительного элемента и защитной трубки. Чувствительный элемент выполнен с изменяющимся по длине сечением, чтобы его чувствительность линейно возрастала . от центра к периферии. Чувствительный элемент может быть выполнен в виде нескольких плоских пластин, соединенных серединами между собой и с волноводным стержнем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1350599

25 динен соответственно с акустическим преобразователем 1 и волноводным стержнем 5.

Чувствительный элемент 6 может состоять из двух или более плоских пластин 8 и 9, выполненных с изменяющимся по длине сечением таким образом, чтобы чувствительность линейно возрастала от центра к периферии.

Датчик работает следующим образом.

На акустический преобразователь 1 подаются электрические импульсы возбуждения, которые преобразуются в акустические и передаются по волноводу 2 и волноводному изогнутому. стержню 5 к чувствительному элементу 6.

Отражаясь от места соединения волноводного стержня 5 с чувствительным элементом 6 и от концов чувствительного элемента 6, акустические импульсы возвращаются на акустический преобразователь 1, где вновь преобразуются в электрические. Соотношение импульсов, отраженных от места стыка волноводного стержня 5 с чувствительным элементом 6 и от концов чувствительного элемента 6, зависит от степени его демпфирования. Демпфирование максимально, когда весь чувствительный элемент 6 находится в жидкости.

В такой конструкции волноводный стержень 5 за счет малой длины крепления к коническому согласователю 4, закрепленному на защитной трубке 7, ЗО

45

55

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для определения среднего объемного паросодержания в трубопро5 водах при высоких температурах и давлениях.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг. 1 приведена конструкция )p датчика; на фиг. 2 — чувствительный элемент датчика.

Акустический датчик содержит акустический преобразователь i волновод

2, конический согласователь 3 и до- 15 полнительный конический согласователь 4, волноводный изогнутый стержень

5, прикрепленный серединой пернендикулярно к нему чувствительный элемент

6 и защитную трубку 7, в которую зак- 2р

Г ючены акустический преобразователь

1, волновод 2 и конические согласователи 3 и 4. Волновод 2 торцами через конические согласователи 3 и 4 соеявляется достаточно жестким, чтобы быть несущим для чувствительного элемента. Конический согласователь 4 также служит для герметизации волновода 2 в защитной трубке 7, что дает возможность, в случае необходимости, значительно увеличить длину волновода 2. Крепление волноводного стержня 5 перпендикулярно к середине чувствительного элемента 6 делает равноценными свободные концы последнего ° Линейное увеличение чувствительности чувствительного элемента 6 соответствует измерению площади элементарных кольцевых сечений трубопровода от центра к периферии, что учитывает их вклад в паросодержание при неравномерном era распределении по радиусу. Наличие у чувствительного элемента 6 двух и более пластин 8 и 9 учитывает неравномерность распределения паросодержания по окружности.

При выполнении чувствительного элемента 6 из двух плоских пластин

8 и 9 (фиг. 2) в каждом из концов пластин 8 и 9 возбуждаются одинаковые изгибные колебания, которые после отражения приходят на место соединения пластин 8 и 9 с волноводным стержнем

5, складываются, преобразуются в импульс продольной волны, поступающей на акустический преобразователь 1.

Формула изобретения

Акустический датчик паросодержания, содержаший акустический преобразователь, волновод, конический согласователь, соединяющий акустический преобразователь и волновод, и чувствительный элемент, выполненный в виде пластины, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, он снабжен волноводным изогнутым стержнем, дополнительным коническим согласователем и защитной трубкой, волноводный изогнутыи стержень одним концом соединен с торцом волновода через дополнительный конический .согласователь, другим концом. присоединен перпендикулярно к середине чувствительного элемента, а чувствительный элемент выполнен с монотонно изменяющимся по длине сечением.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух пластин, соединенных серединами между собой и с волноводным стержнем.

1350599

Цэог.2

Составитель Д. Широчин

Техред А.Кравчук

Корректор H.Муска

Редактор Н. Егорова

Заказ 5280/45 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4