Способ бесконтактного измерения скорости потока жидкости

О П И С А Н И Е l7575I

И ЗО 6 РЕТЕН Ия

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. св;1,1етельства №

Заявлено 17.И1.1964 (№ 912800/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42о, 15

МПК С 01р

УДК 532.574.8 (088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Опубликовано 09.Х.1965. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 7.1.1966

Авторы изобретения

В. С. Шпинель, К. П. Митроф" íîâ и А. Н. Карасев

Заявитель

СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

П ОТО КА )КИД КОСТИ

Подписная группа № 17б

Предложенный спосоо основан на использовании эффекта Мессбауэра, в котором величина резонансного поглощения гамма-лучей без отдачи в определенном диапазоне скоростей зависит от величины н знака скорости источника гамма-лучей относительно поглотителя (или поглотителя относительно источника).

Известны способы непрерывного бесконтактного измерения скорости потока хкидкости с 10 помощью радиоактивных добавок, согласно которым измеряют, например, изменение интенсивности излучения короткоживугцих изотопов.

Способ, являющийся предметом данного l S изобретения, состоит в том, что в жидкость, протекающую по изолированному объему, вводят нерадиоактивную добавку — поглотитель химического соединения элемента (например SII, Fe) 1 HB KQTopoM Mokl kio ki30. Iio 3Tb 20 эффект Мессбауэра и изменение скорости счета гамма-квантов, связанное с допплеровским смещением линий, возникающим в результате перемещения добавки-поглотителя относительно источника резонансных гамма-квантов. 25

Различные химические соединения одного и того же мессбауэровского элемента обладают различными спектрами резонансного поглощения гамма-лучей, так что максимумы погло- 30 щения для разных соединений няходлтсл ня

pàçëII÷IIhlê значениях скорости поглотителл.

Химическое соединение подбирают таким образом, чтобы длл него максимум резонянk I:iI Il -. Ix icI"I 611 I lIPlI мерно на Половllн\ IIIIIpIIIIbl;IIIIIIIII C1IIIIIIA т Относительно линии испускания источника гамма-лучей соответствующей энерпш. В этом случае спектр используемого соедннеш1л оказывается таким. что нулегал скорость поглотителя соответствует приблизительно середине левой или правой ветви резонансного поглощеш1я гамма-лучей. Всякое изменение скорости вызывает соответствующее уменьшение илп увеличение счета гамма-кьантов, прошедших крез поглотитель, причем эти изменения чувствительны кяк к нзменешпо велич1шы, так и знака скорости поглотителя. Диапазон контролируемых скоростей приблизительно

Г 1 равен QT — до + — — гдс I — ширина линии

1 2 резонансного поглощения гамма-лучей на половине высоты лишш.

Как видно нз фиг. 1, и". которой показан

Один из Возможн1 1х мессбя эрОВск11\ спеl<тров

SkI»9 (по ос» абсцисс отложена скорость поглотителя, равная скорости потока жидкости, а по оси ординат — скорость счета гаммаквантов, прошедших через поглотитель), на

175751 правой и левой (от максимума) ветвях кривой существует приблизительно линейная зависимость скорости счета гамма-квантов, прошедших через поглотитель, от скорости поглотител я.

Способ может быть осуществлен с помощью устройства схематически показанного на

Фиг. 2.

Источник 1 гамма-лучей соответствующей энергии и детектор 2 гамма-лучей расположены на оси, составляющей угол а с осью трубопровода 8, по которому протекает жидкость 4 с введенной в нее добавкой-поглотителем.

Трубопровод 8 выполнен из вещества, прозрачного для гамма-квантов соответствующих энергий. Детектор 2 подключен к блоку 5 измерения скорости счета гамма-квантов, проградуированному в единицах скорости потока жидкости. Измеряемая устройством скорость связана со скоростью потока V „ соотношением

V = UÄ coscc.

Способ применим для контроля величины и знака скорости.

Диапазон измеряемых скоростей можно изменять, варьируя величину Г путем изменения толщины источника и количества поглотителя. Кроме того, возможности способа могут быть расширены использованием в качестве добавки вещества, мессбауэровский спектр которого состоит не из одной, а из нескольких линий резонансного поглощения гаммаквантов.

Для расширения диапазона измеряемых скоростей источник гамма-лучей можно приводить в движение с некоторой известной скоростью относительно трубопровода вдоль направления течения жидкости.

Измеряемая с помощью устройства скорость связана в этом случае со скоростью потока

V „и скоростью источника V„„„соотношением

U = („-+ U„„, ) сова.

Количество добавки, вводимой в жидкость, может быть уменьшено за счет применения обогащенных изотопов.

Предмет изобретения

Способ бесконтактного измерения скорости потока жидкости, основанный на резонансном поглощении гамма-квантов источника, прохо2S дящих через жидкость, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и упрощения процесса измерений, в жидкость вводят нерадиоактивную добавку — поглотитель химического соединения элемента, на котором

30 можно наблюдать эффект Мессбауэра, и измеряют изменение скорости счета гамма-квантов, вызванное смещением резонансной кривой.

17575!

Vu2 j

Фиг.2

Составитель И. А. Рощина

Корректор Т. Н. Костикова

Техре» Т. fl. Курилко

Редактор Г. M. Печоров

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3566/15 Тираж 950 Формат бум. 60Р, 90 /з Объем 0,27 пзд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4