Акустический газоанализатор

Авторы патента:

G01N29 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

ОПИС ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресяубттик (()) 610012

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 06,0476(21) 2344209 18-10 с присоединением заявки Ah (23) Приоритет (43) Опубликовано 050678.Бюллетень Эй 21 (51) hl. Кл.

У ст 01 Ì 29/00

Гасударственный квинтет

Саввтв Мннкстрав CCCP ла делам нзааретенкй н атнрытнй (53) УДК 543.271.08 (088.8) (45) Дата опубликования описания 1005.78 (72),Авторы изобретения

Б.С..Григорьев, A.Ì. Яцкевич и Б.Г. Брексон (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКИИ ГАЗОАНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к устройствам для определения концентрации промышленных газов и может быть применено в химической, металлургической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Известен звуковой газоанализатор для определения концентрации промышленных газов, содержащий акустические преобразователи, звукопроводы, рабо- 10 чую камеру, побудитель расхода газа и электронную схему 1) .

Недостатком данного гаэоанализатора является низкая эффективность температурной компенсации в широком диапазоне температур.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является акустический газоанализатор, содержащий измерительный канал с последователь" но соединенными акустическим преобразователем, звукопроводом побудителем расхода газа, рабочей камерой и фильтром, эталонный канал, включающий преобразователь, звукопровод и рабочую р5 камеру, генератор электрических им пульсов и формирующие каскады, соединенные с акустическими преобразователями и триггерами, подключенными к выходному устройству(21. 30

В эталонном канале газоанализатора цля получения информации о температуре анализируемого газа используется временной интервал между отраженными от начала и конца рабочей камеры импульсами, что требует специального узла для выравнивания их по амплитуде. Звукопровод и рабочая камера эталонного канала выполнены иэ труб различных диаметров с целью получения двух отраженных импульсов. Поэтому для исключения попадания в нее анализируемого газа при наличии высоких температур соединение труб выполняется герметичным, что усложняет конструкцию и снижает ее надежность.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повыаение надежности акустического газоаналиэатора.

Эта цель достигается тем, что звукопровод и рабочая камера эталонного канала выполнены как одно целое в виде трубы постоянного диаметра, при этом выход триггера измерительного канала соединен с помощью дифференцирующей цепи со счетным входом триггера эталонного канала.

На чертеже схематически изображено устройство акустического газоачализатора и его временная диаграмма.

61001 2

Акустический гаэоанализатор состоит иэ измерительного и эталонного каналов и содержит акустические преобразователи 1 и 2, эвукопровод 3, штуцер 4, рабочую камеру 5, фильтр б, трубу 7 с эталонным газом, выполняющую функции звукопровода и рабочей камеры эталонного канала, побудитель 8 расхода газа, генератор 9 электрических импульсов, формирующие каскады 10 и 11, триггеры 12 и 13, дифференцирующую цепь 14 и выходное устройство 15.

Измерительный канал выдает ин4кэрмацию о температуре и концентрации анализируемого газа и работает следующим образом.

Через фильтр 6, рабочую камеру 5 и штуцер 4 непрерывно просасывается с помощью побудителя расхода 8 анализируемый газ. Электрический импульс с генератора 9 поступает на преобразователь l и вход триггера 12, ставя его в исходное состояние, при котором напряжение на его выходе равно нулю. Излучаемый акустическим преобразователем 1 зондирующий импульс по звукопровоЛу 3 поступает э рабочую камеру 5 и, отражаясь от ее начала и конца, возвращается на преобразователь 1, С него электрические импуль- 30 сы (а) поступают на формирующий каскад 10, где усиливаются по амплитуде и преобразуются в короткие по длительности импульсы (в) . Первый отраженный импульс включает триггер 12, второй вЂ” выключает. Передний фронт импульса (д), появившегося на выходе триггера 12, лифференцируется цепью 14 и в виде импульса (е) поступает на вход триггера 13, вызывая его включение. 40

Эталонный канал гаэоанализатора выдает информацию о температуре анализируемого газа и работает следующим образом.

Электрический импульс с генератора 9 поступает на акустический пре45 образователь 2 и вход триггера 13, ставя его в исходное состояние, при котором напряжение на его выходе равно нулю. Излучаемый преобразователем 2 зондирующий импульс поступает в трубу 7, в которой находится эталонная среда, например воздух. Отраженный от конца трубы 7 импульс возвращается на преобразователь 2. С преобразователя импульс поступает на формирующий каскад ll, усиливается по амплитуде и преобразуется в короткий по длительности импульс (г). Этот импульс поступает на вход триггера 13 и выключает его. В результате на его выходе появляется полностью сформированный импульс (ж).

Температурная компенсация ошибки измерения с применением операций вычитания и деления сигналов, поступающих с выходов триггеров 12 и 13 и последующее преобразование информации о концентрации анализируемого газа в выходной сигнал, имеющий форму, удобную для регистрации, осуществляется

s выходном устройстве 15.

Формула изобретения

Акустический газоанализатор, содержащий измерительный канал с последовательно соединенными акустическим преобразователем, звукопроводом, побудителем расхода газа, рабочей камерой и фильтром, эталонный канал, включающий акустический преобразователь, звукопровод и рабочую камеру, генератор электрических. импульсов и формирующие каскады, соединенные с акустическими преобразователями и триггерами, подключенными к выходному устройству, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, звукопровод и рабочая камера эталонного канала выполнены как одно целое в виде трубы постоянного диаметра, при этом выход триггера измерительного канала соединен с помощью дифференцирующей цепи со счетным входом триггера эталонного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 4444333300б6,, кклл. (01 И 29/00, 1974.

2. Контрольно-измерительные приборы. Л., Химия, 1973, с. 34-38.

610012

Составитель Е. Артамонова

Редактор О. Филиппова Техред И. Андрейчук Корректор И ° 1 окси"Заказ 2999/32 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ультразвуковой преобразователь // 609085

Ультразвуковой дефектоскоп // 608093

Ультразвуковой способ контроля металлических изделий с неметаллическим покрытием // 608092

Ультразвуковой дефектоскоп // 608091

Устройство для измерения остаточных напряжений // 608090

Способ ультразвукового контроля материалов // 607137

Способ для измерения амплитуды сигналов акустической эмиссии и устройство для его осуществления // 606129

Устройство для контроля качества и состава среды по скорости ультразвука // 606128

Измеритель скорости звука в жидкостях // 606127

Устройство для измерения концентрации взвешенных веществ в жидкости // 2101698

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения концентрации взвешенных веществ в жидких средах в сельскохозяйственном производстве, нефтеперерабатывающей и горнорудной отраслях промышленности

Способ комплексного контроля качества сварных соединений // 2102740

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Способ измерения плотности критического тока образцов втсп- керамики // 2102771

Изобретение относится к способам измерения физических свойств ВТСП-материалов

Резонансная установка для определения кинетики структурообразования вяжущих материалов типа цемента // 2104517

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для исследования процессов твердения вяжущих материалов, например цементов

Способ определения коэффициента структурных напряжений // 2104518

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при определении коэффициента структурных напряжений вяжущей композиции для оценки, например, эффективности механического уплотнения

Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа // 2104519

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Импульсный импедансный дефектоскоп // 2104520

Изобретение относится к акустической дефектоскопии, в частности, к устройствам выявления дефектов импедансным методом

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь // 2104618

Устройство для измерения содержания механических примесей в жидких средах // 2105300

Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для контроля изделий // 2105301